WO2020105884A1 - 전지 제조 장치 및 이를 이용한 전지 제조 방법 - Google Patents

전지 제조 장치 및 이를 이용한 전지 제조 방법

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WO2020105884A1
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stopper
electrode
disconnected
tension
manufacturing apparatus
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팽기훈
한형석
유형균
문재원
이상면
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주식회사 엘지화학
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Definitions

  • the present invention relates to a battery manufacturing apparatus and a battery manufacturing method using the same.
  • the shape of the battery has a high demand for prismatic secondary batteries and pouch-type secondary batteries that can be applied to products such as mobile phones with a small thickness, and in terms of materials, it has advantages such as high energy density, discharge voltage, and output stability.
  • lithium secondary batteries such as lithium ion batteries and lithium ion polymer batteries.
  • an electrode assembly having a structure in which a separator interposed between the positive electrode, the negative electrode, and the positive electrode and the negative electrode is stacked is manufactured in a battery case.
  • FIG. 1 is a plan view showing that an active material is applied to an electrode of a secondary battery.
  • FIG. 2 is a side view seen from the direction A of FIG. 1.
  • 3 is a schematic view showing that the electrode is disconnected in the process of rolling the electrode of FIG. 1.
  • the electrode 10 of the secondary battery is coated with an active material 12 on both sides of the metal current collector 11, and a rolling process is performed to increase the density per unit volume of the applied active material. Will go through. However, a step is formed between the portion where the active material 12 is coated on the metal current collector 11 and the non-coated portion where the active material 12 is not applied, so that stress is concentrated on the step portion in the rolling process of the electrode 10. As a result, the electrode 10 is bent toward the uncoated region, or a disconnection (B) occurs.
  • the problem to be solved by the embodiments of the present invention is to solve the above problems, to prevent the electrode disconnected in the rolling process, and a battery capable of connecting the disconnected electrode without stopping the operation of the battery manufacturing apparatus It is to provide a manufacturing apparatus and a battery manufacturing method using the same.
  • the battery manufacturing apparatus for achieving this object is located between the fixed roller for moving the electrode coated with the active material, the rolling roller for rolling the electrode, and the fixed roller and the rolling machine, and when the electrode is disconnected, A stopper for moving the disconnected electrode may be included.
  • the battery manufacturing apparatus may further include a tension sensor that detects a change in tension of the electrode.
  • the tension sensor may transmit a tension abnormality detection signal to the stopper.
  • the stopper may move toward the electrode in response to the tension abnormality detection signal.
  • the stopper may include a moving roller that moves the disconnected electrode.
  • the stopper may include a first stopper, a second stopper, a third stopper, and a fourth stopper.
  • the first stopper and the third stopper are spaced upward from the upper surface of the electrode, and the second stopper and the fourth stopper are the lower surface of the electrode It can be located spaced downward from.
  • the tension sensor detects an abnormality in tension on the electrode
  • the first stopper, the second stopper, the third stopper, and the fourth stopper move toward the electrode
  • the first stopper and the third stopper May contact the upper surface of the electrode
  • the second stopper and the fourth stopper may contact the lower surface of the disconnected electrode to fix the disconnected electrode.
  • the fixing roller may include an unwinder unit and a winder unit.
  • the winder unit may rotate in a direction opposite to the direction in which the battery manufacturing apparatus rotates when it normally operates.
  • the unwinder unit When the electrode disconnected between the first stopper and the second stopper moves toward the rolling mill, the unwinder unit may rotate in a rotating direction when the battery manufacturing apparatus normally operates.
  • the tension sensor transmitting a tension abnormality detection signal to a stopper
  • the stopper moving to the electrode to catch the disconnected electrode
  • 1 is a plan view showing that an active material is applied to an electrode of a secondary battery.
  • FIG. 2 is a side view seen from the direction A of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a schematic view showing that the electrode is disconnected in the process of rolling the electrode of FIG. 1.
  • FIG. 4 is a schematic view showing a battery manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • 5 to 7 are views showing a battery manufacturing method according to another embodiment of the present invention.
  • top view when referred to as “top view”, this means when the target portion is viewed from above.
  • side view when referred to as “side view”, this means when the object part is viewed from the side.
  • the "upper surface” of the electrode when referring to the "upper surface” of the electrode, it refers to a surface located in the opposite direction of gravity acting relative to the ground, and the “lower surface” of the electrode means a surface located on the opposite side of the upper surface. .
  • FIG. 4 is a schematic view showing a battery manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the battery manufacturing apparatus 100 is an unwinder unit 101, a winder unit 102, a rolling mill 109, a first stopper 103, a second stopper 104, a third stopper 105 and a fourth stopper 106.
  • the rolling mill 109 is positioned between the unwinder unit 101 and the winder unit 102 to roll the electrode 10 moving from the unwinder unit 101 to the winder unit 102.
  • the structure of the rolling mill 109 is not particularly limited, but may be, for example, a roller capable of pressing the surface of the electrode 10.
  • the manufacturing apparatus 100 may include a first tension sensor 107 and a second tension sensor 108 that sense the tension.
  • the first tension sensor 107 is between the unwinder unit 101 and the first stopper 103 and the second stopper 104.
  • the second tension sensor 108 can be located between the winder unit 102 and the third stopper 105 and the fourth stopper 106.
  • the first tension sensor 107 may transmit a tension abnormality detection signal to the first stopper 103 and the second stopper 104 when the tension is out of the threshold range.
  • the second tension sensor 108 may transmit a tension abnormality detection signal to the third stopper 105 and the fourth stopper 106.
  • the tension abnormality detection signal may be transmitted to the first stopper 103, the second stopper 104, the third stopper 105, and the fourth stopper 106 by wire or wirelessly.
  • the first tension sensor 107 and the second tension sensor 108 may be load cells.
  • the principle of operation of the load cell is already known in the art, so a description thereof will be omitted.
  • the operator may select an appropriate load cell in consideration of the range of the tension held by the electrode 10 and use it as the first tension sensor 107 and the second tension sensor 108.
  • the first stopper 103 and the second stopper 104 may be formed between the unwinder unit 101 and the rolling mill 109 at an electrode 10 portion flowing into the rolling mill 109.
  • the third stopper 105 and the fourth stopper 106 may be formed between the winder unit 102 and the rolling mill 109 at the portion of the electrode 10 discharged from the rolling mill 109.
  • the first stopper 103 may be positioned spaced upward from the upper surface of the electrode 10.
  • the second stopper 104 may be positioned spaced downward from the lower surface of the electrode 10.
  • the third stopper 105 may be positioned spaced upward from the upper surface of the electrode 10.
  • the fourth stopper 106 may be positioned spaced downward from the lower surface of the electrode 10.
  • the first stopper 103, the second stopper 104, the third stopper 105, and the fourth stopper may move toward the electrode 10.
  • FIG. 5 to 7 are views showing a battery manufacturing method according to another embodiment of the present invention.
  • 5 is a schematic diagram showing that the stopper moves toward the electrode when a disconnection occurs in the electrode in FIG. 4
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing that the electrode moves by the roller of the stopper in FIG. 5, and
  • FIG. It is a schematic diagram showing that the disconnection site is connected.
  • the first tension sensor 107 and the second tension sensor 108 detect an abnormal tension and provide a tension abnormality detection signal. It can be transmitted to the first stopper 103, the second stopper 104, the third stopper 105, and the fourth stopper 016. And, in response to the tension abnormality detection signal, the first stopper 103, the second stopper 104, the third stopper 105, and the fourth stopper 016 may move toward the electrode 10.
  • the first stopper 103 moves downward to contact the upper surface of the disconnected electrode 10, and the second stopper 104 moves upward and contacts the lower surface of the disconnected electrode 10 to disconnect.
  • the electrode 10 can be fixed so as not to deviate from the movement path.
  • the third stopper 103 moves downward to contact the upper surface of the disconnected electrode 10, and the second stopper 104 moves upward and contacts the lower surface of the disconnected electrode 10 to disconnect the electrode (10) can be fixed so as not to deviate from the movement path.
  • the first stopper 103, the second stopper 104, the third stopper 105, and the fourth stopper 106 in a state where the disconnected electrode 10 is fixed, the first stopper
  • the moving roller 110 formed on the 1 stopper 103, the 2nd stopper 104, the 3rd stopper 105, and the 4th stopper 106 operates and moves the disconnected electrode 10 toward the rolling mill 109. I can do it.
  • the moving roller 110 of the first stopper 103 and the moving roller 110 of the fourth stopper 106 rotate clockwise, and the moving roller 110 and the fourth stopper of the third stopper 104
  • the moving roller 110 of 105 is rotated counterclockwise, so that the electrode 10 disconnected between the moving roller 110 of the first stopper 103 and the moving roller 110 of the second stopper 104
  • the electrode 10 disconnected between the moving roller 110 of the third stopper 105 and the moving roller 110 of the fourth stopper 106 moves toward the rolling mill 109 and moves toward the rolling mill 109.
  • the winder unit 102 is manufactured.
  • the electrode 100 may be rotated while rotating in a direction opposite to the rotating direction.
  • the unwinder unit 101 When the manufacturing apparatus 100 normally operates, it may rotate in a rotating direction.
  • the first stopper when the electrode 10 disconnected between the moving roller 110 of the third stopper 105 and the moving roller 110 of the fourth stopper 106 is moved toward the rolling mill 109, the first stopper The electrode 10 disconnected between the moving roller 110 of 103 and the moving roller 110 of the second stopper 104 may not move.
  • the operator can reconnect the disconnected portion C of the moved electrode 10 using a connecting member.
  • the connecting member may be an insulating tape or the like.
  • the operator does not need to stop the operation of the battery manufacturing apparatus 100 to connect the disconnected part C of the electrode 10, and also prevents the electrode 10 from being separated by the disconnection. Since it can be done, production productivity can be increased.
  • the battery manufacturing apparatus uses a stopper to prevent the disconnected electrode from being detached in the rolling process and can connect the disconnected electrode without stopping the operation of the battery manufacturing apparatus. Operation rate and productivity can be improved.

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Abstract

본 발명은 활물질이 도포된 전극을 이동시키는 고정 롤러, 상기 전극을 압연하는 압연기, 및 상기 고정 롤러와 상기 압연기 사이에 위치하고, 상기 전극이 단선되었을 때, 단선된 상기 전극을 이동시키는 스톱퍼를 포함하는 전지 제조 장치에 관한 것이다.

Description

전지 제조 장치 및 이를 이용한 전지 제조 방법
본 출원은 2018.11.20자 한국 특허 출원 제10-2018-014839호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
본 발명은 전지 제조 장치 및 이를 이용한 전지 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 화석연료의 고갈에 의한 에너지원의 가격 상승, 환경 오염의 관심이 증폭되며, 친환경 대체 에너지원에 대한 요구가 미래생활을 위한 필수 불가결한 요인이 되고 있다. 이에 원자력, 태양광, 풍력, 조력 등 다양한 전력 생산기술들에 대한 연구가 지속되고 있으며, 이렇게 생산된 에너지를 더욱 효율적으로 사용하기 위한 전력저장장치 또한 지대한 관심이 이어지고 있다.
특히, 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그에 따라 다양한 요구에 부응할 수 있는 전지에 대한 많은 연구가 행해지고 있다.
대표적으로 전지의 형상 면에서는 얇은 두께로 휴대폰 등과 같은 제품들에 적용될 수 있는 각형 이차 전지와 파우치형 이차 전지에 대한 수요가 높고, 재료 면에서는 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 출력 안정성 등의 장점을 가진 리튬 이온 전지, 리튬 이온 폴리머 전지 등과 같은 리튬 이차 전지에 대한 수요가 높다.
이러한 이차 전지는 양극, 음극, 및 양극과 음극 사이에 개재되는 분리막이 적층된 구조의 전극 조립체가 전지 케이스에 수납되어 제조된다.
도 1에는 이차 전지의 전극에 활물질이 도포되어 있는 것을 나타난 평면도 이다. 도 2는 도 1의 A 방향에서 바라본 측면도이다. 도 3은 도 1의 전극을 압연하는 공정에서 전극이 단선되는 것을 나타낸 모식도 이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 일반적으로 이차 전지의 전극(10)은 금속 집전체(11)의 양면에 활물질(12)이 도포되고, 도포된 활물질의 단위 체적당 밀도를 높이기 위해 압연 공정을 거치게 된다. 하지만, 금속 집전체(11)에 활물질(12)이 도포된 부위와 활물질(12)이 도포되지 않은 무지부 사이에 단차가 형성되어, 전극(10)의 압연 공정에서 상기 단차 부위에 응력이 집중되어 무지부쪽으로 전극(10)이 휘어지거나 단선(B)이 발생한다.
이처럼 압연 공정에서 전극(10)에 단선이 발생할 경우, 단선된 전극(10)이 원래의 이동 경로를 이탈하기 되고, 작업자는 단선된 전극(10)을 다시 연결하기 위해 제조 장치와 관련 설비를 모두 정지시켜야 하기 때문에 제조 설비의 가동율 및 생산성이 현저히 저하되는 문제점이 있다.
따라서, 이러한 문제점을 근본적으로 해결할 수 있는 기술에 대한 필요성이 있다.
본 발명의 실시예들이 해결하고자 하는 과제는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 압연 공정에서 단선된 전극이 이탈하는 것을 방지하고 전지 제조 장치의 가동을 중지하지 않고 단선된 전극을 연결할 수 있는 전지 제조 장치 및 이를 이용한 전지 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전지 제조 장치는 활물질이 도포된 전극을 이동시키는 고정 롤러, 상기 전극을 압연하는 압연기, 및 상기 고정 롤러와 상기 압연기 사이에 위치하고, 상기 전극이 단선되었을 때, 단선된 상기 전극을 이동시키는 스톱퍼를 포함할 수 있다.
상기 전지 제조 장치는 상기 전극의 장력 변화를 감지하는 장력 센서를 더 포함할 수 있다.
상기 장력 센서는 장력 이상 감지 신호를 상기 스톱퍼에 전송할 수 있다.
상기 스톱퍼는 상기 장력 이상 감지 신호에 반응하여 상기 전극 쪽으로 이동할 수 있다.
상기 스톱퍼는 단선된 상기 전극을 이동시키는 이동 롤러를 포함할 수 있다.
상기 스톱퍼는 제1 스톱퍼, 제2 스톱퍼, 제3 스톱퍼, 및 제4 스톱퍼를 포함할 수 있다.
상기 장력 센서가 상기 전극에 장력 이상을 감지하지 않았을 때, 상기 제1 스톱퍼와 상기 제3 스톱퍼는 상기 전극의 상면에서 위쪽으로 이격되어 위치하고, 상기 제2 스톱퍼와 상기 제4 스톱퍼는 상기 전극의 하면에서 아래쪽으로 이격되어 위치할 수 있다.
상기 장력 센서가 상기 전극에 장력 이상을 감지하였을 때, 상기 제1 스톱퍼, 상기 제2 스톱퍼, 상기 제3 스톱퍼, 및 상기 제4 스톱퍼가 상기 전극 쪽으로 이동하며, 상기 제1 스톱퍼와 상기 제3 스톱퍼는 상기 전극의 상면에 접촉하고, 상기 제2 스톱퍼와 제4 스톱퍼는 단선된 상기 전극의 하면에 접촉하여 단선된 상기 전극을 고정할 수 있다.
상기 고정 롤러는 언와인더 유닛과 와인더 유닛을 포함할 수 있다.
상기 제3 스톱퍼와 상기 제4 스톱퍼 사이에 단선된 상기 전극이 상기 압연기 쪽으로 이동할 때, 상기 와인더 유닛은 상기 전지 제조 장치가 정상적으로 작동할 때 회전하는 방향과 반대 방향으로 회전할 수 있다.
상기 제1 스톱퍼와 상기 제2 스톱퍼 사이에 단선된 상기 전극이 상기 압연기 쪽으로 이동할 때, 상기 언와인더 유닛은 상기 전지 제조 장치가 정상적으로 작동할 때 회전하는 방향으로 회전할 수 있다.
본 발명에 따른 상기 전지 제조 장치를 이용한 전지 제조 방법은,
고정 롤러를 이용하여 활물질이 도포된 전극을 압연기에 유입하는 단계;
장력 센서를 작동하여 상기 전극의 장력을 측정하는 단계;
상기 장력 센서가 스톱퍼에 장력 이상 감지 신호를 전송하는 단계;
상기 스톱퍼가 상기 전극으로 이동하여 단선된 상기 전극를 붙잡는 단계;
상기 스톱퍼가 단선된 상기 전극을 연결하기 위해 단선된 상기 전극을 이동시키는 단계; 및
상기 전극의 단선 부위를 연결하는 단계를 포함할 수 있다.
도 1은 이차 전지의 전극에 활물질이 도포되어 있는 것을 나타낸 평면도 이다.
도 2는 도 1의 A 방향에서 바라본 측면도이다.
도 3은 도 1의 전극을 압연하는 공정에서 전극이 단선되는 것을 나타낸 모식도이다.
도 4은 본 발명의 한 실시예에 따른 전지 제조 장치를 나타낸 모식도이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 전지 제조 방법을 나타내는 도면들이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서 전체에서, "평면도"라 할 때, 이는 대상 부분을 위에서 보았을 때를 의미한다.
또한, 명세서 전체에서, "측면도"라 할 때, 이는 대상 부분을 측면에서 보았을 때를 의미한다.
또한, 명세서 전체에서, 전극의 "상면" 이라 할 때, 지면을 기준으로 중력이 작용하는 반대 방향에 위치하는 면을 의미하고, 전극의 "하면" 은 상기 상면의 반대편에 위치하는 면을 의미한다.
도 4은 본 발명의 한 실시예에 따른 전지 제조 장치를 나타낸 모식도이다.
도 4를 참조하면, 전지 제조 장치(100)는 언와인더 유닛(101), 와인더 유닛(102), 압연기(109), 제1 스톱퍼(103), 제2 스톱퍼(104), 제3 스톱퍼(105) 및 제4 스톱퍼(106)를 포함한다. 압연기(109)는 언와인더 유닛(101)와 와인더 유닛(102) 사이에 위치하여 언와인더 유닛(101)에서 와인더 유닛(102)로 이동하는 전극(10)을 압연할 수 있다. 압연기(109)의 구조는 특별히 한정되지 않으나, 예를 들어, 전극(10)의 표면을 가압할 수 있는 롤러일 수 있다.
제조 장치(100)가 정상적으로 작동하는 동안 언와인더 유닛(101)와 와인더 유닛(102) 사이의 전극(10)에는 일정한 장력이 유지될 수 있다. 제조 장치(100)는 상기 장력을 감지하는 제1 장력 센서(107)와 제2 장력 센서(108)을 포함할 수 있다.
상기 장력의 변화를 정확하게 감지할 수 있다면 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어, 제1 장력 센서(107)는 언와인더 유닛(101)과 제1 스톱퍼(103) 및 제2 스톱퍼(104) 사이에 위치할 수 있고, 제2 장력 센서(108)는 와인더 유닛(102)과 제3 스톱퍼(105) 및 제4 스톱퍼(106) 사이에 위치할 수 있다.
제1 장력 센서(107)는 상기 장력이 임계 범위를 벗어날 경우 장력 이상 감지 신호를 제1 스톱퍼(103)와 제2 스톱퍼(104)에 전송할 수 있다. 마찬가지로, 제2 장력 센서(108)는 장력 이상 감지 신호를 제3 스톱퍼(105)와 제4 스톱퍼(106)에 전송할 수 있다. 상기 장력 이상 감지 신호는 유선 또는 무선으로 제1 스톱퍼(103), 제2 스톱퍼(104), 제3 스톱퍼(105), 및 제4 스톱퍼(106)에 전달될 수 있다.
상기 장력의 변화를 정확하게 감지할 수 있다면 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어, 제1 장력 센서(107)과 제2 장력 센서(108)는 로드셀일 수 있다. 로드셀의 작동 원리는 당업계에 이미 공지된 기술이므로 이에 설명은 생략하기로 한다. 작업자는 전극(10)에 유지되는 장력의 범위를 고려하여 적절한 로드셀을 선택하여 제1 장력 센서(107) 및 제2 장력 센서(108)로 사용할 수 있다.
제1 스톱퍼(103)와 제2 스톱퍼(104)는 언와인더 유닛(101)과 압연기(109) 사이에서, 압연기(109)로 유입되는 전극(10) 부위에 형성될 수 있다. 제3 스톱퍼(105)와 제4 스톱퍼(106)는 와인더 유닛(102)과 압연기(109) 사이에서, 압연기(109)에서 배출되는 전극(10) 부위에 형성될 수 있다.
전극(10)에 단선이 생기지 않고 전지 제조 장치(100)가 정상적으로 작동할 때, 제1 스톱퍼(103)는 전극(10)의 상면에서 위쪽으로 이격되어 위치할 수 있다. 제2 스톱퍼(104)는 전극(10)의 하면에서 아래쪽으로 이격되어 위치할 수 있다. 마찬가지로, 제3 스톱퍼(105)는 전극(10)의 상면에서 위쪽으로 이격되어 위치할 수 있다. 제4 스톱퍼(106)는 전극(10)의 하면에서 아래쪽으로 이격되어 위치할 수 있다.
또한, 제1 장력 센서(107) 및 제2 장력 센서(108)에서 장력 이상 감지 신호를 수신하면 제1 스톱퍼(103), 제2 스톱퍼(104), 제3 스톱퍼(105), 및 제4 스톱퍼(016)는 각각 전극(10)쪽으로 이동할 수 있다. 또한, 제1 스톱퍼(103), 제2 스톱퍼(104), 제3 스톱퍼(105), 및 제4 스톱퍼(016)는 각각 전극(10)을 가압하여 이동시킬 수 있도록 이동 롤러(110)를 포함할 수 있다.
이하에서는 상기 설명한 본 실시예에 따른 전지 제조 장치를 이용하여 전지를 제조하는 방법, 구체적으로 전극 활물질을 압연하는 과정을 설명하기로 한다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 전지 제조 방법을 나타내는 도면들이다. 도 5는 도 4에서 전극에 단선이 발생했을 때 스톱퍼가 전극쪽으로 이동한 것을 나타낸 모식도이고, 도 6은 도 5에서 스톱퍼의 롤러가 작동하여 전극이 이동시키는 것을 나타낸 모식도이며, 도 7은 전극의 단선 부위가 연결된 것을 나타내는 모식도이다.
도 5를 참조하면, 전극(10)의 장력이 임계 범위를 벗어나거나 단선이 발생하면 제1 장력 센서(107)와 제2 장력 센서(108)가 이상 장력을 감지하고, 장력 이상 감지 신호를 제1 스톱퍼(103), 제2 스톱퍼(104), 제3 스톱퍼(105), 및 제4 스톱퍼(016)에 전달할 수 있다. 그리고, 상기 장력 이상 감지 신호에 반응하여, 제1 스톱퍼(103), 제2 스톱퍼(104), 제3 스톱퍼(105), 및 제4 스톱퍼(016)는 전극(10)쪽으로 이동할 수 있다.
구체적으로, 제1 스톱퍼(103)는 아래쪽으로 이동하여 단선된 전극(10)의 상면에 접촉하고, 제2 스톱퍼(104)는 위쪽으로 이동하여 단선된 전극(10)의 하면에 접촉하여, 단선된 전극(10)이 이동 경로에서 이탈되지 않도록 고정할 수 있다. 마찬가지로, 제3 스톱퍼(103)는 아래쪽으로 이동하여 단선된 전극(10)의 상면에 접촉하고, 제2 스톱퍼(104)는 위쪽으로 이동하여 단선된 전극(10)의 하면에 접촉하여 단선된 전극(10)이 이동 경로에서 이탈되지 않도록 고정할 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 제1 스톱퍼(103), 제2 스톱퍼(104), 제3 스톱퍼(105), 및 제4 스톱퍼(106)가 단선된 전극(10)을 고정한 상태에서, 제1 스톱퍼(103), 제2 스톱퍼(104), 제3 스톱퍼(105), 및 제4 스톱퍼(106)에 형성된 이동 롤러(110)가 작동하여 단선된 전극(10)을 압연기(109)쪽으로 이동시킬 수 있다.
이때, 제1 스톱퍼(103)의 이동 롤러(110)와 제4 스톱퍼(106)의 이동 롤러(110)는 시계 방향으로 회전하고, 제3 스톱퍼(104)의 이동 롤러(110)와 제4 스톱퍼(105)의 이동 롤러(110)는 반시계 방향으로 회전함으로써, 제1 스톱퍼(103) 의 이동 롤러(110)와 제2 스톱퍼(104)의 이동 롤러(110) 사이에 단선된 전극(10)이 압연기(109)쪽으로 이동하고, 제3 스톱퍼(105)의 이동 롤러(110)와 제4 스톱퍼(106)의 이동 롤러(110) 사이에 단선된 전극(10)이 압연기 쪽(109)으로 이동할 수 있다. 제3 스톱퍼(105)의 이동 롤러(110)와 제4 스톱퍼(106)의 이동 롤러(110) 사이에 단선된 전극(10)을 압연기(109) 쪽으로 이동할 때, 와인더 유닛(102)은 제조 장치(100)가 정상적으로 작동할 때 회전하는 방향과 반대 방향으로 회전하며 전극(100을 이동시킬 수 있다.
제1 스톱퍼(103)의 이동 롤러(110)와 제2 스톱퍼(104)의 이동 롤러(110) 사이에 단선된 전극(10)이 압연기(109) 쪽으로 이동할 때, 언와인더 유닛(101)은 제조 장치(100)가 정상적으로 작동할 때 회전하는 방향으로 회전할 수 있다.
변형된 예로서, 제3 스톱퍼(105)의 이동 롤러(110)와 제4 스톱퍼(106)의 이동 롤러(110) 사이에 단선된 전극(10)을 압연기(109) 쪽으로 이동할 때, 제1 스톱퍼(103)의 이동 롤러(110)와 제2 스톱퍼(104)의 이동 롤러(110) 사이에 단선된 전극(10)은 이동하지 않을 수 있다.
작업자는 이동된 전극(10)의 단선 부위(C)를 연결 부재를 이용하여 다시 연결할 수 있다. 여기서, 연결 부재는 절연 테이프 등일 수 있다.
이러한 구조에 의해서, 작업자는 전극(10)의 단선된 부위(C)를 연결하기 위해 전지 제조 장치(100)의 작동을 중지할 필요가 없을 뿐만 아니라, 단선에 의한 전극(10)의 이탈을 방지할 수 있기 때문에 제조 생산성을 높일 수 있다.
본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 상기 내용을 바탕을 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전지 제조 장치는 스톱퍼를 이용하여 압연 공정에서 단선된 전극이 이탈하는 것을 방지하고 전지 제조 장치의 가동을 중지하지 않고 단선된 전극을 연결할 수 있기 때문에 제조 설비의 가동률과 생산성을 향상시킬 수 있다.

Claims (12)

  1. 활물질이 도포된 전극을 이동시키는 고정 롤러;
    상기 전극을 압연하는 압연기; 및
    상기 고정 롤러와 상기 압연기 사이에 위치하고, 상기 전극이 단선되었을 때, 단선된 상기 전극을 이동시키는 스톱퍼;
    를 포함하는 전지 제조 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 전지 제조 장치는 상기 전극의 장력 변화를 감지하는 장력 센서를 더 포함하는 전지 제조 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 장력 센서는 장력 이상 감지 신호를 상기 스톱퍼에 전송하는 전지 제조 장치.
  4. 제4 항에 있어서,
    상기 스톱퍼는 상기 장력 이상 감지 신호에 반응하여 상기 전극 쪽으로 이동하는 전지 제조 장치.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 스톱퍼는 단선된 상기 전극을 이동시키는 이동 롤러를 포함하는 전지 제조 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 스톱퍼는 제1 스톱퍼, 제2 스톱퍼, 제3 스톱퍼, 및 제4 스톱퍼를 포함하는 전지 제조 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 장력 센서가 상기 전극에 장력 이상을 감지하지 않았을 때, 상기 제1 스톱퍼와 상기 제3 스톱퍼는 상기 전극의 상면에서 위쪽으로 이격되어 위치하고, 상기 제2 스톱퍼와 상기 제4 스톱퍼는 상기 전극의 하면에서 아래쪽으로 이격되어 위치하는 전지 제조 장치.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 장력 센서가 상기 전극에 장력 이상을 감지하였을 때, 상기 제1 스톱퍼, 상기 제2 스톱퍼, 상기 제3 스톱퍼, 및 상기 제4 스톱퍼가 상기 전극 쪽으로 이동하며, 상기 제1 스톱퍼와 상기 제3 스톱퍼는 상기 전극의 상면에 접촉하고, 상기 제2 스톱퍼와 제4 스톱퍼는 단선된 상기 전극의 하면에 접촉하여 단선된 상기 전극을 고정하는 전지 제조 장치.
  9. 제6 항에 있어서,
    상기 고정 롤러는 언와인더 유닛과 와인더 유닛을 포함하는 전지 제조 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제3 스톱퍼와 상기 제4 스톱퍼 사이에 단선된 상기 전극이 상기 압연기 쪽으로 이동할 때, 상기 와인더 유닛은 상기 전지 제조 장치가 정상적으로 작동할 때 회전하는 방향과 반대 방향으로 회전하는 전지 제조 장치.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 제1 스톱퍼와 상기 제2 스톱퍼 사이에 단선된 상기 전극이 상기 압연기 쪽으로 이동할 때, 상기 언와인더 유닛은 상기 전지 제조 장치가 정상적으로 작동할 때 회전하는 방향으로 회전하는 전지 제조 장치.
  12. 고정 롤러를 이용하여 활물질이 도포된 전극을 압연기에 유입하는 단계;
    장력 센서를 작동하여 상기 전극의 장력을 측정하는 단계;
    상기 장력 센서가 스톱퍼에 장력 이상 감지 신호를 전송하는 단계;
    상기 스톱퍼가 상기 전극으로 이동하여 단선된 상기 전극를 붙잡는 단계;
    상기 스톱퍼가 단선된 상기 전극을 연결하기 위해 단선된 상기 전극을 이동시키는 단계; 및
    상기 전극의 단선 부위를 연결하는 단계를 포함하는 전지 제조 방법.
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