WO2022045828A1 - 탈리 이물질 제거 유닛을 포함하는 전극 컷팅 장치 - Google Patents

탈리 이물질 제거 유닛을 포함하는 전극 컷팅 장치 Download PDF

Info

Publication number
WO2022045828A1
WO2022045828A1 PCT/KR2021/011514 KR2021011514W WO2022045828A1 WO 2022045828 A1 WO2022045828 A1 WO 2022045828A1 KR 2021011514 W KR2021011514 W KR 2021011514W WO 2022045828 A1 WO2022045828 A1 WO 2022045828A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
unit
suction
cutter
blow
electrode
Prior art date
Application number
PCT/KR2021/011514
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
이주원
이승환
김성동
Original Assignee
주식회사 엘지에너지솔루션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지에너지솔루션 filed Critical 주식회사 엘지에너지솔루션
Priority to EP21862124.1A priority Critical patent/EP4205926A4/en
Priority to CN202180042904.9A priority patent/CN115768609A/zh
Priority to US18/003,740 priority patent/US20230249374A1/en
Publication of WO2022045828A1 publication Critical patent/WO2022045828A1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D7/00—Details of apparatus for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B26D7/18—Means for removing cut-out material or waste
    • B26D7/1845—Means for removing cut-out material or waste by non mechanical means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D1/00—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor
    • B26D1/56—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which travels with the work otherwise than in the direction of the cut, i.e. flying cutter
    • B26D1/60—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which travels with the work otherwise than in the direction of the cut, i.e. flying cutter and is mounted on a movable carriage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D5/00—Arrangements for operating and controlling machines or devices for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B26D5/02—Means for moving the cutting member into its operative position for cutting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D7/00—Details of apparatus for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B26D7/01—Means for holding or positioning work
    • B26D7/018—Holding the work by suction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D7/00—Details of apparatus for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B26D7/01—Means for holding or positioning work
    • B26D7/02—Means for holding or positioning work with clamping means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D7/00—Details of apparatus for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B26D7/06—Arrangements for feeding or delivering work of other than sheet, web, or filamentary form
    • B26D7/0625—Arrangements for feeding or delivering work of other than sheet, web, or filamentary form by endless conveyors, e.g. belts
    • B26D7/0633—Arrangements for feeding or delivering work of other than sheet, web, or filamentary form by endless conveyors, e.g. belts by grippers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D7/00—Details of apparatus for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B26D7/18—Means for removing cut-out material or waste
    • B26D7/1845—Means for removing cut-out material or waste by non mechanical means
    • B26D7/1854—Means for removing cut-out material or waste by non mechanical means by air under pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D7/00—Details of apparatus for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B26D7/18—Means for removing cut-out material or waste
    • B26D7/1845—Means for removing cut-out material or waste by non mechanical means
    • B26D7/1863—Means for removing cut-out material or waste by non mechanical means by suction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26F—PERFORATING; PUNCHING; CUTTING-OUT; STAMPING-OUT; SEVERING BY MEANS OTHER THAN CUTTING
    • B26F1/00—Perforating; Punching; Cutting-out; Stamping-out; Apparatus therefor
    • B26F1/38—Cutting-out; Stamping-out
    • B26F1/40—Cutting-out; Stamping-out using a press, e.g. of the ram type
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0404—Machines for assembling batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to an electrode cutting apparatus including a detached foreign material removal unit, and specifically, a brow unit and suction in which driving and stopping are repeated in accordance with the electrode cutting operation in order to remove detached foreign material generated during electrode cutting in the electrode cutting apparatus It relates to an electrode cutting device including a detached foreign material removal unit capable of immediately removing detached foreign matter generated during electrode cutting, including the unit.
  • Lithium secondary batteries that can be charged and discharged are widely used as an energy source for wireless mobile devices or wearable devices worn on the body, as well as existing gasoline and diesel vehicles that cause air pollution. It is also used as an energy source for electric vehicles, hybrid electric vehicles, etc.
  • the lithium secondary battery includes a positive electrode plate coated with a positive electrode active material, a negative electrode plate coated with a negative electrode active material, and an electrode assembly in which a separator is laminated to prevent short circuit and move lithium ions (Li-ions) while positioned between the positive electrode and the negative electrode plate and a battery case accommodating the electrode assembly, and an electrolyte that is injected into the battery case to enable movement of lithium ions.
  • a separator is laminated to prevent short circuit and move lithium ions (Li-ions) while positioned between the positive electrode and the negative electrode plate and a battery case accommodating the electrode assembly, and an electrolyte that is injected into the battery case to enable movement of lithium ions.
  • the positive electrode and negative electrode plates are prepared by coating a positive electrode active material and a negative electrode active material on a long sheet-type positive electrode sheet and negative electrode sheet, respectively, drying and rolling, and then cutting the positive electrode sheet and negative electrode sheet to have a certain size to produce a unit electrode It can be manufactured by the process of
  • the conventional pole plate cutting apparatus for manufacturing such a unit electrode is composed of a transport unit for seating and transporting the pole plate and a cutter installed on one side of the transport unit, and the cutter is divided into an upper cutter and a lower cutter.
  • the lower cutter is fixed to the lower side of the pole plate around the pole plate and the upper cutter is installed on the upper side of the pole plate, so that the upper cutter is raised and lowered at the pole plate cutting position. Therefore, when the pole plate is transferred to the cutting device, the pole plate is cut while the cutter blade of the upper cutter and the cutter blade of the lower cutter come into contact.
  • FIG. 1 is a diagram simulating the operation of the electrode cutting device in which the existing desorption foreign material removal unit is not formed.
  • the upper cutter 110 reciprocates up and down to cut the electrode sheet, and the upper cutter cross-contacts with the upper cutter while cutting the commercial electrode sheet that enters between the upper cutter.
  • the lower cutter 210 can be confirmed.
  • the gripper 400 fixes the electrode sheet formed by horizontally facing the electrode sheet supplied between the upper cutter and the fixed lower cutter that reciprocate up and down.
  • the upper gripper 410 formed to face the upper cutter horizontally and the lower gripper 420 formed to face the lower cutter horizontally can be seen, and the upper gripper and the lower gripper can fix the electrode sheet.
  • Patent Document 1 relates to a separator cutting device for a secondary battery for cutting a separator fabric for a secondary battery, and includes a cutting unit for cutting the separator fabric along a preset cutting line, the cutting unit, the first cutter end and a cutter member having a second cutter end; and a cleaner member for removing contaminants generated when the separator fabric is cut.
  • a separator cutting device for secondary batteries Disclosed is a separator cutting device for secondary batteries. However, the configuration of the detached foreign material removal unit formed in the electrode cutting device including the upper cutter and the lower cutter cannot be confirmed.
  • the Patent Document 2 discloses an electrode production system having a structure in which the fixed mold top and bottom plate, a dust collecting nozzle for suctioning foreign substances, and the mold fixed top and bottom plate is moved through a crankshaft, but in an electrode cutting device including an upper cutter and a lower cutter The configuration of the detached foreign material removal unit including the formed electrode sheet gripper and blower unit cannot be confirmed.
  • the detached foreign material generated from the cut electrode sheet through the up-and-down reciprocating motion of the upper and lower cutters can be easily removed through blowing and suction, and the detached foreign material is repeated while driving and stopping in conjunction with the up-and-down reciprocating movement of the electrode. It is necessary to develop an electrode cutting device including a desorption foreign material removal unit that can effectively remove
  • Patent Document 1 Korean Patent Publication No. 1893706
  • Patent Document 2 Korean Patent Publication No. 1475703
  • the present invention is to solve the above problems, and in order to remove foreign substances that are detached from the electrode cutting device including the upper cutter when cutting the electrode, the brow unit and the suction unit that are repeatedly driven and stopped in accordance with the electrode cutting operation are provided.
  • An object of the present invention is to provide an electrode cutting device including a detached foreign material removal unit capable of immediately removing detached foreign materials generated during electrode cutting.
  • the electrode cutting apparatus for achieving this object, the upper unit 100 including the upper cutter 110 disposed on the upper portion of the electrode sheet; a lower unit 200 including a lower cutter 210 disposed under the electrode sheet; and a gripper 400 for fixing the electrode sheet formed by horizontally facing the electrode sheet supplied between the upper cutter and the fixed lower cutter performing vertical reciprocating motion.
  • the upper gripper 410 for removing foreign substances generated when the supplied electrode sheet is cut may be configured as an electrode cutting device including a blow unit 500 located in the upper gripper 410 .
  • the lower unit and the lower gripper 420; a suction unit 600 located in; may include.
  • a suction blow formed on one side of the upper unit in which the pneumatic valve (not shown) connected through the blow fitting 510 and the valve blow fitting 710 of the blow unit operates to open only during the lowering movement of the upper cutter.
  • a valve unit 700 may be included.
  • the blow unit may have a spray nozzle 520 formed therein, and the spray nozzle may be formed to face a portion where the upper cutter and the lower cutter intersect with the electrode sheet therebetween.
  • the injection nozzle may be more than 0 degrees and less than 90 degrees in a downward angle with respect to the horizontal.
  • the suction unit has a cross section that becomes narrower from the top to the bottom, and the width of the upper suction part 610 facing the lower cutter is formed to correspond to the width of the lower cutter, and the width corresponding to the lower cutter The width may be narrower from the side.
  • a plurality of suction holes 620 may be formed on a surface of the upper suction part facing the lower cutter.
  • a plurality of vacuum leaving holes 630 formed on a side surface of the suction unit in proximity to the upper suction unit may be formed.
  • suction fitting part 640 of the suction unit and the valve suction fitting part 720 of the suction blow valve unit are connected to the suction blow valve 730 at the same time as the upper cutter crosses the lower cutter or after a predetermined time. It can operate through Shanghai Dong.
  • the blow unit may have an injection adjustment unit 530 for adjusting the injection flow rate and/or the injection frequency of the injection nozzle may be formed on one side.
  • the detached foreign material removal unit of the electrode cutting device including the detached foreign material removing unit according to the present invention operates or stops in conjunction with the reciprocating vertical motion of the upper cutter and the lower cutter, the detached foreign material is continuously removed. can be removed
  • the detached foreign material removal unit is additionally assembled to the main body, it is possible to accurately and simply remove the detached foreign material without affecting the spacing and parallelism adjustment between the upper and lower cutters.
  • the detached foreign material removal unit is mounted on the main body in conjunction with the driving of the upper cutter and the lower cutter as described above, the cut electrode can be managed so that the quality is consistent.
  • the electrode cut using the electrode cutting device including the detached foreign material removal unit according to the present invention effectively removes the foreign material from which the electrode mixture layer is detached from the cutting surface, so it is possible to lower the defect rate of the electrode, and electrode production speed can be improved.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram in which detached foreign substances are generated in a conventional electrode cutting apparatus.
  • FIG. 2 is a perspective view of an electrode cutting device including a detached foreign material removal unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a front view and a perspective view of a suction blow valve unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a perspective view of a blow unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 5 is a front view of a suction unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a detailed perspective view of an electrode cutter to which a blow unit and a suction unit are applied according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a photograph showing the operation and stop of the detached foreign material removal unit according to an embodiment of the present invention, and collecting foreign materials generated.
  • FIG. 8 is a table comparing the size distribution of foreign substances generated during operation and stop of the detached foreign material removal unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view of an electrode cutting device including a detached foreign material removal unit according to an embodiment of the present invention.
  • the upper gripper 410 for removing foreign substances generated when the supplied electrode sheet is cut may be an electrode cutting device including a blow unit 500 located in the upper gripper 410 .
  • the upper unit may include an upper cutter for cutting the electrode sheet, an upper holder to which the upper cutter is fixed, and an upper frame to which the upper holder is mounted.
  • the upper cutter has a double-edged structure with a short center and long ends.
  • the lower portion of the upper cutter may have a curved arch shape in plan view, or a polygonal bent structure in plan view.
  • the lower unit may include a lower cutter for cutting the electrode sheet, and a lower frame to which the lower cutter is fixed.
  • the moving unit functions to transmit power to the vertical motion of the upper frame and to prevent a tolerance from occurring in the gap between the upper cutter and the lower cutter.
  • the cutting of the electrode sheet proceeds in a state where the distance between the upper and lower cutters is precisely adjusted. As the number of cuts increases, a tolerance occurs in the adjusted gap between the upper and lower cutters, which is out of the allowable range.
  • the moving unit is additionally disposed in the center of the upper frame to ensure the straightness of the upper cutter's vertical movement, it is possible to prevent the upper cutter from being twisted, thereby maintaining a constant cutting force of the electrode sheet. .
  • the gripper includes a pair of upper and lower grippers respectively disposed on the upper and lower surfaces of the electrode sheet.
  • the upper gripper and the lower gripper may be spaced apart from each other so as to grip the electrode sheet, or have an adjustable gap between the upper and lower grippers so that cutting and transport of the electrode sheet can be continuously performed.
  • the electrode sheet may be disposed between the upper unit and the lower unit, and the upper cutter may cut the electrode sheet while moving downward adjacent to the front surface of the lower cutter.
  • the main body of the electrode cutting device is synchronized with the feeding speed of the electrode sheet and moves in the conveying direction of the electrode sheet.
  • the upper unit moves up and down to cut the electrode sheet.
  • the upper unit 100 is disposed above the cutting electrode sheet 1
  • the lower unit 200 is disposed below the cutting electrode sheet
  • the guide unit 300 moves up and down of the upper unit 100 . functions to guide
  • the upper unit 100 includes an upper cutter 110 for cutting the electrode sheet, an upper holder 120 to which the upper cutter 110 is fixed, and an upper frame (not shown) to which the upper holder 120 is mounted.
  • the lower unit 200 includes a lower cutter 210 for cutting the electrode sheet and a lower frame 220 to which the lower cutter 210 is fixed.
  • the electrode sheet is disposed between the upper unit 100 and the lower unit 200 , and the upper cutter 110 moves downward adjacent to the front surface of the lower cutter 210 to cut the electrode sheet.
  • the gap may be zero.
  • the lower unit and the lower gripper 420; a suction unit 600 located in; may include.
  • FIG 3 is a front view and a perspective view of a suction blow valve unit according to an embodiment of the present invention.
  • the suction blow unit valve unit may include a valve blow fitting unit 710 connected to the blow unit and a valve suction fitting unit 720 connected to the suction unit.
  • the suction blow valve unit serves as a valve of the suction fitting part 640 of the suction unit and the valve suction fitting 720 of the suction blow valve unit at the same time or after a predetermined time when the upper cutter crosses the lower cutter. It may include a suction blow valve 730 that is movable up and down.
  • the rectangular suction blow valve may be coupled to the rectangular suction blow valve plate 740, and while moving up and down along the suction blow rail 750 formed on the suction blow valve plate, the suction fitting portion 640 of the suction unit. and the valve suction fitting unit 720 of the suction blow valve unit.
  • the suction blow valve itself may serve as a vacuum valve between the suction fitting part and the valve suction fitting part.
  • a suction blow valve unit formed on one side of the upper unit in which the pneumatic valve (not shown) connected through the blow fitting part 510 and the valve blow fitting part 710 of the blow unit operates only during the lowering movement of the upper cutter. (700) may be included.
  • a fluid, preferably air, for blowing foreign substances generated in the electrode cutting device may be supplied from the suction blow valve unit.
  • a vacuum pressure for suction removal of detached foreign substances generated in the electrode cutting device may be supplied.
  • the suction blow valve unit is a switch structure that connects the main air pressure and the blow unit and/or the suction unit for removing foreign substances according to the operation of the electrode cutting device.
  • the upper cutter formed in the upper unit is linked to the reciprocating vertical movement to control air and vacuum pressure from the suction blow valve unit to the blow unit and/or the suction unit.
  • FIG. 4 is a perspective view of a blow unit according to an embodiment of the present invention.
  • a jet nozzle 520 is formed in the blow unit, and the jet nozzle may be formed to face a portion where the upper cutter and the lower cutter intersect with the electrode sheet therebetween.
  • the blow unit may be formed at both ends of the upper surface of the upper gripper to correspond to the upper cutter.
  • the injection nozzle may be more than 0 degrees and less than 90 degrees in a downward angle ⁇ with respect to the horizontal.
  • the downward angle of the injection nozzle may be preferably 10 degrees to 60 degrees, more preferably 20 degrees to 45 degrees.
  • the downward angle of the injection nozzle may be 30 degrees. If it deviates from the downward angle, the foreign material cannot be removed smoothly.
  • FIG 5 is a front view of a suction unit according to an embodiment of the present invention.
  • the suction unit has a cross section that becomes narrower from the top to the bottom, and the width of the upper suction part 610 facing the lower cutter is formed to correspond to the width of the lower cutter, and from the surface corresponding to the lower cutter The width may be narrowed.
  • the shape may be preferably an inverted triangle ( ⁇ ) shape.
  • FIG. 6 is a detailed perspective view of an electrode cutter to which a blow unit and a suction unit are applied according to an embodiment of the present invention.
  • a plurality of suction holes 620 may be formed on a surface of the upper suction part facing the lower cutter. Foreign substances detached from the blow unit through the suction hole may be introduced into the suction hole and removed.
  • an experiment was conducted in which an electrode cutting device including a detached foreign material removal unit was applied.
  • FIG. 7 is a photograph showing the operation and stop of the detached foreign material removal unit according to an embodiment of the present invention, and collecting foreign materials generated.
  • FIG. 8 is a table comparing the size distribution of foreign substances generated during operation and stop of the detached foreign material removal unit according to an embodiment of the present invention.
  • the largest size of the foreign material collected was also analyzed as 714 ⁇ m, and the size of the largest metallic foreign material was analyzed as 297 ⁇ m.
  • the largest size of the foreign matter collected was also analyzed as 861 ⁇ m, and the size of the largest metallic foreign material was analyzed as 634 ⁇ m.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

본 발명은 전극 컷팅 장치에서 전극 컷팅시 발생하는 탈리 이물질을 제거하기 위해서 전극 컷팅 동작에 맞춰 구동과 정지가 반복되는 브로우유닛 및 석션유닛을 포함하여 전극 컷팅시 발생하는 탈리 이물질을 즉시 제거할 수 있는 탈리 이물질 제거 유닛을 포함하는 전극 컷팅 장치에 대한 것이다.

Description

탈리 이물질 제거 유닛을 포함하는 전극 컷팅 장치
본 출원은 2020년 08월 28일자 한국 특허 출원 제2020-0109630호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
본원 발명은 탈리 이물질 제거 유닛을 포함하는 전극 컷팅 장치에 대한 것으로서, 구체적으로, 전극 컷팅 장치에서 전극 컷팅시 발생하는 탈리 이물질을 제거하기 위해서 전극 컷팅 동작에 맞춰 구동과 정지가 반복되는 브로우유닛 및 석션유닛을 포함하여 전극 컷팅시 발생하는 탈리 이물질을 즉시 제거할 수 있는 탈리 이물질 제거 유닛을 포함하는 전극 컷팅 장치에 대한 것이다.
충방전이 가능한 리튬 이차전지는 와이어리스 모바일 기기(wireless mobile device) 또는 신체에 착용하는 웨어러블 기기(wearable device)의 에너지원으로 광범위하게 사용되고 있을 뿐만 아니라, 대기 오염을 유발하는 기존의 가솔린 차량 및 디젤 차량에 대한 대안으로 제시되는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차 등의 에너지원으로도 사용되고 있다.
상기 리튬 이차전지는, 양극활물질이 코팅된 양극판, 음극활물질이 코팅된 음극판, 상기 양극판과 상기 음극판 사이에 위치하면서 쇼트를 방지하고 리튬 이온(Li-ion)의 이동이 가능한 분리막이 적층된 전극조립체와, 상기 전극조립체를 수용하는 전지케이스, 상기 전지케이스 내측에 주입되어 리튬 이온의 이동을 가능하게 하는 전해액 등으로 이루어져 있다.
일반적으로, 상기 양극판과 음극판은, 긴 시트형의 양극시트 및 음극 시트에 양극활물질 및 음극활물질 각각을 코팅하고 건조 및 압연한 후, 일정한 크기를 갖도록 상기 양극시트 및 음극시트를 컷팅하여 단위 전극을 제조하는 과정으로 제조될 수 있다.
이와 같은 단위 전극을 제조하기 위한 종래의 극판 컷팅장치는, 극판을 안착시켜 이송하는 이송유닛과 상기 이송유닛의 일측에 설치되는 컷터로 구성되는데, 상기 컷터는 상부컷터와 하부컷터로 구분된다. 구체적으로, 상기 극판을 중심으로 하부컷터는 상기 극판의 하측에 고정되고 상부컷터는 상기 극판의 상측에 설치되어 극판 컷팅위치에서 상기 상부컷터가 승강된다. 따라서 컷팅장치로 극판이 이송되면 상부컷터의 컷터날과 하부컷터의 컷터날이 접촉되면서 극판을 컷팅하게 된다.
상기 상부컷터와 상기 하부컷터가 반복 교차 접촉하면서 이물질이 발생하고, 컷팅날이 마모되고, 컷터의 칼날이 휘어지면서 절단부가 매끄럽지 못하게 절단되거나 버(burr)가 발생하게 된다.
이러한, 상기 상부컷터와 하부컷터의 컷팅 과정이 반복적으로 진행되면서 전극 시트에서 탈리되는 이물질이 지속적으로 발생한다.
이와 관련하여 도 1은 기존 탈리 이물질 제거유닛이 형성되지 않은 전극 컷팅 장치에의 구동을 모사한 그림이다.
도 1의 (a)를 살펴보면, 전극 시트를 컷팅하기 위해 상하 왕복운동을 하는 상부컷터(110), 상기 상부컷터와 교차 접촉하면서 상기 상부컷터와의 사이에 진입하는 상가 전극시트를 컷팅하는 고정된 하부컷터(210)을 확인할 수 있다.
상하 왕복 운동을 하는 상기 상부 커터와 고정된 상기 하부 커터 사이에 공급되는 전극시트를 기준으로 수평으로 대면하여 형성된 상기 전극시트를 고정시키는 그리퍼(400)를 확인할 수 있다.
상기 상부컷터에 수평으로 대면하여 형성된 상부그리퍼(410)와 상기 하부컷터와 수평으로 대면하여 형성된 하부그리퍼(420)을 확인할 수 있으며, 상기 상부그리퍼와 하부그리퍼가 상기 전극시트를 고정할 수 있다.
도 1의 (b)를 살펴보면, 상기 상부컷터가 하강하면서 상기 전극시티를 컷팅하면서 상기 전극시트의 컷팅부에서 이물질이 발생할 수 있다.
도 1의 (c)를 살펴보면, 상기 상부컷터가 상기 전극시트를 컷팅 후 상승하면서 상기 전극시트의 컷팅부에 부착된 이물질이 탈리될 수 있다.
특허문헌 1은 이차전지용 분리막 원단을 절단하기 위한 이차전지용 분리막 절단 장치에 관한 것으로, 상기 분리막 원단을, 미리 설정된 절단 예정선을 따라 절단하는 절단유닛을 포함하며, 상기 절단유닛은, 제1 커터 단부와 제2 커터 단부를 갖는 커터부재; 및 분리막 원단의 절단시 발생하는 오염물을 제거하는 클리너부재를 포함하는 이차전지용 분리막 절단장치를 개시한다. 그러나 상부컷터와 하부컷터를 포함하는 전극 컷팅 장치에 형성된 탈리 이물질 제거 유닛에 대한 구성은 확인할 수 없다.
상기 특허문헌 2는 금형고정상하판, 이물 흡인용 집진노즐을 포함하고, 상기 금형고정상하판이 크랭크 축을 통해 이동되는 구조의 전극 생산 시스템이 개시되어 있으나, 상부컷터와 하부컷터를 포함하는 전극 컷팅 장치에 형성된 전극시트 그리퍼 및 블로워유닛을 포함하는 탈리 이물질 제거 유닛에 대한 구성은 확인할 수 없다.
따라서, 상부컷터와 하부컷터의 상하 왕복운동을 통해 컷팅되는 전극 시트에서 발생하는 탈리 이물질을 블로잉 및 석션을 통해 쉽게 제거 할 수 있으면서, 전극 상하 왕복운동과 연동하여 구동과 정지를 반복하면서 상기 탈리 이물질을 효과적으로 제거할 수 있는 탈리 이물질 제거 유닛을 포함하는 전극 컷팅 장치 에 대한 개발이 필요하다.
(선행기술문헌)
(특허문헌 1)한국 등록특허공보 제1893706호
(특허문헌 2)한국 등록특허공보 제1475703호
본원 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서, 상부컷터를 포함하는 전극 컷팅 장치에서 전극 컷팅시 발생하는 탈리 이물질을 제거하기 위해서 전극 컷팅 동작에 맞춰 구동과 정지가 반복되는 브로우유닛 및 석션유닛을 포함하여 전극 컷팅시 발생하는 탈리 이물질을 즉시 제거할 수 있는 탈리 이물질 제거 유닛을 포함하는 전극 컷팅 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본원 발명에 따른 전극 컷팅 장치는, 전극 시트의 상부에 배치되는 상부컷터(110)를 포함하는 상부 유닛(100); 상기 전극 시트의 하부에 배치되는 하부컷터(210)를 포함하는 하부 유닛(200); 및 상하 왕복 운동을 하는 상기 상부 커터와 고정된 상기 하부 커터 사이에 공급되는 전극시트를 기준으로 수평으로 대면하여 형성된 상기 전극시트를 고정시키는 그리퍼(400); 공급된 상기 전극시트가 컷팅될 때 발생하는 이물질을 제거하기 위한상기 상부 그리퍼(410);에 위치하는 블로우유닛(500);을 포함하는 전극컷팅장치로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 하부 유닛 및 하부 그리퍼(420);에 위치하는 석션유닛(600);을 포함할 수 있다.
또한, 상기 상부컷터의 하강 운동시에만 상기 블로우유닛의 블로우피팅부(510)과 밸브블로우피팅부(710)를 통해 연결된 공기압밸브(미도시)가 오픈 동작하는 상기 상부유닛의 일측에 형성된 석션블로우밸브유닛(700)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 블로우유닛에는 분사노즐(520)이 형성되어 있고, 상기 분사노즐은 상기 상부컷터와 하부컷터가 상기 전극시트를 사이에 두고 교차하는 부위와 대면하여 형성될 수 있다.
또한, 상기 분사노즐은 수평을 기준으로 하향 각도로 0도 초과 90도 미만일 수 있다.
또한, 상기 석션유닛은 단면이 상부에서 하부로 갈수록 좁아지는 형태로 상기 하부컷터에 대면하는 상기 상부석션부(610)의 폭은 상기 하부컷터의 폭과 대응되게 형성되며, 상기 하부컷터에 대응되는 면부터 폭이 좁아질 수 있다.
또한, 상기 상부석션부의 상기 하부컷터와 대면하는 면에는 복수의 석션홀(620)이 형성될 수 있다.
또한, 상기 상부석션부에 근접하여 상기 석션유닛의 측면에 형성되는 복수의 진공방치홀(630)이 형성될 수 있다.
또한, 상기 상부컷터가 상기 하부컷터와 교차와 동시 또는 소정 시간 후 상기 석션유닛의 석션피팅부(640)와 상기 석션블로우밸브유닛의 밸브석션피팅부(720)은 상기 석션블로우밸브(730)의 상하이동을 통해 동작할 수 있다.
또한, 상기 블로우유닛은 상기 분사노즐의 분사유량 및/또는 분사회수를 조절하는 분사조정부(530)가 일측에 형성될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본원 발명에 따른 탈리 이물질 제거 유닛을 포함하는 전극 컷팅 장치의 탈리 이물질 제거유닛은 상기 상부컷터와 상기 하부컷터의 왕복 상하운동에 연동하여 동작 또는 정지하기 때문에 탈리 이물질을 연속적으로 제거할 수 있다.
또한 메인 본체에 탈리 이물질 제거 유닛을 추가로 조립되는 형태인 바, 상기 상부컷터와 하부컷터의 간격 및 평행도 조절에 영향없이 정확하고 간단하게 탈리 이물질을 제거할 수 있다.
또한, 이와 같이 상기 상부컷터와 하부컷터의 구동과 연동되어 탈리 이물질 제거 유닛이 메인 본체에 장착하기 때문에, 품질에 일관성이 있도록 컷팅된 전극을 관리할 수 있다.
또한, 본원 발명에 따른 탈리 이물질 제거 유닛을 포함하는 전극 컷팅 장치를 사용하여 컷팅된 전극은 컷팅면에서 전극 합제층이 탈리된 이물질을 효과적을 제거되는 바, 전극의 불량율을 낮출 수 있고, 전극 생산 속도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래의 전극 컷팅 장치에서 탈리 이물질이 발생하는 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 탈리 이물질 제거 유닛을 포함하는 전극 컷팅 장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 석션블로우밸브유닛의 정면 및 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 블로우유닛의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 석션유닛의 정면도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 블로우유닛과 석션유닛이 적용된 전극컷터부의 상세 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 탈리 이물질 제거 유닛이 동작 및 정지 및 발생하는 발생하는 이물질을 포집한 사진이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 탈리 이물질 제거 유닛이 동작 및 정지시 발생하는 이물질의 사이즈 분포를 비교한 표이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본원 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본원 발명을 쉽게 실시할 수 있는 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본원 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본원 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고, 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 포함한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 구성요소를 한정하거나 부가하여 구체화하는 설명은, 특별한 제한이 없는 한 모든 발명에 적용될 수 있으며, 특정한 발명에 대한 설명으로 한정되지 않는다.
또한, 본원의 발명의 설명 및 청구범위 전반에 걸쳐서 단수로 표시된 것은 별도로 언급되지 않는 한 복수인 경우도 포함한다.
또한, 본원의 발명의 설명 및 청구범위 전반에 걸쳐서 "또는"은 별도로 언급되지 않는 한 "및"을 포함하는 것이다. 그러므로 "A 또는 B를 포함하는"은 A를 포함하거나, B를 포함하거나, A 및 B를 포함하는 상기 3가지 경우를 모두 의미한다.
또한, 모든 수치 범위는 명확하게 제외한다는 기재가 없는 한, 양 끝의 값과 그 사이의 모든 중간값을 포함한다.
본원 발명을 도면에 따라 상세한 실시예와 같이 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 탈리 이물질 제거 유닛을 포함하는 전극 컷팅 장치의 사시도이다.
전극 시트의 상부에 배치되는 상부컷터(110)를 포함하는 상부 유닛(100); 상기 전극 시트의 하부에 배치되는 하부컷터(210)를 포함하는 하부 유닛(200); 상기 상부 유닛의 상하 운동을 가이드하는 가이드부(300); 및 상하 왕복 운동을 하는 상기 상부 커터와 고정된 상기 하부 커터 사이에 공급되는 전극시트를 기준으로 수평으로 대면하여 형성된 상기 전극시트를 고정시키는 그리퍼(400); 공급된 상기 전극시트가 컷팅될 때 발생하는 이물질을 제거하기 위한상기 상부 그리퍼(410);에 위치하는 블로우유닛(500);을 포함하는 전극컷팅장치일 수 있다.
상기 상부 유닛은 상기 전극 시트를 컷팅하는 상부컷터, 상기 상부컷터가 고정되는 상부 홀더, 및 상기 상부 홀더가 장착되는 상부 프레임을 포함할 수 있다.
상기 상부컷터는 중심부가 짧고 양 끝단이 긴 양날형 구조로 이루어지며, 예를 들어, 상부컷터의 하부는 평면상 곡선 아치 형태일 수 있고, 또는 평면상 다각형 절곡 구조일 수 있다.
상기 하부 유닛은 상기 전극 시트를 컷팅하는 하부컷터, 및 상기 하부컷터가 고정되는 하부 프레임을 포함할 수 있다.
상기 상부 유닛에 동력을 전달하는 무빙유닛(130)을 더 포함할 수 있다.
상기 무빙유닛은 상부 프레임의 상하 운동에 동력을 전달하는 기능과 함께 상부컷터와 하부컷터의 간격에 공차가 발생하는 것을 방지하는 기능을 한다.
구체적으로, 상부컷터와 하부컷터의 간격이 정밀하게 조절된 상태에서 전극 시트의 컷팅이 진행되는데, 컷팅 회수가 늘어날수록 이와 같이 조절된 상부컷터와 하부컷터의 간격에 공차가 발생하여 허용 범위를 벗어날 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 무빙유닛을 상부 프레임의 중심부에 추가로 배치하여, 상부 커터의 상하 운동 직진도를 보장하기 때문에, 상부 커터가 비틀어지는 것을 방지하여, 전극 시트의 절삭력을 일정하게 유지할 수 있다.
상기 그리퍼는 전극 시트의 상면 및 하면 각각에 배치되는 한 쌍의 상부그리퍼 및 하부그리퍼로 구성된다.
상부그리퍼 및 하부그리퍼는 전극 시트를 파지할 수 있도록 서로 간의 간격이 좁아질 수 있고, 또는 전극 시트의 컷팅과 이송이 연속적으로 이루어질 수 있도록 서로 간의 간격이 벌어진 상태로 조절 가능한 형태이다.
본 발명에 따른 전극 컷팅 장치에 있어서, 상기 상부 유닛과 상기 하부 유닛 사이에 상기 전극 시트가 배치되고, 상기 상부컷터가 상기 하부컷터의 앞면에 인접하게 하향 이동하면서 상기 전극 시트를 컷팅할 수 있다.
상기 전극 컷팅 장치의 메인 본체는, 전극 시트가 피딩롤러에 의해 이송되면 상기 전극 시트의 이송 속도와 동기화 되어 상기 전극 시트의 이송 방향으로 움직인다. 상기 메인 본체와 상기 전극 시트의 이송 방향에 대한 상대속도가 0인 상태에 도달하면 상부 유닛이 상하 운동하면서 상기 전극 시트를 컷팅한다.
이후, 상기 전극 컷팅 장치의 메인 본체가 작업 시작 위치로 복귀하면 1 Cycle이 완료되며, 이와 같은 Cycle이 반복 수행되면서 전극 시트의 컷팅 과정이 진행된다.
이후, 상기 전극 컷팅 장치의 메인 본체가 작업 시작 위치로 복귀하면 1 Cycle이 완료되며, 이와 같은 Cycle이 반복 수행되면서 전극 시트의 컷팅 과정이 진행된다.
상부 유닛(100)은 컷팅용 전극 시트(1)의 상부에 배치되고, 하부 유닛(200)은 상기 컷팅용 전극 시트의 하부에 배치되며, 가이드부(300)는 상부 유닛(100)의 상하 운동을 가이드하는 기능을 한다.
상부 유닛(100)은 전극 시트를 컷팅하는 상부컷터(110), 상부컷터(110)가 고정되는 상부 홀더(120), 및 상부 홀더(120)가 장착되는 상부 프레임(미도시)을 포함한다.
하부 유닛(200)은 전극 시트를 컷팅하는 하부컷터(210) 및 하부컷터(210)가 고정되는 하부 프레임(220)을 포함한다.
상부 유닛(100)과 하부 유닛(200) 사이에 상기 전극 시트가 배치되고, 상부컷터(110)가 하부컷터(210)의 앞면에 인접하게 하향 이동하면서 상기 전극 시트를 컷팅할 수 있다.
상부컷터(110)가 하강하면 하부컷터(210)와 상부컷터(110) 사이에 간격이 형성되지 않는 상태일 수 있는 바, 상세하게는 상기 간격이 0일 수 있다.
상기 하부 유닛 및 하부 그리퍼(420);에 위치하는 석션유닛(600);을 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 석션블로우밸브유닛의 정면 및 사시도이다.
상기 석션블로부밸브유닛은 상기 블로우유닛과 연결되는 밸브블로우피팅부(710) 및 상기 석션유닛과 연결되는 밸브석션피팅부(720)를 포함할 수 있다.
상기 석션블로우밸브유닛은 상기 상부컷터가 상기 하부컷터와 교차와 동시 또는 소정 시간 후 상기 석션유닛의 석션피팅부(640)와 상기 석션블로우밸브유닛의 밸브석션피팅부(720)의 밸브 역할을 수행하는 상하로 이동가능한 석션블로우밸브(730)을 포함할 수 있다.
직사각 형태의 석션블로우밸브는 직사각 형태의 석션블로우밸브판(740)에 결합될 수 있으며, 상기 석션블로우밸르판에 형성된 석션블로우레일(750)을 따라 상하운동하면서 석션유닛의 석션피팅부(640)와 상기 석션블로우밸브유닛의 밸브석션피팅부(720)의 밸브 역할을 수행할 수 있다.
즉, 상기 석션블로우밸브 자체가 석션피팅부와 밸브석션피팅부사이의진공압밸브 역할을 수행할 수 있다.
일반적으로 상기 석션블로우밸브가 상승하면 밸브가 닫히고, 상기 석션블로우밸브가 하강하면 밸브가 열릴 수 있다, 상기 석션블로우밸브의 상승 및 하강 구성이 반대로 형성되어도 상기 밸브의 닫힘과 열림이 형성될 수 있다면 변경 가능함은 자명하다.
상기 상부컷터의 하강 운동시에만 상기 블로우유닛의 블로우피팅부(510)과 밸브블로우피팅부(710)를 통해 연결된 공기압밸브(미도시)가 오픈 동작하는 상기 상부유닛의 일측에 형성된 석션블로우밸브유닛(700)을 포함할 수 있다.
상기 석션블로우밸브유닛으로부터 상기 전극 컷팅 장치에서 발생하는 이물질을 블로잉하기 위한 유체, 바람직하게는 공기를 공급할 수 있다.
상기 석션블로우밸브유닛으로부터 상기 전극 컷팅 장치에서 발생하는 탈리 이물질을 석션제거하기 위한 진공압을 공급할 수 있다.
상기 석션블로우밸브유닛은 상기 전극 컷팅 장치의 동작에 따라 메인 공기압과 이물질 제거를 위한 블로우유닛 및/또는 석션유닛을 연결해주는 스위치 구조물이다.
즉, 상기 상부유닛에 형성된 상부컷터가 왕복 상하운동에 연동되어 상기 석션블로우밸브유닛에서 상기 블로유닛 및/또는 석션유닛에 공기와 진공압을 제어하게 된다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 블로우유닛의 사시도이다.
상기 블로우유닛에는 분사노즐(520)이 형성되어 있고, 상기 분사노즐은 상기 상부컷터와 하부컷터가 상기 전극시트를 사이에 두고 교차하는 부위와 대면하여 형성될 수 있다.
상기 블로우유닛은 바람직하게는 상기 상부컷터에 대응되도록 상기 상부그리퍼의 상면 양끝단에 형성될 수 있다.
상기 분사노즐은 수평을 기준으로 하향 각도(α)로 0도 초과 90도 미만일 수 있다. 상기 분사노즐의 하향각도는 바람직하게는 10도 내지 60도 일 수 있으며 더욱 바람직하게는 20도 내지 45도 일 수 있다. 상기 분사노즐의 하향각도는 30도 일 수 있다. 상기 하향 각도를 벗어나면 이물질을 원활히 탈리시킬 수 없다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 석션유닛의 정면도이다.
상기 석션유닛은 단면이 상부에서 하부로 갈수록 좁아지는 형태로 상기 하부컷터에 대면하는 상기 상부석션부(610)의 폭은 상기 하부컷터의 폭과 대응되게 형성되며, 상기 하부컷터에 대응되는 면부터 폭이 좁아지는 형태일 수 있다.
여기서, 상기 형태는 바람직하게는 역정삼각형(▽) 형태일 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 블로우유닛과 석션유닛이 적용된 전극컷터부의 상세 사시도이다.
상기 상부석션부의 상기 하부컷터와 대면하는 면에는 복수의 석션홀(620)이 형성될 수 있다. 상기 석션홀을 통해 상기 블로우유닛에서 탈리시킨 이물질이 상기 석션홀로 유입 제거될 수 있다.
(실시예1)
본 발명의 일실시예에 따라서 탈리 이물질 제거 유닛을 포함하는 전극 컷팅 장치를 적용한 실험을 진행하였다.
상기 탈리 이물질 제거 유닛을 포함하는 전극 컷팅 장치를 이용하여 공급되는 전극시트를 1만번 컷팅하는 동안 발생하는 이물질을 포집하여 분석하였다. 비교예로써는 상기 탈리 이물질 제거 유닛이 구동되지 않는 상태에서 1만번 컷팅하는 동안 발생하는 이물질을 포집하여 분석하였다.
컷팅 시 발생하는 이물질을 상기 전극 컷팅 장치 하부에서 포집하여 이물질양을 비교하였다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 탈리 이물질 제거 유닛이 동작 및 정지 및 발생하는 발생하는 이물질을 포집한 사진이다.
도 7을 살펴보면 포집된 탈리 이물질의 양이 사진으로도 차이가 나는 것으로 확인할 수 있으며, 탈리양도 상기 탈리 이물질 제거 유닛이 구동될 때 발생한 탈리양이 거의 50%이상 줄어든 것을 확인할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 탈리 이물질 제거 유닛이 동작 및 정지시 발생하는 이물질의 사이즈 분포를 비교한 표이다.
상기 탈리 이물질 제거 유닛을 포함하는 전극 컷팅 장치에 탈리 이물질 제거 유닛이 구동될 때 포집된 이물질의 사이즈도 가장 큰 사이즈가 714 μm로 분석되었으며, 가장 큰 금속성 이물질의 사이즈는 297 μm로 분석되었다.
상기 탈리 이물질 제거 유닛을 포함하는 전극 컷팅 장치에 탈리 이물질 제거 유닛이 구동되지 않을 때 포집된 이물질의 사이즈도 가장 큰 사이즈가 861 μm로 분석되었으며, 가장 큰 금속성 이물질의 사이즈는 634 μm로 분석되었다.
본원 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본원 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 수행하는 것이 가능할 것이다.
(부호의 설명)
1: 전극시트
100: 상부유닛
110: 상부컷터
120: 상부홀더
200: 하부유닛
210: 하부컷터
220: 하부프레임
300: 가이드부
400: 그리퍼
410: 상부그리퍼
420: 하부그리퍼
500: 블로우유닛
510: 블로우피팅부
520: 분사노즐
530: 분사조정부
600: 석션유닛
610: 상부석션부
620: 석션홀
630: 진공방지홀
640: 석션피팅부
700: 석션블로우밸브유닛
710: 밸브블로우피팅부
720: 밸브석션피팅부
730: 석션블로우밸브
740: 석션블로우밸브판
750: 석션블로우밸브레일

Claims (10)

  1. 전극 시트의 상부에 배치되는 상부컷터를 포함하는 상부 유닛;
    상기 전극 시트의 하부에 배치되는 하부컷터를 포함하는 하부 유닛; 및
    상하 왕복 운동을 하는 상기 상부 커터와 고정된 상기 하부 커터 사이에 공급되는 전극시트를 기준으로 수평으로 대면하여 형성된 상기 전극시트를 고정시키는 그리퍼;
    공급된 상기 전극시트가 컷팅될 때 발생하는 이물질을 제거하기 위한 상부 그리퍼;에 위치하는 블로우유닛;을 포함하는 전극컷팅장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하부 유닛 및 하부 그리퍼;에 위치하는 석션유닛;을 포함하는 전극컷팅장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 상부컷터의 하강 운동시에만 상기 블로우유닛의 블로우피팅부과 밸브블로우피팅부를 통해 연결된 석션블로우밸브가 오픈 동작하는 상기 상부유닛의 일측에 형성된 석션블로우밸브유닛을 포함하는 전극 컷팅 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 블로우유닛에는 분사노즐이 형성되어 있고, 상기 분사노즐은 상기 상부컷터와 하부컷터가 상기 전극시트를 사이에 두고 교차하는 부위와 대면하여 형성되는 전극 컷팅 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 분사노즐은 수평을 기준으로 하향 각도로 0도 초과 90도 미만인 전극 컷팅 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 석션유닛은 단면이 상부에서 하부로 갈수록 좁아지는 형태로 상기 하부컷터에 대면하는 상기 상부석션부의 폭은 상기 하부컷터의 폭과 대응되게 형성되며, 상기 하부컷터에 대응되는 면부터 폭이 좁아지는 전극 컷팅 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 상부석션부의 상기 하부컷터와 대면하는 면에는 복수의 석션홀이 형성되는 전극 컷팅 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 상부석션부에 근접하여 상기 석션유닛의 측면에 형성되는 복수의 진공방지홀이 형성되는 전극 컷팅 장치.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 상부컷터가 상기 하부컷터와 교차와 동시 또는 소정 시간 후 상기 석션유닛의 석션피팅부와 상기 석션블로우밸브유닛의 밸브석션피팅부은 상기 석션블로우밸브의 상하이동을 통해 동작하는 전극 컷팅 장치.
  10. 제3항에 있어서,
    상기 블로우유닛은 상기 분사노즐의 분사유량 및/또는 분사회수를 조절하는 분사조정부가 일측에 형성된 전극 컷팅 장치.
PCT/KR2021/011514 2020-08-28 2021-08-27 탈리 이물질 제거 유닛을 포함하는 전극 컷팅 장치 WO2022045828A1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP21862124.1A EP4205926A4 (en) 2020-08-28 2021-08-27 ELECTRODE CUTTING DEVICE WITH A DETACHABLE UNIT FOR REMOVING FOREIGN SUBSTANCES
CN202180042904.9A CN115768609A (zh) 2020-08-28 2021-08-27 包括分离异物去除单元的电极切割设备
US18/003,740 US20230249374A1 (en) 2020-08-28 2021-08-27 Electrode Cutting Apparatus Including Separated Foreign Matter Removal Unit

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2020-0109630 2020-08-28
KR1020200109630A KR20220028521A (ko) 2020-08-28 2020-08-28 탈리 이물질 제거 유닛을 포함하는 전극 컷팅 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022045828A1 true WO2022045828A1 (ko) 2022-03-03

Family

ID=80355518

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2021/011514 WO2022045828A1 (ko) 2020-08-28 2021-08-27 탈리 이물질 제거 유닛을 포함하는 전극 컷팅 장치

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20230249374A1 (ko)
EP (1) EP4205926A4 (ko)
KR (1) KR20220028521A (ko)
CN (1) CN115768609A (ko)
WO (1) WO2022045828A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102469560B1 (ko) 2022-08-31 2022-11-22 주식회사 유진테크놀로지 이차전지 전극 커팅장치
KR102497010B1 (ko) 2022-10-27 2023-02-07 주식회사 유진테크놀로지 상도 및 하도가 모듈화된 이차전지용 전극 커팅장치

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003025136A (ja) * 2001-07-17 2003-01-29 Sony Corp 電極切断装置
US20060065090A1 (en) * 2004-09-27 2006-03-30 Masahiro Kaneko Sheet cutting device, sheet finisher equipped therewith, and image forming system provided therewith
KR101115299B1 (ko) * 2011-06-13 2012-03-13 (주)엘케이이노베이션 2차전지용 극판 커팅장치
KR101337226B1 (ko) * 2012-03-09 2013-12-05 유일에너테크(주) 전지 전극용 절단장치
KR101475703B1 (ko) 2013-12-04 2014-12-23 (주)이피씨코리아 익스펜더 튜브 자동 절단 가공 머신
KR20150137640A (ko) * 2014-05-30 2015-12-09 주식회사 엘지화학 전극 커터
KR101893706B1 (ko) 2017-12-15 2018-08-30 이진수 이차전지용 분리막 절단 장치
KR20200109630A (ko) 2019-03-13 2020-09-23 방만혁 관 연결 장치와 방법

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003025136A (ja) * 2001-07-17 2003-01-29 Sony Corp 電極切断装置
US20060065090A1 (en) * 2004-09-27 2006-03-30 Masahiro Kaneko Sheet cutting device, sheet finisher equipped therewith, and image forming system provided therewith
KR101115299B1 (ko) * 2011-06-13 2012-03-13 (주)엘케이이노베이션 2차전지용 극판 커팅장치
KR101337226B1 (ko) * 2012-03-09 2013-12-05 유일에너테크(주) 전지 전극용 절단장치
KR101475703B1 (ko) 2013-12-04 2014-12-23 (주)이피씨코리아 익스펜더 튜브 자동 절단 가공 머신
KR20150137640A (ko) * 2014-05-30 2015-12-09 주식회사 엘지화학 전극 커터
KR101893706B1 (ko) 2017-12-15 2018-08-30 이진수 이차전지용 분리막 절단 장치
KR20200109630A (ko) 2019-03-13 2020-09-23 방만혁 관 연결 장치와 방법

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP4205926A4

Also Published As

Publication number Publication date
EP4205926A1 (en) 2023-07-05
EP4205926A4 (en) 2024-03-13
CN115768609A (zh) 2023-03-07
KR20220028521A (ko) 2022-03-08
US20230249374A1 (en) 2023-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2022045828A1 (ko) 탈리 이물질 제거 유닛을 포함하는 전극 컷팅 장치
WO2022019638A1 (ko) 전극 컷팅 장치용 동력전달유닛
WO2021201581A1 (ko) 이차 전지용 파우치 절단 장치
WO2021080207A1 (ko) 이차전지 탭 레이저 용접을 위한 밀착 지그 및 용접 방법
WO2015110090A1 (zh) 一种原位斩切输送机及定位输送方法
WO2018182129A1 (ko) 전극적층방법 및 이를 수행하는 전극적층장치
WO2014077448A1 (ko) 압축선스프링 연마장치 및 연마방법
WO2022019637A1 (ko) 카트리지형 전극 컷팅 장치
WO2022039411A1 (ko) 이차 전지용 셀 스택 제조 장치
WO2020106030A1 (ko) 이차전지셀 파우치성형모듈
WO2020106031A1 (ko) 이차전지셀의 절연저항측정장치
WO2022103145A1 (ko) 전극 커팅장치
JP2018090448A (ja) 板ガラスの製造方法
WO2017116200A1 (ko) 칩 수거모듈을 포함하는 절삭장치
WO2022039412A1 (ko) 이차 전지용 셀 스택 제조 장치
WO2013115506A1 (ko) 이차 전지용 극판 스탬핑 장치
WO2013176509A1 (ko) 저항 점 용접 전극 및 이를 이용한 저항 점 용접 방법
WO2019148436A1 (zh) 一种电池极片裁切设备及电池极片裁切叠片系统
WO2021112551A1 (ko) 전극 조립체 제조장치와, 이를 통해 제조된 전극 조립체 및 이차전지
WO2019164299A1 (ko) 전해질주입장치
WO2015126155A1 (ko) 에어커텐을 이용한 솔더볼 공급장치
WO2022014934A1 (ko) 전극 연결 장치 및 이를 이용한 전극 연결 자동화 방법
WO2023003248A1 (ko) 전극 시트 노칭 장치 및 노칭 방법
WO2013015470A1 (ko) Led 자재용 절삭장치 및 led 자재의 절삭방법
CN114229151A (zh) 撕膜设备

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21862124

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021862124

Country of ref document: EP

Effective date: 20230328