WO2023211074A1 - 지그 및 이를 포함하는 전극 제조 시스템 - Google Patents

지그 및 이를 포함하는 전극 제조 시스템 Download PDF

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WO2023211074A1
WO2023211074A1 PCT/KR2023/005500 KR2023005500W WO2023211074A1 WO 2023211074 A1 WO2023211074 A1 WO 2023211074A1 KR 2023005500 W KR2023005500 W KR 2023005500W WO 2023211074 A1 WO2023211074 A1 WO 2023211074A1
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jig
electrode
laser
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support part
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김상열
이서준
박종식
김학균
이제준
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주식회사 엘지에너지솔루션
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    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the present invention relates to a jig and an electrode manufacturing system including the same.
  • a process of partially cutting the electrode may be applied.
  • laser cutting may be applied as a cutting method.
  • equipment for laser cutting electrodes may be, for example, a drum type equipment or a flying type equipment.
  • a drum-type equipment for performing laser cutting is schematically shown.
  • this drum type equipment When applying this drum type equipment, there is an advantage that stable cutting is possible because the drum directly supports the area where the laser is irradiated, and the electrode does not shake significantly when it runs.
  • the space for installing the drum must be relatively large, and since the laser is irradiated in the area directly supported by the drum, cutting may be incomplete and the drum may be damaged by the irradiated laser. There is also a risk of damage.
  • FIG. 2 a flying type facility for performing laser cutting is schematically shown.
  • this flying-type equipment When applying this flying-type equipment, there are advantages compared to drum-type equipment because there are relatively fewer spatial restrictions and there is a higher possibility that the electrode will be completely cut by laser irradiation.
  • the shaking of the electrode may be large when the electrode is running. If this kind of shaking of the electrode occurs, it is not easy to set the focal length during laser irradiation, and there is a risk that the quality of the manufactured electrode may deteriorate.
  • the present invention was created in consideration of the above-mentioned problems, and its purpose is to minimize the shaking during electrode movement as described above when processing electrodes.
  • one purpose of the present invention is to prevent the space occupied by equipment from becoming excessively large.
  • one purpose of the present invention is to prevent damage to equipment due to laser irradiation.
  • one purpose of the present invention is to prevent incomplete cutting due to laser irradiation.
  • one object of the present invention is to prevent the electrode from being damaged while the electrode is running.
  • one purpose of the present invention is to prevent damage to equipment due to running friction of electrodes.
  • a jig according to an embodiment of the present invention for solving the above-described problem is configured to support an electrode that is transported along a first direction and includes a holding portion coated with an electrode active material and an uncoated portion that is not coated with the electrode active material.
  • a jig comprising: a first support portion configured to support an area of the electrode corresponding to the uncoated portion and including a laser receiving portion formed at a position corresponding to an area to which a laser for cutting the uncoated portion is irradiated; and a second support part configured to support a region of the electrode corresponding to the holding part.
  • the laser receiving part may be a hole penetrating the first support part or a groove formed on the first support part to a predetermined depth.
  • the first support portion may extend from one end of the second support portion along a second direction substantially perpendicular to the first direction.
  • the extension length of the first support part along the second direction may be equal to or longer than the distance from the boundary of the uncoated part and the holding part to the end of the uncoated part before laser cutting.
  • One side of the jig facing the electrode may be configured to have a predetermined curvature along a direction parallel to the first direction.
  • the jig may be provided with a coating layer formed on one side facing the electrode.
  • the extension length of the second support portion along the second direction perpendicular to the first direction may be equal to or longer than the distance from the boundary of the uncoated portion and the retaining portion to an end of the retaining portion.
  • the second support part may be configured to float the electrode on the second support part.
  • the second support part may have an air floating hole.
  • the jig may include an air blower provided at a position corresponding to the air floating hole.
  • the first support part may have a coating layer formed on one side facing the electrode.
  • the first support part may include foreign matter discharge parts formed on both sides of the laser receiving part along the first direction.
  • the jig may include a suction portion provided in an area corresponding to the foreign matter discharge portion.
  • An electrode manufacturing system includes a jig according to an embodiment of the present invention; and a laser irradiation device provided at a position corresponding to the laser receiving portion. may include.
  • the laser irradiation device may be configured to partially cut the uncoated portion to form a repeated notching pattern on the uncoated portion along the first direction.
  • Figure 1 is a diagram showing a conventional equipment, and is a diagram schematically showing a drum-type equipment for performing laser cutting.
  • Figure 2 is a diagram showing a conventional facility, and is a diagram schematically showing a flying type facility for performing laser cutting.
  • Figure 3 is a diagram conceptually showing the jig of the present invention.
  • Figure 4 is a diagram showing an electrode cut by the jig and electrode manufacturing system of the present invention.
  • Figure 5 is a plan view showing the jig of the present invention.
  • Figure 6 is a diagram for explaining a process of partially cutting an electrode supported by the jig of the present invention by irradiating a laser, and is a diagram showing a cross section of the jig of Figure 5 cut along X-X'.
  • FIG. 7 is a diagram showing a jig to which a laser receiving portion having a different structure is applied compared to the jig shown in FIG. 5.
  • Figures 8 and 9 are views showing the jig and electrode of the present invention as seen from the bottom of the jig.
  • Figure 10 is a diagram showing an electrode floating by the jig of the present invention.
  • Figure 11 is a diagram showing the structure of the second support part for floating the electrode.
  • Figure 12 is a diagram showing an air blower for floating electrodes.
  • Figure 13 is a diagram showing an anti-friction structure formed on each of the first support part and the second support part.
  • Figure 14 is a view showing a foreign matter discharge portion formed in the jig of the present invention.
  • Figure 15 is a diagram showing a suction portion provided in the jig of the present invention.
  • Figure 16 is a diagram conceptually showing the electrode manufacturing system of the present invention.
  • Figure 17 is a diagram illustrating the movement of the laser irradiation device of the present invention for forming a cutting line on an electrode.
  • Figure 3 is a diagram conceptually showing the jig of the present invention
  • Figure 4 is a diagram showing an electrode cut by the jig and electrode manufacturing system of the present invention
  • Figure 5 is a plan view showing the jig of the present invention.
  • the jig 1 may be configured to support the electrode E transported along the first direction (direction parallel to the X-axis).
  • at least one roller R may be provided along the transport direction of the electrode E.
  • These rollers (R) can guide the transport of the electrodes (E).
  • the roller R may be a guide roller or a driving roller connected to a driving device and configured to rotate.
  • the jig 1 may be configured to support the electrode E including a holding portion C coated with an electrode active material and a non-coated portion NC not coated with the electrode active material.
  • the jig 1 may include a first support part 10 and a second support part 20.
  • the first support portion 10 may be configured to support a region of the electrode E corresponding to the uncoated portion NC.
  • the first support part 10 extends a predetermined length from one end of the second support part 20 along a second direction (direction parallel to the Y axis) approximately perpendicular to the first direction (direction parallel to the X axis). It can be.
  • the extension length D1 (see FIG. 8) along the second direction of the first support portion 10 extends from the boundary between the uncoated portion NC and the holding portion C to the end of the uncoated portion NC before laser cutting. It can be formed equal to or longer than the distance reached. That is, the extended width (length extended in the direction parallel to the Y-axis) of the first support portion 10 is equal to or greater than the height (extended length in the Y-axis direction) of the uncoated portion (NC) of the electrode E before cutting. It can be formed long. As a result, the first support portion 10 can stably support the uncoated portion NC as a whole when the electrode E is transported.
  • the first support portion 10 of the present invention is not limited to supporting only the non-coated portion (NC). That is, the first support part 10 of the present invention may be configured to support a part of the holding part C in addition to the uncoated part NC.
  • the second support part 20 may be configured to support a region of the electrode E corresponding to the holding part C.
  • the extension length of the second support part 20 along the second direction (direction parallel to the Y axis) is equal to the distance from the boundary between the uncoated part NC and the holding part C to the end of the holding part C. It can be formed longer. That is, the extended width (length extended in the direction parallel to the Y-axis) of the second support portion 20 is equal to or extends longer than the height (extended length in the Y-axis direction) of the holding portion C of the electrode E. It can be. As a result, the second support part 20 can stably support the holding part C as a whole when transferring the electrode E.
  • the second support part 20 of the present invention only supports the holding part C. It is not limited to supporting, that is, the second support portion 20 of the present invention may be configured to support a part of the non-coated portion (NC) in addition to the holding portion (C).
  • the first support portion 10 may be provided with a laser receiving portion 11 formed at a position corresponding to an area where the laser L for cutting the uncoated portion NC is irradiated.
  • the electrode E supported by the jig 1 of the present invention may be, for example, a double-sided coated electrode in which both sides of an electrode current collector are coated with an electrode active material.
  • the jig 1 of the present invention is provided with a laser receiving portion 11, so that the laser L is irradiated to the uncoated area NC to cut it into a desired pattern, so that the laser L is applied to the uncoated area NC. NC) can be used to ensure reliable cutting.
  • the laser receiving portion 11 is not provided, the side opposite to one side of the electrode E to which the laser L is irradiated is supported by the jig 1, so that the laser L is applied to the electrode E. There is a possibility that the cutting may be incomplete as it does not penetrate through the .
  • the object of laser cutting is not limited only to the non-coated area (NC). That is, in the present invention, the object of laser cutting may include a part of the holding portion (C) in addition to the non-coated portion (NC).
  • FIGS. 6 and 7 along with FIG. 5, the shape of the laser receiving portion 11 of the present invention will be described.
  • Figure 6 is a diagram for explaining a process of partially cutting an electrode supported by the jig of the present invention by irradiating a laser, and is a diagram showing a cross section of the jig of Figure 5 cut along X-X'.
  • FIG. 7 is a diagram showing a jig to which a laser receiving portion having a different structure is applied compared to the jig shown in FIG. 5.
  • the laser receiving portion 11 may be a hole penetrating the first support portion 10, or may be a groove formed on the first support portion 10 to a predetermined depth.
  • the jig 1 may not be damaged by the irradiated laser L.
  • the irradiated laser L may damage the inner surface of the groove.
  • the damaged portion of the electrode E and the jig 1 do not come into contact when the electrode E is transported, there is no risk of damage to the electrode E.
  • the laser receiving portion 11 may have a shape that is notched inward from an outer end in the width direction (direction parallel to the Y-axis) of the first support portion 10. This notched form of the laser receiving portion 11 can be applied to both cases where the laser receiving portion 11 is a groove and a hole.
  • one side of the jig 1 facing the electrode E may be configured to have a predetermined curvature along a direction parallel to the first direction, which is the transport direction of the electrode E.
  • the first support part 10 and the second support part 20 may have approximately the same curvature.
  • the electrode (E) can be well adhered to one side of the jig (1) when it passes through the jig (1). If the electrode (E) does not adhere well to the jig (1) during the non-coated area (NC) cutting process by laser (L) irradiation, it may be difficult to accurately irradiate the laser (L) to the desired location. In particular, if wrinkles occur on the electrode (E), there is a risk that the cutting quality may deteriorate because the laser (L) is not well focused.
  • the radius of curvature of one side of the jig 1 facing the electrode E may be in the range of approximately 400 to 800 mm. If the radius of curvature is too small, when cutting the non-coated area (NC) by laser (L) irradiation, the difference in the focal distance of the laser (L) at each cutting position may increase, resulting in different cutting quality at each cutting position. Conversely, if the radius of curvature is too large, the electrode (E) may not adhere properly to the surface of the jig (1), which may cause vibration during the transfer process.
  • the laser receiving portion 11 may be formed at the highest position along the height direction (direction parallel to the Z-axis) of the jig 1.
  • the roller R that guides the transport of the electrode E is shown below the electrode E is shown, but the present invention is not limited thereto.
  • the roller (R) may be disposed on the upper part of the electrode (E) on one side and the other side of the jig (1) along the transfer direction (direction parallel to the X-axis) of the electrode (E).
  • the roller R may be located lower than the highest position along the height direction (direction parallel to the Z-axis) of the jig 1. In this case, tension may be generated in the electrode (E) by the roller (R), and as a result, the electrode (E) can be well adhered to the jig (1) at the position where the laser receiving portion 11 is formed.
  • a coating layer may be formed on one side of the jig 1 of the present invention facing the electrode E.
  • the coating layer may be configured to have wear resistance properties and/or friction reduction properties.
  • the surface of the jig (1) of the present invention may be damaged by repeated friction with the electrode (E) that occurs during the transfer process of the electrode (E).
  • the holding portion C of the electrode E may be damaged, such as the electrode active material falling off, due to frictional force generated during the transport of the electrode E.
  • FIGS. 8 and 9 are views showing the jig and electrode of the present invention as seen from the bottom of the jig.
  • the extension width D1 of the first support portion 10 is the total height of the uncoated portion NC before laser cutting (length extended along the direction parallel to the Y axis) and the laser cutting edge. It can be determined by considering the height D2 (length extended along the direction parallel to the Y axis) of the later uncoated area NC. As described above, the extension width D1 of the first support portion 10 may be formed to be approximately equal to or longer than the total height of the uncoated portion NC before laser cutting in consideration of the running stability of the electrode E. .
  • the extended width D3 (extended length along the direction parallel to the Y-axis direction) of the laser receiving portion 11 may be determined by considering the notching depth D4 of the uncoated portion NC by laser cutting. . Since the electrode E moves only in the first direction (direction parallel to the can be formed. When these conditions are satisfied, the process of cutting the uncoated portion (NC) passing through the laser receiving portion 11 into a desired pattern can be performed smoothly.
  • Figure 10 is a diagram showing the electrode floating by the jig of the present invention
  • Figure 11 is a diagram showing the structure of the second support part for floating the electrode
  • Figure 12 is a diagram showing an air blower for floating electrodes.
  • the second support part 20 of the present invention may be configured to float the electrode E on the second support part 20.
  • the holding part C in the electrode E passing through the jig 1, the holding part C is transported in a floating state on the second supporting part 20 without contacting the jig 1. It can be. That is, the second support part 20 can support the holding part C by levitating the holding part C by, for example, air pressure, without directly contacting the holding part C. In this way, when the holding part C is configured not to contact the second supporting part 20, it is possible to prevent damage/dislodgement of the electrode active material due to friction generated during the transfer process of the electrode E.
  • the second support part 20 may be provided with an air floating hole 21.
  • the air floating holes 21 may be provided in plural numbers.
  • the jig 1 may include an air blower 30 provided at a position corresponding to the air floating hole 21.
  • the air blower 30 may be configured to provide pressure for levitation to the holding part C through the air floating hole 21.
  • the holding portion (C) can be maintained at a small distance from the jig (1) during the transfer process of the electrode (E).
  • the uncoated portion (NC) of the electrode (E) can pass through the area where the laser receiving portion 11 is formed while in close contact with the first support portion 10, thereby ensuring smoothness of laser cutting. there is.
  • Figure 13 is a diagram showing an anti-friction structure formed on each of the first support part and the second support part.
  • the first support part 10 may be provided with a coating layer 12 formed on one side facing the electrode E.
  • the coating layer 12 can be formed only on the first support part 10.
  • the coating layer 12 may be configured to have wear resistance properties and/or friction reduction properties.
  • the uncoated portion NC can be transferred in close contact with the first support portion 10 for smooth laser cutting. Therefore, when the coating layer 12 configured to have such wear resistance properties and/or friction reduction properties is formed on the first support portion 10, the friction between the non-coated portion NC and the first support portion 10 is increased. Damage to the electrode (E) and/or jig (1) can be minimized.
  • Figure 14 is a view showing a foreign matter discharge portion formed in the jig of the present invention
  • Figure 15 is a view showing a suction portion provided in the jig of the present invention.
  • the first support portion 10 may be provided with foreign matter discharge portions 13 formed on both sides of the laser receiving portion 11 along the first direction (direction parallel to the X-axis). You can.
  • the foreign matter discharge unit 13 may include a plurality of foreign matter discharge holes penetrating the first support part 10.
  • foreign matter such as molten fume generated by laser cutting is deposited around the laser receiving part 11, thereby impeding the movement of the electrode E. The phenomenon of increasing friction can be minimized.
  • the jig 1 may include a suction portion 40 provided in an area corresponding to the foreign matter discharge portion 13.
  • the suction part 40 may be provided, for example, inside the jig 1.
  • the suction part 40 can allow foreign substances such as molten fume generated by laser cutting to pass through the foreign matter discharge part 13 and be discharged to the outside of the jig 1 through the suction part 40.
  • the jig 1 of the present invention is provided with such a suction part 40, the phenomenon of molten fume sticking to the periphery of the laser receiving part 11 can be prevented more efficiently, thereby improving the quality of the electrode E. This may result in improvement and/or improvement in the lifespan of the jig (1).
  • FIG. 16 is a diagram conceptually showing the electrode manufacturing system of the present invention
  • FIG. 17 is a diagram exemplarily showing the movement of the laser irradiation device of the present invention for forming a cutting line on an electrode.
  • the electrode manufacturing system 3 of the present invention includes the jig 1 of the present invention as described above and a laser irradiation device provided at a position corresponding to the laser receiving portion 11 formed in the jig 1. (2) may be included.
  • the electrode manufacturing system 3 may include a roller (R) for stable transport of the electrode (E) transported along the first direction (direction parallel to the X-axis).
  • the roller (R) may be configured to guide the transport of the electrode (E) or provide power for the transport of the electrode (E).
  • the laser irradiation device 2 partially cuts the uncoated portion (NC) of the electrode E to form the uncoated portion (NC) along the first direction (direction parallel to the X-axis). It may be configured to form a repeated notching pattern on the surface.
  • Movement along path L1 may be movement in the same direction as direction A.
  • Movement along path L2 may be movement in a direction opposite to direction A and in a direction toward the second support portion 20.
  • Movement along path L3 may be movement in the same direction as direction A.
  • the travel distance along path L3 may be shorter than the travel distance along path L1.
  • Movement along the path L4 may be movement in a direction opposite to direction A and in a direction away from the second support portion 20.
  • the distance traveled along path L4 may be approximately substantially the same as the distance traveled along path L2.
  • a cutting line (CL) having a specific pattern is formed on the electrode (E) moving along the A direction.
  • a first cutting line C1 may be formed by the movement path L1 of the laser irradiation point.
  • a second cutting line C2 may be formed by the movement path L2 of the laser irradiation point.
  • a third cutting line C3 may be formed by the movement path L3 of the laser irradiation point.
  • a fourth cutting line C4 may be formed by the movement path L4 of the laser irradiation point.
  • the cut piece CS formed by the cutting line CL can be removed, for example, by a separately provided suction device.
  • the base is changed by cutting the uncoated area (NC) according to the movement of the laser irradiation point.
  • NC uncoated area
  • the moving direction and speed of the electrode E as described above and the moving direction and speed of the laser irradiation point are illustrative, and the present invention is not limited thereto.

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 지그는, 제1 방향을 따라 이송되며 전극 활물질이 코팅된 유지부 및 상기 전극 활물질이 코팅되지 않은 무지부를 포함하는 전극을 지지하도록 구성되는 지그로서, 상기 전극에 있어서 상기 무지부와 대응되는 영역을 지지하도록 구성되며, 상기 무지부의 커팅을 위한 레이저가 조사되는 영역과 대응되는 위치에 형성되는 레이저 수용부를 구비하는 제1 지지부; 및 상기 전극에 있어서 상기 유지부와 대응되는 영역을 지지하도록 구성되는 제2 지지부; 를 포함한다.

Description

지그 및 이를 포함하는 전극 제조 시스템
본 발명은, 지그 및 이를 포함하는 전극 제조 시스템에 관한 것이다.
본 출원은 2022년 04월 26일 자로 출원된 한국 특허출원번호 제 10-2022-0051692호에 대한 우선권주장출원으로서, 해당 출원의 명세서 및 도면에 개시된 모든 내용은 인용에 의해 본 출원에 원용된다.
이차전지에 적용되는 전극 조립체의 제조를 위해 전극을 부분적으로 커팅(cutting) 하는 공정이 적용될 수 있다. 커팅 방식으로는 예를 들어 레이저 커팅이 적용될 수 있다. 큰 사이즈의 전극 원단을 커팅 함으로써 여러 개의 단위 전극을 만들거나, 또는 전극의 특정 위치를 부분적으로 커팅하여 원하는 형상을 만들 수 있다.
이처럼, 전극을 레이저 커팅 하기 위한 설비로는, 예를 들어 드럼 타입(Drum type)의 설비 또는 플라잉(flying) 타입의 설비가 적용될 수 있다.
도 1을 참조하면, 레이저 커팅을 수행하기 위한 드럼 타입의 설비가 개략적으로 도시되어 있다. 이러한 드럼 타입의 설비를 적용하는 경우, 전극에 있어서 레이저가 조사되는 영역을 드럼이 직접 지지하고 있어 안정적인 커팅이 가능하고 또한 전극의 주행 시에 전극의 흔들림이 크지 않다는 장점이 있다. 다만, 이러한 타입의 설비 적용 시에는 드럼의 설치를 위한 공간의 크기가 비교적 클 수 밖에 없고, 또한 드럼이 직접 지지하는 영역에서 레이저가 조사되므로 커팅이 불완전할 가능성이 있고 조사된 레이저에 의해 드럼이 손상될 우려 역시 존재한다.
도 2를 참조하면, 레이저 커팅을 수행하기 위한 플라잉 타입의 설비가 개략적으로 도시되어 있다. 이러한 플라잉 타입의 설비를 적용하는 경우, 드럼 타입의 설비와 비교하여 상대적으로 공간적 제약이 적고 레이저 조사에 따른 전극의 커팅이 완전하게 이루어질 가능성이 더 높다는 장점이 있다. 다만, 이러한 타입의 설비 적용 시에는 전극의 주행 시에 전극의 흔들림이 클 수 있다. 이처럼 전극의 흔들림이 발생하면 레이저 조사 시에 초점 거리를 맞추기가 용이하지 않고 이에 따라 제조된 전극의 품질이 저하될 우려가 있다.
따라서, 전극을 가공함에 있어서 상술한 바와 같은 전극 주행 시의 흔들림의 최소화할 수 있고, 설비가 차지하는 공간이 지나치게 커지는 것을 방지할 수 있으며, 레이저 조사에 따른 설비의 손상을 방지할 수 있고, 레이저 조사에 따른 커팅이 불완전하게 이루어지는 것을 방지할 수 있도록 구성된 지그에 대한 개발이 요구된다.
본 발명은, 상술한 문제점을 고려하여 창안된 것으로서, 전극을 가공함에 있어서 상술한 바와 같은 전극 주행 시의 흔들림의 최소화할 수 있도록 하는 것을 일 목적으로 한다.
다른 측면에서, 본 발명은, 설비가 차지하는 공간이 지나치게 커지는 것을 방지하는 것을 일 목적으로 한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은, 레이저 조사에 따른 설비의 손상을 방지 하는 것을 일 목적으로 한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은, 레이저 조사에 따른 커팅이 불완전하게 이루어지는 것을 방지하는 것을 일 목적으로 한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은, 전극의 주행 중에 전극이 손상되는 것을 방지하는 것을 일 목적으로 한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은, 전극의 주행 마찰로 인한 설비의 손상을 방지하는 것을 일 목적으로 한다.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래에 기재된 발명의 설명으로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 지그는, 제1 방향을 따라 이송되며 전극 활물질이 코팅된 유지부 및 상기 전극 활물질이 코팅되지 않은 무지부를 포함하는 전극을 지지하도록 구성되는 지그로서, 상기 전극에 있어서 상기 무지부와 대응되는 영역을 지지하도록 구성되며, 상기 무지부의 커팅을 위한 레이저가 조사되는 영역과 대응되는 위치에 형성되는 레이저 수용부를 구비하는 제1 지지부; 및 상기 전극에 있어서 상기 유지부와 대응되는 영역을 지지하도록 구성되는 제2 지지부; 를 포함한다.
상기 레이저 수용부는, 상기 제1 지지부를 관통하는 홀 또는 상기 제1 지지부 상에 소정의 깊이로 형성되는 홈일 수 있다.
상기 제1 지지부는, 상기 제2 지지부의 일 측 단부로부터 상기 제1 방향과 대략 수직한 제2 방향을 따라 연장될 수 있다.
상기 제1 지지부의 상기 제2 방향을 따른 연장 길이는, 상기 무지부와 상기 유지부의 경계로부터 레이저 커팅 이 전의 상기 무지부의 단부에 이르는 거리와 동일하거나 더 길게 형성될 수 있다.
상기 전극과 대면하는 상기 지그의 일 면은, 상기 제1 방향과 나란한 방향을 따라 소정의 곡률을 갖도록 구성될 수 있다.
상기 지그는, 상기 전극과 대면하는 일 면 상에 형성되는 코팅 층을 구비할 수 있다.
상기 제1 방향과 수직한 제2 방향을 따른 상기 제2 지지부의 연장 길이는, 상기 무지부와 상기 유지부의 경계로부터 상기 유지부의 단부에 이르는 거리와 동일하거나 더 길게 형성될 수 있다.
상기 제2 지지부는, 상기 전극을 상기 제2 지지부 상에 부양시킬 수 있도록 구성될 수 있다.
상기 제2 지지부는, 에어 플로팅 홀을 구비할 수 있다.
상기 지그는, 상기 에어 플로팅 홀과 대응되는 위치에 구비되는 에어 블로워를 포함할 수 있다.
상기 제1 지지부는, 상기 전극과 대면하는 일 면 상에 형성되는 코팅 층을 구비할 수 있다.
상기 제1 지지부는, 상기 제1 방향을 따라 상기 레이저 수용부의 양 측에 형성되는 이물 배출부를 구비할 수 있다.
상기 지그는, 상기 이물 배출부와 대응되는 영역에 구비되는 석션부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전극 제조 시스템은, 본 발명의 일 실시예에 따른 지그; 및 상기 레이저 수용부와 대응되는 위치에 구비되는 레이저 조사 장치; 를 포함할 수 있다.
상기 레이저 조사 장치는, 상기 무지부를 부분적으로 커팅하여 상기 제1 방향을 따라 상기 무지부 상에 반복되는 노칭 패턴을 형성하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 전극을 가공함에 있어서 상술한 바와 같은 전극 주행 시의 흔들림의 최소화할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 설비가 차지하는 공간이 지나치게 커지는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 레이저 조사에 따른 설비의 손상을 방지할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 레이저 조사에 따른 커팅이 불완전하게 이루어지는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 전극의 주행 마찰로 인한 설비의 손상을 방지할 수 있다.
다만, 본 발명을 통해 도출되는 유리한 효과는 상술한 효과에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 유리한 효과들은 아래에 기재된 발명의 설명으로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 종래의 설비를 나타내는 도면으로서, 레이저 커팅을 수행하기 위한 드럼 타입의 설비를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 종래의 설비를 나타내는 도면으로서, 레이저 커팅을 수행하기 위한 플라잉 타입의 설비를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 지그를 개념적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 지그 및 전극 제조 시스템에 의해 커팅되는 전극을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 지그를 나타내는 평면도이다.
도 6은 본 발명의 지그에 의해 지지되는 전극에 레이저를 조사하여 부분적으로 커팅을 하는 공정을 설명하기 위한 도면으로서, 도 5의 지그를 X-X' 를 따라 절단한 단면을 나타내는 도면이다.
도 7은 도 5에 도시된 지그와 비교하여 다른 구조를 갖는 레이저 수용부가 적용된 지그를 나타내는 도면이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 지그 및 전극을 지그의 하부에서 바라본 형태를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 지그에 의해 전극이 플로팅(floating)된 모습을 나타내는 도면이다.
도 11은 전극을 플로팅 시키기 위한 제2 지지부의 구조를 나타내는 도면이다.
도 12는 전극을 플로팅 시키기 위한 에어 블로워를 나타내는 도면이다.
도 13은 제1 지지부 및 제2 지지부 각각에 형성된 마찰 방지 구조를 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 지그에 형성된 이물 배출부를 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명의 지그에 구비되는 석션부를 나타내는 도면이다.
도 16은 본 발명의 전극 제조 시스템을 개념적으로 나타내는 도면이다.
도 17은 전극에 커팅 라인을 형성하기 위한 본 발명의 레이저 조사 장치의 움직임을 예시적으로 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일부 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 3 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 지그(jg)(1)를 설명하기로 한다. 도 3은 본 발명의 지그를 개념적으로 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명의 지그 및 전극 제조 시스템에 의해 커팅되는 전극을 나타내는 도면이며, 도 5는 본 발명의 지그를 나타내는 평면도이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 지그(1)는 제1 방향(X축에 나란한 방향)을 따라 이송되는 전극(E)을 지지하도록 구성될 수 있다. 상기 전극(E)의 안정적인 이송을 위해 전극(E)의 이송 방향을 따라 적어도 하나의 롤러(R)가 구비될 수 있다. 이러한 롤러(R)는 전극(E)의 이송을 가이드할 수 있다. 상기 롤러(R)는 가이드 롤러일 수도 있으며, 구동장치와 연결되어 회전 가능하도록 구성되는 구동 롤러일 수도 있다.
상기 지그(1)는, 전극 활물질이 코팅된 유지부(C) 및 전극 활물질이 코팅되지 않은 무지부(NC)를 포함하는 전극(E)을 지지하도록 구성될 수 있다. 상기 지그(1)는 제1 지지부(10) 및 제2 지지부(20)를 포함할 수 있다.
상기 제1 지지부(10)는 전극(E)에 있어서 무지부(NC)와 대응되는 영역을 지지하도록 구성될 수 있다. 상기 제1 지지부(10)는 제2 지지부(20)의 일 측 단부로부터 상기 제1 방향(X축에 나란한 방향)과 대략 수직한 제2 방향(Y축에 나란한 방향)을 따라 소정 길이만큼 연장될 수 있다.
상기 제1 지지부(10)의 제2 방향을 따른 연장 길이(D1)(도 8 참조)는 무지부(NC)와 유지부(C)의 경계로부터 레이저 커팅 이 전의 무지부(NC)의 단부에 이르는 거리와 동일하거나 더 길게 형성될 수 있다. 즉, 상기 제1 지지부(10)의 연장 폭(Y축과 나란한 방향으로 연장된 길이)은, 커팅 전 전극(E)의 무지부(NC)의 높이(Y축 방향 연장 길이)와 동일하거나 더 길게 형성될 수 있다. 이로써, 상기 제1 지지부(10)는 전극(E)의 이송 시에 무지부(NC)를 전체적으로 안정적으로 지지할 수 있다. 다만, 본 발명의 제1 지지부(10)가 오로지 무지부(NC)만을 지지하는 것으로 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 제1 지지부(10)는 무지부(NC) 외에도 유지부(C)의 일부를 지지하도록 구성될 수도 있는 것이다.
상기 제2 지지부(20)는 전극(E)에 있어서 유지부(C)와 대응되는 영역을 지지하도록 구성될 수 있다. 상기 제2 지지부(20)의 제2 방향(Y축에 나란한 방향)을 따른 연장 길이는 무지부(NC)와 유지부(C)의 경계로부터 유지부(C)의 단부에 이르는 거리와 동일하거나 더 길게 형성될 수 있다. 즉, 상기 제2 지지부(20)의 연장 폭(Y축과 나란한 방향으로 연장된 길이)는, 전극(E)의 유지부(C)의 높이(Y축 방향 연장 길이)와 동일하거나 더 길게 연장될 수 있다. 이로써, 상기 제2 지지부(20는 전극(E)의 이송 시에 유지부(C)를 전체적으로 안정적으로 지지할 수 있다. 다만, 본 발명의 제2 지지부(20)가 오로지 유지부(C)만을 지지하는 것으로 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 제2 지지부(20)는 유지부(C) 외에도 무지부(NC)의 일부를 지지하도록 구성될 수도 있는 것이다.
상기 제1 지지부(10)는 무지부(NC)의 커팅을 위한 레이저(L)가 조사되는 영역과 대응되는 위치에 형성되는 레이저 수용부(11)를 구비할 수 있다. 본 발명의 지그(1)에 의해 지지되는 전극(E)은, 예를 들어 전극 집전체의 양 면에 전극 활물질이 코팅된 양면 코팅형 전극일 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 지그(1)는 레이저 수용부(11)를 구비함으로써 무지부(NC)에 레이저(L)를 조사하여 원하는 패턴으로 커팅을 함에 있어서 레이저(L)가 무지부(NC)를 관통하여 확실한 커팅이 이루어지도록 할 수 있다. 상기 레이저 수용부(11)가 구비되지 않는 경우, 레이저(L)가 조사된 전극(E)의 일 면과 반대측 면은 지그(1)에 의해 지지되고 있기 때문에 레이저(L)가 전극(E)을 관통하지 못하여 커팅이 불완전하게 이루어질 가능성이 있다.
다른 측면에서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 무지부(NC)를 관통한 레이저(L)에 의해 지그(1)의 표면이 손상되는 것을 방지할 수 있으며, 이로써 설비의 사용 연한을 늘릴 수 있고 또한 손상된 지그(1)의 표면을 지나는 전극(E)이 손상 역시 방지할 수 있다. 한편, 본 발명에 있어서 레이저 커팅의 대상이 오로지 무지부(NC)만으로 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명에 있어서 레이저 커팅의 대상에는 무지부(NC) 외에도 유지부(C)의 일부가 포함될 수도 있는 것이다.
다음은, 도 5와 함께 도 6 및 도 7을 참조하여, 본 발명의 레이저 수용부(11)의 형상에 대해서 설명하기로 한다. 도 6은 본 발명의 지그에 의해 지지되는 전극에 레이저를 조사하여 부분적으로 커팅을 하는 공정을 설명하기 위한 도면으로서, 도 5의 지그를 X-X' 를 따라 절단한 단면을 나타내는 도면이다. 도 7은 도 5에 도시된 지그와 비교하여 다른 구조를 갖는 레이저 수용부가 적용된 지그를 나타내는 도면이다.
먼저, 도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 레이저 수용부(11)는 제1 지지부(10)를 관통하는 홀일 수도 있고, 제1 지지부(10) 상에 소정의 깊이로 형성되는 홈일 수도 있다.
상기 레이저 수용부(11)가 홀인 경우, 조사된 레이저(L)에 의해 지그(1)가 손상되지 않을 수 있다. 상기 레이저 수용부(11)가 홈인 경우, 조사된 레이저(L)는 홈의 내측면을 손상시킬 수 있다. 그러나, 이 경우에도, 전극(E)의 이송 시에 전극(E)과 지그(1)의 손상된 부분이 접촉하지 않으므로 전극(E)의 손상 우려가 없다.
도 7을 참조하면, 상기 레이저 수용부(11)는 제1 지지부(10)의 폭 방향(Y축에 나란한 방향) 외측 단부로부터 내측으로 노칭된 형태를 가질 수 있다. 이러한 레이저 수용부(11)의 노칭된 형태는 레이저 수용부(11)가 홈인 경우 및 홀인 경우 모두에 적용될 수 있다.
다시 도 3 내지 도 6을 참조하면, 전극(E)과 대면하는 지그(1)의 일 면은 전극(E)의 이송 방향인 제1 방향과 나란한 방향을 따라 소정의 곡률을 갖도록 구성될 수 있다. 상기 제1 지지부(10)와 제2 지지부(20)는 대략 동일한 곡률을 가질 수 있다.
이처럼 지그(1)의 일 면이 곡률을 갖는 경우, 전극(E)이 지그(1)를 지날 때 지그(1)의 일 면 상에 잘 밀착될 수 있다. 레이저(L) 조사에 의한 무지부(NC) 커팅 공정 시에 전극(E)이 지그(1) 상에 잘 밀착되지 않는 경우 원하는 위치에 정확한 레이저(L) 조사가 어려울 수 있다. 특히, 상기 전극(E)에 주름이 발생하는 경우 레이저(L)의 초점이 잘 맞지 않아 커팅 품질이 저하될 우려가 있다.
전극(E)과 대면하는 지그(1)의 일 면이 갖는 곡률반경은 대략 400 내지 800mm 범위일 수 있다. 곡률반경이 지나치게 작으면 레이저(L) 조사에 의한 무지부(NC) 커팅 시에 커팅 위치별로 레이저(L)의 초점 거리 차이가 커지게 되어 커팅 위치별로 커팅 품질이 상이해질 수 있다. 반대로, 곡률반경이 지나치게 크면 지그(1)의 표면에 전극(E)이 제대로 밀착되지 않아 떨림이 이송 과정에서 떨림이 발생할 수 있다.
상술한 바와 같이 지그(1)의 표면이 곡률을 갖도록 구성되는 경우, 레이저 수용부(11)는 지그(1)의 높이 방향(Z축에 나란한 방향)을 따라 가장 높은 위치에 형성될 수 있다. 한편, 본 발명의 도 3에서는 전극(E)의 이송을 가이드 하는 롤러(R)가 전극(E)의 하방에 위치하는 경우만이 도시되어 있으나 이로써 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 상기 롤러(R)는 전극(E)의 이송 방향(X축에 나란한 방향)을 따라 지그(1)의 일 측과 타 측에서 전극(E)의 상부에 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 롤러(R)는 지그(1)의 높이 방향(Z축에 나란한 방향)을 따라 가장 높은 위치보다 더 하방에 위치할 수 있다. 이 경우, 롤러(R)에 의해 전극(E)에 텐션이 발생할 수 있으며, 이로써 레이저 수용부(11)가 형성된 위치에서 전극(E)이 지그(1) 상에 잘 밀착될 수 있다.
도면에 도시되지는 않았으나, 본 발명의 지그(1)에 있어서 전극(E)과 대면하는 일 면 상에는 코팅 층이 형성될 수 있다. 상기 코팅 층은, 내마모 특성 및/또는 마찰 저감 특성을 갖도록 구성될 수 있다. 본 발명의 지그(1)의 표면은 전극(E)의 이송 과정에서 발생되는 반복적인 전극(E)과의 마찰에 의해 손상될 수 있다. 다른 측면에서, 전극(E)의 유지부(C)의 경우 전극(E)의 이송 과정에서 발생되는 마찰력에 의해 전극 활물질이 떨어져 나가는 등의 손상을 입을 수 있다.
상기 지그(1)의 표면에 내마모 특성 및/또는 마찰 저감 특성을 갖는 코팅 층이 적어도 부분적으로 형성되는 경우 이러한 마찰에 의한 전극(E)의 손상 및/또는 지그(1)의 손상을 최소화 할 수 있다.
다음은, 도 8 및 도 9를 참조하여, 본 발명의 제1 지지부(10)의 연장 폭(D1), 레이저 커팅 이 후의 무지부(NC)의 높이(D2), 레이저 수용부(11)의 연장 폭(D3), 레이저 커팅에 의한 무지부(NC)의 노칭 깊이(D4)의 관계에 대해서 설명하기로 한다. 도 8 및 도 9는 본 발명의 지그 및 전극을 지그의 하부에서 바라본 형태를 나타내는 도면이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 상기 제1 지지부(10)의 연장 폭(D1)은 레이저 커팅 전 무지부(NC)의 전체 높이(Y축에 나란한 방향을 따라 연장된 길이) 및 레이저 커팅 이 후의 무지부(NC)의 높이(D2)(Y축에 나란한 방향을 따라 연장된 길이)를 고려하여 결정될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 상기 제1 지지부(10)의 연장 폭(D1)은 전극(E)의 주행 안정성을 고려하여 레이저 커팅 전 무지부(NC)의 전체 높이와 대략 동일하거나 더 길게 형성될 수 있다.
한편, 상기 레이저 수용부(11)의 연장 폭(D3)(Y축 방향과 나란한 방향을 따른 연장 길이)은, 레이저 커팅에 의한 무지부(NC)의 노칭 깊이(D4)를 고려하여 결정될 수 있다. 전극(E)은 제1 방향(X축에 나란한 방향)으로만 이동하므로, 레이저 수용부(11)의 연장 폭(D3)은 레이저 커팅에 의한 무지부(NC)의 노칭 깊이와 비교하여 더 크게 형성될 수 있다. 이러한 조건이 만족되는 경우, 레이저 수용부(11)를 지나는 무지부(NC)를 원하는 패턴으로 커팅하는 공정이 원활하게 수행될 수 있다.
다음은, 도 10 내지 도 12를 참조하여, 본 발명의 지그(1)가 갖는 플로팅(floating) 기능을 설명하기로 한다. 도 10은 본 발명의 지그에 의해 전극이 플로팅(floating)된 모습을 나타내는 도면이고, 도 11은 전극을 플로팅 시키기 위한 제2 지지부의 구조를 나타내는 도면이다. 또한, 도 12는 전극을 플로팅 시키기 위한 에어 블로워를 나타내는 도면이다.
도 10 내지 도 12를 참조하면, 본 발명의 제2 지지부(20)는 전극(E)을 제2 지지부(20) 상에 부양시킬 수 있도록 구성될 수 있다. 이 경우, 도 10에 도시된 바와 같이, 지그(1)를 지나는 전극(E)에 있어서 유지부(C)는 지그(1)와 접촉하지 않고 제2 지지부(20) 상에 부양된 상태로 이송될 수 있다. 즉, 제2 지지부(20)는 유지부(C)를 직접 접촉하지 않고 예를 들어 공기압에 의해 유지부(C)를 부양시킴으로써 지지할 수 있다. 이처럼 유지부(C)가 제2 지지부(20)와 접촉하지 않도록 구성되는 경우 전극(E)의 이송 과정에서 발생되는 마찰로 인한 전극 활물질의 손상/탈락을 방지할 수 있다.
예를 들어, 상기 제2 지지부(20)는, 에어 플로팅 홀(21)을 구비할 수 있다. 상기 에어 플로팅 홀(21)은 복수개 구비될 수 있다. 상기 지그(1)는 에어 플로팅 홀(21)과 대응되는 위치에 구비되는 에어 블로워(air blower)(30)를 포함할 수 있다. 상기 에어 블로워(30)는 에어 플로팅 홀(21)을 통해 유지부(C)에 부양을 위한 압력을 제공하도록 구성될 수 있다. 이로써 유지부(C)는 전극(E)의 이송 과정에서 지그(1)와 미세한 간격을 두고 이격된 상태를 유지할 수 있다. 이와는 달리, 전극(E)의 무지부(NC)는 제1 지지부(10) 상에 밀착된 상태로 레이저 수용부(11)가 형성된 영역을 지날 수 있으며, 이로써 레이저 커팅의 원활성을 확보할 수 있다.
다음은, 도 13을 참조하여, 제1 지지부(10) 상에 형성되는 코팅 층(12)에 대해서 설명하기로 한다. 도 13은 제1 지지부 및 제2 지지부 각각에 형성된 마찰 방지 구조를 나타내는 도면이다.
도 13을 참조하면, 상기 제1 지지부(10)는 전극(E)과 대면하는 일 면 상에 형성되는 코팅 층(12)을 구비할 수 있다. 상기 제2 지지부(20)가 전극(E)을 플로팅 시킬 수 있도록 구성되는 경우, 코팅 층(12)은 제1 지지부(10) 상에만 형성될 수 있다. 상기 코팅 층(12)은, 내마모 특성 및/또는 마찰 저감 특성을 갖도록 구성될 수 있다. 상기 전극(E)에 있어서 무지부(NC)는 원활한 레이저 커팅을 위해 제1 지지부(10) 상에 밀착된 상태로 이송될 수 있다. 따라서, 상기 제1 지지부(10) 상에 이러한 내마모 특성 및/또는 마찰 저감 특성을 갖도록 구성되는 코팅 층(12)이 형성되는 경우, 무지부(NC)와 제1 지지부(10)의 마찰에 따른 전극(E) 및/또는 지그(1)의 손상이 최소화될 수 있다.
다음은, 도 14 및 도 15를 참조하여, 본 발명의 지그(1)가 갖는 이물 배출 기능에 대해서 설명하기로 한다. 도 14는 본 발명의 지그에 형성된 이물 배출부를 나타내는 도면이고, 도 15는 본 발명의 지그에 구비되는 석션부를 나타내는 도면이다.
먼저, 도 14를 참조하면, 상기 제1 지지부(10)는, 제1 방향(X축에 나란한 방향)을 따라 레이저 수용부(11)의 양 측에 형성되는 이물 배출부(13)를 구비할 수 있다. 상기 이물 배출부(13)는 제1 지지부(10)를 관통하는 복수의 이물 배출 홀을 포함할 수 있다. 상기 제1 지지부(10)가 이물 배출부(13)를 구비하는 경우, 레이저 커팅에 의해 발생되는 용융 퓸(fume) 등의 이물이 레이저 수용부(11) 주변에 퇴적되어 전극(E)의 주행 마찰을 증가시키는 현상을 최소화 할 수 있다.
도 14와 함께 도 15를 참조하면, 상기 지그(1)는 이물 배출부(13)와 대응되는 영역에 구비되는 석션부(40)를 포함할 수 있다. 상기 석션부(40)는, 예를 들어 지그(1)의 내측에 구비될 수 있다. 상기 석션부(40)는 레이저 커팅에 의해 발생되는 용융 퓸 등의 이물이 이물 배출부(13)를 통과하여 석션부(40)를 통해 지그(1)의 외부로 배출되도록 할 수 있다. 본 발명의 지그(1)가 이러한 석션부(40)를 구비하는 경우, 용융 퓸이 레이저 수용부(11)의 주변에 고착되는 현상을 보다 효율적으로 방지할 수 있으며, 이로써 전극(E)의 품질 향상 및/또는 지그(1)의 수명 향상을 가져올 수 있다.
다음은, 도 16 및 도 17을 참조하여 본 발명의 전극 제조 시스템을 설명하기로 한다. 도 16은 본 발명의 전극 제조 시스템을 개념적으로 나타내는 도면이고, 도 17은 전극에 커팅 라인을 형성하기 위한 본 발명의 레이저 조사 장치의 움직임을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 16을 참조하면, 본 발명의 전극 제조 시스템(3)은 앞서 설명한 바와 같은 본 발명의 지그(1) 및 지그(1)에 형성된 레이저 수용부(11)와 대응되는 위치에 구비되는 레이저 조사 장치(2)를 포함할 수 있다. 상기 전극 제조 시스템(3)은 제1 방향(X축에 나란한 방향)을 따라 이송되는 전극(E)의 안정적인 이송을 위한 롤러(R)를 포함할 수 있다. 상기 롤러(R)는 전극(E)의 이송을 가이드 하거나 또는 전극(E)의 이송을 위한 동력을 제공하도록 구성될 수 있다.
도 16과 함께 도 17을 참조하면, 상기 레이저 조사 장치(2)는 전극(E)의 무지부(NC)를 부분적으로 커팅하여 제1 방향(X축에 나란한 방향)을 따라 무지부(NC) 상에 반복되는 노칭 패턴을 형성하도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 상기 전극(E)이 A 방향을 따라 이송될 때, 레이저 조사 장치(2)에 의한 레이저 조사 지점은 순차적으로 L1, L2, L3 및 L4 경로를 따라 대략 리본 형태를 반복적으로 그리며 이동할 수 있다. 경로 L1에 따른 이동은 A 방향과 동일한 방향으로의 이동일 수 있다. 경로 L2에 따른 이동은 A방향과 반대 방향 및 제2 지지부(20)를 향하는 방향으로의 이동일 수 있다. 경로 L3에 따른 이동은 A 방향과 동일한 방향으로의 이동일 수 있다. 경로 L3에 따른 이동 거리는 경로 L1에 따른 이동 거리보다 더 짧을 수 있다. 경로 L4에 따른 이동은 A 방향과 역행하는 방향 및 제2 지지부(20)로부터 멀어지는 방향으로의 이동일 수 있다. 경로 L4에 따른 이동 거리는 경로 L2에 따른 이동거리와 대략 실질적으로 동일할 수 있다.
레이저 조사 장치(2)에 의한 레이저 조사 지점이 이와 같은 경로 L1, L2, L3, L4를 순차적으로 따라가면서 이동함으로써, A 방향을 따라 이동하는 전극(E)에 특정 패턴을 갖는 커팅 라인(CL)이 형성될 수 있다. 상기 레이저 조사 지점의 이동 경로 L1에 의해 제1 커팅 라인(C1)이 형성될 수 있다. 상기 레이저 조사 지점의 이동 경로 L2에 의해 제2 커팅 라인(C2)이 형성될 수 있다. 상기 레이저 조사 지점의 이동 경로 L3에 의해 제3 커팅 라인(C3)이 형성될 수 있다. 상기 레이저 조사 지점의 이동 경로 L4에 의해 제4 커팅 라인(C4)이 형성될 수 있다. 이러한 커팅 라인(CL)에 의해 형성되는 절단 조각(CS)은 예를 들어 별도로 구비되는 석션 장비에 의해 제거될 수 있다.
상기 전극(E)의 A 방향을 따른 주행 속도가 레이저 조사 장치(2)의 조사 지점이 이동하는 속도보다 더 빠른 경우, 레이저 조사 지점의 이동에 따른 무지부(NC)의 커팅에 의해, 밑변이 더 길고 윗변이 더 짧은 대략 사각형의 무지부 분절편이 형성될 수 있다.
다만, 상술한 바와 같은 전극(E)의 주행 방향 및 속도, 그리고 레이저 조사 지점의 이동 방향 및 속도 등은 예시적인 것이며, 이로써 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
[부호의 설명]
L: 레이저
E: 전극
C: 유지부
NC: 무지부
CS: 절단 조각(cutted segment)
CL: 커팅 라인(cutting line)
C1: 제1 커팅 라인
C2: 제2 커팅 라인
C3: 제3 커팅 라인
C4: 제4 커팅 라인
A: 전극의 주행(이송) 방향
IS: 절연부
R: 롤러
1: 지그
10: 제1 지지부
11: 레이저 수용부
12: 내마모 코팅 층
13: 이물 배출부
D1: 제1 지지부의 연장 폭
D2: 레이저 커팅 이 후의 무지부의 높이
D3: 레이저 수용부의 연장 폭
D4: 레이저 커팅에 의한 무지부의 노칭 깊이
20: 제2 지지부
21: 에어 플로팅 홀
30: 에어 블로워(air blower)
40: 석션부
2: 레이저 조사 장치
L1~L4: 레이저 조사 장치에 의한 레이저 조사 지점의 이동 경로
3: 전극 제조 시스템

Claims (15)

  1. 제1 방향을 따라 이송되며 전극 활물질이 코팅된 유지부 및 상기 전극 활물질이 코팅되지 않은 무지부를 포함하는 전극을 지지하도록 구성되는 지그로서,
    상기 전극에 있어서 상기 무지부와 대응되는 영역을 지지하도록 구성되며, 상기 무지부의 커팅을 위한 레이저가 조사되는 영역과 대응되는 위치에 형성되는 레이저 수용부를 구비하는 제1 지지부; 및
    상기 전극에 있어서 상기 유지부와 대응되는 영역을 지지하도록 구성되는 제2 지지부;
    를 포함하는 지그.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 레이저 수용부는,
    상기 제1 지지부를 관통하는 홀 또는 상기 제1 지지부 상에 소정의 깊이로 형성되는 홈인 것을 특징으로 하는 지그.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 지지부는,
    상기 제2 지지부의 일 측 단부로부터 상기 제1 방향과 대략 수직한 제2 방향을 따라 연장되는 것을 특징으로 하는 지그.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 지지부의 상기 제2 방향을 따른 연장 길이는,
    상기 무지부와 상기 유지부의 경계로부터 레이저 커팅 이 전의 상기 무지부의 단부에 이르는 거리와 동일하거나 더 길게 형성되는 것을 특징으로 하는 지그.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전극과 대면하는 상기 지그의 일 면은,
    상기 제1 방향과 나란한 방향을 따라 소정의 곡률을 갖도록 구성되는 것을 특징으로 하는 지그.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 지그는,
    상기 전극과 대면하는 일 면 상에 형성되는 코팅 층을 구비하는 것을 특징으로 하는 지그.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 방향과 수직한 제2 방향을 따른 상기 제2 지지부의 연장 길이는,
    상기 무지부와 상기 유지부의 경계로부터 상기 유지부의 단부에 이르는 거리와 동일하거나 더 길게 형성되는 것을 특징으로 하는 지그.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제2 지지부는,
    상기 전극을 상기 제2 지지부 상에 부양시킬 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 지그.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 지지부는,
    에어 플로팅 홀을 구비하는 것을 특징으로 하는 지그.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 지그는,
    상기 에어 플로팅 홀과 대응되는 위치에 구비되는 에어 블로워를 포함하는 것을 특징으로 하는 지그.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 제1 지지부는,
    상기 전극과 대면하는 일 면 상에 형성되는 코팅 층을 구비하는 것을 특징으로 하는 지그.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1 지지부는,
    상기 제1 방향을 따라 상기 레이저 수용부의 양 측에 형성되는 이물 배출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 지그.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 지그는,
    상기 이물 배출부와 대응되는 영역에 구비되는 석션부를 포함하는 것을 특징으로 하는 지그.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 지그; 및
    상기 레이저 수용부와 대응되는 위치에 구비되는 레이저 조사 장치;
    를 포함하는 전극 제조 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 레이저 조사 장치는,
    상기 무지부를 부분적으로 커팅하여 상기 제1 방향을 따라 상기 무지부 상에 반복되는 노칭 패턴을 형성하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전극 제조 시스템.
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