WO2023214747A1 - 전극 원단 이송 장치 및 이를 포함하는 전극 노칭 장치 - Google Patents

전극 원단 이송 장치 및 이를 포함하는 전극 노칭 장치 Download PDF

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정형묵
유병욱
이정한
왕희승
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LG Energy Solution Ltd
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to an electrode fabric transfer device and an electrode notching device including the same.
  • Secondary batteries are rechargeable batteries manufactured using materials that can repeat multiple oxidation-reduction processes between current and materials.
  • Republic of Korea Patent Publication No. 10-2008-0037867 discloses an electrode assembly, a lithium secondary battery using the same, and a method of manufacturing a lithium secondary battery.
  • an active material is coated on an electrode fabric (also called an electrode sheet) and then the active material coating portion is rolled.
  • the present invention aims to solve the problem of providing an electrode fabric transfer device that can prevent the generation of electrode swells in the electrode fabric being transported.
  • a plurality of traveling rollers for transporting the electrode fabric along the transport path, a first end with a fixed position, and located in a direction opposite to the first end, are capable of moving the position.
  • An electrode fabric transfer device is provided, including a rotating shaft having a second end and an adjusting roller disposed between the two adjacent traveling rollers.
  • the electrode fabric transfer device may include a support frame supporting the first end of the rotation shaft and a hinge member connecting the first end of the rotation shaft and the support frame by a hinge.
  • the electrode fabric transfer device is connected to the second end of the rotation shaft and is located between an operation lever for manually controlling the position movement of the second end of the rotation shaft and the second end of the rotation shaft and the adjustment lever, It may include a seating frame on which the second end is seated.
  • the electrode fabric transfer device may adjust the area of the adjustment roller in contact with the electrode fabric based on the position of the second end of the rotation axis.
  • the electrode fabric transfer device may include a movement distance measuring unit that measures the movement distance of the second end of the rotation shaft.
  • the electrode fabric transfer device may include a position fixing part for fixing the position of the second end of the rotation shaft.
  • the electrode fabric transfer device may be provided to move the position of the second end of the rotation axis based on tension applied to the uncoated region of the electrode fabric.
  • the electrode fabric transfer device may be provided so that the second end of the rotation shaft moves upward when the tension applied to the uncoated portion of the electrode fabric increases.
  • the transport path may include at least one curved area, and the adjustment roller may be located in the curved area.
  • an electrode notching device including the electrode fabric transfer device and a cutting unit for cutting the electrode fabric transferred from the electrode fabric transfer device using a laser along a set reference line is provided.
  • the position of the adjustment roller can be moved to ensure that the tension of the holding portion and the uncoated portion of the electrode fabric being transported is maintained uniformly. Accordingly, electrode swell due to tension imbalance can be prevented.
  • FIG 1 and 2 are conceptual diagrams showing an electrode transfer device according to the present invention.
  • Figure 3 is a diagram for explaining the location of wrinkles in the electrode fabric.
  • 4 to 6 are conceptual diagrams for explaining the operating principle of the adjustment roller of the electrode transfer device according to the present invention.
  • FIG. 7 is a configuration diagram of an electrode fabric transport device according to the present invention.
  • Figures 1 and 2 are conceptual diagrams showing the electrode transport device 3 according to the present invention
  • Figure 3 is a diagram for explaining the location of wrinkles in the electrode fabric.
  • the present invention relates to an electrode fabric transfer device (3).
  • the electrode fabric transfer device 3 may be a device that transfers the electrode fabric 10 from the electrode rolling press device 1 to the electrode notching device 2.
  • the electrode fabric 10 includes, for example, a holding portion 11 coated with an active material and an uncoated portion 12 not coated with the active material.
  • the holding portion 11 is formed in the central portion of the electrode fabric 10, and the uncoated portion 12 may be formed at an edge along the width direction (w) of the electrode fabric 10.
  • the electrode fabric transport device 3 includes a plurality of traveling rollers 100 for transporting the electrode fabric 10 along the transport path M, a first end with a fixed position, and a position opposite to the first end, It includes a rotating shaft 210 having a movable second end, and includes an adjustment roller 200 disposed between the two adjacent traveling rollers 100.
  • FIGS. 4 to 6 are conceptual diagrams for explaining the operating principle of the adjustment roller of the electrode transfer device according to the present invention. Specifically, Figure 5 is a side view showing the vertical movement state of the adjustment roller, and Figure 6 is a top view showing the left and right movement state of the adjustment roller.
  • Figure 7 is a configuration diagram of an electrode fabric transport device according to the present invention.
  • wrinkles (A) may occur on the electrode fabric 10 due to the difference in tension (or tension) between the holding portion 11 and the uncoated portion 12, and these wrinkles (A, or swells) may occur. This may cause notching defects or electrode breakage problems.
  • the purpose of the electrode fabric transfer device 3 according to the present invention is to remove the swell A caused by the tension imbalance, and the above purpose can be achieved by providing an adjustment roller 200 capable of moving up, down, left, and right. .
  • the electrode fabric transfer device 3 includes a plurality of traveling rollers 100 and an adjustment roller 200.
  • the plurality of traveling rollers 100 transport the electrode fabric 10 along the transport path (M).
  • Each traveling roller 100 has a rotation axis 110 passing through a central axis along the longitudinal direction l.
  • the traveling roller 100 includes a driving unit that rotates the rotation shaft 110 so that the electrode fabric 10 travels along the transport direction (M).
  • the driving unit may be a motor.
  • the transfer path M may be a path connecting the press device 1 and the electrode notching device 2.
  • the electrode fabric 10 may have an uncoated region 12 formed at an edge along the width direction (w).
  • the uncoated portion 12 may be formed at one or both ends along the width direction (w), depending on the model of the electrode fabric.
  • the adjustment roller 200 is disposed between the two adjacent traveling rollers 100.
  • the adjustment roller 200 includes a rotating shaft 210 having a first end 212 whose position is fixed and a second end 211 that is located in the opposite direction of the first end 212 and whose position can be moved. Includes.
  • the rotation axis 210 of the adjustment roller 200 is formed to pass through the central axis along the longitudinal direction l of the adjustment roller 200 so that the adjustment roller 200 rotates idle.
  • the rotation shaft 210 is provided to rotate idle while the electrode fabric 10 passes through the adjustment roller 200, and a separate driving unit may not be connected to the rotation shaft 210.
  • the second end 211 of the rotation axis 210 may be movable up, down, left and right. Specifically, Figure 5 shows that the rotation axis 210 of the adjustment roller 200 is moved in the vertical direction, and Figure 6 shows that the rotation axis of the adjustment roller 200 is moved in the left and right directions. In this way, the adjustment roller 200 can move in conjunction with the movement of the rotation axis 210.
  • the electrode fabric transfer device 3 includes a support frame 300 supporting the first end 212 of the rotation shaft 210, and the first end 212 of the rotation shaft 210 and the support frame. It may include a hinge member 400 that connects 300 by a hinge.
  • the hinge member 400 connects the first end 212 and the support frame 300 so that the rotation axis 210 can be tilted at a predetermined angle.
  • the first end 212 of the rotation axis 210 can rotate in a fixed position on the support frame 300.
  • the first end 212 of the rotation axis 210 may be fixed to the support frame 300 by a hinge coupling.
  • the electrode fabric transfer device 3 is connected to the second end 211 of the rotation shaft 210, and manually controls the position movement of the second end 211 of the rotation shaft 210.
  • An operating lever 500 and a seating frame located between the second end 211 of the rotation shaft 210 and the adjustment lever 500 and on which the second end 211 of the rotation shaft 210 is seated. It may include (600).
  • the operating lever 500 functions as a type of operating handle, and a grip portion 510 for the user to hold may be provided at one end of the operating lever 500.
  • the user can move the position of the second end 211 of the rotation axis 210 by applying force in a desired direction, up, down, left, or right while holding the operation lever 500.
  • the second end 211 may be separated from the seating frame 600 when the position is moved.
  • the electrode fabric transfer device 3 may be provided to enable automatic adjustment instead of manual adjustment.
  • various driving units such as cylinders and motors for automatically adjusting the position of the second end 211 of the rotation shaft 210 may be applied instead of the operating lever 500.
  • automatic adjustment can be designed to be remotely possible.
  • the electrode fabric transfer device 3 may additionally include a driving unit 720 for moving the second end 211 of the rotation shaft 210.
  • the driving unit 720 may include a motor or cylinder (pneumatic, hydraulic, etc.).
  • the electrode fabric transfer device 3 may include a control unit 700 for controlling the driving unit 720.
  • the electrode fabric transfer device 3 may be provided so that the area of the adjustment roller 200 in contact with the electrode fabric 10 is adjusted according to the position of the second end 211 of the rotation axis 210. For example, based on at least one of the rotation angle of the first end 212 of the rotation shaft 210 and the position of the second end 211 of the rotation shaft 210, the adjustment roller is in contact with the electrode fabric 10 The area of (200) can be adjusted.
  • the electrode fabric transfer device 3 related to an embodiment of the present invention adjusts the area of the adjustment roller 200 in contact with the electrode fabric 10 to maintain tension imbalance between the holding portion 11 and the uncoated portion 12. can be solved.
  • the electrode fabric transfer device 3 may include a movement distance measuring unit 710 that measures the movement distance of the second end 211 of the rotation axis 210.
  • the moving distance measuring unit 710 moves horizontally (one movement distance in the left and right directions) or moves vertically based on the state in which the second end 211 of the rotation axis 210 is seated on the seating frame 600. It can be arranged to measure the moving distance (up and down). The optimal movement distance for maintaining the tension balance between the holding portion 11 and the uncoated portion 12 of the electrode fabric 10 can be confirmed through the moving distance measuring unit 710.
  • control unit 700 may be electrically connected to the moving distance measuring unit 710.
  • the moving distance measured by the moving distance measuring unit 710 may be transmitted to the control unit 700.
  • the state in which the second end 211 of the rotating shaft 210 is seated on the seating frame 600 is set to the initial position, and the second end 211 is moved by a predetermined distance along the vertical or left and right directions from the initial position.
  • the movement distance measuring unit 710 may be provided to measure the movement distance of the changed position compared to the initial position.
  • the electrode fabric transfer device 3 may include a memory unit 730 connected to the control unit 700. Additionally, information on the tension applied to the uncoated portion of the electrode fabric 10 and information on the movement distance measured through the movement distance measurement unit 710 may be stored in the memory unit 730.
  • the tension information may include the magnitude and direction of tension
  • the movement distance information may include the movement distance and direction of movement.
  • the control unit 700 is provided to calculate the moving distance of the second end 211 of the rotation axis 210 based on the tension applied to the area of the uncoated area 12. It can be.
  • the control unit 700 may be provided to calculate the movement distance and direction of the second end 211 of the rotation axis 210 based on one or more of the magnitude and direction of tension applied to the uncoated region 12. there is.
  • control unit 700 can display the calculated movement distance and movement direction externally through the display unit 740.
  • the adjustment roller 200 is provided in a manual adjustment manner, the operator can adjust the position of the second end 211 of the adjustment roller 200 according to the movement distance and direction indicated on the display unit 740.
  • the control unit 700 moves the second end of the rotation axis 210 based on one or more of the magnitude and direction of the tension applied to the uncoated area 12 area. By calculating the moving distance and direction of 211 and controlling the driving unit 720, the control unit 700 can adjust the position of the second end 211 of the adjustment roller 200.
  • the electrode fabric transfer device 3 may include a position fixing part 610 for fixing the position of the second end 211 of the rotation shaft 210.
  • the position fixing unit 610 may fix the position of the second end 211 of the rotation axis 210 while it is seated on the seating frame 600. In addition, after the position fixing part 610 is released, the second end 211 of the rotation shaft 210 can be moved.
  • the position of the second end 211 of the rotation axis 210 can be moved.
  • the tension applied to the uncoated region 12 increases, the second end 211 of the rotation axis 210 can be moved upward (U).
  • the adjustment roller 200 presses the lower part of the electrode fabric 10, thereby relieving the tension applied to the uncoated region 12.
  • the tension applied to the area of the uncoated region 12 and the upward movement distance of the rotation axis 210 for relieving the tension tend to be proportional, and as the tension applied to the uncoated region 12 becomes longer, the rotation axis 210 for relieving the tension increases.
  • the adjustment roller 200 exerts a force pressing the lower part of the electrode fabric 10 through the downward (D) movement of the rotation axis 210. It can be adjusted weakly.
  • the electrode fabric transfer device 3 may additionally include a driving unit 720 for moving the second end 211 of the rotation shaft 210.
  • the control unit 700 may be provided to calculate the movement distance and direction of the second end 211 of the rotation axis based on one or more of the magnitude and direction of the tension applied to the uncoated area 12, and the control unit 700 700 may control the driving unit 720 so that the second end 211 of the rotation shaft moves according to the calculated moving distance. Additionally, the control unit 700 may be provided to check whether the second end 211 of the rotation axis has moved by the calculated distance through the movement distance measuring unit 710.
  • control unit 700 may increase the upward movement distance of the second end 211 of the rotation axis 210. Additionally, when the control unit 700 determines that the tension applied to the uncoated region 12 has decreased, the control unit 700 may reduce the upward movement distance of the second end 211 of the rotation axis 210.
  • the transport path M includes at least one curved area
  • the adjustment roller 200 may be located in the curved area. Since a lot of tension imbalance occurs between the holding portion 11 and the uncoated portion 12 of the electrode fabric 10 in the curved area, it is effective to resolve the tension imbalance by disposing the adjustment roller 200 on the curved area. You can.
  • the non-coated press device may be a press device for notching electrodes.
  • the uncoated area press device includes the above-described electrode fabric transfer device 3 and a pressing unit that presses the uncoated area of the electrode fabric transferred from the transfer device to form a pattern.
  • the electrode fabric transfer device is installed at the front of the pressing section and transfers the electrode fabric maintaining the tension balance between the holding section and the uncoated section to the pressing section.
  • the uncoated press device has the advantage of improving the problem of electrode breakage due to tension imbalance between the retaining portion and the uncoated portion during the pressing process by using electrode fabric in which the tension balance between the holding portion and the uncoated portion is maintained from the electrode fabric transfer device described above. there is.
  • the non-free press device can be used without limitation other equipment except for the electrode fabric transfer device.
  • the present invention relates to an electrode notching device (2) including an electrode fabric transfer device (3).
  • the notching device 2 may include the above-described electrode fabric transfer device and a cutting unit 21 that cuts the electrode fabric from the transfer device using a laser along a set reference line.
  • the electrode fabric transfer device 3 is installed at the front end of the cutting unit 21.
  • the notching device 2 prevents notching defects due to tension imbalance between the holding portion and the uncoated portion during the cutting process. This has the advantage of being improved. Additionally, the notching device 2 may be implemented in various notching methods.
  • the tension of the holding portion and the uncoated portion of the electrode fabric being transported can be maintained uniformly by moving the position of the adjustment roller, and thus, the tension due to tension imbalance can be maintained uniformly. Electrode swell can be prevented.

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Abstract

본 발명은 전극 원단 이송 장치 및 이를 포함하는 전극 노칭 장치에 관한 것으로, 상기 전극 원단 이송 장치는 이송 경로를 따라 전극 원단을 이송하는 복수 개의 주행 롤러 및 위치가 고정된 제1 단부 및 제1 단부와 반대방향에 위치하고, 위치 이동이 가능한 제2 단부를 갖는 회전 축을 포함하고, 상기 인접하는 2개의 주행 롤러 사이에 배치된 조정 롤러를 포함한다.

Description

전극 원단 이송 장치 및 이를 포함하는 전극 노칭 장치
본 발명은 전극 원단 이송 장치 및 이를 포함하는 전극 노칭 장치에 관한 것이다.
본 출원은 2022년 5월 2일자 한국 특허 출원 제10-2022-0053983호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
이차전지는 전류와 물질 사이의 산화환원과정이 다수 반복 가능한 소재를 사용하여 제조되는 재충전식 전지이다.
대한민국 공개특허공보 제10-2008-0037867호에는 전극조립체와 이를 이용한 리튬 이차전지 및 리튬이차전지의 제조방법이 개시되어 있다.
종래 이차 전지의 전극을 제조하기 위해 전극 원단(또는 전극 시트라고도 함)에 활물질을 코팅한 후 활물질 코팅부를 압연한다.
그런데, 전극 시트의 압연 시 활물질이 코팅된 유지부와 활물질이 코팅되지 않은 무지부가 연신성의 차이에 의해 압연 후 텐션 불균형이 일어나게 되고, 전극 기재에 너울 등과 같은 현상이 발생하는 문제점이 있다.
또한, 코팅, 압연을 위한 전극 시트의 이송 중 유지부와 무지부의 텐션(tension) 차이에 의해 주름 (또는 너울이라고함) 또는 접힘 현상이 발생하는 문제점이 있다.
상술한 현상들에 의해 전극의 노칭 공정 또는 프레스 공정 시 노칭 불량 또는 전극 파단을 유발하는 문제점이 있다.
본 발명은 이송 중인 전극 원단에 전극 너울의 발생을 방지할 수 있는 전극 원단 이송 장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 이송 경로를 따라 전극 원단을 이송하는 복수 개의 주행 롤러 및 위치가 고정된 제1 단부 및 제1 단부와 반대방향에 위치하고, 위치 이동이 가능한 제2 단부를 갖는 회전 축을 포함하고, 상기 인접하는 2개의 주행 롤러 사이에 배치된 조정 롤러를 포함하는, 전극 원단 이송 장치가 제공된다.
또한, 상기 전극 원단 이송 장치는 상기 회전 축의 제1 단부를 지지하는 지지 프레임 및 상기 회전 축의 제1 단부와 지지 프레임을 힌지 연결하는 힌지 부재를 포함할 수 있다.
또한, 상기 전극 원단 이송 장치는 상기 회전 축의 제2 단부와 연결되어 회전 축의 제2 단부의 위치 이동을 수동 조절하기 위한 조작 레버 및 상기 회전 축의 제2 단부와 상기 조정 레버 사이에 위치하고, 상기 회전 축의 제2 단부가 안착되는 안착 프레임을 포함할 수 있다.
또한, 상기 전극 원단 이송 장치는 회전 축의 제2 단부의 위치에 기초하여, 전극 원단과 접촉되는 조정 롤러의 면적이 조절될 수 있다.
또한, 상기 전극 원단 이송 장치는 회전 축의 제2 단부의 이동 거리를 측정하는 이동 거리 측정부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 전극 원단 이송 장치는 상기 회전 축의 제2 단부의 위치를 고정시키기 위한 위치 고정부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 전극 원단 이송 장치는 상기 전극 원단의 무지부 영역에 가해지는 장력에 기초하여, 회전 축의 제2 단부의 위치가 이동되도록 마련될 수 있다.
또한, 상기 전극 원단 이송 장치는 상기 전극 원단의 무지부에 가해지는 장력이 높아지면, 회전 축의 제2 단부가 상승 이동되도록 마련될 수 있다.
또한, 상기 이송 경로는 적어도 하나 이상의 커브 영역을 포함할 수 있고, 상기 조정 롤러는 커브 영역에 위치할 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 전극 원단 이송 장치 및 상기 전극 원단 이송 장치로부터 이송된 전극 원단을 설정된 기준선을 따라 레이저를 이용하여 절삭하는 절삭부를 포함하는 전극 노칭 장치가 제공된다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 적어도 일 실시예와 관련된 전극 원단 이송 장치에 따르면, 조정 롤러의 위치를 이동시켜 이송 중인 전극 원단의 유지부와 무지부의 텐션이 균일하게 유지되도록 할 수 있고, 이에 따라, 텐션 불균형에 의한 전극 너울을 방지할 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 전극 이송 장치를 나타낸 개념도이다.
도 3은 전극 원단의 주름 발생 위치를 설명하기 위한 도면이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 전극 이송 장치의 조정 롤러에 대한 작동 원리를 설명하기 위한 개념도이다.
도 7은 본 발명에 따른 전극 원단 이송 장치의 구성도이다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 원단 이송 장치를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다.
또한, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응되는 구성요소는 동일 또는 유사한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 하며, 설명의 편의를 위하여 도시된 각 구성 부재의 크기 및 형상은 과장되거나 축소될 수 있다.
도 1 및 2는 본 발명에 따른 전극 이송 장치(3)를 나타낸 개념도이고, 도 3은 전극 원단의 주름 발생 위치를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 전극 원단 이송 장치(3)에 관한 것이다. 상기 전극 원단 이송 장치(3)는 전극 압연용 프레스 장치(1)에서 전극 노칭 장치(2)로 전극 원단(10)을 이송하는 장치일 수 있다.
상기 전극 원단(10)은 예를 들어, 활물질이 코팅된 유지부(11)와 활물질이 코팅되지 않은 무지부(12)를 포함한다. 일반적으로 유지부(11)는 전극 원단(10)의 중앙 부분에 형성되며, 무지부(12)는 전극 원단(10)의 폭 방향(w)에 따른 가장 자리에 형성될 수 있다.
상기 전극 원단 이송 장치(3)는 이송 경로(M)를 따라 전극 원단(10)을 이송하는 복수 개의 주행 롤러(100) 및 위치가 고정된 제1 단부 및 제1 단부와 반대방향에 위치하고, 위치 이동이 가능한 제2 단부를 갖는 회전 축(210)을 포함하고, 상기 인접하는 2개의 주행 롤러(100) 사이에 배치된 조정 롤러(200)를 포함한다.
도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 전극 이송 장치의 조정 롤러에 대한 작동 원리를 설명하기 위한 개념도이다. 구체적으로, 도 5는 조정 롤러의 상하 이동 상태를 나타낸 측면도이고, 도 6은 조정 롤러의 좌우 이동 상태를 나타낸 평면도이다.
또한, 도 7은 본 발명에 따른 전극 원단 이송 장치의 구성도이다.
이송 중 전극 원단(10)에는 유지부(11)와 무지부(12)의 텐션(또는 장력이라고 함) 차이로 인해 주름(A)이 발생할 수 있고, 이러한 주름(A, 또는 너울 이라고 함)은 노칭 불량이나 전극 파단 문제를 유발할 수 있다.
본 발명에 따른 전극 원단 이송 장치(3)는 상기 텐션 불균형에 의해 발생되는 너울(A)을 제거하는데 목적이 있으며, 상하좌우 이동이 가능한 조정 롤러(200)를 구비함으로써 상기 목적을 달성할 수 있다.
구체적으로, 상기 전극 원단 이송 장치(3)는 복수 개의 주행 롤러(100) 및 조정 롤러(200)를 포함한다.
상기 복수 개의 주행 롤러(100)는 이송 경로(M)를 따라 전극 원단(10)을 이송한다. 각각의 주행 롤러(100)는 길이 방향(l)에 따른 중심축을 관통하는 회전 축(110)을 갖는다.
또한, 상기 주행롤러(100)는, 전극 원단(10)이 이송 방향(M)을 따라 주행하도록 상기 회전 축(110)을 회전시키는 구동부를 포함한다. 상기 구동부는 모터일 수 있다.
예를 들어, 상기 이송 경로(M)는 프레스 장치(1) 및 전극 노칭 장치(2)를 연결하는 경로일 수 있다.
또한, 상기 전극 원단(10)은 폭 방향(w)에 따른 가장 자리에 무지부(12)가 형성될 수 있다. 상기 무지부(12)는 전극 원단의 모델에 따라, 폭 방향(w)에 따른 일 단 또는 양 단에 형성될 수 있다.
상기 조정 롤러(200)는 상기 인접하는 2개의 주행 롤러(100) 사이에 배치된다. 또한, 상기 조정 롤러(200)는 위치가 고정된 제1 단부(212) 및 제1 단부(212)의 반대방향에 위치하며, 위치 이동이 가능한 제2 단부(211)를 갖는 회전 축(210)을 포함한다.
상기 조정 롤러(200)의 회전 축(210)은 조정 롤러(200)가 아이들(idle) 회전하도록 조정 롤러(200)의 길이 방향(l)에 따른 중심축을 관통하게 형성된다. 상기 회전 축(210)은 상기 전극 원단(10)이 조정롤러(200)를 통과하는 과정에서, 아이들 회전하도록 마련되며, 상기 회전 축(210)에는 별도의 구동부가 연결되지 않을 수 있다.
상기 회전 축(210)의 제2 단부(211)는 상하좌우로 위치 이동이 가능할 수 있다. 구체적으로, 도 5는 조정 롤러(200)의 회전 축(210)이 상하 방향으로 위치 이동됨을 나타낸 것이고, 도 6은 조정롤러(200)의 회전 축이 좌우 방향으로 위치 이동됨을 나타낸 것이다. 이와 같이, 상기 회전 축(210)의 이동과 연동되어 조정 롤러(200)가 이동할 수 있다.
구체적으로, 상기 전극 원단 이송 장치(3)는 상기 회전 축(210)의 제1 단부(212)를 지지하는 지지 프레임(300) 및 상기 회전 축(210)의 제1 단부(212)와 지지 프레임(300)을 힌지 연결하는 힌지 부재(400)를 포함할 수 있다.
상기 힌지 부재(400)는 회전 축(210)이 일정 각도로 틸팅(tilting) 가능하도록 상기 제1 단부(212)와 지지 프레임(300)을 연결한다. 상기 회전 축(210)의 제1 단부(212)는 지지 프레임(300) 상에 고정된 위치에서 회전할 수 있다. 상기 회전 축(210)의 제1 단부(212)는 지지 프레임(300)과 힌지 결합으로 고정되어 있을 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 전극 원단 이송 장치(3)는 상기 회전 축(210)의 제2 단부(211)와 연결되며, 회전 축(210)의 제2 단부(211)의 위치 이동을 수동 조절하기 위한 조작 레버(500) 및 상기 회전 축(210)의 제2 단부(211)와 상기 조정 레버(500)의 사이에서 위치하고, 상기 회전 축(210)의 제2 단부(211)가 안착되는 안착 프레임(600)을 포함할 수 있다.
상기 조작 레버(500)는 일종의 조작 손잡이 역할을 하며, 조작 레버(500)의 일 단부에 사용자가 파지하기 위한 파지부(510)가 마련될 수 있다. 사용자는 조작 레버(500)를 파지한 상태로 상하좌우 원하는 방향으로 힘을 가해 회전 축(210)의 제2 단부(211)의 위치를 이동시킬 수 있다. 상기 제2 단부(211)는 위치 이동 시 안착 프레임(600)과 분리될 수 있다.
한편, 상기 전극 원단 이송 장치(3)는 수동 조절 대신 자동 조절이 가능하도록 마련될 수 있다. 이 때, 상기 조작 레버(500) 대신 회전 축(210)의 제2 단부(211)의 위치를 자동 조절하기 위한 실린더, 모터 등 다양한 구동부가 적용될 수 있다. 또한, 자동 조절 시, 원격 가능하게 설계될 수 있다.
일예로, 전극 원단 이송 장치(3)는 회전 축(210)의 제2 단부(211)를 이동시키기 위한 구동부(720)를 추가로 포함할 수도 있다. 상기 구동부(720)는 모터 또는 실린더(공압, 유압 등)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 전극 원단 이송 장치(3)는 상기 구동부(720)를 제어하기 위한 제어부(700)를 포함할 수 있다.
또한, 전극 원단 이송 장치(3)는 회전 축(210)의 제2 단부(211)의 위치에 따라, 전극 원단(10)과 접촉되는 조정 롤러(200)의 면적이 조절되도록 마련될 수 있다. 일예로, 회전 축(210)의 제1 단부(212)의 회전 각도 및 회전 축(210)의 제2 단부(211)의 위치 중 적어도 하나에 기초하여, 전극 원단(10)과 접촉되는 조정 롤러(200)의 면적이 조절될 수 있다.
본 발명의 일 실시예와 관련된 전극 원단 이송 장치(3)는, 상기 전극 원단(10)과 접촉되는 조정 롤러(200)의 면적을 조절하여 유지부(11)와 무지부(12)의 텐션 불균형을 해결할 수 있다.
또 하나의 예시에서, 전극 원단 이송 장치(3)는 회전 축(210)의 제2 단부(211)의 이동 거리를 측정하는 이동 거리 측정부(710)를 포함할 수 있다. 상기 이동 거리 측정부(710)는 회전 축(210)의 제2 단부(211)가 상기 안착 프레임(600)에 안착된 상태를 기준으로 수평으로 이동(좌우 방향 한 이동 거리)나 수직으로 이동(상하방향)한 이동 거리를 측정하도록 마련될 수 있다. 상기 이동 거리 측정부(710)를 통해 전극 원단(10)의 유지부(11)와 무지부(12)의 텐션 균형을 유지하는 최적의 이동 거리가 확인될 수 있다.
또한, 상기 제어부(700)는 상기 이동 거리 측정부(710)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 이동 거리 측정부(710)에서 측정된 이동 거리는 제어부(700)로 전달될 수 있다.
이때, 회전축(210)의 제2 단부(211)가 안착 프레임(600)에 안착된 상태가 초기 위치로 설정되고, 초기 위치에서 상하방향 또는 좌우방향을 따라 제2 단부(211)가 소정 거리만큼 이동될 때, 이동 거리 측정부(710)는 초기 위치 대비 변경된 위치의 이동 거리를 측정하도록 마련될 수 있다.
또한, 전극 원단 이송 장치(3)는 상기 제어부(700)와 연결된 메모리부(730)를 포함할 수 있다. 또한, 전극 원단(10)의 무지부에 가해지는 장력 정보와 이동 거리 측정부(710)를 통해 측정된 이동 거리 정보는 메모리부(730)에 저장될 수 있다.
상기 장력 정보는 장력의 크기 및 방향을 포함할 수 있고, 이동 거리 정보는 이동 거리 및 이동 방향을 포함할 수 있다. 이와 같이 메모리부(730)에 저장된 정보를 통해, 상기 제어부(700)는 무지부(12) 영역에 가해지는 장력에 기초하여 회전축(210)의 제2 단부(211)의 이동 거리를 산출하도록 마련될 수 있다. 또한, 상기 제어부(700)는 무지부(12) 영역에 가해지는 장력의 크기 및 방향 중 하나 이상에 기초하여 회전축(210)의 제2 단부(211)의 이동 거리 및 방향을 산출하도록 마련될 수 있다.
또한, 상기 제어부(700)는 산출된 이동 거리 및 이동방향을 디스플레이부(740)를 통해 외부로 표시할 수 있다. 상기 조정 롤러(200)가 수동 조절 방식으로 마련된 경우, 작업자는 디스플레이부(740) 표시된 이동 거리 및 이동 방향에 따라 조정 롤러(200)의 제2 단부(211)의 위치를 조정할 수 있게 된다.
이와는 다르게, 상기 조정 롤러(200)가 자동 방식으로 마련된 경우, 상기 제어부(700)는 무지부(12) 영역에 가해지는 장력의 크기 및 방향 중 하나 이상에 기초하여 회전축(210)의 제2 단부(211)의 이동 거리 및 방향을 산출하고, 상기 제어부(700)는 구동부(720)를 제어함으로써, 조정롤러(200)의 제2 단부(211)의 위치를 조정할 수 있다.
또한, 상기 전극 원단 이송 장치(3)는, 상기 회전 축(210)의 제2 단부(211)의 위치를 고정시키기 위한 위치 고정부(610)를 포함할 수 있다. 상기 위치 고정부(610)는 회전 축(210)의 제2 단부(211)가 안착 프레임(600)에 안착된 상태로 위치가 고정되게 할 수 있다. 또한, 위치 고정부(610)의 고정 해제를 진행한 후, 상기 회전 축(210)의 제2 단부(211)를 위치 이동 시킬 수 있다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 상기 전극 원단(10)의 무지부(12) 영역에 가해지는 장력(또는 텐션이라 함)에 기초하여, 회전 축(210)의 제2 단부(211)의 위치가 이동될 수 있다. 상기 무지부(12) 영역에 가해지는 장력이 높아지면, 회전 축(210)의 제2 단부(211)를 상승(U) 이동시킬 수 있다. 회전 축(210)의 상승 이동을 통해 조정 롤러(200)가 전극 원단(10)의 하부를 가압하게 되어 무지부(12) 영역에 가해지는 장력이 해소될 수 있다. 무지부(12) 영역에 가해지는 장력과 장력 해소를 위한 회전 축(210)의 상승 이동 거리는 비례하는 경향이 있고, 무지부(12)에 가해지는 장력이 길어질수록 장력 해소를 위한 회전 축(210)의 상승 이동거리는 길어질 수 있다. 따라서, 이송 중, 무지부(12)에 가해지는 장력이 감소하게 되면, 회전 축(210)의 하강(D) 이동을 통해 조정 롤러(200)가 전극 원단(10)의 하부를 가압하는 힘을 약하게 조절할 수 있다.
전술한 바와 같이, 전극 원단 이송 장치(3)는 회전 축(210)의 제2 단부(211)를 이동시키기 위한 구동부(720)를 추가로 포함할 수도 있다. 또한, 상기 제어부(700)는 무지부(12) 영역에 가해지는 장력의 크기 및 방향 중 하나 이상에 기초하여 회전축의 제2 단부(211)의 이동 거리 및 방향을 산출하도록 마련될 수 있으며, 제어부(700)는 산출된 이동 거리에 따라 회전축의 제2 단부(211)가 이동되도록 구동부(720)를 제어할 수 있다. 또한, 제어부(700)는 회전축의 제2 단부(211)가 산출된 거리만큼 이동되었는지 여부를 이동 거리 측정부(710)를 통해 확인하도록 마련될 수 있다.
일예로, 상기 제어부(700)는 무지부(12)에 가해지는 장력이 증가한 것으로 판단되면, 회전 축(210)의 제2 단부(211)의 상승 이동거리를 증가시킬 수 있다. 또한, 상기 제어부(700)는 무지부(12)에 가해지는 장력이 감소한 것으로 판단되면, 회전 축(210)의 제2 단부(211)의 상승 이동거리를 감소시킬 수 있다.
또 하나의 예시에서, 상기 이송 경로(M)는 경로는 적어도 하나 이상의 커브 영역을 포함하며, 상기 조정 롤러(200)는 커브 영역에 위치할 수 있다. 커브 영역에서 전극 원단(10)의 유지부(11)와 무지부(12) 사이에 텐션 불균형이 많이 발생하므로, 상기 조정 롤러(200)를 커브 영역 상에 배치하여 텐션 불균형을 해소하는 것이 효과적일 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예는 무지부 프레스 장치에 관한 것이다. 상기 무지부 프레스 장치는 전극 노칭을 위한 프레시 장치일 수 있다. 상기 무지부 프레스 장치는 전술한 전극 원단 이송 장치(3) 및 상기 이송 장치로부터 이송된 전극 원단의 무지부 영역을 가압하여 패턴을 형성하는 가압부를 포함한다. 상기 전극 원단 이송 장치는 가압부의 전단에 설치되어 가압부로 유지부와 무지부의 텐션 균형이 유지되는 전극 원단을 이송한다.
상기 무지부 프레스 장치는, 전술한 전극 원단 이송 장치로부터 유지부와 무지부의 텐션 균형이 유지된 전극 원단을 이용함으로써, 가압 공정 시 유지부와 무지부의 텐션 불균형으로 인한 전극 파단 문제가 개선되는 장점이 있다. 상기 무지부 프레스 장치는 전극 원단 이송 장치를 제외한 다른 장비들을 제한 없이 적용할 수 있다.
또한, 본 발명은 전극 원단 이송 장치(3)를 포함하는 전극 노칭 장치(2)에 관한 것이다. 상기 노칭 장치(2)는 전술한 전극 원단 이송 장치 및 상기 이송 장치로부터 전극 원단을 설정된 기준선을 따라 레이저를 이용하여 절삭하는 절삭부(21)를 포함할 수 있다. 상기 전극 원단 이송 장치(3)는 절삭부(21)의 전단에 설치된다.
전극 원단 이송 장치(3)로부터 유지부와 무지부의 텐션 균형이 유지된 전극 원단(10)이 공급됨에 따라, 상기 노칭 장치(2)는, 절삭 공정 시 유지부와 무지부의 텐션 불균형으로 인한 노칭 불량이 개선되는 장점을 갖는다. 또한, 상기 노칭 장치(2)는 다양한 노칭 방식으로 구현될 수 있다.
위에서 설명된 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
본 발명의 적어도 일 실시예와 관련된 전극 원단 이송 장치에 따르면, 조정 롤러의 위치를 이동시켜 이송 중인 전극 원단의 유지부와 무지부의 텐션이 균일하게 유지되도록 할 수 있고, 이에 따라, 텐션 불균형에 의한 전극 너울을 방지할 수 있다.

Claims (10)

  1. 이송 경로를 따라 전극 원단을 이송하는 복수 개의 주행 롤러; 및
    위치가 고정된 제1 단부 및 제1 단부와 반대방향에 위치하고, 위치 이동이 가능한 제2 단부를 갖는 회전 축을 포함하고, 상기 인접하는 2개의 주행 롤러 사이에 배치된 조정 롤러를 포함하는, 전극 원단 이송 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전 축의 제1 단부를 지지하는 지지 프레임; 및
    상기 회전 축의 제1 단부와 지지 프레임을 힌지 연결하는 힌지 부재를 포함하는, 전극 원단 이송 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전 축의 제2 단부와 연결되어 회전 축의 제2 단부의 위치 이동을 수동 조절하기 위한 조작 레버; 및
    상기 회전 축의 제2 단부와 상기 조작 레버 사이에 위치하고, 상기 회전 축의 제2 단부가 안착되는 안착 프레임을 포함하는, 전극 원단 이송 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    회전 축의 제2 단부의 위치에 기초하여, 전극 원단과 접촉되는 조정 롤러의 면적이 조절되는, 전극 원단 이송 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    회전 축의 제2 단부의 이동 거리를 측정하는 이동 거리 측정부를 포함하는, 전극 원단 이송 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전 축의 제2 단부의 위치를 고정시키기 위한 위치 고정부를 포함하는, 전극 원단 이송 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 전극 원단의 무지부 영역에 가해지는 장력에 기초하여, 회전 축의 제2 단부의 위치가 이동되도록 마련된, 전극 원단 이송 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 전극 원단의 무지부에 가해지는 장력이 높아지면, 회전 축의 제2 단부가 상승 이동되도록 마련된, 전극 원단 이송 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 이송 경로는 적어도 하나 이상의 커브 영역을 포함하며,
    상기 조정 롤러는 커브 영역에 위치하는, 전극 원단 이송 장치.
  10. 제 1 항에 따른 전극 원단 이송 장치; 및
    상기 이송 장치로부터 이송된 전극 원단을 설정된 기준선을 따라 레이저를 이용하여 절삭하는 절삭부를 포함하는 전극 노칭 장치.
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