WO2024253349A1 - 전극 제조 장치 - Google Patents

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안병훈
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    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the present invention relates to an electrode manufacturing apparatus. More specifically, the present invention relates to a slitting apparatus among electrode manufacturing apparatuses.
  • Secondary batteries which have high applicability according to product group and electrical characteristics such as high energy density, are widely used not only in portable devices but also in electric vehicles (EVs) or hybrid electric vehicles (HEVs) driven by electric power sources. These secondary batteries are attracting attention as a new energy source for improving the environment and energy efficiency because they not only have the primary advantage of being able to drastically reduce the use of fossil fuels but also have the advantage of not generating any by-products from energy use.
  • the types of secondary batteries widely used today include lithium ion batteries, lithium polymer batteries, nickel cadmium batteries, nickel hydrogen batteries, and nickel zinc batteries.
  • the operating voltage of these unit secondary battery cells i.e., unit battery cells, is approximately 2.5 V to 4.5 V. Therefore, when a higher output voltage is required, a battery pack is configured by connecting multiple battery cells in series. In addition, a battery pack is configured by connecting multiple battery cells in parallel depending on the charge/discharge capacity required for the battery pack. Therefore, the number of battery cells included in the battery pack can be set variously depending on the required output voltage and/or charge/discharge capacity.
  • the electrode may be cut.
  • foreign substances such as powder of the foil constituting the electrode or electrode powder may be generated when the electrode is cut.
  • foreign substances such as powder may fly and adhere to the electrode surface, contaminating the electrode.
  • the electrode powder and foil powder settled on the electrode surface in this way could cause performance degradation and safety issues after the battery is completed.
  • the purpose of the present invention is to smoothly remove foreign substances generated when cutting an electrode during the secondary battery manufacturing process.
  • an electrode manufacturing device comprises: a slitting roll including a knife for cutting an electrode; and at least one bracket including a plurality of micro holes provided at a position facing the electrode and located downstream in the moving direction of the electrode at a predetermined distance from the slitting roll, and removing foreign substances generated as a result of cutting the electrode by the slitting roll through the micro holes.
  • the micro-holes may include a blow hole for discharging air; and a suction hole for sucking air.
  • the electrode manufacturing device may include an air injector connected to the blow hole through a pipe and discharging air; and an air suction device connected to the suction hole through a pipe and sucking air.
  • the bracket may include an upper bracket positioned above the electrode; and a lower bracket positioned below the electrode.
  • the micro-hole of the lower bracket provided at a position facing the micro-hole of the upper bracket may be the same type of micro-hole as the micro-hole provided in the upper bracket.
  • blow hole and the suction hole can be arranged crosswise.
  • blow holes and the suction holes can be arranged in a checkerboard pattern.
  • the blow holes may be arranged in a straight line, and the suction holes may be arranged in a straight line.
  • the arrangement line of the blow hole and the arrangement line of the suction hole can be arranged to intersect each other.
  • the arrangement line of the blow hole and the arrangement line of the suction hole can be configured perpendicular to the movement direction of the electrode.
  • the arrangement line of the blow hole and the arrangement line of the suction hole can be configured parallel to the moving direction of the electrode.
  • the arrangement line of the suction hole may be provided at a position corresponding to the electrode line cut by a knife provided on the slitting roll.
  • the electrode manufacturing device may include a plurality of brackets.
  • the electrode manufacturing device may include a frame for mounting and fixing the bracket.
  • the electrode manufacturing device may include a filtering device connected to the air suction device and capable of filtering and separating foreign substances.
  • FIG. 1 is a drawing for explaining an electrode manufacturing device according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a drawing for explaining a slitting roll included in the electrode manufacturing device of FIG. 1.
  • Figure 3 is a drawing for explaining a conventional electrode manufacturing device.
  • Fig. 5 is a side view of the electrode manufacturing device of Fig. 1.
  • FIG. 6 is a drawing for explaining a bracket included in the electrode manufacturing device of FIG. 1.
  • Figure 7 is a side view of the bracket of Figure 6.
  • FIG. 8 is a drawing for explaining a bracket according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a drawing for explaining a bracket according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a drawing for explaining an electrode manufacturing device including the bracket of FIG. 9.
  • FIG. 11 is a drawing for explaining an electrode manufacturing device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a drawing for explaining an electrode manufacturing device (1) according to one embodiment of the present invention.
  • an electrode manufacturing device (1) includes a slitting roll (10) and at least one bracket (20).
  • the electrode manufacturing device (1) may further include a frame (30) and/or a filtering device.
  • the above slitting roll (10) and bracket (20) may be devices included in a slitting process in an electrode manufacturing process.
  • the electrode manufacturing process may include a mixing process for measuring and mixing active materials, etc. required for manufacturing a positive electrode and a negative electrode, a coating process for applying the mixed active materials onto an electrode (E), a roll pressing process for passing the coated electrode (E) between rolling rolls, a slitting process for cutting the rolled electrode (E) according to the battery size, etc.
  • the electrode manufacturing process may further include, for example, an electrode (E) drying process, etc.
  • the slitting roll (10) and bracket (20) may be included in a slitting process among the above multiple processes.
  • FIG. 2 is a drawing for explaining a slitting roll (10) included in the electrode manufacturing device (1) of FIG. 1.
  • the slitting roll (10) may be configured to have an approximately cylindrical shape.
  • the longitudinal axis of the cylinder may be perpendicular to the direction of movement of the electrode (E). That is, the side portion of the cylindrical slitting roll (10) may be arranged to face the electrode (E).
  • the above slitting roll (10) may include at least one knife (11) for cutting the electrode (E).
  • the slitting roll (10) may include at least one knife (11) for cutting the electrode (E) on a side surface.
  • the knife (11) may be configured to surround the side surface of the slitting roll (10). That is, the central axis of the knife (11) and the central axis of the slitting roll (10) may be the same.
  • the knife (11) may be arranged parallel to the moving direction of the electrode (E). Accordingly, the electrode (E) may be cut along a line parallel to the moving direction.
  • the above slitting roll (10) may include a plurality of knives (11). At this time, the spacing between the knives (11) may vary depending on the size specifications of a specific battery. In addition, the knives (11) may be configured to be replaceable. For example, the knife (11) may be used for a long period of time and the blade may be worn out. At this time, the worn blade may be replaced with a non-worn blade.
  • the electrode (E) can be cut by the knife (11) as described above.
  • foreign substances such as powder or electrode powder of the foil constituting the electrode (E) may be generated when the electrode (E) is cut.
  • foreign substances such as powder may fly and adhere to the surface of the electrode (E) to contaminate the electrode (E).
  • the electrode powder and foil powder settled on the surface of the electrode (E) in this way may cause performance degradation and safety issues after the completion of the battery. This will be described in detail below with reference to FIG. 3 and FIG. 4 for explaining a conventional electrode manufacturing device (1).
  • Fig. 3 is a drawing for explaining a conventional electrode manufacturing device
  • Fig. 4 is a drawing for explaining another type of conventional electrode manufacturing device.
  • a conventional electrode manufacturing device includes a slitting roll, and the slitting roll includes a knife arranged around the slitting roll.
  • the conventional electrode manufacturing device includes a bracket that surrounds a part of the knife at a position facing the knife.
  • a suction device and a blow device which are components for discharging foreign substances, are provided on the bracket.
  • another conventional electrode manufacturing device includes a slitting roll including a knife, and a suction device and a blow device located downstream of an electrode (E) in the moving direction, which is spaced apart from the slitting roll by a predetermined distance. More specifically, the slitting roll, the blow device, and the suction device are arranged in that order along the moving direction of the electrode (E). With this structure, foreign substances generated at a cut portion of the electrode (E) can first be blown away by the blow device and then removed by the suction device. However, with this structure, since the blow device and the suction device are located on the same side with respect to the electrode (E) and spaced apart from each other by a predetermined distance, an electrode shaking phenomenon may occur.
  • the blow device applies downward pressure to the electrode (E) as shown in FIG. 4 and the suction device pulls the electrode (E) upward, there is a possibility that the electrode (E) may bend in a lying S shape. Accordingly, the inventors of the present invention have developed an electrode manufacturing device to solve all of the above problems, which will be described in detail with reference to FIGS. 5 to 11 below.
  • FIG. 5 is a side view of the electrode manufacturing device (1) of FIG. 1
  • FIG. 6 is a drawing for explaining a bracket (20) included in the electrode manufacturing device (1) of FIG. 1.
  • the bracket (20) may be positioned downstream of the slitting roll (10) and the electrode (E) spaced apart from each other in the direction of movement.
  • the electrode (E) may enter the bracket (20) after passing through the slitting roll (10). That is, the electrode (E) may enter the bracket (20) after being cut at the slitting roll (10).
  • the bracket (20) may include a plurality of micro holes (H).
  • the plurality of micro holes (H) may be arranged to be spaced apart from each other by a predetermined interval.
  • the interval between the plurality of micro holes (H) may be formed very small.
  • the interval between one micro hole (H) and an adjacent micro hole (H) may be configured to be smaller than the interval between one knife (11) and an adjacent knife (11).
  • the micro hole (H) may include a blow hole (BH) that discharges air; and a suction hole (SH) that sucks air.
  • BH blow hole
  • SH suction hole
  • the above blow hole (BH) can discharge air to scatter foreign substances.
  • the blow hole (BH) can guide the foreign substances toward the suction hole (SH).
  • the suction hole (SH) can suck the scattered foreign substances.
  • the above micro hole (H) may be a blow hole (BH) or a suction hole (SH).
  • a case where all the micro holes (H) are blow holes (BH) or all the micro holes (H) are suction holes (SH) may be excluded from the scope of the present invention.
  • the micro hole (H) included in the bracket (20) of the present invention may be configured to include both a blow hole (BH) and a suction hole (SH).
  • the bracket (20) includes both a blow hole (BH) and a suction hole (SH)
  • the distance between the blow hole (BH) and the suction hole (SH) is reduced, so that a fine air flow can be formed. Accordingly, the electrode shaking phenomenon can be prevented. That is, as shown in Fig. 5, a fine air layer is formed in an area adjacent to the electrode (E), so that the phenomenon of the electrode (E) sagging or bending can be prevented. Accordingly, wrinkles that may occur on the electrode (E) can be smoothed out.
  • the electrode manufacturing device (1) may include an air injector (50) that is connected to the blow hole (BH) through a pipe and discharges air; and an air suction device (40) that is connected to the suction hole (SH) through a pipe and sucks air.
  • the air injector (50) and/or the air suction device (40) may be composed of an air pump and/or an air pressure.
  • the air injector (50) and/or the air suction device (40) may be connected to the bracket (20).
  • the air injector (50) may be connected to a blow hole (BH) provided in the bracket (20) through a pipe so as to discharge air through the blow hole (BH).
  • the air suction device (40) may be connected to a suction hole (SH) provided in the bracket (20) through a pipe so as to suck air through the suction hole (SH).
  • the bracket (20) may include an upper bracket (21) positioned above the electrode (E); and a lower bracket (22) positioned below the electrode (E).
  • the electrode manufacturing device (1) may include an upper bracket (21) positioned above the electrode (E) and a lower bracket (22) positioned below the electrode (E).
  • a distance between the upper bracket (21) and the electrode (E) may be approximately the same as a distance between the lower bracket (22) and the electrode (E).
  • Fig. 7 is a side view of the bracket (20) of Fig. 6.
  • the micro hole (H) of the lower bracket (22) provided at a position facing the micro hole (H) of the upper bracket (21) may be the same type of micro hole (H) as the micro hole (H) provided in the upper bracket (21).
  • the micro hole (H) of the upper bracket (21) includes both a blow hole (BH) and a suction hole (SH), and the micro hole (H) of the lower bracket (22) also includes both a blow hole (BH) and a suction hole (SH).
  • the micro hole (H) provided at the far left of the upper bracket (21) in the drawing may be a blow hole (BH)
  • the micro hole (H) of the lower bracket (22) provided at a position corresponding to the blow hole (BH) may also be a blow hole (BH).
  • the micro hole (H) located second from the left of the upper bracket (21) in the drawing may be a suction hole (SH), and the micro hole (H) of the lower bracket (22) provided at a position corresponding to the suction hole (SH) may also be a suction hole (SH). That is, in the above embodiment, regardless of the order in which the micro holes (H) are arranged within either the upper bracket (21) or the lower bracket (22), the same type of micro holes (H) can be provided at corresponding positions in the upper bracket (21) and the lower bracket (22).
  • the forces applied upward and downward to the electrode (E) at a specific point of the electrode (E) can be canceled out, thereby preventing the electrode (E) from bending or shaking.
  • a suction hole (SH) is provided at a specific position of the upper bracket (21) and a blow hole (BH) is provided at a corresponding position of the lower bracket (22)
  • the electrode (E) interposed therebetween can receive an upwardly pulling force by the suction hole (SH) of the upper bracket (21) and an upwardly pushing force by the blow hole (BH) of the lower bracket (22). Accordingly, the electrode (E) at the specific point is more likely to bend upward.
  • the electrode (E) interposed at this point is pressured downward by the blow hole (BH) of the upper bracket (21) and is pulled downward by the suction hole (SH) of the lower bracket (22). Accordingly, the electrode (E) is more likely to bend downward at the point. As a result, the electrode (E) is pressured upward and downward, which increases the possibility of electrode shaking and bending.
  • the force received by the electrode (E) at a specific point of the electrode (E) can be offset from each other.
  • the micro hole (H) provided at the leftmost side of the upper bracket (21) can be a blow hole (BH)
  • the micro hole (H) of the lower bracket (22) provided at a corresponding position can also be a blow hole (BH).
  • the electrode (E) interposed between the upper bracket (21) and the lower bracket (22) receives downward pressure by the upper bracket (21) and, at the same time, upward pressure by the lower bracket (22). Accordingly, the upward pressure and downward pressure applied to the electrode (E) cancel each other out, so that the electrode (E) may not be detached upwardly and downwardly. In other words, electrode shaking and electrode bending may be prevented.
  • the micro hole (H) provided at the second from the left of the upper bracket (21) may be a suction hole (SH), and the micro hole (H) of the lower bracket (22) provided at a corresponding position may also be a suction hole (SH).
  • the electrode (E) interposed between the upper bracket (21) and the lower bracket (22) receives upward pressure by the upper bracket (21) and, at the same time, downward pressure by the lower bracket (22). Therefore, the upward pressure and downward pressure applied to the electrode (E) cancel each other out, so that the electrode (E) may not be detached upwardly and downwardly. In other words, electrode shaking and electrode bending may be prevented.
  • blow hole (BH) and the suction hole (SH) can be arranged crosswise.
  • the blow holes (BH) and the suction holes (SH) may be arranged in an alternating manner within one bracket (20).
  • the blow holes (BH) and the suction holes (SH) may be arranged in a checkerboard pattern. That is, the micro holes (H) located above, below, left, and right of the suction hole (SH) may be blow holes (BH). Similarly, the micro holes (H) located above, below, left, and right of the blow hole (BH) may be suction holes (SH).
  • a thin air layer can be formed in a direction parallel to the electrode (E). Accordingly, it is possible to prevent a phenomenon in which pressure is applied to the electrode (E) in a direction perpendicular to the electrode (E) at a specific point.
  • Fig. 8 is a drawing for explaining a bracket (20) according to another embodiment of the present invention
  • Fig. 9 is a drawing for explaining a bracket (20) according to another embodiment of the present invention
  • Fig. 10 is a drawing for explaining an electrode manufacturing device (1) including the bracket (20) of Fig. 9.
  • the blow holes (BH) may be arranged in a straight line, and the suction holes (SH) may be arranged in a straight line.
  • the arrangement line of the blow holes (BH) and the arrangement line of the suction holes (SH) may be arranged to intersect each other.
  • the arrangement line of the blow hole (BH) and the arrangement line of the suction hole (SH) can be perpendicular to the movement direction of the electrode (E).
  • the arrangement line of the blow hole (BH) and the arrangement line of the suction hole (SH) may be parallel to the moving direction of the electrode (E).
  • the arrangement line of the suction hole (SH) may be provided at a position corresponding to the electrode line cut by the knife (11) provided on the slitting roll (10).
  • the arrangement line of the suction hole (SH) may be provided on the line cut by the knife (11).
  • suction efficiency can be increased particularly at the electrode (E) cutting point. That is, there is a high possibility that foreign substances such as electrode powder and foil powder are concentrated at the point cut by the knife (11), and according to the present invention, the area where such foreign substances are concentrated can be suctioned intensively.
  • FIG. 11 is a drawing for explaining an electrode manufacturing device (1) according to another embodiment of the present invention.
  • the electrode manufacturing device (1) may include a plurality of brackets (20).
  • the arrangement forms of the micro holes (H) of the first bracket (20) and the second bracket (20) may be different from each other.
  • the arrangement form of the micro holes (H) of the first bracket (20) may be configured such that the arrangement line of the blow hole (BH) and the arrangement line of the suction hole (SH) are perpendicular to the movement direction of the electrode (E), as shown in FIG. 8.
  • the arrangement form of the micro holes (H) of the second bracket (20) may be configured such that the arrangement line of the blow hole (BH) and the arrangement line of the suction hole (SH) are parallel to the movement direction of the electrode (E), as shown in FIG. 9.
  • the first bracket (20) may have the micro hole (H) arrangement form illustrated in FIG. 9, and the second bracket (20) may have the micro hole (H) arrangement form illustrated in FIG. 8.
  • the micro hole (H) arrangement form of the first bracket (20) and the micro hole (H) arrangement form of the second bracket (20) may be configured identically.
  • the frame (30) can mount and fix the bracket (20).
  • the electrode manufacturing device (1) may include a filtering device that is connected to the air suction device (40) and can filter and separate foreign substances.
  • the filtering device can filter out foreign substances such as electrode powder and foil powder.
  • the filtering device can be installed on a pipe line connected to the micro hole (H).
  • the filtering device can be placed on the upstream side of the air suction device (40).
  • the filtering device can be installed in multiple units.
  • the filtering device can separate and discharge foreign substances such as foil powder and electrode powder.

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Abstract

본 발명의 일 실시예를 따르는 전극 제조 장치는, 전극을 절단하기 위한 나이프를 포함하는 슬리팅 롤, 및 슬리팅 롤과 소정 간격 이격된 전극의 이동 방향 하류에 위치하며, 전극과 대면하는 위치에 구비된 복수의 미세 홀을 포함하고, 슬리팅 롤에서 전극을 절단한 결과 생성된 이물질을 미세 홀을 통해 제거하는 적어도 하나의 브라켓을 포함한다.

Description

전극 제조 장치
본 발명은 전극 제조 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 전극 제조 장치 중 슬리팅 장치에 관한 것이다.
본 출원은, 2023년06월08일자로 출원된 한국 특허출원 번호 제 10-2023-0073808호에 대한 우선권주장출원으로서, 해당 출원의 명세서 및 도면에 개시된 모든 내용은 인용에 의해 본 출원에 원용된다.
제품 군에 따른 적용 용이성이 높고, 높은 에너지 밀도 등의 전기적 특성을 가지는 이차 전지는 휴대용 기기뿐만 아니라 전기적 구동원에 의하여 구동하는 전기차량(EV, Electric Vehicle) 또는 하이브리드 차량(HEV, Hybrid Electric Vehicle) 등에 보편적으로 응용되고 있다. 이러한 이차 전지는 화석 연료의 사용을 획기적으로 감소시킬 수 있다는 일차적인 장점뿐만 아니라 에너지의 사용에 따른 부산물이 전혀 발생되지 않는다는 장점 또한 갖기 때문에 친환경 및 에너지 효율성 제고를 위한 새로운 에너지원으로 주목 받고 있다.
현재 널리 사용되는 이차 전지의 종류에는 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지, 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지 등이 있다. 이러한 단위 이차 전지 셀, 즉, 단위 배터리 셀의 작동 전압은 약 2.5V ~ 4.5V이다. 따라서, 이보다 더 높은 출력 전압이 요구될 경우, 복수 개의 배터리 셀을 직렬로 연결하여 배터리 팩을 구성하기도 한다. 또한, 배터리 팩에 요구되는 충방전 용량에 따라 다수의 배터리 셀을 병렬 연결하여 배터리 팩을 구성하기도 한다. 따라서, 상기 배터리 팩에 포함되는 배터리 셀의 개수는 요구되는 출력 전압 및/또는 충방전 용량에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
한편, 상기 이차전지를 제조하는 과정에서, 전극은 절단될 수 있다. 이 때, 전극이 절단되면서 전극을 구성하는 포일의 가루 혹은 전극 가루와 같은 이물질이 발생할 수 있다. 그 결과, 가루 등과 같은 이물질들이 비산하여 전극 표면에 붙어서 전극을 오염시킬 수 있다. 이와 같이 전극 표면에 안착된 전극 가루 및 포일 가루는 배터리 완성 후 성능 저하 및 안전 문제를 야기할 수 있다는 문제점이 있었다.
본 발명은, 이차전지 제조 과정에서, 전극 절단 시 발생한 이물질들을 원활하게 제거하는 것을 목적으로 한다.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래에 기재된 발명의 설명으로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 제조 장치는, 전극을 절단하기 위한 나이프를 포함하는 슬리팅 롤; 및 상기 슬리팅 롤과 소정 간격 이격된 전극의 이동 방향 하류에 위치하며, 상기 전극과 대면하는 위치에 구비된 복수의 미세 홀을 포함하고, 상기 슬리팅 롤에서 전극을 절단한 결과 생성된 이물질을 상기 미세 홀을 통해 제거하는 적어도 하나의 브라켓을 포함한다.
바람직하게, 상기 미세 홀은, 공기를 토출하는 블로우 홀; 및 공기를 흡입하는 석션 홀을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에서, 전극 제조 장치는, 상기 블로우 홀과 배관을 통해 연결되며, 공기를 토출하는 공기 주입기; 및 상기 석션 홀과 배관을 통해 연결되며, 공기를 흡입하는 공기 흡입기를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에서, 상기 브라켓은, 상기 전극의 상부에 위치하는 상부 브라켓; 및 상기 전극의 하부에 위치하는 하부 브라켓을 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 상부 브라켓의 미세 홀과 서로 대면하는 위치에 구비된 상기 하부 브라켓의 미세 홀은, 상기 상부 브라켓에 구비된 미세 홀과 동일 종류의 미세 홀일 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에서, 상기 블로우 홀과 상기 석션 홀은 교차로 배치될 수 있다.
바람직하게, 상기 블로우 홀과 상기 석션 홀은 바둑판 식으로 배치될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에서, 상기 블로우 홀이 일직선으로 배치되고, 상기 석션 홀이 일직선으로 배치될 수 있다.
바람직하게, 상기 블로우 홀의 배치 라인과 상기 석션 홀의 배치 라인은 서로 교차로 배치될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에서, 상기 블로우 홀의 배치 라인과 상기 석션 홀의 배치 라인은 상기 전극의 이동 방향과 수직하게 구성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에서, 상기 블로우 홀의 배치 라인과 상기 석션 홀의 배치 라인은 상기 전극의 이동 방향과 평행하게 구성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에서, 상기 석션 홀의 배치 라인은, 상기 슬리팅 롤에 구비된 나이프에 의해 절단된 전극 라인과 대응되는 위치에 구비될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에서, 상기 전극 제조 장치는, 상기 브라켓을 복수 개 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에서, 전극 제조 장치는, 상기 브라켓을 장착 및 고정하는 프레임을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에서, 상기 전극 제조 장치는, 상기 공기 흡입기와 연결되며, 이물질을 여과 분리할 수 있는 여과 장치를 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 이차전지 제조 과정에서, 전극 절단 시 발생한 이물질들을 원활하게 제거할 수 있다.
다만, 본 발명을 통해 얻을 수 있는 효과는 상술한 효과들에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적인 효과들은 아래에 기재된 발명의 설명으로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예를 따르는 전극 제조 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1의 전극 제조 장치에 포함된 슬리팅 롤을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 종래의 전극 제조 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 종래의 다른 형태의 전극 제조 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 1의 전극 제조 장치를 측면에서 본 측면도이다.
도 6은 도 1의 전극 제조 장치에 포함된 브라켓을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 6의 브라켓을 측면에서 본 측면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예를 따르는 브라켓을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예를 따르는 브라켓을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 도 9의 브라켓을 포함하는 전극 제조 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예를 따르는 전극 제조 장치를 설명하기 위한 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.
또한, 발명의 이해를 돕기 위하여, 첨부된 도면은 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예를 따르는 전극 제조 장치(1)를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예를 따르는 전극 제조 장치(1)는, 슬리팅 롤(10) 및 적어도 하나의 브라켓(20)을 포함한다. 상기 전극 제조 장치(1)는, 프레임(30) 및/또는 여과 장치를 더 포함할 수 있다.
상기 슬리팅 롤(10)과 브라켓(20)은, 전극 제조 공정 중 슬리팅 공정에 포함되는 장치일 수 있다. 예를 들어, 전극 제조 공정은, 양극과 음극을 제조하는데 필요한 활물질 등을 계량하여 혼합하는 믹싱 공정, 믹싱한 활물질을 전극(E) 상에 도포하는 코팅 공정, 코팅된 전극(E)을 압연 롤 사이로 통과시키는 롤 프레싱 공정, 압연된 전극(E)을 전지 사이즈에 따라 절단하는 슬리팅 공정 등을 포함할 수 있다. 전극 제조 공정은, 예를 들어 전극(E) 건조 공정 등을 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 슬리팅 롤(10)과 브라켓(20)은, 상기 복수의 공정들 중 슬리팅 공정에 포함될 수 있다.
도 2는 도 1의 전극 제조 장치(1)에 포함된 슬리팅 롤(10)을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 상기 슬리팅 롤(10)은 대략 원기둥 형상을 갖도록 구성될 수 있다. 이 때, 상기 원기둥의 길이 방향 축은, 전극(E)의 이동 방향과 수직을 이룰 수 있다. 즉, 원기둥 형상의 슬리팅 롤(10)의 측면 부분이 전극(E)과 대면하도록 배치될 수 있다.
상기 슬리팅 롤(10)은, 전극(E)을 절단하기 위한 나이프(11)를 적어도 하나 포함할 수 있다. 특히, 상기 슬리팅 롤(10)은, 측면 상에, 전극(E)을 절단하기 위한 나이프(11)를 적어도 하나 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 나이프(11)는, 상기 슬리팅 롤(10)의 측면을 둘러싸는 형태로 구성될 수 있다. 즉, 상기 나이프(11)의 중심 축과 상기 슬리팅 롤(10)의 중심 축은 동일할 수 있다. 여기서 나이프(11)는 전극(E)의 이동 방향과 평행하게 배치될 수 있다. 이에 따라, 전극(E)은 이동 방향과 나란한 선을 따라 절단될 수 있다.
상기 슬리팅 롤(10)은, 상기 나이프(11)를 복수 개 포함할 수 있다. 이 때, 상기 나이프(11) 사이의 간격은 특정 전지의 사이즈 규격에 따라 가변될 수 있다. 또한 상기 나이프(11)는, 교체 가능하도록 구성될 수 있다. 예를 들어 상기 나이프(11)가 장기간 사용되어 칼날이 마모될 수 있다. 이 때, 마모된 칼날은, 마모되지 않은 칼날로 교체 장착될 수 있다.
상기 슬리팅 롤(10)은, 상기 전극(E)의 일 측에 구비될 수 있다. 이 경우, 상기 슬리팅 롤(10)의 반대 측에는, 나이프(11) 및 전극(E)을 지지할 수 있는 플레이트 등이 구비될 수 있다. 이에 따라, 슬리팅 롤(10)에 구비된 나이프(11)와 플레이트 사이에 개재된 전극(E)이 원활하게 절단될 수 있다.
다른 실시 형태로서, 상기 슬리팅 롤(10)은, 상기 전극(E)의 양 측에 구비될 수도 있다. 슬리팅 롤(10)이 전극(E)의 양 측에 구비되는 경우, 각 슬리팅 롤(10)에 구비된 나이프(11)는 서로 동일한 위치에 구비될 수 있다. 이에 따라, 나이프(11)와 나이프(11) 사이에 개재된 전극(E)이 원활하게 절단될 수 있다.
한편, 상기와 같은 나이프(11)에 의해, 상기 전극(E)은 절단될 수 있다. 이 때, 전극(E)이 절단되면서 전극(E)을 구성하는 포일의 가루 혹은 전극 가루와 같은 이물질이 발생할 수 있다. 그 결과, 가루 등과 같은 이물질들이 비산하여 전극(E) 표면에 붙어서 전극(E)을 오염시킬 수 있다. 이와 같이 전극(E) 표면에 안착된 전극 가루 및 포일 가루는 배터리 완성 후 성능 저하 및 안전 문제를 야기할 수 있다. 이에 대해서는 종래의 전극 제조 장치(1)를 설명하기 위한 도 3 및 도 4를 참조하여 이하에서 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 종래의 전극 제조 장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 종래의 다른 형태의 전극 제조 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 종래의 전극 제조 장치는 슬리팅 롤을 포함하고 상기 슬리팅 롤은 그 둘레에 배치된 나이프를 포함한다. 상기 종래의 전극 제조 장치는, 상기 나이프와 대면되는 위치에 상기 나이프의 일부를 감싸는 형태의 브라켓을 포함한다. 상기 브라켓 상에는 이물질을 배출하기 위한 구성요소인 석션 장치와 블로우 장치가 구비된다. 이와 같은 구조에 의하면, 블로우 장치에서 공기가 배출되어 이물질을 이동시키고, 이동된 이물질이 석션 장치를 통해 빨려 들어가서 이물질이 제거될 수 있다. 그러나, 이와 같은 구조에 의하면, 상기 브라켓이 나이프와 인접한 위치에 배치되어 있기 때문에, 나이프에 묻어 있는 이물질은 제거할 수 있지만, 비산하여 전극(E)에 안착한 이물질은 제거하기 어려운 문제점이 있었다.
도 4를 참조하면, 종래의 또 다른 전극 제조 장치는, 나이프를 포함하는 슬리팅 롤을 포함하고, 상기 슬리팅 롤과 소정 간격 이격된 전극(E)의 이동 방향 하류에 위치한 석션 장치 및 블로우 장치를 포함한다. 보다 구체적으로, 전극(E)의 이동 방향을 따라, 슬리팅 롤, 블로우 장치, 석션 장치 순으로 배치된다. 이와 같은 구조에 의하면, 전극(E)의 절단 부위에서 발생한 이물질이 먼저 블로우 장치에 의해 비산되고 그 후 석션 장치에 의해 제거될 수 있다. 그러나, 이와 같은 구조에 의하면, 블로우 장치와 석션 장치가 전극(E)을 기준으로 동일한 측에 위치하고, 서로 소정 간격 이격되어 있기 때문에, 전극 떨림 현상이 발생할 수 있다. 즉, 도 4에서와 같이 블로우 장치가 전극(E)에 하방으로 압력을 가하고, 석션 장치가 전극(E)을 상방으로 당기기 때문에, 전극(E)이 누운 S 자로 휘어질 가능성이 있다. 따라서, 본 발명자는, 상기 문제점들을 모두 해결하기 위한 전극 제조 장치를 도출하였으며, 이에 대해서는 이하 도 5 내지 도 11을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 5는 도 1의 전극 제조 장치(1)를 측면에서 본 측면도이고, 도 6은 도 1의 전극 제조 장치(1)에 포함된 브라켓(20)을 설명하기 위한 도면이다.
다시 도 1을 참조하면, 상기 브라켓(20)은, 상기 슬리팅 롤(10)과 소정 간격 이격된 전극(E)의 이동 방향 하류에 위치할 수 있다. 도 1을 참조하여 설명하면, 전극(E)은 상기 슬리팅 롤(10)을 통과 후 상기 브라켓(20)으로 진입할 수 있다. 즉, 전극(E)은 슬리팅 롤(10)에서 절단된 후 상기 브라켓(20) 측으로 진입할 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 브라켓(20)은, 복수의 미세 홀(H)을 포함할 수 있다. 복수의 미세 홀(H)은 서로 소정 간격 이격되도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 6과 같이 상기 복수의 미세 홀(H) 사이의 간격은 매우 작게 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 1을 참조하여 설명하면, 어느 한 미세 홀(H)과 인접한 미세 홀(H) 사이의 간격은, 어느 한 나이프(11)와 인접한 나이프(11) 사이의 간격보다 더 작게 구성될 수 있다.
이 때, 상기 슬리팅 롤(10)에서 전극(E)을 절단한 결과 생성된 이물질은 상기 미세 홀(H)을 통해 제거될 수 있다. 즉 상기 브라켓(20)은, 브라켓(20)을 통과하는 전극(E)에 묻어 있는 이물질을 제거할 수 있다.
이와 같이, 전극(E)이 상기 브라켓(20)을 통과하는 구조에 의하면, 상기 나이프(11)에 묻어 있는 이물질뿐만 아니라, 전극(E) 자체에 묻어 있는 이물질을 효과적으로 제거할 수 있다. 또한, 이와 같이 브라켓(20)에 복수의 미세 홀(H)이 구비된 구조에 의하면, 전극(E)과 브라켓(20) 사이에 미세한 공기 흐름이 형성되기 때문에 전극 떨림 현상이 방지될 수 있다. 즉, 도 5에서와 같이 전극(E)과 인접한 영역에 미세한 공기 층이 형성되어 전극(E)이 처지거나 휘는 현상이 방지될 수 있다. 이에 따라 전극(E)에 생길 수 있는 주름이 펴질 수 있다. 또한, 상기와 같은 구조에 의하면, 브라켓(20)이 전극(E)을 덮고 있는 구조이기 때문에, 이물질 제거에 유리할 수 있다.
다시 도 5를 참조하면, 상기 미세 홀(H)은, 공기를 토출하는 블로우 홀(BH); 및 공기를 흡입하는 석션 홀(SH)을 포함할 수 있다.
상기 블로우 홀(BH)은 공기를 토출하여 이물질을 비산시킬 수 있다. 바람직하게, 상기 블로우 홀(BH)은, 이물질을 석션 홀(SH) 측으로 유도할 수 있다. 상기 석션 홀(SH)은 비산된 이물질을 흡입할 수 있다. 상기 미세 홀(H)은 블로우 홀(BH)일 수도 있고 석션 홀(SH)일 수도 있다. 다만, 모든 미세 홀(H)이 블로우 홀(BH)이거나 모든 미세 홀(H)이 석션 홀(SH)인 경우는 본 발명의 범위에서 제외될 수 있다. 바람직하게, 본 발명의 브라켓(20)에 포함된 미세 홀(H)은 블로우 홀(BH)과 석션 홀(SH)을 모두 포함하도록 구성될 수 있다.
이와 같이 상기 브라켓(20)이 홀은 블로우 홀(BH)과 석션 홀(SH)을 모두 포함하는 구조에 의하면, 블로우 홀(BH)과 석션 홀(SH) 사이의 거리가 줄어들어 미세한 공기 흐름이 형성될 수 있다. 이에 따라 전극 떨림 현상이 방지될 수 있다. 즉, 도 5에서와 같이 전극(E)과 인접한 영역에 미세한 공기 층이 형성되어 전극(E)이 처지거나 휘는 현상이 방지될 수 있다. 이에 따라 전극(E)에 생길 수 있는 주름이 펴질 수 있다.
본 발명의 일 측면에서, 도 5를 참조하면, 상기 전극 제조 장치(1)는, 상기 블로우 홀(BH)과 배관을 통해 연결되며, 공기를 토출하는 공기 주입기(50); 및 상기 석션 홀(SH)과 배관을 통해 연결되며, 공기를 흡입하는 공기 흡입기(40)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 공기 주입기(50) 및/또는 공기 흡입기(40)는 에어 펌프 및/또는 에어 프레셔로 구성될 수 있다. 상기 공기 주입기(50) 및/또는 공기 흡입기(40)는 브라켓(20)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 브라켓(20)에 구비된 블로우 홀(BH)에는 공기 주입기(50)가 배관을 통해 연결되어 블로우 홀(BH)을 통해 공기를 토출시킬 수 있다. 한편, 브라켓(20)에 구비된 석션 홀(SH)에는 공기 흡입기(40)가 배관을 통해 연결되어 석션 홀(SH)을 통해 공기를 흡입할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에서, 상기 브라켓(20)은, 상기 전극(E)의 상부에 위치하는 상부 브라켓(21); 및 상기 전극(E)의 하부에 위치하는 하부 브라켓(22)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 도 1 및 도 5를 참조하면, 전극 제조 장치(1)는 전극(E)의 상부에 위치한 상부 브라켓(21)과 전극(E)의 하부에 위치한 하부 브라켓(22)을 포함할 수 있다. 상부 브라켓(21)과 전극(E) 사이의 이격 거리는, 하부 브라켓(22)과 전극(E) 사이의 이격 거리와 대략 동일할 수 있다.
이와 같은 구조에 의하면, 전극(E)의 상부 및 하부에서 이물질을 동시에 흡입 및 제거할 수 있다. 예를 들어, 슬리팅 롤(10)이, 상기 전극(E)의 양 측에 구비되는 실시 형태에서는, 전극(E) 절단 부위에서 발생한 전극 가루 및 포일 가루와 같은 이물질이 전극(E)의 양 면에 모두 발생할 가능성이 높다. 또는, 슬리팅 롤(10)이 전극(E)의 일 측에 구비되는 실시 형태에서도 미세한 전극 가루 및 포일 가루와 같은 이물질이 나이프(11)와 반대 측으로 흘러 들어갈 가능성이 있다. 이 때, 상부 브라켓(21)과 하부 브라켓(22)이 동시에 구비된 실시예에 의하면, 전극(E)의 양 면에 묻은 이물질들을 원활하게 제거할 수 있다.
도 7은 도 6의 브라켓(20)을 측면에서 본 측면도이다.
본 발명의 다른 측면에서, 상기 상부 브라켓(21)의 미세 홀(H)과 서로 대면하는 위치에 구비된 상기 하부 브라켓(22)의 미세 홀(H)은, 상기 상부 브라켓(21)에 구비된 미세 홀(H)과 동일 종류의 미세 홀(H)일 수 있다.
예를 들어 도 7을 참조하면, 상부 브라켓(21)의 미세 홀(H)은 블로우 홀(BH)과 석션 홀(SH)을 모두 포함하고, 하부 브라켓(22)의 미세 홀(H)도 블로우 홀(BH)과 석션 홀(SH)을 모두 포함한다. 이 때, 도면 상에서 상부 브라켓(21)의 가장 좌측에 구비된 미세 홀(H)은 블로우 홀(BH)일 수 있고, 상기 블로우 홀(BH)과 대응되는 위치에 구비된 하부 브라켓(22)의 미세 홀(H)도 블로우 홀(BH)일 수 있다. 또한, 도면 상에서 상부 브라켓(21)의 좌측에서 두 번째에 위치한 미세 홀(H)은 석션 홀(SH)일 수 있고, 상기 석션 홀(SH)과 대응되는 위치에 구비된 하부 브라켓(22)의 미세 홀(H)도 석션 홀(SH)일 수 있다. 즉, 상기와 같은 실시 형태에서는, 상부 브라켓(21) 또는 하부 브라켓(22) 중 어느 하나의 브라켓(20) 내에서 미세 홀(H)이 배치되는 순서와는 관계 없이, 상부 브라켓(21)과 하부 브라켓(22)의 서로 대응되는 위치에 동일한 종류의 미세 홀(H)이 구비될 수 있다.
이와 같은 구조에 의하면, 전극(E)의 특정 지점에서 전극(E)이 상하로 받는 힘이 서로 상쇄되어 전극(E)의 휘어짐이나 떨림이 방지될 수 있다. 예를 들어, 본 발명과 달리, 상부 브라켓(21)의 특정 위치에 석션 홀(SH)이 구비되고, 하부 브라켓(22)에서 그와 대응되는 위치에 블로우 홀(BH)이 구비되면, 그 사이에 개재된 전극(E)은 상부 브라켓(21)의 석션 홀(SH)에 의해 상부로 당겨지는 힘을 받고, 하부 브라켓(22)의 블로우 홀(BH)에 의해 상부로 밀리는 힘을 받게 될 수 있다. 이에 따라, 상기 특정 지점에서 전극(E)은 상방으로 휘어질 가능성이 높아진다. 만약, 상기 특정 위치의 바로 옆에 위치한 상부 브라켓(21)의 미세 홀(H)이 블로우 홀(BH)이고, 그와 대응되는 위치에 구비되는 하부 브라켓(22)의 미세 홀(H)이 석션 홀(SH)일 경우, 이 지점에 개재된 전극(E)은 상부 브라켓(21)의 블로우 홀(BH)에 의해 하방으로 압력을 받고 하부 브라켓(22)의 석션 홀(SH)에 의해 하부로 당겨지는 힘을 받는다. 이에 따라, 상기 지점에서 전극(E)은 하방으로 휘어질 가능성이 높아진다. 결국, 전극(E)은 상방과 하방으로 압력을 받게 되어 전극 떨림과 휘어짐이 발생할 가능성이 높아진다.
반면, 본 발명의 상부 브라켓(21)의 미세 홀(H)과 서로 대면하는 위치에 구비된 하부 브라켓(22)의 미세 홀(H)이 상기 상부 브라켓(21)에 구비된 미세 홀(H)과 동일 종류의 미세 홀(H)인 구조에 의하면, 전극(E)의 특정 지점에서 전극(E)이 받는 힘이 서로 상쇄될 수 있다. 예를 들어, 도 7을 참조하여 설명하면, 상부 브라켓(21)의 가장 좌측에 구비된 미세 홀(H)은 블로우 홀(BH)일 수 있고, 이에 대응되는 위치에 구비된 하부 브라켓(22)의 미세 홀(H)도 블로우 홀(BH)일 수 있다. 이 경우, 상부 브라켓(21)과 하부 브라켓(22) 사이에 개재된 전극(E)은 상부 브라켓(21)에 의해 하방으로 압력을 받고, 동시에 하부 브라켓(22)에 의해 상방으로 압력을 받는다. 따라서, 전극(E)에 가해지는 상방 압력과 하방 압력이 서로 상쇄되어 전극(E)은 상하로 이탈하지 않을 수 있다. 즉 전극 떨림과 전극 휘어짐이 방지될 수 있다. 마찬가지로, 상부 브라켓(21)의 좌측에서 두 번째에 구비된 미세 홀(H)은 석션 홀(SH)일 수 있고, 이에 대응되는 위치에 구비된 하부 브라켓(22)의 미세 홀(H)도 석션 홀(SH)일 수 있다. 이 경우, 상부 브라켓(21)과 하부 브라켓(22) 사이에 개재된 전극(E)은 상부 브라켓(21)에 의해 상방으로 압력을 받고, 동시에 하부 브라켓(22)에 의해 하방으로 압력을 받는다. 따라서, 전극(E)에 가해지는 상방 압력과 하방 압력이 서로 상쇄되어 전극(E)은 상하로 이탈하지 않을 수 있다. 즉 전극 떨림과 전극 휘어짐이 방지될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에서, 상기 블로우 홀(BH)과 상기 석션 홀(SH)은 교차로 배치될 수 있다.
예를 들어 도 6을 참조하면, 하나의 브라켓(20) 내에서 블로우 홀(BH)과 석션 홀(SH)은 서로 교차로 배치될 수 있다. 바람직하게, 상기 블로우 홀(BH)과 상기 석션 홀(SH)은 바둑판 식으로 배치될 수 있다. 즉, 석션 홀(SH)의 상하좌우에 위치한 미세 홀(H)은 블로우 홀(BH)일 수 있다. 마찬가지로, 블로우 홀(BH)의 상하좌우에 위치한 미세 홀(H)은 석션 홀(SH)일 수 있다.
이와 같은 구조에 의하면, 어느 특정 영역에 동일 종류의 미세 홀(H)이 모여 있지 않게 되므로, 특정 영역에 강한 압력이 가해지는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어 특정 영역에 블로우 홀(BH)이 집중되어 있으면, 그 영역에서 전극(E)을 밀어내는 압력이 커질 수 있다. 그 결과, 전극 떨림이 발생하거나 전극 휘어짐이 발생할 가능성이 높아진다. 반면, 본 발명에 의하면, 석션 홀(SH)과 블로우 홀(BH)이 서로 교차로 배치됨으로써, 어느 특정 영역에 큰 압력이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 석션 홀(SH)과 블로우 홀(BH)이 서로 교차로 배치되면, 도 5에서와 같이 미세한 공기 흐름이 형성되고, 결과적으로, 전극(E)과 평행한 방향으로 얇은 공기 층이 형성될 수 있다. 이에 따라 특정 지점에서 전극(E)과 수직 방향으로 전극(E)에 압력이 가해지는 현상을 방지할 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예를 따르는 브라켓(20)을 설명하기 위한 도면이고, 도 9는 본 발명의 또 다른 실시예를 따르는 브라켓(20)을 설명하기 위한 도면이다. 도 10은 도 9의 브라켓(20)을 포함하는 전극 제조 장치(1)를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 다른 실시 형태로서, 도 8 및 도 9를 참조하면, 상기 블로우 홀(BH)이 일직선으로 배치되고, 상기 석션 홀(SH)이 일직선으로 배치될 수 있다. 여기서, 상기 블로우 홀(BH)의 배치 라인과 상기 석션 홀(SH)의 배치 라인은 서로 교차로 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태로서, 도 8을 참조하면, 상기 블로우 홀(BH)의 배치 라인과 상기 석션 홀(SH)의 배치 라인은 상기 전극(E)의 이동 방향과 수직을 이룰 수 있다.
이와 같은 구조에 의하면, 석션 홀(SH)의 배치 라인과 전극 진행 방향이 수직이기 때문에, 이물질 흡입 효과가 높아질 수 있다. 보다 구체적으로, 브라켓(20)을 통과하는 전극(E) 폭 방향의 모든 지점이 석션 홀(SH)의 배치 라인을 동시에 지나게 되기 때문에, 전극(E) 상에 위치한 이물질들을 효과적으로 제거하는 것이 가능해진다.
다른 실시 형태로서, 도 9 및 도 10을 참조하면, 상기 블로우 홀(BH)의 배치 라인과 상기 석션 홀(SH)의 배치 라인은 상기 전극(E)의 이동 방향과 평행을 이룰 수 있다. 바람직하게, 상기 석션 홀(SH)의 배치 라인은 상기 슬리팅 롤(10)에 구비된 나이프(11)에 의해 절단된 전극 라인과 대응되는 위치에 구비될 수 있다. 도 10을 참조하면, 상기 나이프(11)에 의해 절단된 라인 상에 상기 석션 홀(SH)의 배치 라인이 구비될 수 있다.
이와 같은 구조에 의하면, 상기 석션 홀(SH)의 배치 라인이 상기 나이프(11)에 의해 절단된 전극 라인과 대응되는 위치에 구비되기 때문에, 특히 전극(E) 절단 지점에서 석션 효율이 증가할 수 있다. 즉, 나이프(11)에 의해 절단된 지점에 전극 가루 및 포일 가루 등의 이물질이 집중적으로 모여 있을 가능성이 높은데, 본 발명에 의하면, 이와 같이 이물질이 모여 있는 영역을 집중적으로 석션할 수 있다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예를 따르는 전극 제조 장치(1)를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 또 다른 측면에서, 상기 전극 제조 장치(1)는, 브라켓(20)을 복수 개 포함할 수 있다.
상기 브라켓(20)은 전극(E)의 이동 방향을 따라 복수 개 구비될 수 있다. 예를 들어, 도 11을 참조하면, 슬리팅 롤(10)과 소정 거리 이격되며 전극(E)의 이동 방향 하류에 제1 브라켓(20)이 구비될 수 있다. 또한, 제1 브라켓(20)과 소정 거리 이격되며 전극(E)의 이동 방향 하류에 제2 브라켓(20)이 구비될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에서, 제1 브라켓(20)과 제2 브라켓(20)은 미세 홀(H)의 배치 형태가 서로 상이할 수 있다. 예를 들어, 도 11과 같이 제1 브라켓(20)의 미세 홀(H) 배치 형태는 도 8과 같이 상기 블로우 홀(BH)의 배치 라인과 상기 석션 홀(SH)의 배치 라인이 상기 전극(E)의 이동 방향과 수직을 이루도록 구성될 수 있다. 또한, 제2 브라켓(20)의 미세 홀(H) 배치 형태는 도 9와 같이 상기 블로우 홀(BH)의 배치 라인과 상기 석션 홀(SH)의 배치 라인이 상기 전극(E)의 이동 방향과 평행을 이루도록 구성될 수 있다.
이와 같은 구조에 의하면, 하나의 브라켓(20)으로 미처 제거하지 못한 이물질이 복수의 브라켓(20)에 의해 제거될 수 있다. 즉, 이물질 제거 효율이 더욱 향상될 수 있다. 나아가, 도 11과 같은 실시 형태에 의하면, 제1 브라켓(20)에 의해 브라켓(20)을 통과하는 전극(E) 폭 방향의 모든 지점이 석션 홀(SH)의 배치 라인을 동시에 지나게 되기 때문에, 전극(E) 상에 위치한 이물질들을 효과적으로 제거할 수 있고, 제2 브라켓(20)에 의해 이물질이 모여 있는 영역을 집중적으로 석션할 수 있다.
한편, 반대로, 제1 브라켓(20)이 도 9에 도시된 미세 홀(H) 배치 형태를 가질 수 있고, 제2 브라켓(20)이 도 8에 되시된 미세 홀(H) 배치 형태를 가질 수도 있다. 또는, 다른 실시 형태로서, 제1 브라켓(20)의 미세 홀(H) 배치 형태와 제2 브라켓(20)의 미세 홀(H) 배치 형태가 동일하게 구성될 수도 있다.
본 발명의 다른 측면에서, 상기 프레임(30)은, 상기 브라켓(20)을 장착 및 고정할 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 상기 브라켓(20)은, 예를 들어 상기 브라켓(20)의 일 측에 위치한 프레임(30)에 장착될 수 있다. 도 1에서는 프레임(30)이 브라켓(20)의 하부에 위치된 예시만이 도시되어 있으나, 프레임(30)이 브라켓(20)의 측부에 위치된 실시 형태도 가능하다. 또한, 도 1에서는 하부 브라켓(22)을 장착하는 프레임(30)만이 도시되어 있지만, 상부 브라켓(21)을 장착하는 프레임(30)도 본 발명의 전극 제조 장치(1)에 포함될 수 있음은 물론이다.
본 발명의 또 다른 측면에서, 상기 전극 제조 장치(1)는, 상기 공기 흡입기(40)와 연결되며, 이물질을 여과 분리할 수 있는 여과 장치를 포함할 수 있다.
도면에 도시되지는 않았으나, 상기 여과 장치는 전극 가루 및 포일 가루와 같은 이물질을 여과시킬 수 있다. 예를 들어 상기 여과 장치는 미세 홀(H)에 연결된 배관 라인 상에 구비될 수 있다. 또는, 상기 여과 장치는, 공기 흡입기(40)의 상류 측에 배치될 수 있다. 상기 여과 장치는, 복수 개 구비될 수 있다. 상기 여과 장치는 포일 가루 및 전극 가루와 같은 이물질을 분리 배출할 수 있다.
이와 같은 구조에 의하면, 이물질이 전극 제조 장치(1)에 포함된 다른 장치로 침투되는 것을 방지할 수 있다. 특히, 이와 같은 구조에 의하면, 공기 흡입기(40)로 이물질이 침투되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 여과 장치가 복수 개 구비되는 구조에 의하면, 여과 효율이 보다 향상될 수 있다.
이상과 같은 다양한 실시예들에 따라, 전극(E)에 묻어 있는 이물질을 효과적으로 제거할 수 있다. 또한, 전극(E)과 브라켓(20) 사이에 미세한 공기 흐름이 형성되기 때문에 전극 떨림 현상이 방지될 수 있다. 즉, 전극(E)과 인접한 영역에 미세한 공기 층이 형성되어 전극(E)이 처지거나 휘는 현상이 방지될 수 있다. 이에 따라 전극(E)에 생길 수 있는 주름이 펴질 수 있다. 또한, 브라켓(20)이 전극(E)을 덮고 있는 구조이기 때문에, 본 발명에 의하면 전극(E) 표면에 안착된 이물질을 원활하게 제거할 수 있다.
한편, 본 명세서에서는 상, 하와 같은 방향을 나타내는 용어가 사용되었으나, 이러한 용어들은 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 대상이 되는 사물의 위치나 관측자의 위치 등에 따라 달라질 수 있음은 본 발명의 통상의 기술자에게 자명하다.
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.

Claims (14)

  1. 전극을 절단하기 위한 나이프를 포함하는 슬리팅 롤; 및
    상기 슬리팅 롤과 소정 간격 이격된 전극의 이동 방향 하류에 위치하며, 상기 전극과 대면하는 위치에 구비된 복수의 미세 홀을 포함하고, 상기 슬리팅 롤에서 전극을 절단한 결과 생성된 이물질을 상기 미세 홀을 통해 제거하도록 구성된 적어도 하나의 브라켓
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 제조 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 미세 홀은,
    공기를 토출하는 블로우 홀; 및
    공기를 흡입하는 석션 홀
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 제조 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    전극 제조 장치는,
    상기 블로우 홀과 배관을 통해 연결되며, 공기를 토출하는 공기 주입기; 및
    상기 석션 홀과 배관을 통해 연결되며, 공기를 흡입하는 공기 흡입기
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 제조 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 브라켓은,
    상기 전극의 상부에 위치하는 상부 브라켓; 및
    상기 전극의 하부에 위치하는 하부 브라켓
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 제조 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 상부 브라켓의 미세 홀과 서로 대면하는 위치에 구비된 상기 하부 브라켓의 미세 홀은,
    상기 상부 브라켓에 구비된 미세 홀과 동일 종류의 미세 홀인 것을 특징으로 하는 전극 제조 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 블로우 홀과 상기 석션 홀은 교차로 배치되는 것을 특징으로 하는 전극 제조 장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 블로우 홀과 상기 석션 홀은 바둑판 식으로 배치되는 것을 특징으로 하는 전극 제조 장치.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 블로우 홀이 일직선으로 배치되고,
    상기 석션 홀이 일직선으로 배치되며,
    상기 블로우 홀의 배치 라인과 상기 석션 홀의 배치 라인은 서로 교차로 배치되는 것을 특징으로 하는 전극 제조 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 블로우 홀의 배치 라인과 상기 석션 홀의 배치 라인은 상기 전극의 이동 방향과 수직한 것을 특징으로 하는 전극 제조 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 블로우 홀의 배치 라인과 상기 석션 홀의 배치 라인은 상기 전극의 이동 방향과 평행한 것을 특징으로 하는 전극 제조 장치.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 석션 홀의 배치 라인은,
    상기 슬리팅 롤에 구비된 나이프에 의해 절단된 전극 라인과 대응되는 위치에 구비되는 것을 특징으로 하는 전극 제조 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 전극 제조 장치는,
    상기 브라켓을 복수 개 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 제조 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    전극 제조 장치는,
    상기 브라켓을 장착 및 고정하는 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 제조 장치.
  14. 제 3 항에 있어서,
    상기 전극 제조 장치는,
    상기 공기 흡입기와 연결되며, 이물질을 여과 분리할 수 있는 여과 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 제조 장치.
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