WO2026005152A1 - 전고체 전지용 전극 절단 장치 - Google Patents
전고체 전지용 전극 절단 장치Info
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Definitions
- the present invention relates to an electrode cutting device, and more particularly, to an electrode cutting device for an all-solid-state battery including a topcoat and a stripper capable of preventing detachment during shearing of a brittle material.
- all-solid-state batteries which replace the electrolyte with a solid electrolyte, have been proposed.
- all-solid-state batteries significantly reduce the risk of fire or explosion in the event of a short circuit. Therefore, these all-solid-state batteries can significantly improve safety compared to lithium-ion batteries that use electrolytes.
- the problem to be solved by the present invention is to provide an electrode cutting device for an all-solid-state battery that prevents detachment during cutting of an electrode having high tensile strength and strong brittleness.
- Another problem to be solved by the present invention is to provide an electrode cutting device for an all-solid-state battery that increases the clearance between the upper and lower layers by adjusting the upper layer through incomplete bonding of the upper layer holder and the upper layer and lateral pressure.
- an electrode cutting device for an all-solid-state battery comprises: an upper cutting portion including a top coat holder and a top coat; a top coat adjusting portion adjacent to one side of the top coat; a lower coat; and a stripper configured to fix an electrode, wherein the stripper is adjacent to the other side of the top coat and is positioned on an upper surface of the lower coat, and the stripper includes a main body and a protrusion that protrudes downward from the main body and comes into contact with the electrode, and a minimum width of the protrusion relative to the width of the main body may be 0.1 to 0.5.
- an electrode cutting device for an all-solid-state battery comprises: an upper cutting portion including a top coat holder and a top coat; a top coat adjusting portion adjacent to a side of the top coat; a lower coat; and a stripper configured to fix the electrode, wherein the stripper is adjacent to the other side of the top coat and is positioned on an upper surface of the lower coat, the stripper includes a protrusion that contacts the electrode, the protrusion includes a first surface contacting the electrode and a second surface adjacent to the top coat, and a contact angle formed by the first surface and the second surface of the protrusion may be less than 90°.
- the present invention can reduce detachment during electrode cutting by making the main body width and the protrusion width of a stripper of an electrode cutting device for an all-solid-state battery different.
- the electrode cutting device for an all-solid-state battery according to the present invention can increase the clearance between the upper and lower layers by incomplete bonding of the upper layer holder and the upper layer.
- Figure 1 is a drawing showing a fastening state of an electrode cutting device for an all-solid-state battery according to embodiments of the present invention.
- FIG. 2 is a drawing showing a fastening state of an electrode cutting device including a stripper according to embodiments of the present invention.
- FIG. 3 is a perspective view showing a top view according to embodiments of the present invention.
- FIG. 4 is a perspective view showing a stripper according to embodiments of the present invention.
- FIG. 5a and FIG. 5b are conceptual diagrams showing the fastening positions of strippers according to embodiments of the present invention.
- Figures 6 and 7 are side views of a stripper according to embodiments of the present invention.
- FIGS. 8 to 10 are side views showing the contact angle of a stripper according to embodiments of the present invention.
- Fig. 11 is an enlarged view of a bend portion of a stripper according to embodiments of the present invention.
- FIGS. 12 and 13 are side views of a stripper according to another embodiment of the present invention.
- Figures 14a to 14d are conceptual diagrams showing a cutting process of an electrode cutting device according to embodiments of the present invention.
- Figures 15 and 16 are conceptual diagrams briefly illustrating an electrode cutting process of an electrode cutting device according to embodiments of the present invention.
- “combination thereof” may mean mixtures, laminates, composites, copolymers, alloys, blends, and reaction products of the components.
- FIG. 1 is a drawing showing a connection state of an electrode cutting device for an all-solid-state battery according to embodiments of the present invention.
- the electrode cutting device may include an upper cutting part (UKP), a top coat adjusting part (UKAP), and a lower coat (LK).
- the top coat adjusting part (UKAP) may be coupled to the upper cutting part (UKP) or may be positioned separately.
- the upper cutting part (UKP) may include a top coat holder (UKH) and a top coat (UK).
- the top coat holder (UKH) and the top coat (UK) may be integrally coupled.
- the top coat holder (UKH) and the top coat (UK) may be incompletely coupled.
- the top coat holder (UKH) coupled to the top coat (UK) may be driven up and down.
- An electrode supply unit (ES), which will be described later in Fig. 15, may be positioned on the side of the lower part (LK).
- the electrode supply unit (ES) serves to continuously supply electrodes.
- the electrode (EP) supplied from the electrode supply unit (ES) can be cut at regular intervals by the upper cutting unit (UKP) that moves up and down and the fixed lower part (LK).
- the UK blade which serves as a knife for delivering electrodes, can be positioned at the top of the electrode cutting device.
- the UK blade can be moved up and down to contact the LK blade.
- the UK blade can be moved up and down along a guide.
- the UK blade can move up and down to cooperate with the LK blade to cut the electrode.
- the topcoat (UK) can be coupled to the topcoat holder (UKH).
- the topcoat holder (UKH) and the topcoat (UK) can be imperfectly coupled.
- the imperfect coupling means that the topcoat holder (UKH) and the topcoat (UK) are not completely tightly coupled.
- the incomplete coupling may be a state in which the bolts coupling the topcoat holder (UKH) and the topcoat (UK) are not completely tightened.
- the incomplete coupling may be a state in which the bolts coupling the topcoat holder (UKH) and the topcoat (UK) are loosened once or twice in the opposite direction of the tightening direction from the state in which they are fully tightened.
- the topcoat holder (UKH) and the topcoat (UK) can be coupled with bolts, and a protruding portion attached to the topcoat holder (UKH) can be coupled by contacting a hole formed in the topcoat (UK).
- the top coat (UK) can be adjusted vertically with respect to the bottom coat (LK) by the top coat adjusting unit (UKAP).
- the top coat adjusting unit (UKAP) can apply lateral pressure to the side of the top coat (UK) to increase the clearance between the top coat (UK) and the bottom coat (LK). Clearance represents the adhesion between the top coat (UK) and the bottom coat (LK).
- the UK blade can be shaped so that the width on both sides of the lower blade portion is large and the blade narrows toward the center in the longitudinal direction.
- the lower blade portion of the UK can form a blade that slopes upward toward the center in the longitudinal direction of the UK.
- the reason for configuring it in this way may be to increase the shear angle of the part (both sides) that first comes into contact with the electrode during electrode cutting. Increasing the shear angle facilitates pressure distribution on both sides of the blade portion, which can prevent the electrode from being torn or damaged.
- the lower blade (LK) is a knife that engages with the upper blade (UK) to cut the electrode and can be located at the bottom of the electrode cutting device. Unlike the upper blade (UK) that moves up and down along a guide, the lower blade (LK) can be fixed in place. Unlike the upper blade (UK), the lower blade (LK) may not be equipped with a separate lower blade holder, but this is not necessarily limited to this, and a device for fixing the lower blade (LK), such as a lower frame, can be added.
- the UKH can serve to fix the UK and support the UK cutting part (UKP) so that it can slide up and down.
- the UKH can fix the UK while moving it up and down along a guide.
- the UKH can be positioned above the UK and can be larger than the UK.
- the UKAP may include a UKA and a cylinder (CD).
- the UKAP may be positioned on the side of the UK.
- the lower line (LK) may be positioned on one side of the UK, and the UKA may be positioned on the other side.
- the UKA can fine-tune the clearance and perpendicularity of the UK to the lower coat (LK) within tolerance.
- the clearance between the UK and the lower coat can be a factor affecting electrode quality.
- the UKA can apply lateral pressure to the side of the UK to align the UK with the lower coat (LK).
- the applied lateral pressure aligns the UK perpendicular to the lower coat (LK), increasing the clearance and thus increasing the electrode cutting force, which can ultimately improve electrode quality.
- Fig. 2 is a drawing showing a fastening state of an electrode cutting device including a stripper (STP) according to embodiments of the present invention.
- the stripper (STP) can be arranged on the lower side of the top plate holder (UKH).
- the stripper (STP) prevents the electrode material from easily falling off the top plate (UK) and rising upward when the top plate (UK) moves upward after cutting the electrode material. That is, the stripper (STP) is provided so as to be elastically slidable by a guide that extends and is installed from the top plate holder (UKH). This controls the electrode material to be pressed by elastic force so that it does not rise upward when the top plate holder (UKH) is raised and lowered by a conventional driving means such as a conventional hydraulic or pneumatic cylinder.
- the stripper (STP) may not be in close contact with the topcoat (UK).
- the topcoat adjuster (UKA) of FIG. 1 may apply lateral pressure.
- the lateral pressure applied by the topcoat adjuster (UKA) to the topcoat (UK) or the topcoat holder (UKH) may be in the range of 0.05 MPa to 1 MPa, 0.05 MPa to 0.5 MPa, or 0.1 MPa to 0.5 MPa.
- FIG. 3 is a perspective view of a top view according to embodiments of the present invention.
- the top view (UK) may include a coupling portion (CP) that couples the top view (UK) and a top view holder (UKH).
- the coupling portion (CP) may include a first coupling hole (CH1) and a second coupling hole (CH2).
- the first coupling hole (CH1) can be joined by bolting the UK and the UKH holder.
- a state in which the bolt is completely fastened can be considered a complete coupling.
- a state in which the bolt is not fully fastened and is somewhat loosened from the fully fastened state can be considered an incomplete coupling.
- the second coupling hole (CH2) can serve as a guide to facilitate replacement of the top plate (UK) and to fix the top plate (UK) in the vertical direction.
- the second coupling hole (CH2) can be a portion where a protrusion (PJP) located on the top plate holder (UKH) is coupled.
- the upper part (UK) can be coupled to the upper part holder (UKH) by the first coupling hole (CH1) and the second coupling hole (CH2).
- the first coupling hole (CH1) and the second coupling hole (CH2) can be completely and tightly coupled by the bolt and the protruding part, respectively.
- the second coupling hole (CH2) can be tightly coupled, but the first coupling hole (CH1) may not be tightly coupled.
- not only the first coupling hole (CH1) but also the second coupling hole (CH2) may not be tightly coupled.
- the upper part (UK) may include a first coupling hole (CH1) and a second coupling hole (CH2).
- the first coupling hole (CH1) may be a hole formed at the upper part of the upper part (UK) and may be a hole fastened with a bolt.
- the first coupling hole (CH1) may include 2 to 6 holes.
- the first coupling hole (CH1) may be fastened in a tab-through or hole-through manner depending on the direction in which the bolt is fastened.
- FIG. 4 is a perspective view of a stripper (STP) according to embodiments of the present invention.
- the stripper (STP) may serve to fix an electrode.
- the stripper (STP) may serve to fix an electrode before the upper layer (UK) and the lower layer (LK) intersect and cut the electrode. That is, the stripper (STP) may serve to fix an electrode before the upper layer (UK) and the lower layer (LK) intersect for shearing.
- the stripper (STP) may serve to reduce the phenomenon of the electrode plate lifting or the phenomenon of the electrode plate bending when cutting an electrode with an electrode cutting device. This may improve the shearing quality of the electrode cutting device.
- An electrode cutting device in a sheet unit may not include a stripper (STP).
- an electrode cutting device in a roll-to-roll device may include a stripper (STP).
- the stripper (STP) may be adjacent to the other side of the UK. Furthermore, the stripper (STP) may be located in the upper region of the lower channel (LK). The other side of the UK may refer to a direction opposite to the third direction (D3) with reference to FIG. 3.
- the stripper (STP) may include a body portion (BDP) and a projection portion (PJP).
- the body portion (BDP) may be the body portion of the stripper (STP). Additionally, the body portion (BDP) may be a majority area of the stripper (STP). The body portion (BDP) may be adjacent to the other side of the UK.
- the protrusion (PJP) may be a portion protruding downward from the main body (BDP) of the stripper (STP).
- the protrusion (PJP) may be a portion where the stripper (STP) and the electrode come into contact.
- the protrusion (PJP) may be the lowest portion of the stripper (STP).
- the protrusion (PJP) may be located in a portion of the lower region of the stripper (STP) that comes into contact with the upper surface (UK).
- the lower region of the stripper (STP) may be a region located in a direction opposite to the first direction (D1) when referring to FIG. 4.
- FIGS. 5A and 5B are conceptual diagrams illustrating fastening positions of a stripper (STP) according to embodiments of the present invention.
- the stripper (STP) may be located on the other side of the top coat (UK).
- the stripper (STP) may be located on the upper side of the bottom coat (LK).
- the stripper (STP) may be located on the upper side of the bottom coat (LK) in the first direction (D1).
- the stripper (STP) may be located on the other side of the top coat (UK).
- the top coat may be located in the third direction (D3) with respect to the stripper (STP).
- the other side of the top coat (UK) may be located in the direction opposite to the third direction (D3).
- the stripper (STP) may be located on the lower side of the top coat holder (UKH) as illustrated in FIG. 2. That is, the stripper (STP) can be positioned in the direction opposite to the first direction (D1) with respect to the surface holder (UKH).
- the stripper (STP) may be positioned below the joining portion (CP) of the top coat (UK). That is, the stripper (STP) may be adjacent to a region positioned in a direction opposite to the first direction (D1) with respect to the first joining hole (CH1) and the second joining hole (CH2) of the top coat (UK). This may be because the first joining hole (CH1) and the second joining hole (CH2) are portions where the top coat (UK) and the top coat holder (UKH) are joined, and the stripper (STP) may be positioned below the top coat holder (UKH).
- FIGs 6 and 7 are side views of a stripper (STP) according to embodiments of the present invention.
- the protrusion (PJP) of the stripper (STP) may be in a protruding shape in a protruding direction (PJD).
- the protruding direction (PJD) may be opposite to the first direction (D1).
- the protruding direction (PJD) may be the same as the direction in which the protrusion (PJP) protrudes.
- the protrusion (PJP) may include a curved portion (CVP) located on the other side adjacent to the UK.
- the curved portion (CVP) may be a portion of an edge of the protrusion (PJP).
- the protrusion (PJP) may be located at a point where the protrusion (PJP) and the UK meet.
- the curved portion may have a curved edge.
- the CVP may serve to prevent damage to the stripper blade (STP) when the stripper blade is moved up and down, as it contacts the surface.
- the CVP may be a portion of the protrusion (PJP) ground into a curved surface.
- the cross-section of the protrusion may have a trapezoidal shape.
- the cross-section of the protrusion may have a rectangular or square shape.
- the shape of the protrusion (PJP) may have a width (PJPWD) of the protrusion, which will be described later, that is smaller than the width (BDPWD) of the main body.
- FIG. 7 is a side view of a stripper (STP) according to embodiments of the present invention.
- a main body (BDP) of the stripper (STP) may include a width (BDPWD) of the main body.
- a protrusion (PJP) of the stripper (STP) may include a width (PJPWD) of the protrusion, a protrusion length (PJPLG), and a bend (CVP).
- the width (PJPWD) of the protrusion may include a maximum width (PMXWD) of the protrusion and a minimum width (PMNWD) of the protrusion.
- the width (BDPWD) of the main body may be the length of the stripper (STP) in the third direction (D3) with reference to FIG. 7.
- the width (BDPWD) of the main body may also mean the thickness of the stripper (STP).
- the width (BDPWD) of the main body may be in the range of 5 mm to 20 mm, 5 mm to 20 mm, or 10 mm to 20 mm. If the width (BDPWD) of the main body is smaller than the minimum length of the above range, the thickness of the stripper (STP) may be formed too thin. If the thickness of the stripper (STP) is formed thin, the durability of the stripper (STP) may be reduced and it may not be able to function as a stripper (STP).
- the contact area between the electrode plate and the stripper (STP) may be reduced. If the contact area between the electrode plate and the stripper (STP) is reduced, the reduced area of the stripper (STP) can cause secondary shearing. Secondary shearing may refer to shearing caused by contact between the stripper (STP) and the undercoat, rather than electrode breakage resulting from the intersection of the UK and LK. Furthermore, a reduced area of the stripper (STP) can cause unnecessary marks to form on the electrode plate, potentially degrading its quality.
- the protrusion length (PJPLG) may be a length indicating the extent to which the protrusion (PJP) protrudes in the protrusion direction (PJD).
- the protrusion length (PJPLG) may mean a length that protrudes in a direction opposite to the first direction (D1) of the protrusion (PJP).
- the direction of the protrusion length (PJPLG) may be parallel to the first direction (D1).
- the direction of the protrusion length (PJPLG) may be parallel to a normal line of a plane formed by the second direction (D2) and the third direction (D3).
- the protrusion length (PJPLG) may be a measure indicating the extent to which the protrusion (PJP) of the stripper (STP) protrudes.
- the protrusion length (PJPLG) of the protrusion part (PJP) may be in the range of 1 mm to 10 mm, 3 mm to 8 mm, or 3 mm to 5 mm. As the protrusion length (PJPLG) becomes larger, the thickness of the stripper (STP) may gradually decrease.
- the width (PJPWD) of the protrusion may be the thickness of a portion of the thickness of the stripper (STP) occupied by the protrusion (PJP). Referring to FIG. 7, the width (PJPWD) of the protrusion may be the length of a portion parallel to the third direction (D3). As the width (PJPWD) of the protrusion increases, the thickness of the protrusion (PJP) may gradually increase in the thickness of the stripper (STP). The width (PJPWD) of the protrusion may gradually decrease in the protrusion direction (PJD). Therefore, the width (PJPWD) of the protrusion may include the minimum width (PMNWD) of the protrusion and the maximum width (PMXWD) of the protrusion.
- the minimum width of the protrusion may refer to the smallest width among the widths of the protrusion (PJPWD).
- the minimum width of the protrusion (PMNWD) may refer to the width of the most protruding part among the protrusions (PJP).
- the minimum width of the protrusion (PMNWD) may be the width of the part located at the end in the protrusion direction (PJD) when the protrusion length (PJPLG) is at its maximum.
- the minimum width of the protrusion (PMNWD) may be 3 mm or more. Additionally, the minimum width of the protrusion (PMNWD) may be 5 mm or more. As the minimum width of the protrusion (PMNWD) becomes smaller, the area where the stripper (STP) comes into contact with the plate may decrease. Therefore, if the minimum width of the protrusion (PMNWD) is less than 3 mm, the area of the stripper (STP) coming into contact with the plate may decrease, which may cause secondary shearing.
- the maximum width of the protrusion may refer to the largest width among the widths of the protrusion (PJPWD).
- the maximum width of the protrusion (PMXWD) may refer to the width of the innermost part in the direction opposite to the protrusion direction (PJD) of the protrusion (PJP).
- the maximum width of the protrusion (PMXWD) may be the width of the part located most in the protrusion direction (PJD) when the protrusion length (PJPLG) is minimum.
- the maximum width of the protrusion (PMXWD) may be the width of the part where the main body (BDP) of the stripper (STP) and the protrusion (PJP) come into contact.
- the maximum width (PMXWD) of the protrusion may be equal to the width (BDPWD) of the body.
- the maximum width (PMXWD) of the protrusion may be equal to or less than the width (BDPWD) of the body. Accordingly, the maximum width (PMXWD) of the protrusion may be in the range of 5 mm to 20 mm, 5 mm to 20 mm, or 10 mm to 20 mm.
- the width of the protrusion (PJPWD) relative to the width of the main body (BDPWD) may be 0.1 to 0.5.
- the maximum width of the protrusion (PMXWD) relative to the width of the main body (BDPWD) may be 0.1 to 0.5.
- the minimum width of the protrusion (PMNWD) relative to the width of the main body (BDPWD) may be 0.1 to 0.5.
- the minimum width of the protrusion (PMNWD) compared to the width of the body (BDPWD) is less than 0.1, the minimum width of the protrusion (PMNWD) may be too small and may apply secondary shear to the electrode.
- the minimum width of the protrusion (PMNWD) compared to the width of the body (BDPWD) is greater than 0.5, the contact area between the protrusion (PJP) of the stripper (STP) and the electrode may increase, thereby increasing the area where unnecessary pressure is applied when cutting the electrode.
- Figures 8 to 10 are side views illustrating the contact angle (CTA) of a stripper (STP) according to embodiments of the present invention.
- the stripper (STP) may include a first surface (SD1) that contacts an electrode.
- the stripper (STP) may include a second surface (SD2) adjacent to the other side of the surface.
- the first surface (SD1) and the second surface (SD2) may not be located on the same plane.
- the second side (SD2) may be adjacent to the upper surface (UK). In one embodiment, the second side (SD2) may not be in contact with the upper surface (UK) (see FIG. 9). When the second side (SD2) is adjacent to the upper surface (UK), the second side (SD2) may be parallel to the first direction (D1). Furthermore, when the second side (SD2) is adjacent to the upper surface (UK), the first side (SD1) and the second side (SD2) may be orthogonal to each other.
- FIG. 9 is a side view of a stripper (STP) according to another embodiment of the present invention.
- the stripper (STP) may include a protrusion (PJP).
- the protrusion (PJP) may include a first surface (SD1) that contacts an electrode and a first surface (SD1) adjacent to a topcoat (UK).
- SD1 and the second surface (SD2) may be perpendicular to each other, or may be in contact with each other in a form in which the second surface (SD2) is inclined at a certain angle.
- the contact angle (CTA) may refer to an angle indicating the degree to which the second surface (SD2) is inclined in the third direction (D3) at the point where the first surface (SD1) and the second surface (SD2) contact each other. In the case where the first surface (SD1) and the second surface (SD2) are perpendicular to each other as in FIG. 8, the contact angle (CTA) may be 90°.
- the contact angle (CTA) which is the angle formed by the first surface (SD1) and the second surface (SD2), may be less than 90°.
- the contact angle (CTA) according to the present embodiment may be an acute angle. If the contact angle (CTA) is less than 90°, the stripper (STP) may not be positioned in close contact with the top surface. If the contact angle (CTA) is less than 90°, the stripper (STP) may not be positioned away from the top surface. If the stripper (STP) is positioned away from the top surface, when the top surface is driven up and down to intersect the bottom surface, the frictional force between the other side of the stripper (STP) and the top surface may be reduced.
- the frictional force at the part where the top surface and the stripper (STP) come into contact is reduced, damage to the stripper (STP) may be reduced. That is, if the first side (SD1) and the second side (SD2) of the stripper (STP) are not orthogonal and the contact angle (CTA) is less than 90°, the replacement frequency of the stripper (STP) can be reduced.
- an air layer may be formed between the top coat (UK) and the stripper (STP) when the top coat (UK) moves up and down.
- the air layer formed between the top coat (UK) and the stripper (STP) can reduce friction between the top coat (UK) and the stripper (STP), thereby reducing wear occurring in the top coat (UK) and the stripper (STP).
- the air layer formed between the top coat (UK) and the stripper (STP) can reduce the replacement frequency of the top coat (UK) or the stripper (STP).
- the top coat (UK) and the stripper (STP) may not be in close contact. If the top coat (UK) and the stripper (STP) are not in close contact, the clearance between the top coat (UK) and the bottom coat (LK) may increase due to the lateral pressure applied to the top coat (UK) by the top coat adjuster (UKA). In addition, if the top coat (UK) and the stripper (STP) are not in close contact, the stripping force may increase due to the lateral pressure applied to the top coat (UK) by the top coat adjuster (UKA).
- the stripping force between the stripper (STP) and the top coat (UK) increases, the risk of foreign material transfer during electrode cutting can be suppressed.
- the stripping force between the stripper (STP) and the top coat (UK) increases, the phenomenon of the electrode plate lifting during electrode shearing can be reduced.
- Fig. 10 is a side view of a stripper (STP) according to an embodiment of the present invention.
- Fig. 11 is an enlarged view of a bend portion (CVP) of a stripper (STP) according to embodiments of the present invention.
- CVP bend portion
- the stripper (STP) may include a protrusion (PJP), a second surface (SD2) positioned in a third direction (D3) of the protrusion (PJP), a first surface (SD1) positioned in a direction opposite to the first direction (D1) of the protrusion (PJP), and a bend (CVP).
- JP protrusion
- SD2 second surface
- SD1 first surface
- CVP bend
- the bend portion (CVP) may be a portion of a corner of the protrusion (PJP).
- the bend portion (CVP) may be located in an area where the first surface (SD1) and the second surface (SD2) contact each other.
- the bend portion (CVP) may be formed by cutting a portion of a portion where the first surface (SD1) and the second surface (SD2) contact each other.
- the bend portion (CVP) may have a curved corner shape.
- the bend portion (CVP) may prevent secondary shearing of the electrode when the stripper (STP) and the electrode come into contact before the upper coat (UK) and the lower coat (LK) intersect and cut the electrode.
- the bend portion (CVP) may reduce friction between the upper coat (UK) and the stripper (STP) when the stripper (STP) and the upper coat (UK) come into contact and move up and down.
- FIGs 12 and 13 are side views of a stripper (STP) according to another embodiment of the present invention.
- the protrusion (PJP) may be in a form that protrudes in the protrusion direction (PJD) as described above.
- a stripper (STP) may include a width (BDPWD) of a main body, a width (PJPWD) of a protrusion, a protrusion length (PJPLG), and a bend (CVP).
- the bend (CVP) may prevent the blade of the top coat (UK) from being damaged when the stripper (STP) and the top coat (UK) are in contact and driven up and down.
- the width (BDPWD) of the main body, the width (PJPWD) of the protrusion, and the protrusion length (PJPLG) may also be as described above.
- Figures 14a to 14d are conceptual diagrams showing a cutting process of an electrode cutting device according to embodiments of the present invention.
- a stripper (STP) may be positioned above a first direction (D1) with respect to a lower part (LK).
- a top part (UK) may be positioned in a third direction (D3) with respect to the stripper (STP).
- the stripper (STP) and the top part (UK) may descend in a direction opposite to the first direction (D1) in which the bottom part (LK) is positioned.
- the lowermost part of the stripper (STP) may be positioned lower than the lowermost part of the top part (UK).
- the stripper (STP) may be in a form that protrudes more than the top part (UK) with respect to the lower part.
- the lower part may be a part positioned in a direction opposite to the first direction (D1).
- the top coat (UK) coupled with the stripper (STP) may descend and come into contact with the bottom coat (LK).
- the stripper (STP) may come into contact with the bottom coat (LK) before the top coat (UK).
- the stripper (STP) has a shape in which the lower surface protrudes more than the top coat (UK). That is, when the top coat (UK) and the stripper (STP) descend to cut the electrode, the stripper (STP) may come into contact with the electrode first. This may be because the stripper (STP) serves to fix the top coat (UK) and the bottom coat (LK) before they engage for electrode cutting.
- the stripper (STP) may come into contact with the electrode before the top coat (UK) to reduce the phenomenon of the electrode plate being lifted when cutting the electrode.
- Figure 14c is a conceptual diagram illustrating a state in which an electrode is cut by a top-cutting tool (UK) after it has been fixed by a stripper (STP).
- an electrode fixed by a stripper (STP) and a bottom-cutting tool (LK) can be cut by the top-cutting tool (UK) being lowered.
- the top-cutting tool (UK) can cut the electrode by intersecting with the bottom-cutting tool (LK).
- Figure 14d is a conceptual diagram illustrating the rise of the UK and the stripper (STP) after electrode severing.
- the UK may rise before the stripper (STP). That is, after electrode severing, the UK may rise before the stripper (STP) gradually increases. This may be to reduce the phenomenon of the stripper (STP) lifting or bending of the electrode plate after electrode severing.
- FIGS. 15 and 16 are conceptual diagrams briefly illustrating an electrode cutting process of an electrode cutting device according to embodiments of the present invention.
- the top plate (UK) has at least a portion of a wide and thin plate shape.
- the top plate (UK) may be installed in the top plate holder (UKH) by forming an incline in an upright state as the top plate (UK) forms an upwardly inclined shearing blade according to the shearing angle, but is not limited thereto.
- the top plate (UK) may have cutting particles coated on the surface. That is, the top plate (UK) may cut the electrode in one stroke by rapidly moving downward, but is not limited thereto, and the electrode may be cut by reciprocating at short intervals to cut the electrode.
- the cutting particles are not limited and may be various, but are preferably particles with high hardness, such as diamond, to ensure low wear even with high friction.
- an electrode (EP) continuously supplied from an electrode supply unit (ES) can be cut to a certain size by an electrode cutting device located on the electrode supply unit (ES).
- Fig. 16 is a conceptual diagram illustrating a side view of an electrode cutting device according to an embodiment of the present invention.
- the thin side, i.e., the lower surface, of the upper surface (UK) according to an embodiment of the present invention for cutting the electrode (EP) may be symmetrical with respect to an imaginary plane.
- the imaginary plane is a plane that simultaneously includes a first direction (D1) and a third direction (D3), and the first direction (D1) may penetrate the center of the lower surface of the upper surface (UK).
- the point at which the upper surface (UK) descends and contacts the electrode may preferably be close to one end of the surface of the lower surface (LK) that supports the electrode.
- the normal force that the lower surface (LK) uses to support the electrode upward and the force that the upper surface (UK) applies to the electrode when it descends may have opposite action directions.
- the top coat (UK) may have a thickness of 0.02 mm to 0.1 mm in the plate-shaped portion.
- Conventional top coats (UK) may require a separate process, such as a cutting process, to manufacture the lower surface.
- it may not be easy to manufacture the lower surface with a width of less than 0.1 mm.
- the top coat (UK) according to one embodiment of the present invention has at least a portion of a wide plate shape, and thus can be manufactured with a thickness of less than 0.1 mm, particularly up to 0.02 mm. Therefore, the top coat (UK) may be sharper, so that the electrode can be cut more sharply.
- the stripper (STP) according to an embodiment of the present invention has the effect of increasing stripping force by gradually decreasing the width (PJPWD) of the protrusion in the protrusion direction (PJD). That is, since the width (PJPWD) of the protrusion is smaller than the width (BDPWD) of the main body, the stripper (STP) can easily fix the electrode before cutting the electrode.
- a stripper (STP) according to another embodiment of the present invention has the effect of reducing wear between the stripper (STP) and the top coat (UK) because the protrusion (PJP) does not come into close contact with the top coat (UK).
- the stripping force of the stripper (STP) has the effect of increasing due to the lateral pressure applied to the top coat (UK) because the protrusion (PJP) and the top coat (UK) do not come into close contact with each other.
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Abstract
본 발명은 전고체 전지용 전극 절단 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 상도 홀더 및 상도를 포함하는 상부 커팅부; 상기 상도의 일 측면에 인접하는 상도 조정부; 하도; 및 전극을 고정하도록 구성되는 스트리퍼를 포함하되, 상기 스트리퍼는 상기 상도의 타 측면에 인접하고, 상기 하도의 상면 상에 위치하며, 상기 스트리퍼는 본체부 및 상기 본체부로부터 아래로 돌출되어 상기 전극과 맞닿는 돌출부를 포함하고, 상기 본체부의 폭 대비 상기 돌출부의 최소 폭은 0.1 내지 0.5 이다.
Description
본 발명은 전극 절단 장치에 관한 것으로 보다 상세하게는, 취성이 강한 재료의 전단시 탈리를 방지할 수 있는 상도 및 스트리퍼를 포함하는 전고체 전지용 전극 절단 장치에 관한 것이다.
최근 산업상의 요구에 의하여 에너지 밀도와 안전성이 높은 전지의 개발이 활발하게 이루어지고 있다. 예를 들어, 리튬 이온 전지는 정보 관련 기기, 통신 기기 분야뿐만 아니라 자동차 분야에서도 실용화되고 있다. 자동차 분야에 있어서는 생명과 관계되기 때문에 특히 안전이 중요시된다.
최근에는 전해액을 고체전해질로 대체한 전고체 전지가 제안되고 있다. 전고체 전지는 가연성 유기 분산매를 사용하지 않음으로써, 단락이 발생해도 화재나 폭발이 발생할 가능성을 크게 줄일 수 있다. 따라서 이러한 전고체 전지는 전해액을 사용하는 리튬 이온 전지에 비해 크게 안전성을 높일 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 높은 인장강도 및 강한 취성을 가진 전극 절단 시 탈리를 방지하는 전고체 전지용 전극 절단 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 상도 홀더와 상도의 불완전 결합 및 측압을 통한 상도 조정으로 상도와 하도의 클리어런스를 높이는 전고체 전지용 전극 절단 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 개념에 따른, 전고체 전지용 전극 절단 장치는, 상도 홀더 및 상도를 포함하는 상부 커팅부; 상기 상도의 일 측면에 인접하는 상도 조정부; 하도; 및 전극을 고정하도록 구성되는 스트리퍼를 포함하되, 상기 스트리퍼는 상기 상도의 타 측면에 인접하고, 상기 하도의 상면 상에 위치하며, 상기 스트리퍼는 본체부 및 상기 본체부로부터 아래로 돌출되어 상기 전극과 맞닿는 돌출부를 포함하고, 상기 본체부의 폭 대비 상기 돌출부의 최소 폭은 0.1 내지 0.5 일 수 있다.
본 발명의 다른 개념에 따른, 전고체 전지용 전극 절단 장치는, 상도 홀더 및 상도를 포함하는 상부 커팅부; 상기 상도의 측면에 인접하는 상도 조정부; 하도; 및 전극을 고정하도록 구성되는 스트리퍼를 포함하되, 상기 스트리퍼는 상기 상도의 타 측면에 인접하고, 상기 하도의 상면 상에 위치하며, 상기 스트리퍼는 상기 전극과 맞닿는 돌출부를 포하며, 상기 돌출부는 상기 전극과 맞닿는 제1 면과 상기 상도와 인접한 제2 면을 포함하고, 상기 돌출부의 상기 제1 면과 상기 제2 면이 이루는 각도인 접촉각이 90°보다 작을 수 있다.
본 발명은 전고체 전지용 전극 절단 장치의 스트리퍼의 본체부 폭과 돌출부 폭을 달리 함으로써, 전극 절단 시 탈리를 저감할 수 있다.
본 발명에 따른 전고체 전지용 전극 절단 장치는, 상도 홀더와 상도의 불완전 결합으로 상도와 하도의 클리어런스를 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 전고체 전지용 전극 절단 장치의 체결상태도를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 스트리퍼를 포함하는 전극 절단 장치의 체결상태도를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 상도의 사시도를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 스트리퍼의 사시도를 나타낸 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 실시예들에 따른 스트리퍼의 체결 위치를 나타낸 개념도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 스트리퍼의 측면도를 나타낸 도면이다.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 스트리퍼의 접촉각을 표현한 측면도를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 스트리퍼의 굴곡부를 확대한 확대도이다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스트리퍼의 측면도를 나타낸 도면이다.
도 14a 내지 도 14d는 본 발명의 실시예들에 따른 전극 절단 장치의 절단 과정을 나타낸 개념도이다.
도 15 및 도 16은 본 발명의 실시예들에 따른 전극 절단 장치의 전극 절단 과정을 간략히 나타낸 개념도이다.
본 발명의 구성 및 효과를 충분히 이해하기 위하여, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 여러가지 형태로 구현될 수 있고 다양한 변경을 가할 수 있다. 단지, 본 실시예들의 설명을 통해 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, 단수로 표시한 것은 복수 또한 포함할 수 있다. 아울러, 특별한 언급이 없는 한, "A 또는 B"는 "A를 포함하거나, B를 포함하거나, A 및 B를 포함하는"을 의미할 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
본 명세서에서 "이들의 조합"이란, 구성물의 혼합물, 적층물, 복합체, 공중합체, 합금, 블렌드, 및 반응 생성물 등을 의미할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 전고체 전지용 전극 절단 장치의 체결상태도를 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하면, 전극 절단 장치는 상부 커팅부(UKP)와 상도조정부(UKAP) 및 하도(LK)를 포함할 수 있다. 상도조정부(UKAP)는 상부 커팅부(UKP)와 결합되어 있을 수 있고 분리되어 위치할 수도 있다. 상부 커팅부(UKP)는 상도 홀더(UKH) 및 상도(UK)를 포함할 수 있다. 상도 홀더(UKH) 및 상도(UK)는 일체로 결합되어 있을 수 있다. 상도 홀더(UKH)와 상도(UK)는 불완전 결합되어 있을 수 있다. 상도(UK)가 결합된 상도 홀더(UKH)는 상하로 구동할 수 있다.
하도(LK)의 측면에는 도 15에서 후술할 전극 공급부(ES)가 위치할 수 있다. 전극 공급부(ES)는 전극을 연속적으로 공급하는 역할을 한다. 전극 공급부(ES)에서 공급된 전극(EP)은 상하로 구동하는 상부 커팅부(UKP)와 고정된 하도(LK)에 의해 일정 간격으로 절단될 수 있다.
상도(UK)는 전극을 전달하기 위한 나이프(Knife)로 전극 절단 장치의 상부에 위치할 수 있다. 상도(UK)는 상 하 방향으로 구동하여 하도(LK)와 접촉할 수 있다. 상도(UK)는 가이드를 따라 상 하 방향으로 구동할 수 있다. 상도(UK)는 상하로 이동하여 하도(LK)와 협력하여 전극을 커팅할 수 있다.
상도(UK)는 상도 홀더(UKH)에 결합될 수 있다. 상도 홀더(UKH)와 상도(UK)는 불완전하게 결합될 수 있다. 상기 불완전 결합은 상도 홀더(UKH)와 상도(UK)가 완전히 밀착하여 결합되지 않는 것을 뜻한다. 불완전 결합은 상도 홀더(UKH)와 상도(UK)를 결합시키는 볼트가 완전히 조여지지 않은 상태일 수 있다. 예를 들어, 불완전 결합은 상도 홀더(UKH)와 상도(UK)를 결합시키는 볼트가 완전히 조여진 상태에서 1회 내지 2회 정도 볼트의 체결 방향과 반대 방향으로 풀린 상태일 수 있다. 상도 홀더(UKH)와 상도(UK)는 볼트로 체결될 수 있고 상도 홀더(UKH)에 부착된 돌출된 부분과 상도(UK)에 형성된 홀(hole)이 맞닿아 결합될 수 있다.
상도 홀더(UKH)와 상도(UK)가 불완전 결합됨에 따라 상도(UK)는 상도조정부(UKAP)에 의해 하도(LK)와 수직하게 조정될 수 있다. 상도조정부(UKAP)는 상도(UK)와 하도(LK)의 클리어런스를 높이기 위해 상도(UK) 측면에 측압을 가할 수 있다. 클리어런스란, 상도(UK)와 하도(LK)의 밀착력을 나타낸 것이다.
상도(UK)는 상도(UK) 하단의 날 부분 중 양측면의 폭은 크고 길이방향 중심을 향하여 날이 좁아지는 형태일 수 있다. 즉, 상도(UK) 하단의 날 부분이 상도(UK) 길이방향 중심을 향하여 상향으로 경사진 날을 형성할 수 있다. 이와 같은 형태로 구성한 이유는 전극 커팅시 가장 먼저 전극과 접촉하게 되는 부분(양 측면)의 전단각을 크게 하기 위함일 수 있다. 전단각을 크게 하면 날 부분 양쪽으로 압력 분산이 용이하여 전극이 찢어지거나 손상되는 것을 방지할 수 있다.
하도(LK)는 상도(UK)와 맞물려 전극을 절단하는 나이프로 전극 절단 장치의 하부에 위치할 수 있다. 가이드를 따라 상하로 구동되는 상도(UK)와 달리, 하도(LK)는 제자리에 고정되어 있을 수 있다. 하도(LK)는 상도(UK)와 달리 별도의 하도 홀더가 구비되지 않을 수 있으나 반드시 이에 한정되지 않고 하부 프레임 등 하도(LK)를 고정하기 위한 장치가 추가될 수 있다.
상도 홀더(UKH)는 상도(UK)를 고정 지지하며 상도 커팅부(UKP)를 상하로 슬라이딩 가능하게 지지하는 역할을 할 수 있다. 상도 홀더(UKH)는 상도(UK)를 고정하면서 가이드를 따라 상하로 구동할 수 있다. 상도 홀더(UKH)는 상도(UK) 보다 상부에 위치하고 크기 또한 상도(UK) 보다 클 수 있다.
상도 조정부(UKAP)는 상도 조정기(UKA)와 실린더(CD)를 포함할 수 있다. 상도조정부(UKAP)는 상도(UK)의 측면에 위치할 수 있다. 상도(UK)를 기준으로 일 면에는 하도(LK)가 위치하고, 타 면에 상도 조정기(UKA)가 위치할 수 있다.
상도 조정기(UKA)는 상도(UK)가 하도(LK)와의 클리어런스 및 직각도를 공차 범위 내로 하도록 미세 조정하는 역할을 수행할 수 있다. 상하도 간의 클리어런스는 전극 품질에 영향을 미치는 요소일 수 있다. 상도 조정기(UKA)는 상도(UK)를 하도(LK)와 수직하게 위치하도록 상도(UK) 측면에 측압을 가할 수 있다. 측압이 가해진 상도(UK)는 하도(LK)와 수직을 이루고 클리어런스 또한 높아져 전극 절삭력이 상승하고 그에 따라 전극 품질이 상승될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 스트리퍼(STP)를 포함하는 전극 절단 장치의 체결상태도를 나타낸 도면이다. 도 2를 참조하면, 상도 홀더(UKH)의 하부 측으로 스트리퍼(STP)가 배치될 수 있다. 스트리퍼(STP)는 상도(UK)가 극판 소재를 절단하고 나서 위로 올라갈 때 극판 소재를 상도(UK)로부터 쉽게 떨어져 상부측으로 올라가는 것을 막아 준다. 즉, 상기 스트리퍼(STP)는 상도 홀더(UKH)에서 연장되어 설치되는 가이드에 의해 탄성적으로 슬라이딩 가능하도록 구비된다. 이는 상도 홀더(UKH)가 통상의 유압 또는 공압 실린더 등과 같은 통상의 구동수단 등에 의해서 상하 승강될 때 탄성력으로 극판소재를 눌러 상부측으로 올라가지 못하도록 제어한다.
도 2를 참조하면, 스트리퍼(STP)는 상도(UK)와 밀착되어 있지 않을 수 있다. 이를 조정하기 위해 도 1의 상도 조정기(UKA)가 측압을 가할 수 있다. 상도 조정기(UKA)가 상도(UK) 또는 상도 홀더(UKH)에 가하는 측압은 0.05MPa 내지 1MPa, 0.05MPa 내지 0.5MPa 또는 0.1MPa 내지 0.5MPa의 범위일 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 상도의 사시도를 나타낸 도면이다. 도 3을 참조하면, 상도(UK)는 상도(UK)와 상도 홀더(UKH)를 결합하는 결합부(CP)를 포함할 수 있다. 결합부(CP)는 제1 결합홀(CH1)과 제2 결합홀(CH2)을 포함할 수 있다.
제1 결합홀(CH1)은 상도(UK)와 상도 홀더(UKH)를 볼트로 체결하여 결합시킬 수 있다. 제1 결합홀(CH1)이 볼트로 체결되는 경우, 볼트로서 완전히 체결된 상태를 완전 결합이라고 할 수 있다. 반면, 볼트가 완전히 체결되지 않고 완전 체결 상태에서 다소 볼트가 풀려진 상태를 불완전 결합이라고 할 수 있다.
제2 결합홀(CH2)은 상도(UK) 교체시 용이하게 하기 위한 가이드 역할과 상도(UK)를 상하 방향으로 고정하는 역할을 할 수 있다. 제2 결합홀(CH2)은 상도 홀더(UKH)에 위치한 돌출부(PJP)가 결합되는 부분일 수 있다.
상도(UK)는 제1 결합홀(CH1)과 제2 결합홀(CH2)에 의해 상도 홀더(UKH)와 결합할 수 있다. 완전 결합의 경우 제1 결합홀(CH1)과 제2 결합홀(CH2)은 각각 볼트와 돌출된 부분에 의해 완전히 밀착되게 결합될 수 있다. 반면, 불완전 결합의 경우 제2 결합홀(CH2)은 밀착되게 결합될 수 있으나 제1 결합홀(CH1)은 밀착되게 결합되지 않을 수 있다. 또한, 불완전 결합의 경우 제1 결합홀(CH1) 뿐만 아니라 제2 결합홀(CH2)도 밀착되게 결합되지 않을 수 있다.
도 3을 참조하면, 상도(UK)는 제1 결합홀(CH1)과 제2 결합홀(CH2)을 포함할 수 있다. 제1 결합홀(CH1)은 상도(UK)의 상부에 형성된 구멍으로써 볼트로 체결되는 구멍일 수 있다. 제1 결합홀(CH1)은 2개 내지 6개의 홀(Hole)을 포함할 수 있다. 제1 결합홀(CH1)은 볼트가 체결되는 방향에 따라 탭 스루(Tab Thru)와 홀 스루(Hole Thru) 방식으로 체결될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 스트리퍼(STP)의 사시도를 나타낸 도면이다. 도 4를 참조하면, 스트리퍼(STP)는 전극을 고정하는 역할을 할 수 있다. 스트리퍼(STP)는 전극 절단 장치로 전극을 절단할 때, 상도(UK)와 하도(LK)가 교차하며 전극을 절단하기 전에 전극을 고정하는 역할을 할 수 있다. 즉, 스트리퍼(STP)는 전단을 위해 상도(UK)와 하도(LK)가 교차하기 전, 전극을 고정하는 역할을 할 수 있다. 스트리퍼(STP)는 전극 절단 장치로 전극을 절단할 때, 극판이 들뜨는 현상 또는 극판이 꺾이는 현상을 저감하는 역할을 할 수 있다. 이는 전극 절단 장치의 전단 품질을 향상시킬 수 있다. 시트(Sheet) 단위의 전극 절단 장치의 설비에는 스트리퍼(STP)가 포함되지 않을 수 있다. 반면, 롤 투 로(Roll to Roll) 설비에서의 전극 절단 장치에는 스트리퍼(STP)가 포함될 수 있다.
스트리퍼(STP)는 상도(UK)의 타 측면에 인접해 있을 수 있다. 또한, 스트리퍼(STP)는 하도(LK)의 상부 영역에 위치할 수 있다. 상도(UK)의 타 측면은 도 3을 참조하였을 때, 제3 방향(D3)과 반대의 방향을 의미할 수 있다.
스트리퍼(STP)는 본체부(BDP) 및 돌출부(PJP)를 포함할 수 있다. 본체부(BDP)는 스트리퍼(STP)의 몸통이 되는 부분일 수 있다. 또한, 본체부(BDP)는 스트리퍼(STP)의 대부분의 영역일 수 있다. 본체부(BDP)는 상도(UK)의 타 측면과 인접해 있을 수 있다.
돌출부(PJP)는 스트리퍼(STP)의 본체부(BDP)로부터 아래로 돌출되는 부분일 수 있다. 또한, 돌출부(PJP)는 스트리퍼(STP)와 전극이 맞닿는 부분일 수 있다. 돌출부(PJP)는 스트리퍼(STP)의 가장 아랫부분일 수 있다. 돌출부(PJP)는 스트리퍼(STP)의 하부 영역 중 상도(UK)와 맞닿는 부분에 위치할 수 있다. 스트리퍼(STP)의 하부 영역은 도 4를 참조하였을 때 제1 방향(D1)과 반대의 방향에 위치한 영역일 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 실시예들에 따른 스트리퍼(STP)의 체결 위치를 나타낸 개념도이다. 도 5a를 참조하면, 스트리퍼(STP)는 상도(UK)의 타 측면에 위치할 수 있다. 도 5a를 참조하면, 스트리퍼(STP)는 하도(LK)의 상부에 위치할 수 있다. 스트리퍼(STP)는 하도(LK)의 제1 방향(D1)으로의 상부에 위치할 수 있다. 또한, 스트리퍼(STP)는 상도(UK)의 타 측면에 위치할 수 있다. 스트리퍼(STP)를 기준으로 제3 방향(D3)에 상도가 위치할 수 있다. 즉, 상도(UK)의 타 측면은 제3 방향(D3)과 반대의 방향에 위치할 수 있다. 또한, 스트리퍼(STP)는 도 2에 도시된 바와 같이 상도 홀더(UKH)의 하부에 위치할 수 있다. 즉, 스트리퍼(STP)는 상도 홀더(UKH)를 기준으로 제1 방향(D1)과 반대의 방향에 위치할 수 있다.
도 5b를 참조하면, 스트리퍼(STP)는 상도(UK)의 결합부(CP)의 하부에 위치할 수 있다. 즉, 스트리퍼(STP)는 상도(UK)의 제1 결합홀(CH1) 및 제2 결합홀(CH2)을 기준으로 제1 방향(D1)과 반대의 방향에 위치하는 영역과 인접할 수 있다. 이는, 제1 결합홀(CH1) 및 제2 결합홀(CH2)은 상도(UK)와 상도 홀더(UKH)가 결합되는 부분으로, 스트리퍼(STP)는 상도 홀더(UKH)의 하부에 위치할 수 있기 때문일 수 있다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 스트리퍼(STP)의 측면도를 나타낸 도면이다. 도 6을 참조하면, 스트리퍼(STP)의 돌출부(PJP)는 돌출 방향(PJD)으로 돌출된 형태일 수 있다. 돌출 방향(PJD)은 제1 방향(D1)과 반대의 방향일 수 있다. 돌출 방향(PJD)은 돌출부(PJP)가 돌출되는 방향과 동일할 수 있다.
돌출부(PJP)는 상도(UK)와 인접한 타 측면에 위치한 굴곡부(CVP)를 포함할 수 있다. 굴곡부(CVP)는 돌출부(PJP)의 모서리 중 일부분일 수 있다. 돌출부(PJP)는 돌출부(PJP)와 상도(UK)가 맞닿는 부분에 위치할 수 있다.
굴곡부(CVP)는 모서리가 굴곡진 형태를 가질 수 있다. 굴곡부(CVP)는 스트리퍼(STP)와 상도가 맞닿아 상하로 구동 시 상도의 날이 손상되는 것을 방지하는 역할을 수행할 수 있다. 굴곡부(CVP)는 돌출부(PJP)의 일부 영역을 곡면으로 연삭한 것일 수 있다.
도 6을 참조하면, 돌출부(PJP)의 단면은 사다리꼴의 형상일 수 있다. 또한, 돌출부(PJP)의 단면은 직사각형 또는 사각형의 형태일 수도 있다. 돌출부(PJP)의 형태는 후술할 돌출부의 폭(PJPWD)이 본체부의 폭(BDPWD) 보다 작은 형태일 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 스트리퍼(STP)의 측면도를 나타낸 도면이다. 도 7을 참조하면, 스트리퍼(STP)의 본체부(BDP)는 본체부의 폭(BDPWD)을 포함할 수 있다. 또한, 스트리퍼(STP)의 돌출부(PJP)는 돌출부의 폭(PJPWD)과 돌출 길이(PJPLG) 및 굴곡부(CVP)를 포함할 수 있다. 돌출부의 폭(PJPWD)은 돌출부의 최대 폭(PMXWD)과 돌출부의 최소 폭(PMNWD)을 포함할 수 있다.
본체부의 폭(BDPWD)은 도 7을 참조하였을 때, 스트리퍼(STP)의 제3 방향(D3)으로의 길이일 수 있다. 또한, 본체부의 폭(BDPWD)은 스트리퍼(STP)의 두께를 의미할 수도 있다. 본체부의 폭(BDPWD)은 5 mm 내지 20 mm, 5 mm 내지 20 mm 또는 10 mm 내지 20 mm의 범위일 수 있다. 본체부의 폭(BDPWD)이 위 범위의 최소 길이 보다 작은 경우 스트리퍼(STP)의 두께가 너무 얇게 형성될 수 있다. 스트리퍼(STP)의 두께가 얇게 형성될 경우, 스트리퍼(STP)의 내구성이 감소하여 스트리퍼(STP)로써의 기능을 수행하지 못할 수 있다. 또한, 본체부의 폭(BDPWD)이 너무 작아 스트리퍼(STP)의 두께가 얇게 형성될 경우, 극판과 스트리퍼(STP) 간 접촉 면적이 줄어들 수 있다. 극판과 스트리퍼(STP) 간 접촉 면적이 줄어들 경우, 스트리퍼(STP)의 면적이 줄어들어 2차 전단이 일어날 수 있다. 2차 전단이란, 상도(UK)와 하도(LK)의 교차로 인한 전극 절단이 아닌, 스트리퍼(STP)와 하도 간 접촉으로 인한 전단을 의미할 수 있다. 또한, 스트리퍼(STP)의 면적이 줄어들 경우, 극판에 불필요한 자국이 형성되어 극판 품질을 저해할 수도 있다.
돌출 길이(PJPLG)는 돌출부(PJP)가 돌출 방향(PJD)으로 돌출된 정도를 나타낸 길이일 수 있다. 돌출 길이(PJPLG)는 돌출부(PJP)의 제1 방향(D1)과 반대의 방향으로 돌출된 길이를 의미할 수 있다. 돌출 길이(PJPLG)의 방향은 제1 방향(D1)과 평행할 수 있다. 또한, 돌출 길이(PJPLG)의 방향은 제2 방향(D2)과 제3 방향(D3)이 이루는 평면의 법선과 평행할 수 있다. 돌출 길이(PJPLG)는 스트리퍼(STP)의 돌출부(PJP)가 돌출된 정도를 나타내는 척도일 수 있다. 돌출 길이(PJPLG)가 길수록 돌출부(PJP)의 돌출된 정도가 더 클 수 있다. 또한, 돌출 길이(PJPLG)가 클수록 스트리퍼(STP) 단면의 전체 영역 중 돌출부(PJP)가 차지하는 부분의 영역이 증가할 수 있다. 또한, 돌출 길이(PJPLG)가 작을수록 스트리퍼(STP) 단면의 전체 영역 중 본체부(BDP)가 차지하는 부분의 영역이 감소할 수 있다. 돌출 길이(PJPLG)는 스트리퍼(STP)의 전체 길이의 절반을 넘을 수 없다. 또한, 돌출 길이(PJPLG)는 15 mm 보다 작을 수 있다. 돌출부(PJP)의 돌출 길이(PJPLG)는 1 mm 내지 10 mm, 3mm 내지 8mm 또는 3 mm 내지 5 mm의 범위일 수 있다. 돌출 길이(PJPLG)가 클수록 스트리퍼(STP)의 두께는 점차 감소할 수 있다.
돌출부의 폭(PJPWD)은 스트리퍼(STP)의 두께 중 돌출부(PJP)가 차지하는 부분의 두께일 수 있다. 도 7을 참조하면, 돌출부의 폭(PJPWD)은 제3 방향(D3)과 평행한 부분의 길이일 수 있다. 돌출부의 폭(PJPWD)이 길수록 스트리퍼(STP)의 두께 중 돌출부(PJP)의 두께가 점차 증가할 수 있다. 돌출부의 폭(PJPWD)은 돌출 방향(PJD)으로 갈수록 점차 감소할 수 있다. 따라서, 돌출부의 폭(PJPWD)은 돌출부의 최소 폭(PMNWD)과 돌출부의 최대 폭(PMXWD)을 포함할 수 있다.
돌출부의 최소 폭(PMNWD)은 돌출부의 폭(PJPWD) 중 가장 작은 폭을 의미할 수 있다. 돌출부의 최소 폭(PMNWD)은 돌출부(PJP) 중 가장 돌출된 부분의 폭을 의미할 수 있다. 또한, 돌출부의 최소 폭(PMNWD)은 돌출 길이(PJPLG)가 최대일 때의 돌출 방향(PJD)으로의 끝 단에 위치한 부분의 폭일 수 있다.
돌출부의 최소 폭(PMNWD)은 3 mm 이상일 수 있다. 또한, 돌출부의 최소 폭(PMNWD)은 5 mm 이상일 수도 있다. 돌출부의 최소 폭(PMNWD)이 작을 수록 경우, 스트리퍼(STP)와 극판이 닿는 부분의 면적이 감소할 수 있다. 따라서 돌출부의 최소 폭(PMNWD)이 3 mm 보다 작은 경우, 극판과 맞닿는 스트리퍼(STP)의 면적이 줄어들어 2차 전단이 일어날 가능성이 있다.
돌출부의 최대 폭(PMXWD)은 돌출부의 폭(PJPWD) 중 가장 큰 폭을 의미할 수 있다. 돌출부의 최대 폭(PMXWD)은 돌출부(PJP)의 돌출 방향(PJD)과 반대의 방향으로 가장 안쪽 부분의 폭을 의미할 수 있다. 또한, 돌출부의 최대 폭(PMXWD)은 돌출 길이(PJPLG)가 최소일 때의 돌출 방향(PJD)으로의 가장 안쪽에 위치한 부분의 폭일 수 있다. 돌출부의 최대 폭(PMXWD)은 스트리퍼(STP)의 본체부(BDP)와 돌출부(PJP)가 접하는 부분의 폭일 수 있다.
돌출부의 최대 폭(PMXWD)은 본체부의 폭(BDPWD)과 같을 수 있다. 또한, 돌출부의 최대 폭(PMXWD)은 본체부의 폭(BDPWD)과 같거나 작을 수도 있다. 따라서, 돌출부의 최대 폭(PMXWD)은 5 mm 내지 20 mm, 5 mm 내지 20 mm 또는 10 mm 내지 20 mm의 범위일 수 있다.
본체부의 폭(BDPWD) 대비 돌출부의 폭(PJPWD)은 0.1 내지 0.5일 수 있다. 또한, 본체부의 폭(BDPWD) 대비 돌출부의 최대 폭(PMXWD)은 0.1 내지 0.5일 수 있다. 또한, 본체부의 폭(BDPWD) 대비 돌출부의 최소 폭(PMNWD)은 0.1 내지 0.5일 수 있다.
본체부의 폭(BDPWD) 대비 돌출부의 최소 폭(PMNWD)이 0.1 보다 작은 경우, 돌출부의 최소 폭(PMNWD)이 너무 작아 전극에 2차 전단을 가할 수 있다. 또한, 본체부의 폭(BDPWD) 대비 돌출부의 최소 폭(PMNWD)이 0.5 보다 큰 경우, 스트리퍼(STP)의 돌출부(PJP)와 전극이 닿는 면적이 증가하여 전극 절단 시 불필요한 압력이 가해지는 면적이 커질 수 있다.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 스트리퍼(STP)의 접촉각(CTA)을 표현한 측면도를 나타낸 도면이다. 도 8을 참조하면, 스트리퍼(STP)는 전극과 맞닿는 제1 면(SD1)을 포함할 수 있다. 또한, 스트리퍼(STP)는 상도의 타 측면과 인접하는 제2 면(SD2)을 포함할 수 있다. 제1 면(SD1)과 제2 면(SD2)은 동일 평면상에 위치하지 않을 수 있다.
제2 면(SD2)은 상도(UK)와 인접한 면일 수 있다. 일 실시예로, 제2 면(SD2)은 상도(UK)와 접하지 않을 수 있다 (도 9 참조). 제2 면(SD2)이 상도(UK)와 인접한 경우, 제2 면(SD2)은 제1 방향(D1)과 평행할 수 있다. 또한, 제2 면(SD2)이 상도(UK)와 인접한 경우, 제1 면(SD1)과 제2 면(SD2)은 서로 직교할 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스트리퍼(STP)의 측면도를 나타낸 도면이다. 도 9를 참조하면, 스트리퍼(STP)는 돌출부(PJP)를 포함할 수 있다. 또한, 돌출부(PJP)는 전극과 맞닿는 제1 면(SD1)과 상도(UK)와 인접한 제1 면(SD1)을 포함할 수 있다. 제1 면(SD1)과 제2 면(SD2)은 서로 직교할 수도 있고 제2 면(SD2)이 일정한 각도로 기울어진 형태로 접할 수도 있다. 접촉각(CTA)은 제1 면(SD1)과 제2 면(SD2)이 접하는 부분에서 제2 면(SD2)이 제3 방향(D3)으로 기울어진 정도를 나타낸 각을 의미할 수 있다. 도 8과 같이 제1 면(SD1)과 제2 면(SD2)이 서로 직교한 경우 접촉각(CTA)은 90°일 수 있다.
도 9를 다시 참조하면, 제1 면(SD1)과 제2 면(SD2)이 이루는 각도인 접촉각(CTA)은 90° 보다 작을 수 있다. 본 실시예에 따른 접촉각(CTA)은 예각일 수 있다. 접촉각(CTA)이 90° 보다 작은 경우 스트리퍼(STP)는 상도와 밀착되어 위치하지 않을 수 있다. 접촉각(CTA)이 90° 보다 작은 경우 스트리퍼(STP)는 상도와 떨어져 위치하지 않을 수 있다. 스트리퍼(STP)가 상도와 떨어져 위치하는 경우 상도가 상하로 구동하여 하도와 교차할 때 스트리퍼(STP)의 타 측면과 상도가 닿는 부분의 마찰력이 감소할 수 있다. 상도와 스트리퍼(STP)가 맞닿는 부분의 마찰력이 감소하면 스트리퍼(STP)의 손상을 줄일 수 있다. 즉, 스트리퍼(STP)의 제1 면(SD1)과 제2 면(SD2)이 직교하지 않고 접촉각(CTA)이 90° 보다 작은 경우 스트리퍼(STP)의 교체 빈도를 줄일 수 있다.
스트리퍼(STP)의 제1 면(SD1)과 제2 면(SD2)이 이루는 접촉각(CTA)이 90° 보다 작은 경우, 상도(UK)가 상하로 구동할 때 상도와 스트리퍼(STP) 사이에 공기층이 형성될 수 있다. 상도(UK)와 스트리퍼(STP) 사이에 형성된 공기층은 상도(UK)와 스트리퍼(STP) 간 마찰력을 저감하여 상도(UK) 및 스트리퍼(STP)에 발생하는 마모를 줄일 수 있다. 상도(UK)와 스트리퍼(STP) 사이에 형성된 공기층은 상도(UK) 또는 스트리퍼(STP)의 교체 빈도를 줄일 수 있다.
스트리퍼(STP)의 제1 면(SD1)과 제2 면(SD2)이 이루는 접촉각(CTA)이 90° 보다 작은 경우, 상도(UK)와 스트리퍼(STP)가 밀착되지 않을 수 있다. 상도(UK)와 스트리퍼(STP)가 밀착되지 않는 경우, 상도 조정기(UKA)가 상도(UK)에 가하는 측압으로 인해 상도(UK)와 하도(LK) 간 클리어런스가 증가할 수 있다. 또한, 상도(UK)와 스트리퍼(STP)가 밀착되지 않을 경우 상도 조정기(UKA)가 상도(UK)에 가하는 측압으로 인해 스트리핑력이 증가할 수 있다. 스트리퍼(STP)와 상도(UK) 간 스트리핑력이 증가하면 전극 절단 시 이물 전사의 위험을 억제할 수 있다. 또한, 스트리퍼(STP)와 상도(UK) 간 스트리핑력이 증가하면 전극 전단 시에 극판이 들뜨는 현상을 저감할 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 스트리퍼(STP)의 측면도를 나타낸 것이다. 도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 스트리퍼(STP)의 굴곡부(CVP)를 확대한 확대도이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 스트리퍼(STP)는 돌출부(PJP), 돌출부(PJP)의 제3 방향(D3)에 위치한 제2 면(SD2), 돌출부(PJP)의 제1 방향(D1)과 반대의 방향에 위치한 제1 면(SD1) 및 굴곡부(CVP)를 포함할 수 있다.
굴곡부(CVP)는 돌출부(PJP)의 모서리의 일 부분일 수 있다. 또한, 굴곡부(CVP)는 제1 면(SD1)과 제2 면(SD2)이 접하는 영역에 위치할 수 있다. 굴곡부(CVP)는 제1 면(SD1)과 제2 면(SD2)이 접하는 부분의 일부를 절삭하여 형성할 수 있다. 굴곡부(CVP)는 모서리의 형태가 굴곡진 형태일 수 있다. 굴곡부(CVP)는 상도(UK)와 하도(LK)가 교차하여 전극을 절단하기 전 스트리퍼(STP)와 전극이 맞닿았을 때, 전극에 2차 전단이 발생하는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다. 또한, 굴곡부(CVP)는 스트리퍼(STP)와 상도(UK)가 맞닿아 상하로 구동할 때 상도(UK)와 스트리퍼(STP) 사이의 마찰력을 줄이는 역할을 할 수도 있다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스트리퍼(STP)의 측면도를 나타낸 도면이다. 도 12을 참조하면, 돌출부(PJP)는 상술한 바와 같이 돌출 방향(PJD)으로 돌출된 형태일 수 있다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 스트리퍼(STP)는 본체부의 폭(BDPWD)과 돌출부의 폭(PJPWD), 돌출 길이(PJPLG) 및 굴곡부(CVP)를 포함할 수 있다. 굴곡부(CVP)는 상술한 바와 같이 스트리퍼(STP)와 상도(UK)가 맞닿아 상하로 구동 시 상도(UK)의 날이 손상되는 것을 방지하는 역할을 수행할 수 있다. 또한, 본체부의 폭(BDPWD), 돌출부의 폭(PJPWD) 및 돌출 길이(PJPLG) 또한 상술한 바와 같을 수 있다.
도 14a 내지 도 14d는 본 발명의 실시예들에 따른 전극 절단 장치의 절단 과정을 나타낸 개념도이다.
도 14a를 참조하면, 하도(LK)를 기준으로 제1 방향(D1)으로의 상부에 스트리퍼(STP)가 위치할 수 있다. 또한, 스트리퍼(STP)를 기준으로 제3 방향(D3)에 상도(UK)가 위치할 수 있다. 스트리퍼(STP)와 상도(UK)는 하도(LK)가 위치한 제1 방향(D1)과 반대의 방향으로 하강할 수 있다. 이때, 스트리퍼(STP)의 최하부는 상도(UK)의 최하부보다 더 하부에 위치할 수 있다. 즉, 하부를 기준으로 스트리퍼(STP)가 상도(UK) 보다 튀어난 형태일 수 있다. 하부는 제1 방향(D1)과 반대의 방향에 위치한 부분일 수 있다.
도 14b를 참조하면, 스트리퍼(STP)와 결합된 상도(UK)는 하강하여 하도(LK)와 맞닿을 수 있다. 이때, 스트리퍼(STP)는 상도(UK)보다 먼저 하도(LK)와 맞닿을 수 있다. 이는 상술한 바와 같이 스트리퍼(STP)가 상도(UK) 보다 하부면이 더 튀어난 형태이기 때문일 수 있다. 즉, 전극을 절단하기 위해 상도(UK) 및 스트리퍼(STP)가 하강할 때 스트리퍼(STP)가 먼저 전극과 접촉할 수 있다. 이는, 스트리퍼(STP)가 전극 절단을 위해 상도(UK)와 하도(LK)가 맞물리기 전 고정하는 역할을 하기 때문일 수 있다. 또한, 스트리퍼(STP)가 상도(UK)보다 먼저 전극과 맞닿는 것은 전극 절단 시에 극판이 들뜨는 현상을 저감하기 위한 것일 수 있다.
도 14c는 스트리퍼(STP)로 전극을 고정한 후에 상도(UK)가 전극을 절단하는 상태를 나타낸 개념도이다. 도 14c를 참조하면, 스트리퍼(STP)와 하도(LK)에 의해 고정된 전극을 상도(UK)가 하강하여 절단할 수 있다. 상도(UK)는 하도(LK)와 교차함으로써 전극을 절단할 수 있다.
도 14d는 전극을 절단한 후에 상도(UK) 및 스트리퍼(STP)가 상승하는 것을 나타낸 개념도이다. 전극 절단 후, 상도(UK)는 스트리퍼(STP) 보다 먼저 상승할 수 있다. 즉, 전극 절단 후 상도(UK)가 상승한 후에 스트리퍼(STP)가 단계적으로 상승할 수 있다. 이는 스트리퍼(STP)가 전극 절단 후 극판이 들뜨거나 꺾이는 현상을 저감하기 위한 것일 수 있다.
도 15 및 도 16은 본 발명의 실시예들에 따른 전극 절단 장치의 전극 절단 과정을 간략히 나타낸 개념도이다. 도 15를 참조하면, 상도(UK)는 적어도 일부가 넓고 얇은 판 형상을 가진다. 본 발명의 일 실시예와 같이, 상도(UK)는 전단각에 따라 상향 경사진 전단날을 형성한 만큼, 직립한 상태에서 경사를 형성하여 상도 홀더(UKH)에 설치될 수도 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상도(UK)는 표면에 절삭용 입자가 코팅될 수 있다. 즉, 상도(UK)가 하방으로 빠르게 이동하면서, 전극을 일격에 절단할 수도 있으나, 이에 제한되지 않고 상도(UK)가 짧은 간격으로 왕복 운동하여 전극을 절삭함으로써 전극을 절단할 수도 있다. 절삭용 입자는 제한되지 않고 다양할 수 있으나, 높은 마찰에도 마모가 적기 위해, 다이아몬드와 같이 경도가 높은 입자인 것이 바람직하다.
도 15를 참조하면, 전극 공급부(ES)에서 연속적으로 공급된 전극(EP)은 전극 공급부(ES) 상에 위치한 전극 절단 장치에 의해 일정한 크기로 절단될 수 있다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 절단 장치를 측면에서 나타낸 개념도이다. 상기 기술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 상도(UK)의 상기 전극(EP)을 절단하는 얇은 측면, 즉 하면은 가상의 평면을 기준으로 대칭을 형성할 수 있다. 여기서, 상기 가상의 평면은 제1 방향(D1) 및 제3 방향(D3)을 동시에 포함하는 평면이며, 제1 방향(D1) 은 상도(UK)의 하면의 중심을 관통할 수 있다. 그리고 도 16에 도시된 바와 같이, 상도(UK)가 하강하여 전극과 접촉하는 지점은, 하도(LK)가 전극을 지지하는 면의 일단과 근접한 것이 바람직할 수 있다. 하도(LK)가 전극을 상방으로 지지하는 수직항력과, 상도(UK)가 하강할 때 전극에 가하는 힘은 작용 방향이 서로 반대일 수 있다.
상도(UK)는 상기 판 형상을 가지는 부분이 두께가 0.02mm 내지 0.1mm 일 수 있다. 종래의 상도(UK)는 하면을 제조하기 위해, 절삭공정 등 별도의 공정을 수행해야 할 수 있다. 그런데 실제 공정상으로는 하면의 폭을 0.1mm 보다 작게 제조하는 것이 용이하지 않을 수 있다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 상도(UK)는 적어도 일부가 넓은 판 형상을 가지므로, 두께를 0.1mm 보다 작게, 특히 0.02mm까지 제조할 수 있다. 따라서, 상도(UK)가 더욱 첨예할 수 있어, 전극을 더욱 예리하게 절단할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 스트리퍼(STP)는 돌출 방향(PJD)으로 돌출부의 폭(PJPWD)이 점차 감소함으로써 스트리핑력을 증가시키는 효과가 있다. 즉, 돌출부의 폭(PJPWD)이 본체부의 폭(BDPWD) 보다 작아 전극 절단 전 스트리퍼(STP)가 전극을 용이하게 고정할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 스트리퍼(STP)는, 돌출부(PJP)가 상도(UK)와 밀착되지 않아 스트리퍼(STP)와 상도(UK)의 마모를 감소하는 효과가 있다. 또한, 돌출부(PJP)와 상도(UK)가 밀착되지 않고 상도(UK)에 가해지는 측압으로 인해 스트리퍼(STP)의 스트리핑력을 증가시키는 효과가 있다.
이상, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명은 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수도 있다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.
Claims (20)
- 상도 홀더 및 상도를 포함하는 상부 커팅부;상기 상도의 일 측면에 인접하는 상도 조정부;하도; 및전극을 고정하도록 구성되는 스트리퍼를 포함하되,상기 스트리퍼는 상기 상도의 타 측면에 인접하고, 상기 하도의 상면 상에 위치하며,상기 스트리퍼는 본체부 및 상기 본체부로부터 아래로 돌출되어 상기 전극과 맞닿는 돌출부를 포함하고,상기 본체부의 폭 대비 상기 돌출부의 최소 폭은 0.1 내지 0.5 인, 전고체 전지용 전극 절단 장치.
- 제1항에 있어서,상기 돌출부는, 상기 상도의 타 측면에 인접하고 굴곡진 형태의 굴곡부를 포함하는, 전고체 전지용 전극 절단 장치.
- 제1항에 있어서,상기 돌출부의 폭은 돌출되는 방향으로 갈수록 감소하는, 전고체 전지용 전극 절단 장치.
- 제1항에 있어서,상기 본체부의 폭은 10 mm 내지 20 mm 인, 전고체 전지용 전극 절단 장치.
- 제3항에 있어서,상기 돌출부의 상기 최소 폭은 3 mm 이상인, 전고체 전지용 전극 절단 장치.
- 제1항에 있어서,상기 돌출부의 돌출 길이는 3 mm 내지 5 mm인, 전고체 전지용 전극 절단 장치.
- 제1항에 있어서,상기 상도와 상기 상도 홀더는, 서로 불완전하게 결합된, 전고체 전지용 전극 절단 장치.
- 제1항에 있어서,상기 상도 조정부는 상도의 측면에 측압을 가하는 상도 조정기를 포함하는, 전고체 전지용 전극 절단 장치.
- 제8항에 있어서,상기 상도 조정기의 측압이 0.1 MPa 내지 0.5 MPa인, 전고체 전지용 전극 절단 장치.
- 제1항에 있어서,상기 상도는 상하 방향으로 이동하며 상기 상도의 일 면과 상기 하도의 일 면이 서로 교차하는, 전고체 전지용 전극 절단 장치.
- 상도 홀더 및 상도를 포함하는 상부 커팅부;상기 상도의 측면에 인접하는 상도 조정부;하도; 및전극을 고정하도록 구성되는 스트리퍼를 포함하되,상기 스트리퍼는 상기 상도의 타 측면에 인접하고, 상기 하도의 상면 상에 위치하며,상기 스트리퍼는 상기 전극과 맞닿는 돌출부를 포하며,상기 돌출부는 상기 전극과 맞닿는 제1 면과 상기 상도와 인접한 제2 면을 포함하고,상기 돌출부의 상기 제1 면과 상기 제2 면이 이루는 각도인 접촉각이 90°보다 작은, 전고체 전지용 전극 절단 장치.
- 제11항에 있어서,상기 돌출부는, 상기 제1 면과 상기 제2 면이 접하는 부분에 위치하고 굴곡진 형태의 굴곡부를 더 포함하는, 전고체 전지용 전극 절단 장치.
- 제11항에 있어서,상기 돌출부의 폭은 돌출되는 방향으로 갈수록 폭이 작아지는, 전고체 전지용 전극 절단 장치.
- 제11항에 있어서,상기 돌출부의 최소 폭은 3 mm 이상인, 전고체 전지용 전극 절단 장치.
- 제11항에 있어서,상기 돌출부의 돌출길이는 3 mm 내지 5 mm인, 전고체 전지용 전극 절단 장치.
- 제11항에 있어서,상기 스트리퍼는 본체부를 더 포함하고,상기 본체부의 폭은 10 mm 내지 20 mm 인, 전고체 전지용 전극 절단 장치.
- 제11항에 있어서,상기 상도와 상기 상도 홀더는 불완전 결합된, 전고체 전지용 전극 절단 장치.
- 제11항에 있어서,상기 상도 조정부는 상기 상도의 측면에 측압을 가하는 상도 조정기를 포함하는 전고체 전지용 전극 절단 장치.
- 제18항에 있어서,상기 상도 조정기의 측압이 0.1MPa 내지 0.5MPa인, 전고체 전지용 전극 절단 장치.
- 제11항에 있어서,상기 상도는 상하 방향으로 이동하며 상기 상도의 일 면과 상기 하도의 일 면이 교차하는, 전고체 전지용 전극 절단 장치.
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Patent Citations (5)
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|---|---|---|---|---|
| JPH0742570Y2 (ja) * | 1989-08-03 | 1995-10-04 | 株式会社アマダ | シャーリングマシン |
| KR20120073453A (ko) * | 2010-12-27 | 2012-07-05 | 주식회사 포스코 | 절단장치 |
| KR20160014723A (ko) * | 2013-06-03 | 2016-02-11 | 프리메탈스 테크놀로지스 리미티드 | 전단기 |
| CN204194426U (zh) * | 2014-10-15 | 2015-03-11 | 新疆八一钢铁股份有限公司 | 螺纹钢剪切防弯头装置 |
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