WO2023204455A1 - 전극 제조 장치 - Google Patents

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WO2023204455A1
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최상훈
전신욱
고영국
김동해
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to an electrode manufacturing apparatus, and specifically to an electrode manufacturing apparatus including a system capable of preventing wrinkles from occurring in an electrode sheet.
  • secondary batteries are receiving much attention as an energy source for not only mobile devices such as mobile phones, digital cameras, laptops, and wearable devices, but also power devices such as electric bicycles, electric vehicles, and hybrid electric vehicles.
  • a secondary battery can be formed by inserting an electrode assembly consisting of a positive electrode, a negative electrode, and a separator into a case and then sealing it.
  • an electrode for a secondary battery such as a positive electrode or a negative electrode, includes a coated portion and an uncoated portion on a current collector, the coated portion is formed with an active material layer coated with an active material slurry, and the uncoated portion is an uncoated portion on which the active material slurry is not coated. It applies to In particular, in the case of the uncoated portion, because the thickness is very thin, there is a problem that folds or wrinkles may occur during the electrode manufacturing process, and a device that can control this is required.
  • Figure 1 is a diagram showing an electrode support roll and an electrode sheet passing through it in a conventional electrode manufacturing apparatus.
  • the electrode sheet 1 includes a coated portion 7 to which the electrode mixture 5 is applied on a metal foil 3 and an uncoated portion 9 to which the electrode mixture 5 is not applied. It is formed with a structure containing This electrode sheet 1 is transferred to one side via at least one roller 10 or is rolled between two rollers 10 and sequentially undergoes the relevant processes.
  • the uncoated portion 9 has wrinkles due to the difference in thickness between the coated portion 7 and the uncoated portion 9. , folds or curls may occur.
  • folds may occur in the uncoated portion 9.
  • the uncoated portion 9 is a portion where only the thin metal foil 3 is present, it is vulnerable to folding, and depending on the location during the process, the occurrence of such wrinkles or folds may further increase in environments such as high temperature. .
  • Such folds and creases cause disconnections and defects, which increases the amount of loss and reduces equipment efficiency and productivity.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide an electrode manufacturing device that can prevent wrinkles from occurring in the uncoated portion of the electrode sheet during the electrode manufacturing process.
  • An electrode manufacturing apparatus includes a support roll that supports an electrode sheet including a coated part and an uncoated part, and transports the electrode sheet in a first direction, and the support roll with the electrode sheet interposed therebetween. At least one pressure roll that is in contact with the uncoated part and presses the uncoated part at a position corresponding to the uncoated part, a level sensor that detects the level of the uncoated part, and the pressure roll in response to the level detected by the level sensor and a control unit that controls, wherein the at least one pressure roll is capable of moving in a second direction intersecting the first direction.
  • the pressure roll may move to a portion where there is a change in the level of the uncoated portion detected by the level sensor and pressurize the uncoated portion.
  • the pressure roll may move along the support portion extending in the second direction.
  • the support part is movable along the first direction.
  • the control unit may control the height of the pressure roll by reflecting the level of the uncoated portion detected by the level sensor.
  • the width of the pressure roll may be equal to or larger than the width of the uncoated portion.
  • It may further include a suction roll supporting the electrode sheet downstream of the support roll along the first direction.
  • the suction roll may include a plurality of suction holes.
  • the plurality of suction holes may be arranged in a screw shape that is left and right symmetrical with respect to the center of the longitudinal direction of the suction roll.
  • the control unit may control the pressure sucked by the suction connected to the suction roll by reflecting the level of the uncoated portion detected by the level sensor.
  • Figure 1 is a diagram showing an electrode support roll and an electrode sheet passing through it in a conventional electrode manufacturing apparatus.
  • Figure 2 is a diagram schematically showing an electrode manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a portion of the electrode manufacturing apparatus of FIG. 2.
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view to explain the part that presses the uncoated portion in the electrode manufacturing apparatus of FIG. 2.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a suction roll in the electrode manufacturing apparatus of FIG. 2.
  • an electrode manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described.
  • some process sections of the part of the electrode manufacturing apparatus to which the present invention is applied will be described as an example, but it is not necessarily limited thereto, and if the process in which the technical problems recognized by the present invention occur when manufacturing the electrode sheet, the present invention Technical ideas can be applied.
  • the electrode will be explained based on the upper surface of the current collector, but it is not necessarily limited to this, and the same or similar content can be explained even in the case of the lower surface.
  • Figure 2 is a diagram schematically showing an electrode manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is a diagram showing a part of the electrode manufacturing apparatus of Figure 2
  • Figure 4 is a diagram showing the electrode manufacturing apparatus of Figure 2 This is an enlarged cross-sectional view to explain the part that presses the uncoated part.
  • the electrode manufacturing apparatus 100 supports the electrode sheet 1 and transports the electrode sheet 1 in the first direction A1.
  • the support roll 200 serves to support and transport the electrode sheet 1 on which the electrode mixture 5 is applied on the metal foil 3.
  • This support roll 200 can be applied to a transfer roll, rolling roll, slitter, etc. during the electrode manufacturing process, and can be applied without limitation as long as it is a roll that supports the electrode sheet 1.
  • the electrode sheet 1 includes a coated portion 7 to which the electrode mixture 5 is applied on a metal foil 3 and an uncoated portion 9 to which the electrode mixture 5 is not applied. It can be formed into a structure including:
  • the coated portion 7 may be formed in a stripe shape, and a plurality of uncoated portions 9 may be formed between the coated portions 7 .
  • the uncoated portion 9 is a portion where the electrode mixture 5 is not formed and only the metal foil 3 is located. Therefore, it is vulnerable to folding, and depending on the location during the process, the occurrence of wrinkles, folds, or curls may further increase when exposed to an environment such as high heat. Therefore, it is necessary to prevent such wrinkles, folds or swells from occurring.
  • the electrode manufacturing apparatus 100 of this embodiment includes a pressure roll 300 and a level sensor 500.
  • the pressure roll 300 is located in contact with the support roll 200 with the electrode sheet 1 interposed therebetween, and is particularly configured to press the uncoated portion 9 in response to the uncoated portion 9, and has a width of It is formed to be smaller than the support roll 200.
  • it may be formed to correspond to the width of the uncoated portion 9, but it is not limited thereto, and may be formed to be somewhat larger than the width of the uncoated portion 9.
  • the pressure roll 300 may be supported by a rod-shaped support portion 310 extending in the second direction A2 that intersects the first direction A1, which is the direction in which the electrode sheet 1 travels, and the support portion ( It may be formed to be movable along the second direction A2 (310), that is, across the width direction of the electrode sheet 1.
  • the uncoated portion 9 that has wrinkles, folds, or swells is moved to a position corresponding to the uncoated portion 9 and the uncoated portion 9 is pressed so that the wrinkles, folds, or swells are straightened.
  • FIG 4 in the case of the uncoated part 9 located between the coated parts 7, since only the thin metal foil 5 exists, folding can easily occur as shown in Figure 4. .
  • the folding can be closed without damaging the coating portion 7, thereby preventing the occurrence of defects.
  • the pressure roll 300 is configured to be movable in the second direction A2
  • the positions of the uncoated portion 9 are plural, or depending on the change in the width of the coated portion 7. Even if the position of the uncoated portion 9 changes, it is possible to move to the part where the fold occurred and unfold the fold without being restricted by this.
  • the support part 310 itself can move along the first direction A1. That is, the pressure roll 300 moves in the second direction A2 along the support part 310 so that the area where wrinkles or folds occur can be detected and the pressure roll 300 can be positioned exactly at that location. , the support portion 310 moves in the first direction A1.
  • the pressure roll 300 is supported by the rod-shaped support portion 310 as an example, but this is not limited to this, and the pressure roll 300 itself is connected to a robot arm, etc. to cause wrinkles or folds. It can be configured to move to the part that does.
  • the level sensor 500 is a component for detecting the level of the uncoated portion 9, and may be disposed downstream in the traveling direction of the electrode sheet 1 as shown in FIG. 2, but is not limited to this. , may be located upstream of the pressure roll 300.
  • the level sensor 500 may detect the level of the uncoated portion 9 by irradiating a laser, for example, but is not limited to this and various sensors capable of detecting the level may be applied.
  • the previously input value e.g., the level (height) when the metal foil 3 is in close contact with the backup roll 200
  • it is determined that folds, wrinkles, or swells have occurred in that part.
  • the pressure roll 300 is moved to a position corresponding to the uncoated portion 9 where wrinkles, folds, or swells occur, and the uncoated portion 9 is pressed so that the wrinkles, folds, or swells are straightened.
  • the height of the pressure roll 300 can be adjusted according to the level measured by the level sensor 500. That is, if the level increase is large, the height of the pressure roll 300 is lowered to increase the pressure applied while the pressure roll 300 and the uncoated portion 9 are in contact, and if the level increase is small, the pressure roll is By making the height of 300 relatively high, the pressure applied when the pressure roll 30 and the uncoated portion 9 are in contact can be reduced.
  • an elastic member (not shown) may be provided between the pressure roll 300 and the support portion 310 to control the application of appropriate pressure by the elasticity of the elastic member.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a suction roll in the electrode manufacturing apparatus of FIG. 2. Referring to FIG. 5, a plurality of suction holes 410 are formed on the surface of the suction roll 400, and the inside of the suction roll 400 is connected to a suction device (not shown) through the suction hole 410. It is configured to suction the electrode sheet (1) in contact with the surface.
  • a plurality of suction holes 410 may be formed to surround the surface of the cylindrical suction roll 400 in a screw shape, particularly at the center (C) in the longitudinal direction of the suction roll 400. It can be formed to form a symmetrical shape based on .
  • the force sucked by the suction hole 410 is applied symmetrically toward the outside of the electrode sheet 1, so tension is applied to the electrode sheet 1 and it can be maintained in a taut state. . Therefore, it is possible to prevent additional wrinkles, folds, or swells from occurring in the uncoated portion while the wrinkles, folds, or swells of the uncoated portion are spread out by the pressure roll 300. Additionally, it is possible to prevent the electrode sheet 1 from being biased to one side and meandering.
  • the suction pressure of the suction roll 400 may be adjusted according to the number of level changes detected by the level sensor 500. That is, when wrinkles, folds, or swells occur in various parts of the uncoated portion 9, suction is applied with stronger pressure to prevent the wrinkles, folds, or swells. If the number of occurrence parts is small, the suction pressure can be controlled to decrease.
  • the configuration of the pressure roll 300, suction roll 400, and level sensor 500 included in the electrode manufacturing apparatus of this embodiment can be applied to various processes among the entire process of electrode manufacturing.

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 전극 제조 장치는, 코팅부와 미코팅부를 포함하는 전극 시트를 지지하고, 상기 전극 시트를 제1 방향으로 이송하는 지지롤, 상기 전극 시트를 사이에 두고 상기 지지롤과 접하며, 상기 미코팅부에 대응하는 위치에서 상기 미코팅부를 가압하는 적어도 하나의 가압롤, 상기 미코팅부의 레벨을 감지하는 레벨 센서, 및 상기 레벨 센서에 의해 감지된 레벨에 대응하여 상기 가압롤을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 적어도 하나의 가압롤은 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 이동 가능하다.

Description

전극 제조 장치
관련 출원(들)과의 상호 인용
본 출원은 2022년 4월 20일자 한국 특허 출원 제10-2022-0049065호 및 2023년 3월 15일자 한국 특허 출원 제10-2023-0034088호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
본 발명은 전극 제조 장치에 관한 것으로, 구체적으로 전극 시트의 주름 발생을 방지할 수 있는 시스템을 포함하는 전극 제조 장치에 관한 것이다.
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서 이차 전지의 수요가 급격히 증가하고 있다. 특히, 이차 전지는 휴대폰, 디지털 카메라, 노트북, 웨어러블 디바이스 등의 모바일 기기뿐만 아니라, 전기 자전거, 전기 자동차, 하이브리드 전기 자동차 등의 동력 장치에 대한 에너지원으로도 많은 관심을 가지고 있다.
이차 전지는 양극, 음극 및 분리막으로 이루어진 전극 조립체를 케이스에 삽입한 후 밀봉되어 형성될 수 있다. 여기서, 양극 또는 음극과 같은 이차 전지용 전극은 집전체 상에서 코팅부와 미코팅부를 포함하고, 상기 코팅부는 활물질 슬러리가 코팅된 활물질층이 형성되어 있고, 상기 미코팅부는 활물질 슬러리가 코팅되지 않는 무지부에 해당된다. 특히, 상기 미코팅부의 경우, 그 두께가 매우 얇기 때문에 전극 제조 공정 상에서 접힘 혹은 주름 등이 발생될 수 있는 문제가 있어, 이를 제어할 수 있는 장치가 요구된다.
도 1은 종래의 전극 제조 장치에서 전극 지지용 롤과 이를 지나는 전극시트를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 전극시트(1)는 금속 호일(3) 상에 전극합제(5)가 도포된 코팅부(7)와, 전극합제(5)가 도포되지 않은 미코팅부(9)를 포함한 구조로 형성된다. 이러한 전극시트(1)는 적어도 하나의 롤러(10)를 매개로 일측으로 이송되거나, 두개의 롤러(10) 사이에 압연되면서 해당 공정을 순차적으로 거치게 된다.
이 때, 전극시트(1)가 롤(10)에 지지되어 이동 및 공정이 진행되는 과정에서, 코팅부(7)와 미코팅부(9)의 두께 차이로 인하여 미코팅부(9)에 주름, 접힘 내지 너울(컬)이 발생할 수 있다. 또한, 코팅부(7)를 스트라이프 형상으로 코팅하고 이를 건조하거나 장력을 가하는 등 공정 진행시 롤(10)에 접촉할 경우 미코팅부(9)에 접힙(주름)이 발생할 수 있다. 특히 미코팅부(9)는 단지 박막의 금속 호일(3)만이 존재하는 부분이기 때문에, 접힘에 취약하고, 아울러 공정 중 위치에 따라 고열 등의 환경에서는 이러한 주름 내지 접힘 발생이 더욱 증가할 수 있다. 이와 같은 접힘 및 주름은 단선 및 불량 발생의 원인이 되어 손실량 증가로 설비 효율 및 생산성 저하를 야기하는 문제점이 있다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는, 전극 제조 과정에서 전극 시트의 미코팅부에서 주름이 발생하는 것을 방지할 수 있는 전극 제조 장치을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전극 제조 장치는, 코팅부와 미코팅부를 포함하는 전극 시트를 지지하고, 상기 전극 시트를 제1 방향으로 이송하는 지지롤, 상기 전극 시트를 사이에 두고 상기 지지롤과 접하며, 상기 미코팅부에 대응하는 위치에서 상기 미코팅부를 가압하는 적어도 하나의 가압롤, 상기 미코팅부의 레벨을 감지하는 레벨 센서, 및 상기 레벨 센서에 의해 감지된 레벨에 대응하여 상기 가압롤을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 적어도 하나의 가압롤은 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 이동 가능하다.
상기 가압롤은 상기 레벨 센서에 의해 감지된 미코팅부의 레벨에 변동이 있는 부분으로 이동하여 상기 미코팅부를 가압할 수 있다.
상기 가압롤은, 상기 제2 방향으로 연장된 지지부를 따라 이동할 수 있다.
상기 지지부는, 상기 제1 방향을 따라 이동 가능하다.
상기 제어부는 상기 레벨 센서에 의해 감지된 상기 미코팅부의 레벨을 반영하여 상기 가압롤의 높이를 제어할 수 있다.
상기 가압롤의 폭은 상기 미코팅부의 폭과 같거나 그보다 클 수 있다.
상기 제1 방향을 따라 상기 지지롤의 하류에서 상기 전극 시트를 지지하는 석션롤을 더욱 포함할 수 있다.
상기 석션롤을 복수의 석션홀을 포함할 수 있다.
상기 복수의 석션홀은, 상기 석션롤의 길이방향의 중심을 기준으로 좌우 대칭인 스크류 형상으로 배치될 수 있다.
상기 제어부는 상기 레벨 센서에 의해 감지된 상기 미코팅부의 레벨을 반영하여 상기 석션롤에 연결된 석션에 의해 흡입되는 압력을 제어할 수 있다.
실시예들에 따르면, 전극 제조 과정에서 전극 시트의 미코팅부에서 주름이 발생하더라도 이를 신속하게 제거함과 아울러, 주름이 제거된 상태를 유지할 수 있는바, 미코팅부의 주름 및 접힘에 의해 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 종래의 전극 제조 장치에서 전극 지지용 롤과 이를 지나는 전극시트를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 제조 장치를 모식화하여 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2의 전극 제조 장치의 일부를 도시한 도면이다.
도 4는 도 2의 전극 제조 장치에서, 미코팅부를 가압하는 부분을 설명하기 위하여 확대 도시한 단면도이다.
도 5는, 도 2의 전극 제조 장치에서, 석션롤을 도시한 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서 전체에서, "평면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며, "단면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 전극 제조 장치에 대해 설명하고자 한다. 다만, 여기서 전극 제조 장치 중 본 발명이 적용되는 부분의 일부 공정 구간을 예로서 설명할 것이나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 전극 시트 제조 시 본 발명에서 인지한 기술적 과제가 발생하는 공정이라면 본 발명의 기술적 사상을 적용할 수 있다. 또한 설명에서 전극은 집전체의 상하면 중 상면을 기준으로 설명될 것이나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 하면인 경우에도 동일하거나 유사한 내용으로 설명될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 제조 장치를 모식화하여 나타낸 도면이고, 도 3은 도 2의 전극 제조 장치의 일부를 도시한 도면이고, 도 4는 도 2의 전극 제조 장치에서, 미코팅부를 가압하는 부분을 설명하기 위하여 확대 도시한 단면도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 제조 장치(100)는, 전극 시트(1)를 지지하고, 전극 시트(1)를 제1 방향(A1)으로 이송하는 지지롤(200)과, 전극 시트(1)를 사이에 두고 지지롤(200)과 접하는 가압롤(300), 전극 시트(1)의 미코팅부(9)의 레벨을 감지하는 레벨 센서(500) 및 레벨 센서(500)에 의해 감지된 레벨에 대응하여 가압롤(300)을 제어하는 제어부(600)를 포함한다.
지지롤(200)은 금속 호일(3) 상에, 전극 합제(5)가 도포된 상태의 전극 시트(1)를 지지하고 이송하는 역할을 한다. 이러한 지지롤(200)은 전극 제조 공정 중의 이송 롤, 압연 롤, 슬리터 등에 적용될 수 있으며, 전극 시트(1)를 지지하는 역할의 롤이라면 제한 없이 적용 가능하다.
도 4를 참조하면, 전극시트(1)는 금속 호일(3) 상에 전극합제(5)가 도포된 코팅부(7)와, 전극합제(5)가 도포되지 않은 미코팅부(9)를 포함한 구조로 형성될 수 있다. 특히, 스트라이프 형상으로 코팅부(7)가 형성되고, 이러한 코팅부(7) 사이에 복수의 미코팅부(9)가 형성될 수 있다. 미코팅부(9)는 전극 합제(5)가 형성되지 않고 단지 금속 호일(3)만이 위치하는 부분이다. 따라서 접힘에 취약하고, 공정 중 위치에 따라 고열 등의 환경에 노출될 경우 주름, 접힘 내지 너울(컬)의 발생이 더욱 증가할 수 있다. 따라서 이러한 주름, 접힘 또는 너울이 발생하지 않도록 하는 것이 필요하다.
이를 위해, 본 실시예의 전극 제조 장치(100)는 가압롤(300) 및 레벨 센서(500)를 포함한다. 가압롤(300)은 전극 시트(1)를 사이에 두고 지지롤(200)과 접하여 위치하며, 특히 미코팅부(9)에 대응하여 미코팅부(9)를 가압하기 위한 구성으로서, 그 폭이 지지롤(200)에 비해 작게 형성된다. 바람직하게는 미코팅부(9)의 폭에 대응하여 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 미코팅부(9)의 폭보다 다소 크게 형성될 수도 있다.
가압롤(300)은 전극 시트(1)가 주행하는 방향인 제1 방향(A1)과 교차하는 제2 방향(A2)으로 연장된 막대 형상의 지지부(310)에 의해 지지될 수 있고, 지지부(310)를 따라 제2 방향(A2), 즉 전극 시트(1)의 폭방향을 가로질러서 이동 가능하도록 형성될 수 있다. 이러한 구성에 의해, 주름, 접힘 또는 너울이 발생한 미코팅부(9)에 대응하는 위치로 이동하여 주름, 접힘 또는 너울이 펴지도록 미코팅부(9)를 가압한다. 도 4를 참조하면, 코팅부(7) 사이에 위치하는 미코팅부(9)의 경우 박막의 금속 호일(5)만이 존재하는 상태이기 때문에, 도 4에 도시된 바와 같이 접힘이 쉽게 발생할 수 있다. 가압롤(300)에 의해 해당 부분만을 가압하는 것에 의해, 코팅부(7)의 손상 없이, 접힘을 필 수 있는바, 이에 의해 불량 발생을 방지할 수 있다. 아울러, 본 실시형태에서는, 가압롤(300)이 제2 방향(A2)으로 이동 가능하도록 구성되기 때문에, 미코팅부(9)의 위치가 복수이거나, 또는 코팅부(7)의 폭변화에 따라 미코팅부(9)의 위치가 변경되더라도, 이에 구애받지 않고 접힘이 발생한 부분으로 이동하여 접힘을 펴는 것이 가능하다.
한편 지지부(310) 자체는, 제1 방향(A1)을 따라서도 이동 가능하다. 즉, 주름이나 접힘이 발생하는 부분을 감지하여 해당 위치에 정확히 가압롤(300)이 대응하여 위치할 수 있도록, 가압롤(300)이 지지부(310)를 따라 제2 방향(A2)으로 이동하거나, 지지부(310)가 제1 방향(A1)으로 이동한다. 아울러, 본 실시예에서는 막대 형상의 지지부(310)에 의해 가압롤(300)이 지지되는 것을 예로 설명하였으나, 이에 한정되지 않고, 가압롤(300) 자체가 로봇 암 등에 연결되어 주름이나 접힘이 발생하는 부분으로 이동하도록 구성될 수 있다.
레벨 센서(500)는, 미코팅부(9)의 레벨을 감지하기 위한 구성으로서, 도 2에 도시한 바와 같이 전극 시트(1)의 주행 방향의 하류에 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 가압롤(300)의 상류에 위치하여도 무방하다. 레벨 센서(500)는 예를 들면 레이저를 조사하여 미코팅부(9)의 레벨을 감지할 수 있으나, 이에 한정되지 않고 레벨 감지가 가능한 다양한 센서를 적용할 수 있다. 레벨 센서(500)에 의해 미코팅부(9)의 레벨을 측정하였을 때, 기 입력된 값(예를 들면, 금속 호일(3)이 지지롤(200)에 밀착한 상태에서의 레벨(높이))보다 높은 것으로 판정될 경우, 해당 부분에서 접힘, 주름 또는 너울이 발생한 것으로 판정한다. 이어서 주름, 접힘 또는 너울이 발생한 미코팅부(9)에 대응하는 위치로 가압롤(300)을 이동하여 주름, 접힘 또는 너울이 펴지도록 미코팅부(9)를 가압한다.
이 때, 레벨 센서(500)에 의해 측정된 레벨의 정도에 따라 가압롤(300)의 높이를 조정할 수 있다. 즉, 레벨 증가가 클 경우, 가압롤(300)의 높이를 더 낮게하여 가압롤(300)과 미코팅부(9)가 접촉된 상태에서 가압하는 압력을 증가시키고, 레벨 증가가 작을 경우 가압롤(300)의 높이를 비교적 높게 하여 가압롤(30)과 미코팅부(9)가 접촉된 상태에서 가압하는 압력을 감소시킬 수 있다. 또는, 가압롤(300)과 지지부(310) 사이에 탄성부재(미도시)를 구비하여 탄성 부재의 탄성에 의해 적절한 압력이 가해질 수 있도록 제어할 수 있다.
이와 같이 가압롤(300)에 의해 주름, 접힘, 또는 너울이 펴진 상태의 전극 시트(1)에 대해 장력을 가하여 팽팽한 상태를 유지할 수 있도록 제1 방향(A1)을 따라 지지롤(200)의 하류에서 전극 시트(1)를 지지하는 석션롤(400)을 더욱 포함할 수 있다. 도 5는, 도 2의 전극 제조 장치에서, 석션롤을 도시한 도면이다. 도 5를 참조하면, 석션롤(400)의 표면에는 복수의 석션홀(410)이 형성되어 있고, 석션롤(400)의 내부는 석션 장치(미도시)와 연결되어 석션홀(410)을 통해 표면에 접해있는 전극 시트(1)를 흡인할 수 있도록 구성된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 복수의 석션홀(410)은 원통 형상의 석션롤(400) 표면에 스크류 형상으로 둘러싸도록 형성될 수 있고, 특히 석션롤(400)의 길이 방향의 중심(C)을 기준으로 대칭 형상을 이루도록 형성될 수 있다. 이러한 구성에 의해, 석션홀(410)에 의해 흡인되는 힘이 전극 시트(1)의 바깥쪽을 향하도록 대칭적으로 가해지기 때문에, 전극 시트(1)에 장력이 가해져 팽팽해진 상태를 유지할 수 있다. 따라서 가압롤(300)에 의해 미코팅부의 주름, 접힘, 또는 너울이 펴진 상태에서 추가로 주름, 접힘, 또는 너울이 발생하지 않도록 유지하는 것이 가능하다. 또한 전극 시트(1)가 한쪽으로 치우쳐서 사행하는 것을 방지할 수 있다.
석션롤(400)의 석션 압력은, 레벨 센서(500)에 의해 감지된 레벨 변동 부분의 갯수에 따라 조절될 수 있다. 즉, 미코팅부(9)의 여러 부분에서 주름, 접힘, 또는 너울이 발생한 경우에는, 주름, 접힘, 또는 너울이 방지될 수 있도록 보다 강한 압력으로 석션이 이루어지도록 하고, 주름, 접힘, 또는 너울 발생 부분의 수가 적을 경우에는 석션 압력이 감소하도록 제어할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 실시형태에 의하면 코팅부(7)와 미코팅부(9)가 함께 존재하는 전극 시트(1)에 있어서도, 미코팅부(9)의 주름, 접힘, 또는 너울을 방지할 수 있어서, 주름, 접힘, 또는 너울에 의해 발생하는 불량 내지 단선을 방지할 수 있다. 본 실시형태의 전극 제조 장치에 포함된 가압롤(300), 석션롤(400) 및 레벨 센서(500)의 구성은, 전극 제조의 전 공정 중 다양한 공정에서 적용될 수 있다. 특히, 미코팅부(9)의 주름, 접힘, 또는 너울현상은 고온의 환경에서 발생 가능성이 더 높아지기 때문에, 고온의 건조 공정 등을 거친 오븐의 출구 등에 본 실시 형태의 장치를 적용할 경우, 보다 유용하게 적용 가능하다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.
<부호의 설명>
1: 전극 시트
3: 금속 호일
5: 전극 합제
7: 코팅부
9: 미코팅부
100: 전극 제조 장치
200: 지지롤
300: 가압롤
310: 지지부
400: 석션롤
410: 석션홀
500: 레벨 센서
600: 제어부

Claims (10)

  1. 코팅부와 미코팅부를 포함하는 전극 시트를 지지하고, 상기 전극 시트를 제1 방향으로 이송하는 지지롤,
    상기 전극 시트를 사이에 두고 상기 지지롤과 접하며, 상기 미코팅부에 대응하는 위치에서 상기 미코팅부를 가압하는 적어도 하나의 가압롤,
    상기 미코팅부의 레벨을 감지하는 레벨 센서, 및
    상기 레벨 센서에 의해 감지된 레벨에 대응하여 상기 가압롤을 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 가압롤은 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 이동 가능한 전극 제조 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 가압롤은 상기 레벨 센서에 의해 감지된 미코팅부의 레벨에 변동이 있는 부분으로 이동하여 상기 미코팅부를 가압하는 전극 제조 장치.
  3. 제1항에서,
    상기 가압롤은, 상기 제2 방향으로 연장된 지지부를 따라 이동하는 전극 제조 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 지지부는, 상기 제1 방향을 따라 이동 가능한 전극 제조 장치.
  5. 제1항에서,
    상기 제어부는 상기 레벨 센서에 의해 감지된 상기 미코팅부의 레벨을 반영하여 상기 가압롤의 높이를 제어하는 전극 제조 장치.
  6. 제1항에서,
    상기 가압롤의 폭은 상기 미코팅부의 폭과 같거나 그보다 큰 전극 제조 장치.
  7. 제1항에서,
    상기 제1 방향을 따라 상기 지지롤의 하류에서 상기 전극 시트를 지지하는 석션롤을 더욱 포함하는 전극 제조 장치.
  8. 제7항에서,
    상기 석션롤을 복수의 석션홀을 포함하는 전극 제조 장치.
  9. 제8항에서,
    상기 복수의 석션홀은, 상기 석션롤의 길이방향의 중심을 기준으로 좌우 대칭인 스크류 형상으로 배치되는 전극 제조 장치.
  10. 제7항에서,
    상기 제어부는 상기 레벨 센서에 의해 감지된 상기 미코팅부의 레벨을 반영하여 상기 석션롤에 연결된 석션에 의해 흡입되는 압력을 제어하는 전극 제조 장치.
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