KR20230109896A - Electrode tab notching device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전극의 레이저 노칭에 사용되는 전극탭 노칭 장치에 관한 것이다. The present invention relates to an electrode tab notching device used for laser notching of an electrode.
모바일 기기, 전기 자동차 등에 대한 수요가 증가함에 따라 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있다. 특히, 이차전지 중 높은 에너지 밀도와 전압을 가지는 리튬 이차전지가 상용화되어 널리 사용되고 있다.As the demand for mobile devices, electric vehicles, etc. increases, the demand for secondary batteries is rapidly increasing. In particular, among secondary batteries, lithium secondary batteries having high energy density and voltage are commercialized and widely used.
상기 리튬 이차전지는 양극, 음극, 및 양극과 음극 사이에 개재되는 분리막이 적층된 구조의 전극조립체가 어떠한 구조로 이루어져 있는지에 따라 분류되기도 한다. 이러한 분류에 따르는 전극조립체로는 긴 시트형의 양극들과 음극들을 분리막이 개재된 상태에서 권취한 구조의 젤리-롤형(권취형) 전극조립체, 소정 크기의 단위로 절취한 다수의 양극과 음극들을 분리막을 개재한 상태로 순차적으로 적층한 스택형(적층형) 전극조립체 등을 들 수 있다. 최근에는, 상기 젤리-롤형 전극조립체 및 스택형 전극조립체가 갖는 문제점을 해결하기 위해, 상기 젤리-롤형과 스택형을 혼합한 형태로서, 소정 단위의 양극과 음극들을 분리막을 개재한 상태로 적층한 단위셀들을 분리필름 상에 위치시킨 상태에서 순차적으로 권취한 구조의 스택/폴딩형 전극조립체도 사용되고 있다.The lithium secondary battery is also classified according to the structure of an electrode assembly having a laminated structure of a positive electrode, a negative electrode, and a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode. Electrode assemblies according to this classification include a jelly-roll type (wound type) electrode assembly having a structure in which long sheet-shaped positive electrodes and negative electrodes are wound with a separator interposed therebetween, and a plurality of positive electrodes and negative electrodes cut in units of a predetermined size. Stacked (stacked) electrode assembly in which a plurality of positive electrodes and negative electrodes are sequentially stacked with a separator interposed therebetween. Recently, in order to solve the problems of the jelly-roll type electrode assembly and the stack type electrode assembly, a combination of the jelly-roll type electrode assembly and the stack type type electrode assembly having a structure in which positive and negative electrodes of a predetermined unit are stacked with a separator interposed therebetween unit cells are placed on a separator film and sequentially wound is also used.
일반적으로, 이러한 이차전지는 전극 집전체 상에 전극 활물질, 도전제, 바인더 등이 혼합된 전극 합제를 도포한 후 건조하여, 전극을 제조하고, 상기 제조된 전극을 분리막과 함께 적층한 후, 전해액과 함께 전지케이스에 내장 및 밀봉함으로써 완성된다.In general, such a secondary battery is completed by coating an electrode mixture in which an electrode active material, a conductive agent, a binder, etc. are mixed on an electrode current collector, drying it, manufacturing an electrode, laminating the prepared electrode together with a separator, and then embedding and sealing the battery case together with an electrolyte solution.
이때, 상기 전극은, 전극 활물질이 도포된 유지부와 전극 활물질이 도포되지 않은 무지부를 포함하는 전극 시트에 전극탭을 노칭(notching) 공정에 의해 형성한 후, 소정의 길이로 커팅함으로써 제조된다.At this time, the electrode is manufactured by forming an electrode tab on an electrode sheet including a holding portion coated with an electrode active material and a plain portion not coated with the electrode active material by a notching process, and then cutting the electrode into a predetermined length.
일반적으로, 상기 전극탭 노칭 과정은 전극탭에 대응하는 형상의 커팅부를 포함하는 펀치 및 지그를 사용하여 수행되며, 최근에는 보다 정밀한 치수로 전극을 형성하기 위하여, 레이저를 사용하여 수행되고 있다. In general, the electrode tab notching process is performed using a punch and a jig including a cutting part having a shape corresponding to the electrode tab, and recently, it is performed using a laser to form electrodes with more precise dimensions.
도 1에는 레이저를 이용하는 종래의 전극탭 노칭 장치가 모식적으로 도시되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 전극탭 노칭 장치는 노칭시 발생하는 이물(70)이 패턴 지그(40)의 패턴홀(42) 주변에 적체되거나 고착되어 쌓이면서, 이들에 의해 전극 시트가 손상되거나 오염되는 문제를 야기한다. 1 schematically shows a conventional electrode tab notching device using a laser. As shown in FIG. 1, in the conventional electrode tab notching device, foreign substances 70 generated during notching are piled up or fixed around the pattern hole 42 of the pattern jig 40, thereby damaging or contaminating the electrode sheet.
그러므로, 이러한 문제에 대한 개선이 요구되고 있다.Therefore, improvements to these problems are required.
본 발명은 종래기술의 상기와 같은 문제를 해소하기 위하여 안출된 것으로서,The present invention was made to solve the above problems of the prior art,
전극탭의 레이저 노칭시 발생하는 이물(spatter 등)이 패턴 지그의 패턴홀 주변에 적체되거나 고착됨으로써, 전극 시트를 손상시키거나 오염시키는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 전극탭 노칭 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide an electrode tab notching device capable of effectively preventing foreign matter (spatter, etc.) generated during laser notching of an electrode tab from accumulating or sticking around the pattern hole of a pattern jig, thereby damaging or contaminating the electrode sheet.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은In order to achieve the above object, the present invention
전극탭 노칭 공정의 수행을 위해 전극 시트를 연속적으로 이송하는 이송부;a transfer unit that continuously transfers electrode sheets to perform an electrode tab notching process;
상기 전극 시트의 전극탭 형성 예정부에 레이저 빔을 조사하여 노칭 공정을 수행하는 레이저 조사부; 및a laser irradiation unit irradiating a laser beam to the electrode tab portion of the electrode sheet to perform a notching process; and
상기 전극 시트를 사이에 두고, 레이저 조사부에 대향하는 부분에 위치하여 전극 시트를 지지하는 패턴 지그;를 포함하며,A pattern jig positioned at a portion facing the laser irradiation unit with the electrode sheet interposed therebetween to support the electrode sheet,
상기 패턴 지그는, 상기 전극탭 형성 예정부를 노칭한 레이저가 통과하는 패턴홀 및 상기 패턴홀과 이격된 인접 위치에 형성된 하나 또는 다수개의 관통홀을 포함하는 이물 흡입부가 구비된 패널을 포함하는 전극탭 노칭 장치를 제공한다. The pattern jig includes a panel provided with a foreign matter suction unit including a pattern hole through which the laser notching the electrode tab formation portion passes and one or a plurality of through holes formed at adjacent positions spaced apart from the pattern hole. It provides an electrode tab notching device including a panel.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 이물 흡입부는, 전극탭 노칭을 위해 피딩되는 전극 시트의 유지부에서 무지부 방향으로 상기 패턴홀과 이격된 위치에 형성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the foreign matter suction part may be formed at a position spaced apart from the pattern hole in the direction of the uncoated part in the holding part of the electrode sheet fed for notching the electrode tab.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 이물 흡입부는 피딩되는 전극 시트의 무지부 말단부와 평행하게 형성될 수 있다. In one embodiment of the present invention, the foreign matter suction part may be formed parallel to the distal end of the uncoated part of the electrode sheet to be fed.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 이물 흡입부는 상기 피딩되는 전극 시트의 무지부의 말단부와 2mm 내지 5mm 이격된 위치에 형성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the foreign matter intake unit may be formed at a position spaced apart from the distal end of the uncoated portion of the electrode sheet to be fed by 2 mm to 5 mm.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 패턴홀과 이물 흡입부 사이의 브릿지 폭은 1mm 내지 3mm일 수 있다. In one embodiment of the present invention, the width of the bridge between the pattern hole and the foreign matter suction unit may be 1 mm to 3 mm.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 브릿지의 폭은 상기 피딩되는 전극 시트의 무지부의 말단부와 이물 흡입부의 이격거리보다 크게 형성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the width of the bridge may be greater than the separation distance between the distal end of the uncoated portion of the electrode sheet to be fed and the foreign matter suction portion.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 전극탭 노칭 장치는 상기 전극 시트의 무지부 말단부를 상기 브릿지에 의해 지지시킨 상태에서 전극탭 노칭과정을 수행할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the electrode tab notching device may perform the electrode tab notching process in a state where the distal end of the non-coated portion of the electrode sheet is supported by the bridge.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 이물 흡입부는 아스펙트비(aspect ratio)가 3 내지 20일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the foreign matter suction unit may have an aspect ratio of 3 to 20.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 이물 흡입부는 아스펙트비(aspect ratio)가 1 내지 2인 관통홀을 3개 이상 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the foreign matter suction unit may include three or more through holes having an aspect ratio of 1 to 2.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 이물 흡입부는 아스펙트비(aspect ratio)가 3 내지 20인 관통홀을 2개 이상 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the foreign matter suction unit may include two or more through holes having an aspect ratio of 3 to 20.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 이물 흡입부는 패턴홀의 전극 시트 이동방향 최대폭보다 긴 길이를 가질 수 있다.In one embodiment of the present invention, the foreign matter intake part may have a length longer than the maximum width of the pattern hole in the electrode sheet moving direction.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 패널은 평면형 패널이거나, 전극 시트 이동 방향으로 형성된 볼록한 곡면을 포함하는 패널일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the panel may be a flat panel or a panel including a convex curved surface formed in the electrode sheet moving direction.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 패턴 지그는 석션 장치의 상부에 고정될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the pattern jig may be fixed to the top of the suction device.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 패널은 전극 시트 이동 방향으로 형성된 볼록한 곡면을 포함하는 패널이고, 상기 곡면형 패널을 포함하는 패턴 지그는 원통형 드럼 석션에 고정될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the panel is a panel including a convex curved surface formed in the electrode sheet movement direction, and the pattern jig including the curved panel may be fixed to a cylindrical drum suction.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 패턴 지그는 원통형 드럼석션에 3개 내지 10개가 고정되고, 전극탭 노칭시 상기 패턴 지그는 원통형 드럼 석션의 회전에 의해 다른 패턴 지그로 교체되면서 노칭이 진행될 수 있다.In one embodiment of the present invention, 3 to 10 pattern jigs are fixed to the cylindrical drum suction, and when the electrode tab is notched, the pattern jig is replaced with another pattern jig by rotation of the cylindrical drum suction, and notching can be performed.
본 발명의 전극탭 노칭 장치는 개선된 구조의 패턴 지그를 구비함으로써, 전극의 레이저 노칭시 발생하는 이물(예: spatter)이 패턴 지그의 패턴홀 주변에 적체되거나 고착됨으로써, 전극 시트를 손상시키거나 오염시키는 것을 효과적으로 방지하는 효과를 제공한다. The electrode tab notching device of the present invention has an improved structure of the pattern jig, so that foreign matter (eg, spatter) generated during laser notching of the electrode accumulates or adheres to the periphery of the pattern hole of the pattern jig, thereby effectively preventing damage or contamination of the electrode sheet.
도 1은 종래기술의 전극탭 노칭 장치 및 이의 사용상태를 모식적으로 도시한 사시도이며,
도 2는 본 발명의 전극탭 노칭 장치의 일 실시형태를 모식적으로 도시한 사시도이며,
도 3은 본 발명의 전극탭 노칭 장치의 패턴 지그에 포함되는 패널의 일 실시형태를 도시한 도면이며,
도 4는 본 발명의 전극탭 노칭 장치에 사용되는 패턴 지그의 일 실시형태를 도시한 사시도이며,
도 5는 본 발명의 전극탭 노칭 장치의 다른 실시형태를 모식적으로 도시한 단면도이며,
도 6은 본 발명의 전극탭 노칭 장치의 다른 실시형태를 모식적으로 도시한 사시도이다.1 is a perspective view schematically showing a prior art electrode tab notching device and a state of use thereof;
2 is a perspective view schematically showing an embodiment of an electrode tab notching device according to the present invention;
3 is a view showing an embodiment of a panel included in a pattern jig of an electrode tab notching device according to the present invention;
4 is a perspective view showing an embodiment of a pattern jig used in the electrode tab notching device of the present invention;
5 is a cross-sectional view schematically showing another embodiment of the electrode tab notching device of the present invention;
6 is a perspective view schematically showing another embodiment of the electrode tab notching device of the present invention.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. However, the present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. Like reference numerals have been assigned to like parts throughout the specification.
도 2는 본 발명의 전극탭 노칭 장치의 일 실시형태를 모식적으로 도시한 단면도이며, 도 3은 본 발명의 전극탭 노칭 장치의 패턴 지그에 포함되는 패널의 일 실시형태를 도시한 도면이며, 도 4는 본 발명의 전극탭 노칭 장치에 사용되는 패턴 지그의 일 실시형태를 도시한 사시도이다.2 is a cross-sectional view schematically showing an embodiment of an electrode tab notching device of the present invention, FIG. 3 is a view showing an embodiment of a panel included in a pattern jig of the electrode tab notching device of the present invention, and FIG. 4 is a perspective view showing an embodiment of a pattern jig used in the electrode tab notching device of the present invention.
본 발명의 전극탭 노칭 장치(100)는 전극탭 노칭 공정의 수행을 위해 전극 시트(10)를 연속적으로 이송하는 이송부(20); 상기 전극 시트(10)의 전극탭 형성 예정부에 레이저 빔을 조사하여 노칭 공정을 수행하는 레이저 조사부(30); 및 상기 전극 시트(10)를 사이에 두고, 레이저 조사부(30)에 대향하는 부분에 위치하여 전극 시트(10)를 지지하는 패턴 지그(40);를 포함하며,The electrode tab notching apparatus 100 of the present invention includes a transfer unit 20 that continuously transfers an electrode sheet 10 to perform an electrode tab notching process; a laser irradiation unit 30 for performing a notching process by irradiating a laser beam to the electrode tab formation portion of the electrode sheet 10; and a pattern jig 40 positioned at a portion facing the laser irradiation unit 30 with the electrode sheet 10 interposed therebetween to support the electrode sheet 10,
상기 패턴 지그(40)는, 상기 전극탭 형성 예정부를 노칭한 레이저가 통과하는 패턴홀(42) 및 상기 패턴홀과 이격된 인접 위치에 형성된 하나 또는 다수개의 관통홀(45)을 포함하는 이물 흡입부(43)가 구비된 패널(44)을 포함하는 것을 특징으로 한다. The pattern jig 40 is characterized in that it includes a panel 44 equipped with a foreign matter suction part 43 including a pattern hole 42 through which a laser notched the electrode tab formation portion passes and one or a plurality of through holes 45 formed at an adjacent position spaced apart from the pattern hole.
종래의 전극탭 노칭 장치(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 레이저가 전극탭 형성 예정부를 노칭(절삭)할 때 발생하는 이물들(70, 예: spatter)이 패턴홀(42)로 흡입되지 않고 전극 시트(10)의 무지부(14) 말단부를 벗어나서 패턴 지그(40)의 패널(46) 위에 쌓이는 문제가 있었다. 이러한 이물들은 전극 시트(10)의 무지부(14)에 형성되는 전극탭 및 유지부(12)를 손상시키거나 오염시키는 원인을 야기하므로, 전지의 품질에 악영향을 미치게 된다. In the conventional electrode tab notching device 100, as shown in FIG. 1, foreign substances 70 (eg, spatter) generated when a laser notches (cuts) an electrode tab to be formed portion are not sucked into the pattern hole 42, and there is a problem in that they leave the distal end of the uncoated portion 14 of the electrode sheet 10 and accumulate on the panel 46 of the pattern jig 40. Since these foreign materials cause damage or contaminate the electrode tab formed on the uncoated portion 14 of the electrode sheet 10 and the holding portion 12, the quality of the battery is adversely affected.
본 발명은 상기와 같이 패턴 지그(40)의 패널(46)에 쌓이는 이물들(70)을, 도 2에 도시된 바와 같이, 이물 흡입부(43)에 의하여 효율적으로 제거할 수 있는 전극탭 노칭 장치(100)를 제공한다.The present invention provides an electrode tab notching device 100 capable of efficiently removing the foreign matter 70 accumulated on the panel 46 of the pattern jig 40 as described above by the foreign matter suction unit 43, as shown in FIG.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 이물 흡입부(43)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 전극탭 노칭을 위해 피딩되는 전극 시트(10)의 유지부(12)에서 무지부(14) 방향으로 상기 패턴홀(42)과 이격된 위치에 형성될 수 있다. In one embodiment of the present invention, as shown in FIG. 2 , the foreign matter suction part 43 may be formed at a position spaced apart from the pattern hole 42 in the direction of the uncoated part 14 in the holding part 12 of the electrode sheet 10 fed for notching the electrode tab.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 이물 흡입부(43)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 피딩되는 전극 시트(10)의 무지부(14)에 의해 덮히지 않는 위치에 형성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the foreign matter suction part 43, as shown in FIG. 2, may be formed at a position not covered by the uncoated portion 14 of the electrode sheet 10 to be fed.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 이물 흡입부(43)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 피딩되는 전극 시트(10)의 무지부(14) 말단부와 평행하게 형성될 수 있다. 이 때, 상기 이물 흡입부(43)는 상기 피딩되는 전극 시트의 무지부(14)의 말단부와 2mm 내지 5mm, 더욱 바람직하게는 3mm 내지 4mm, 가장 바람직하게는 3.5mm 이격된 위치에 형성될 수 있다. 상기 이물 흡입부(43)가 무지부(14)의 말단부와 상술한 범위 미만으로 이격되는 경우에는 멀리까지 이동하는 이물의 흡입이 어려우며, 상술한 범위를 초과하여 형성되는 경우에는 무지부(14)의 말단부와 이물 흡입부(43) 사이에 쌓이는 이물을 효율적으로 흡입하기 어려우므로 바람직하지 않다. In one embodiment of the present invention, the foreign matter suction part 43, as shown in FIG. 2, may be formed parallel to the distal end of the uncoated part 14 of the electrode sheet 10 to be fed. At this time, the foreign matter suction part 43 may be formed at a position spaced apart from the distal end of the uncoated part 14 of the electrode sheet to be fed by 2 mm to 5 mm, more preferably 3 mm to 4 mm, and most preferably 3.5 mm. When the foreign matter suction part 43 is spaced apart from the distal end of the uncoated part 14 by less than the above-mentioned range, it is difficult to suck foreign matter moving far away, and when it is formed beyond the above-mentioned range, it is difficult to efficiently suck foreign matter accumulated between the distal end of the uncoated part 14 and the foreign matter suction part 43, which is not preferable.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 패턴홀(42)과 이물 흡입부(43) 사이의 브릿지(44)의 폭은 1mm 내지 3mm, 더욱 바람직하게는 1.5mm 내지 2.5mm, 가장 바람직하게는 2mm일 수 있다. 상기 브릿지(44)의 폭이 상술한 범위 미만으로 형성되는 경우에는 전극 시트의 무지부 말단부가 상기 브릿지에 지지되기 어려우며, 상술한 범위를 초과하여 형성되는 경우에는 패턴홀(42)과 이물 흡입부(43) 사이에 쌓이는 이물을 효율적으로 흡입하기 어려우므로 바람직하지 않다. In one embodiment of the present invention, the width of the bridge 44 between the pattern hole 42 and the foreign matter suction part 43 is 1 mm to 3 mm, more preferably 1.5 mm to 2.5 mm, most preferably 2 mm. When the width of the bridge 44 is less than the above-mentioned range, it is difficult to support the uncoated end portion of the electrode sheet on the bridge, and when it is formed beyond the above-mentioned range, it is difficult to efficiently suck foreign substances accumulated between the pattern hole 42 and the foreign matter suction part 43, which is not preferable.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 전극 시트의 무지부(14) 말단부는 상기 브릿지(44)에 의해 지지된 상태에서 전극탭 노칭과정이 수행될 수 있다. 이와 같이, 전극 시트의 무지부(14)의 말단부가 브릿지(44)에 의해 지지되는 경우에는 전극탭 예정부에서 절단되어 전극탭으로부터 분리되는 무지부 스크랩이 패턴홀(42)로 빨려들어가서 작업이 중단되거나, 전극탭의 형태가 손상되는 문제가 예방되므로 바람직하다. In one embodiment of the present invention, the electrode tab notching process may be performed while the distal end of the non-coated portion 14 of the electrode sheet is supported by the bridge 44 . In this way, when the distal end of the non-coated portion 14 of the electrode sheet is supported by the bridge 44, scraps of the non-coated portion cut at the electrode tab pre-planned portion and separated from the electrode tab are sucked into the pattern hole 42 to stop the work or to prevent the shape of the electrode tab from being damaged.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 브릿지(44)의 폭은 상기 피딩되는 전극 시트의 무지부(14)의 말단부와 이물 흡입부(43)의 이격거리보다 크게 형성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the width of the bridge 44 may be greater than the separation distance between the distal end of the uncoated portion 14 of the electrode sheet to be fed and the foreign matter suction portion 43.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 이물 흡입부(43)는 아스펙트비(aspect ratio)가 3 내지 20일 수 있으며, 바람직하게는 8 내지 12일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the foreign matter suction unit 43 may have an aspect ratio of 3 to 20, preferably 8 to 12.
본 발명에서 상기 이물 흡입부(43)는 하나 또는 다수개의 관통홀(45)을 포함하는 것으로서, 패턴 지그(40)의 패널(46) 상부면에서 하나 또는 다수개의 관통홀(45)이 점유하는 면적을 의미하며, 이 때, 상기 점유 면적은 다수개의 관통홀들 사이에 존재하는 이격부가 점유하는 면적도 포함한다. In the present invention, the foreign matter inlet 43 includes one or a plurality of through holes 45, and means an area occupied by one or a plurality of through holes 45 on the upper surface of the panel 46 of the pattern jig 40. In this case, the occupied area also includes an area occupied by spacers existing between the plurality of through holes.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 이물 흡입부(40)는 아스펙트비(aspect ratio)가 1 내지 2인 관통홀(45)을 3개 이상 포함하여 형성될 수 있다. In one embodiment of the present invention, the foreign matter suction unit 40 may be formed by including three or more through holes 45 having an aspect ratio of 1 to 2.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 이물 흡입부(40)는 아스펙트비(aspect ratio)가 3 내지 20인 관통홀(45)을 2개 이상 포함할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the foreign matter suction unit 40 may include two or more through holes 45 having an aspect ratio of 3 to 20.
또한, 본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 이물 흡입부(40)는 아스펙트비(aspect ratio)가 3 내지 20인 관통홀(45)을 1개로 이루어질 수도 있다.In addition, in one embodiment of the present invention, the foreign matter suction unit 40 may include one through hole 45 having an aspect ratio of 3 to 20.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 이물 흡입부(40)는, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 패턴홀(42)의 전극 시트 이동방향 최대폭보다 긴 길이를 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 패턴홀(42)의 전극 시트 이동방향 최대폭에 대응하여 형성된 부분을 포함하며, 이의 전, 후로 더 연장된 연장부를 더 포함할 수 있다. 특히, 패턴홀(42)의 전극 시트 이동방향 말단부보다 상기 이물 흡입부(40)의 말단부가, 상기 패턴홀(42)의 전극 시트 이동방향 최대폭의 0.5배 내지 1배 더 길게 연장된 형태일 수 있다. 이와 같은 연장부를 포함하는 경우, 전극탭 노칭시 발생한 이물이 더 완벽하게 제거될 수 있으므로 바람직하다. In one embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 2 to 4 , the foreign matter suction unit 40 may have a length longer than the maximum width of the pattern hole 42 in the electrode sheet moving direction. Specifically, it includes a portion formed corresponding to the maximum width of the pattern hole 42 in the electrode sheet moving direction, and may further include an extension portion extending before and after the pattern hole 42 . In particular, the distal end of the foreign matter suction unit 40 may extend 0.5 to 1 time longer than the end of the pattern hole 42 in the electrode sheet moving direction than the maximum width of the pattern hole 42 in the electrode sheet moving direction. In the case of including such an extension part, it is preferable because foreign matter generated during notching of the electrode tab can be more completely removed.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 패널(46)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 평면형 패널이거나, 도 4에 도시된 바와 같이, 전극 시트(10) 이동 방향으로 형성된 볼록한 곡면을 포함하는 패널(46)일 수 있다. In one embodiment of the present invention, the panel 46 is a flat panel, as shown in FIG. 3, or a convex curved surface formed in the direction of movement of the electrode sheet 10, as shown in FIG. 4. It may be a panel 46 including a curved surface.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 패턴 지그(40)는 패턴홀(42) 및 이불 흡입부(43)가 구비된 패널(46) 자체일 수 있으며, 상기 패널(46)과 상기 패널을 석션 장치 등에 고정시키기 위한 고정부 등을 더 포함한 형태일 수 있다. 상기 고정부는, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 패널(46)을 석션 장치 등에 적합하게 고정하기 위한 지지부재(48), 고정수단(49) 등을 포함할 수 있다. 상기 고정수단은 예를 들어, 나사결합을 위한 결합공 등일 수 있다. In one embodiment of the present invention, the pattern jig 40 may be a panel 46 itself provided with a pattern hole 42 and a duvet suction part 43, and the panel 46 and the panel may be a suction device. It may further include a fixing part for fixing. As shown in FIGS. 2 and 4 , the fixing part may include a support member 48 and a fixing means 49 for suitably fixing the panel 46 to a suction device or the like. The fixing means may be, for example, a coupling hole for screw coupling.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 패턴 지그(40)는, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 석션 장치(50)의 상부에 고정될 수 있다. 즉, 본 발명의 전극탭 노칭 장치(100)에 있어서, 레이저 빔에 의한 전극 시트(10)의 노칭시 이물(예: spatter)이 발생하며, 이러한 이물을 흡입하여 제거하는 것이 요구된다. 따라서, 상기 패턴 지그(40)는 상기 석션 장치와 함께 설치될 수 있다. 상기 석션 장치는 패턴 지그(40)에 형성된 패턴홀(42) 및 이물 흡입부(43)와 연통되게 설치되며, 공기의 흡입에 의해 상기 패턴홀(42) 및 이물 흡입부(43)에 발생된 이물(예: spatter)을 흡착하는 기능을 수행한다. 상기에서 “상부”란 레이저 빔 진행방향을 기준으로 정해지는 위치를 의미한다. In one embodiment of the present invention, the pattern jig 40, as shown in Figs. 4 and 5, may be fixed to the top of the suction device 50. That is, in the electrode tab notching apparatus 100 of the present invention, foreign matter (eg, spatter) is generated when the electrode sheet 10 is notched by a laser beam, and it is required to suck and remove such foreign matter. Accordingly, the pattern jig 40 may be installed together with the suction device. The suction device is installed in communication with the pattern hole 42 and the foreign matter suction part 43 formed in the pattern jig 40, and the foreign matter (eg, spatter) generated in the pattern hole 42 and the foreign matter suction part 43 by air suction. It performs a function of adsorbing. In the above, “upper part” means a position determined based on a laser beam traveling direction.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 패널(46)은 전극 시트 이동 방향으로 형성된 볼록한 곡면을 포함하는 패널이고, 상기 곡면형 패널을 포함하는 패턴 지그(40)는, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 원통형 드럼 석션(50)에 고정된 형태로 사용될 수 있다. In one embodiment of the present invention, the panel 46 is a panel including a convex curved surface formed in the direction of electrode sheet movement, and the pattern jig 40 including the curved panel is shown in FIGS.
도 5 및 도 6에 도시된 전극탭 노칭 장치는 전극 시트(10)의 이송부(20)에서 전극 시트(10)가 원통형의 원통형 드럼석션(50)의 일부를 감싸면서 통과될 수 있게 공급한다. 이 때, 전극 시트(10)와 접촉되는 드럼석션(50)의 표면에 상기 패턴 지그(40)가 고정되어, 레이저 조사부(30)에서 조사되는 레이저 빔(32)에 의해 전극탭 노칭이 이루어진다. In the electrode tab notching device shown in FIGS. 5 and 6 , the electrode sheet 10 is supplied to pass through the cylindrical drum suction 50 while surrounding a part of the cylindrical drum suction 50 in the conveying part 20 of the electrode sheet 10 . At this time, the pattern jig 40 is fixed to the surface of the drum suction 50 in contact with the electrode sheet 10, and electrode tab notching is performed by the laser beam 32 irradiated from the laser irradiation unit 30.
상기 곡면형 패널을 포함하는 패턴 지그(40)는 원통형 드럼 석션에 3개 내지 10개가 고정될 수 있으며, 전극탭 노칭시 상기 패턴 지그(40)는 원통형 드럼 석션(50)의 회전에 의해 다른 패턴 지그(40)로 교체되면서 노칭이 진행될 수 있다.3 to 10 pattern jigs 40 including the curved panel may be fixed to the cylindrical drum suction, and when the electrode tab is notched, the pattern jig 40 is rotated by the cylindrical drum suction 50. Notching may proceed while being replaced with another pattern jig 40.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 전극 시트(10)는 전극 집전체의 일면 또는 양면에 전극활물질이 도포된 유지부(12)와 전극 활물질이 도포되지 않은 무지부(14)를 포함하는 것일 수 있다. In one embodiment of the present invention, the electrode sheet 10 may include a holding portion 12 coated with an electrode active material on one or both surfaces of an electrode current collector and a non-coating portion 14 not coated with an electrode active material.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련되어 설명되었지만, Although the present invention has been described in relation to the above-mentioned preferred embodiments,
발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서, 첨부된 특허청구범위는 본 발명의 요지에 속하는 한 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.Various modifications and variations may be made without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the appended claims are intended to cover these modifications and variations insofar as they fall within the scope of the present invention.
10: 전극 시트
12: 유지부
14: 무지부
20: 이송부
30: 레이저 조사부
32: 레이저 빔
34: 레이저 발진부
36: 석션부
40: 패턴 지그
42: 패턴홀
43: 이물 흡입부
44: 브릿지
45: 관통홀
46: 패널
48: 지지부재
49: 패턴 지그 고정홈
50: 석션 장치
52: 석션홀
70: 이물
100: 전극탭 노칭 장치
10: electrode sheet 12: holding part
14: uncoated part 20: transfer part
30: laser irradiation unit 32: laser beam
34: laser oscillation unit 36: suction unit
40: pattern jig 42: pattern hole
43: foreign matter inlet 44: bridge
45: through hole 46: panel
48: support member 49: pattern jig fixing groove
50: suction device 52: suction hole
70: Foreign material 100: Electrode tab notching device
Claims (15)
상기 전극 시트의 전극탭 형성 예정부에 레이저 빔을 조사하여 노칭 공정을 수행하는 레이저 조사부; 및
상기 전극 시트를 사이에 두고, 레이저 조사부에 대향하는 부분에 위치하여 전극 시트를 지지하는 패턴 지그;를 포함하며,
상기 패턴 지그는, 상기 전극탭 형성 예정부를 노칭한 레이저가 통과하는 패턴홀 및 상기 패턴홀과 이격된 인접 위치에 형성된 하나 또는 다수개의 관통홀을 포함하는 이물 흡입부가 구비된 패널을 포함하는 전극탭 노칭 장치. a transfer unit that continuously transfers electrode sheets to perform an electrode tab notching process;
a laser irradiation unit irradiating a laser beam to the electrode tab portion of the electrode sheet to perform a notching process; and
A pattern jig positioned at a portion facing the laser irradiation unit with the electrode sheet interposed therebetween to support the electrode sheet,
The pattern jig includes a panel having a foreign matter suction part including a pattern hole through which the laser notching the electrode tab formation portion passes and one or a plurality of through holes formed at adjacent positions spaced apart from the pattern hole. Electrode tab notching device including a panel.
상기 이물 흡입부는, 전극탭 노칭을 위해 피딩되는 전극 시트의 유지부에서 무지부 방향으로 상기 패턴홀과 이격된 위치에 형성된 것을 특징으로 하는 전극탭 노칭 장치. According to claim 1,
The electrode tab notching device, characterized in that the foreign matter suction portion is formed at a position spaced apart from the pattern hole in the direction of the uncoated portion in the holding portion of the electrode sheet fed for notching the electrode tab.
상기 이물 흡입부는 피딩되는 전극 시트의 무지부 말단부와 평행하게 형성된 것을 특징으로 하는 전극탭 노칭 장치. According to claim 2,
The electrode tab notching device, characterized in that the foreign matter suction portion is formed parallel to the distal end of the uncoated portion of the electrode sheet to be fed.
상기 이물 흡입부는 상기 피딩되는 전극 시트의 무지부의 말단부와 2mm 내지 5mm 이격된 위치에 형성된 것을 특징으로 하는 전극탭 노칭 장치.According to claim 3,
The electrode tab notching device, characterized in that the foreign matter suction portion is formed at a position spaced apart from the distal end of the uncoated portion of the electrode sheet to be fed by 2 mm to 5 mm.
상기 패턴홀과 이물 흡입부 사이의 브릿지 폭은 1mm 내지 3mm인 것을 특징으로 하는 전극탭 노칭 장치.According to claim 4,
The electrode tab notching device, characterized in that the width of the bridge between the pattern hole and the foreign matter inlet is 1mm to 3mm.
상기 브릿지의 폭이 상기 피딩되는 전극 시트의 무지부의 말단부와 이물 흡입부의 이격거리보다 큰 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 전극탭 노칭 장치.According to claim 5,
The electrode tab notching device, characterized in that the width of the bridge is larger than the separation distance between the distal end of the uncoated portion of the electrode sheet to be fed and the foreign matter suction portion.
상기 전극 시트의 무지부 말단부를 상기 브릿지에 의해 지지시킨 상태에서 전극탭 노칭과정을 수행하는 것을 특징으로 하는 전극탭 노칭 장치.According to claim 6,
Electrode tab notching device characterized in that the electrode tab notching process is performed in a state in which the distal end of the non-coated portion of the electrode sheet is supported by the bridge.
상기 이물 흡입부는 아스펙트비(aspect ratio)가 1 내지 2인 관통홀을 3개 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 전극탭 노칭 장치.According to claim 8,
The electrode tab notching device, characterized in that the foreign matter suction unit comprises three or more through holes having an aspect ratio of 1 to 2.
상기 이물 흡입부는 아스펙트비(aspect ratio)가 3 내지 20인 관통홀을 2개 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 전극탭 노칭 장치.According to claim 8,
The electrode tab notching device, characterized in that the foreign matter suction unit comprises two or more through holes having an aspect ratio of 3 to 20.
상기 이물 흡입부는 패턴홀의 전극 시트 이동방향 최대폭보다 긴 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 전극탭 노칭 장치.According to claim 2,
The electrode tab notching device, characterized in that the foreign matter suction portion has a length longer than the maximum width of the pattern hole in the electrode sheet moving direction.
상기 패널은 평면형 패널이거나, 전극 시트 이동 방향으로 형성된 볼록한 곡면을 포함하는 패널인 것을 특징으로 하는 전극탭 노칭 장치.According to claim 2,
The electrode tab notching device, characterized in that the panel is a flat panel or a panel including a convex curved surface formed in the electrode sheet moving direction.
상기 패턴 지그는 석션 장치의 상부에 고정되는 것을 특징으로 하는 전극탭 노칭 장치.According to claim 2,
The electrode tab notching device, characterized in that the pattern jig is fixed to the top of the suction device.
상기 패널은 전극 시트 이동 방향으로 형성된 볼록한 곡면을 포함하는 패널이고, 상기 곡면형 패널을 포함하는 패턴 지그는 원통형 드럼 석션에 고정되는 것을 특징으로 하는 전극탭 노칭 장치.According to claim 12,
The electrode tab notching device, characterized in that the panel is a panel including a convex curved surface formed in the electrode sheet moving direction, and the pattern jig including the curved panel is fixed to the cylindrical drum suction.
상기 패턴 지그는 원통형 드럼석션에 3개 내지 10개가 고정되고, 전극탭 노칭시 상기 패턴 지그는 원통형 드럼 석션의 회전에 의해 다른 패턴 지그로 교체되면서 노칭이 진행되는 것을 특징으로 하는 전극탭 노칭 장치.According to claim 14,
3 to 10 pattern jigs are fixed to the cylindrical drum suction, and when the electrode tab is notched, the pattern jig is replaced with another pattern jig by rotation of the cylindrical drum suction, and notching proceeds. Electrode tab notching device.
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|---|---|---|---|
| KR1020220005704A KR20230109896A (en) | 2022-01-14 | 2022-01-14 | Electrode tab notching device |
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Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102158708B1 (en) | 2020-06-10 | 2020-09-22 | 주식회사 디에이테크놀로지 | Drum Type Pattern Jig for Laser Notching Process of Electrode Film for Secondary Battery, And Laser Notching System Having the Pattern Jig |
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2022
- 2022-01-14 KR KR1020220005704A patent/KR20230109896A/en active Search and Examination
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