KR101115299B1 - 2차전지용 극판 커팅장치 - Google Patents

2차전지용 극판 커팅장치 Download PDF

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박성훈
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Abstract

본 발명은 2차전지용 극판 커팅장치에 관한 것으로서, 하부커터가 고정된 하부커터홀더가 체결되는 지지프레임부;와 상부커터가 고정된 상부커터홀더가 체결되고, 상하로 승강되는 이동프레임부; 상기 이동프레임부를 승강시키는 구동부; 및 상기 상?하부커터에 의한 절단작업시에 극판을 고정시키고, 상부그립과 하부그립이 구비된 푸셔부;를 포함하여 이루어지며, 상기 하부커터홀더에 고정되는 하부커터의 체결면과 상기 상부커터홀더에 고정되는 상부커터의 체결면은 서로 일치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 커터의 연마작업에 따라 커터 폭이 감소하더라도 절단면을 일정하게 유지시킬 수 있어서 커터날의 손상이나 이물질 발생을 최소화시킬 수 있고 커터를 자주 교체할 필요가 없으므로 유지보수비용을 크게 절감시킬 수 있으며, 커터에 작용되는 부하를 일정하게 유지할 수 있기 때문에 커터의 수명을 연장시키고 균일한 커팅면을 얻을 수 있는 장점이 있다. 또한 장치의 전반적인 구성을 단순화하는 한편 절단작업의 신뢰성도 확보할 수 있는 장점이 있다.

Description

2차전지용 극판 커팅장치{ELECTRODE CUTTING APPARATUS FOR SECONDARY BATTERY}
본 발명은 2차전지용 극판 커팅장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 커터의 연마작업에 따라 커터 폭이 감소하더라도 절단면을 일정하게 유지시킬 수 있어서 커터날의 손상이나 이물질 발생을 최소화할 수 있고, 커터를 자주 교체해야할 필요가 없으므로 유지보수비용도 크게 절감시킬 수 있는 2차전지용 극판 커팅장치에 관한 것이다.
일반적으로 전지는 그 구성 상태에 따라 1회 사용 후 폐기 처리되는 건전지가 포함되는 1차전지와 충?방전을 일으켜 계속적인 사용이 가능한 충전지가 포함되는 2차전지 및 연료 전지나 태양 전지 등이 포함되는 3차 전지로 분류되는데, 2차전지의 주요 구성요소 중 하나인 극판 조립체는 양극판과 음극판을 구비하고 활물질과 도전재 및 바인더를 습식 방법에 의해서 혼합함으로써 제조된다.
구체적으로 살펴보면, 리튬 복합 산화물과 같은 양극 활물질이나 카본과 같은 음극 활물질을 카본블랙과 같은 도전재 및 폴리비닐리덴플루오라이드와 같은 바인더와 함께 N-메틸피롤리돈과 같은 유기용매에 용해시켜서 활물질 슬러리 조성물을 만들고, 그 다음에 슬러리 조성물을 알루미늄 또는 구리 호일과 같은 집전체상에 도포하고 고온에서 소성한 다음 적당한 크기로 절단하여 양극 및 음극판을 제조한다. 그리고 이렇게 만들어진 양극 및 음극판을 유기 전해액을 함유한 겔형 고분자 전해질과 같은 적당한 종류의 전해질과 함께 조립함으로써 극판 조립체가 이루어진다. 여기서 양극판 및 음극판을 적당한 크기로 절단하는 장치로는 통상적으로 노칭(notching) 장치가 이용되며, 이러한 노칭장치는 연속적으로 공급되는 극판소재의 일단을 커팅하며, 커팅된 일단에는 단자가 연결되는 탭이 형성된다.
종래의 극판 커팅장치는 극판을 안착시켜 극판을 이송시키는 이송유닛과 이송유닛의 일측에 설치된 커터로 이루어지는데, 이때 커터는 상도와 하도로 나뉘며 극판을 중심으로 상도는 극판의 상측에 고정되고 하도는 극판의 하측에 설치되어 극판 커팅위치에서 승강된다. 따라서 커팅장치로 극판이 이송되면 상도의 커터날과 하도의 커터날이 접촉되면서 극판을 커팅하게 된다.
그러나 일정시간동안 작업이 이루어져서 커터의 마모가 발생하면 극판의 커팅 부위에 버(burr)가 생기기 때문에 커터를 연마한 후에 작업을 재개해야 하는데, 이때 종래의 극판 커팅장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 상도 및 하도의 설치면이 서로 불일치하여 계속적으로 커터를 연마한 후에 작업을 하게 되면 커터 폭의 감소로 인해 상도와 하도 사이의 간격이 점점 증가하게 되고 이는 커터날의 손상 뿐만 아니라 커팅에 따른 이물질의 증가로 이어져 결국에는 전극조립체의 불량을 유발시키는 문제가 있었다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 커터의 연마작업에 따라 커터 폭이 감소하더라도 절단면을 일정하게 유지시킬 수 있어서 커터날의 손상이나 이물질 발생을 최소화할 수 있고, 커터를 자주 교체해야할 필요가 없으므로 유지보수비용도 크게 절감시킬 수 있는 2차전지용 극판 커팅장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 커터에 작용되는 부하를 일정하게 유지할 수 있어서 커터의 수명을 연장시키는 한편 균일한 커팅면을 얻을 수 있는 2차전지용 극판 커팅장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
또한, 장치의 전반적인 구성을 단순화하여 유지보수작업이 용이하게 이루어질 수 있고, 커팅작업의 신뢰성도 확보할 수 있는 2차전지용 극판 커팅장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 2차전지용 극판 커팅장치는, 하부커터가 고정된 하부커터홀더가 체결되는 지지프레임부;와 상부커터가 고정된 상부커터홀더가 체결되고, 상하로 승강되는 이동프레임부; 상기 이동프레임부를 승강시키는 구동부; 및 상기 상?하부커터에 의한 절단작업시에 극판을 고정시키고, 상부그립과 하부그립이 구비된 푸셔부;를 포함하여 이루어지며, 상기 하부커터홀더에 고정되는 하부커터의 체결면과 상기 상부커터홀더에 고정되는 상부커터의 체결면은 서로 일치되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 하부커터홀더는, 상기 지지프레임부과 체결되는 상부브래킷과 상기 하부그립에 일 측이 체결되는 하부브래킷 및 상기 하부커터의 양단과 하단을 각각 지지하고 개방된 지지브래킷이 일체로 구비되고, 상기 하부브래킷의 타 측 양단에는 상기 하부커터의 단부가 체결되는 돌출단이 형성되어, 상기 돌출단의 사이로 상기 하부커터 및 하부브래킷이 서로 이격되어 설치되도록 하는 것이 바람직하다.
특히, 상기 상부커터의 양 단부는 중심부로부터 상향 또는 하향으로 경사지게 형성되고, 상기 하부커터는 수평으로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 이동프레임부는, 상기 지지프레임부와 슬라이딩 가능하게 체결되는 승강블럭과, 상기 승강블럭에 고정되고 상기 구동부에 의해 회전하는 스크류와 체결되는 이송너트가 구비되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 구동부는, 상기 지지프레임부에 고정되고 모터축 및 상기 스크류가 회전가능하게 체결되는 모터브래킷과, 상기 모터축의 회전력을 상기 스크류로 전달시키는 구동벨트와 한 쌍의 벨트풀리를 포함하여 이루어지고, 상기 스크류와 벨트풀리의 사이에는, 수직방향으로 복수의 관통홀이 구비되고 횡단면이 "C"형상인 가압편과, 상기 스크류의 외주연을 감싸고 단부에 형성된 플랜지에는 상기 관통홀과 체결되는 복수의 가압구가 구비된 허브가 구비됨으로써, 상기 벨트풀리의 내주연과 가압편 및 허브의 마찰력에 의해 상기 스크류로 회전력이 전달되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 푸셔부는, 상기 승강블럭과 슬라이딩 가능하게 체결되고 일측에는 상기 상부그립이 고정되는 푸셔베이스와, 상기 지지프레임부 및 푸셔베이스를 상하로 견인하는 탄성부재를 포함하며, 상기 푸셔베이스에는 상기 승강블럭에 돌출형성된 스토퍼의 상단부와 접촉되는 걸림단이 더 구비되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 상부브래킷에 고정되고 극판 상부에 위치되는 상부가이드와, 상기 하부커터 및 돌출단에 고정되고 극판 하부에 위치되는 하부가이드를 포함하는 석션부;가 더 구비되고, 상기 상?하부가이드에는 상기 하부커터측으로 관통형성된 복수의 석션공과, 상기 석션공에 삽입되어 활물질을 외부로 배출시키는 석션파이프가 구비되는 것이 바람직하다.
이때, 상기 하부커터가 안착되는 지지브래킷의 상부면에는 요철이 형성되어, 상기 하부커터 및 하부브래킷의 이격공간내의 활물질을 원활하게 배출시킬 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 지지프레임부에 고정되는 센서와, 상기 승강블럭에 고정되는 센서체크핀을 포함하는 센서부;와 상기 센서부의 정보를 입력받아 상기 구동부의 작동을 조절하는 제어부;가 더 구비되는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따르면 첫째, 하부커터홀더에 고정되는 하부커터의 체결면과 상부커터홀더에 고정되는 상부커터의 체결면이 서로 일치됨으로써, 커터의 연마작업에 따라 커터 폭이 감소하더라도 절단면을 일정하게 유지시킬 수 있어서 커터날의 손상이나 이물질 발생을 최소화시킬 수 있고, 또한 커터를 자주 교체할 필요가 없으므로 유지보수비용을 크게 절감시킬 수 있는 유리한 효과가 있다.
둘째, 상부커터의 양 단부는 중심부로부터 상향 또는 하향으로 경사지게 형성되고 하부커터는 수평으로 형성하여 상부커터와 하부커터의 접촉이 순차적으로 이루어짐으로써, 커터에 작용되는 부하를 일정하게 유지할 수 있기 때문에 커터의 수명을 연장시키고 균일한 커팅면을 얻을 수 있는 장점이 있다.
셋째, 모터에 의해 구동되는 벨트풀리와 이동프레임부를 승강시키는 스크류 사이에 가압편과 허브가 구비됨으로써, 벨트풀리의 내주연과 가압편 및 허브 간의 마찰력만으로도 회전력이 효과적으로 전달될 수 있어서 장치의 전반적인 구성을 단순화할 수 있는 장점이 있다.
넷째, 푸셔부는 지지프레임부와 체결되는 탄성부재와 이동프레임부에 형성된 스토퍼의 상단부와 접촉되는 걸림단이 구비됨으로써, 별도의 구동수단 없이도 이동프레임부와 연동하여 승강운동이 이루어질 수 있는 장점이 있다.
다섯째, 하부커터가 안착되는 지지브래킷의 상부면에는 요철이 형성됨으로써, 상부커터의 이동통로가 되는 하부커터 및 하부브래킷의 이격공간 내에 존재하는 활물질도 원활하게 외부로 배출시킬 수 있는 장점이 있다.
여섯째, 고정된 센서와 승강되는 센서체크핀 및 상기 센서 정보를 입력받아 구동부의 작동을 조절하는 제어부가 더 포함됨으로써, 상부커터가 고정된 이동프레임부의 승강운동을 정확하게 제어할 수 있어서 절단작업의 신뢰성을 확보하는 동시에 장치의 파손을 방지할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래의 극판 커터장치의 개략적인 체결상태도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 2차전지용 극판 커팅장치의 사시도,
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 상부커터 및 하부커터의 체결상태도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 하부커터 및 하부커터홀더의 체결상태도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 상?하부커터의 정면도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동프레임부의 작동상태도,
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동프레임부와 상부커터홀더의 결합사시도와 분해사시도 및 단면도,
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 구동부의 작동상태도 및 체결상태도,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 구동부의 단면도,
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 푸셔부의 작동상태도,
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 일 실시예에 따른 석션부의 체결상태도,
도 11c 및 도 11d는 본 발명의 일 실시예에 따른 석션부의 단면도,
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 하부커터 및 지지브래킷의 체결상태도,
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서부의 체결상태도이다.
이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 2차전지용 극판 커팅장치(100)의 사시도이고, 도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 상부커터(21) 및 하부커터(11)의 체결상태도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 하부커터(11) 및 하부커터홀더(12)의 체결상태도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 2차전지용 극판 커팅장치(100)는, 지지프레임부(10)와, 이동프레임부(20), 구동부(30) 및, 푸셔부(40)를 포함하여 이루어진다.
상기 지지프레임부(10)는 하부커터(11)가 고정된 하부커터홀더(12)가 체결되며, 후술되는 구동부(30)와 이동프레임부(20)를 지지하는 역할을 한다.
상기 이동프레임부(20)는 상부커터(21)가 고정된 상부커터홀더(22)가 체결되어 상하로 승강운동을 하면서 극판의 절단작업을 수행한다.
상기 구동부(30)는 전술한 이동프레임부(20)를 상하로 승강시키며, 이는 기공지된 다양한 구동수단이 채용될 수 있다.
상기 푸셔부(40)는 상부그립(41)과 하부그립(42)을 구비하고, 상?하부커터(11,21)에 의한 절단작업시에 극판을 고정시키는 역할을 한다.
종래의 극판 커터장치는 상?하부커터의 체결면이 일치하지 않아서 커터의 연마작업 후에 재사용시에는 상부커터와 하부커터의 간격이 점점 증가하게 되어 절단작업시에 커터날이 손상될 뿐만 아니라 커팅에 따른 이물질도 증가하는 문제가 있어서 커터를 자주 교체하여 사용해야만 했다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 극판 커팅장치(100)는 하부커터홀더(12)에 고정되는 하부커터(11)의 체결면(11')과 상부커터홀더(22)에 고정되는 상부커터(21)의 체결면(21')이 서로 일치되도록 구성한다.
이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 하부커터홀더(12)는, 지지프레임부(10)과 체결되는 상부브래킷(121)과, 푸셔부(40)의 하부그립(42)에 일 측이 체결되는 하부브래킷(122) 및, 하부커터(11)의 양단과 하단을 각각 지지하고 개방된 지지브래킷(123)이 일체로 구비된다.
이때 하부브래킷(122)의 타 측 양단에는 하부커터(11)의 단부가 체결되는 돌출단(124)이 형성되어, 이러한 돌출단(124) 사이로 하부커터(11) 및 하부브래킷(122)이 서로 이격되어 설치된다. 상부커터(21)는 상기 하부커터(11)와 하부브래킷(122)의 이격공간(14) 내로 이동하면서 극판의 커팅이 이루어진다.
따라서 커터의 연마작업에 따라 커터 폭이 감소하더라도 절단면을 일정하게 유지시킬 수 있어서 커터날의 손상이나 이물질 발생을 최소화시킬 수 있고, 또한 커터를 자주 교체할 필요가 없으므로 유지보수비용의 절감 및 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 상?하부커터(11,21)의 정면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 2차전지용 극판 커팅장치(100)의 상부커터(21)는 양 단부가 중심부로부터 상향 또는 하향으로 경사지게 구성하는 한편 하부커터(11)는 수평을 유지하도록 한다.
종래의 극판 커터는 극판을 절단시키는 단부가 각각 수평으로 형성되어 커터의 승강에 의한 커팅 시에 상부커터와 하부커터의 접촉면에 가해지는 힘이 균일하지 못한 단점이 있었다. 이로 인해 극판의 커팅 면에 거친 버(burr)가 형성되고, 이는 커팅에 의한 이물질로 되어 커터 주위에 잔존하게 되므로 커팅작업이 진행될수록 이물질이 더 증가하게 되는 원인이 된다.
따라서 본 발명의 상부커터(21)의 양 단부는 중심부로부터 상향 또는 하향으로 경사지게 형성되고 하부커터(11)는 수평으로 형성하여 상부커터(21)와 하부커터(11)의 접촉이 순차적으로 이루어짐으로써, 커터에 작용되는 부하를 일정하게 유지할 수 있기 때문에 커터의 수명이 연장되고 균일한 커팅 면을 얻을 수 있는 장점이 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동프레임부(20)의 작동상태도이고, 도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동프레임부(20)와 상부커터홀더(22)의 결합사시도와 분해사시도 및 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이동프레임부(20)는 승강블럭(23)과 이송너트(24)를 포함하여 이루어진다.
상기 승강블럭(23)은 지지프레임부(10)와 슬라이딩 가능하게 체결되며, 이를 위해 일 측에 복수의 레일(26)을 구비하는 한편 이에 대응하여 지지프레임부(10)에는 레일 홈이 구비된 레일가이드(13)가 구비된다.
상기 이송너트(24)는 승강블럭(23)에 고정되고 구동부(30)에 의해 회전하는 스크류(31)와 체결되어 승강블럭(23)을 상하 이동시키는 역할을 한다.
한편 전술한 이동프레임부(20)에는 상부커터홀더(22)가 고정되는데 유지보수작업을 용이하게 하기 위해 조립 및 분해가 용이하게 구성할 필요가 있다.
이를 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 극판 커팅장치(100)는, 상부커터홀더(22)를 상부커터(21)가 삽입되도록 단턱이 형성된 홀더본체(221)와, 상부커터(21)에 구비된 요홈과 걸림고정되면서 홀더본체(221)와 체결되는 커터커버(222)로 구성하는 한편, 상부커터홀더(22)와 승강블럭(23)간에는 힌지어셈블리(27)로 고정시킨다.
상기 힌지어셈블리(27)는 승강블럭(23)과 좌우로 회전가능하게 힌지볼트(272)에 의해 체결되고 상부커터홀더(22)와는 상하로 회전가능하게 힌지핀(273)에 의해 체결되는 힌지브래킷(271)과, 절단작업시에 유격이 발생되는 것을 방지하기 위해 상부커터홀더(22)와 승강블럭(23) 간에 체결되는 knife open bolt(274)를 포함하여 이루어진다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 구동부(30)의 작동상태도 및 체결상태도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 구동부(30)의 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 2차전지용 극판 커팅장치(100)의 구동부(30)는 모터커버(331)와 모터브래킷(33) 및 벨트풀리(35)를 포함하여 이루어지고, 상기 모터브래킷(33)은 지지프레임부(10)에 고정되어 모터축(32)과 스크류(31)에 회전가능하게 체결된다. 또한 상기 구동벨트(34)가 감착되는 벨트풀리(35)가 한 쌍으로 구비되어 모터축(32)의 회전력을 스크류(31)로 전달시키는 역할을 한다.
특히 본 발명의 극판 커팅장치(100)는 스크류(31)와 벨트풀리(35)의 사이에 가압편(36)과 허브(37)가 구비되는 것이 바람직하다.
상기 가압편(36)은 수직방향으로 복수의 관통홀(361)이 구비되고, 환형의 일 측이 절개되어 횡단면이 "C"형상으로 이루어진다. 가압편(36)의 외주연은 후술되는 허브(37)에 의해 벨트풀리(35)의 내주연에 밀착됨으로써 벨트풀리(35)의 회전시에 함께 연동하여 회전하게 된다.
상기 허브(37)는 스크류(31)의 외주연을 감싸도록 원통 형상으로 이루어지며, 말단부에는 플랜지(371)가 형성되어 가압편(36)의 관통홀(361)과 체결되는 복수의 가압구(372)가 구비된다. 이러한 가압구(372)가 가압편(36)의 관통홀(361)에 체결되면, 허브(37)의 내주연은 스크류(31)의 외주연과 밀착되고 허브(37)의 외주연은 가압편(36)의 외주연과 밀착이 이루어지게 되어 벨트풀리(35)의 내주연과 가압편(36) 및 허브(37)의 마찰력에 의해 스크류(31)로 회전력이 전달된다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 푸셔부(40)의 작동상태도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 푸셔부(40)는 푸셔베이스(43)와 탄성부재(44)를 포함하여 이루어진다.
상기 푸셔베이스(43)는 그립브래킷(46)을 통해 상부그립(41)이 고정되고, 승강블럭(23)과는 슬라이딩 가능하게 체결된다. 이를 위해 승강블럭(23)에는 복수의 레일(26)이 구비되고, 푸셔베이스(43)에는 레일 홈이 형성된 레일가이드(47)가 구비된다.
상기 탄성부재(44)는 지지프레임부(10) 및 푸셔베이스(43) 간에 체결되어, 푸셔베이스(43)를 하부로 견인하는 역할을 한다. 이때 상부그립(41)은 절단작업을 수행할 때에만 하강될 필요가 있으므로, 승강블럭(23)에는 스토퍼(25)를 돌출형성시키고 푸셔베이스(43)에는 스토퍼(25)의 상단부와 접촉되는 걸림단(45)을 더 구비한다. 이로써 푸셔베이스(43)는 탄성부재(44)에 의해 승강블럭(23)과 연동하여 하강운동을 하게 되고, 상부그립(41)과 하부그립(42)에 의해 극판이 고정되면 상부커터(21)는 일정거리만큼 더 하강하여 극판을 절단하게 된다. 탄성부재(44)는 도시된 바와 같이 인장스프링을 이용할 수도 있으나 당업자 수준에서 자유롭게 설계변경이 가능하다.
따라서 푸셔부(40)는 지지프레임부(10)와 체결되는 탄성부재(44)와 이동프레임부(20)에 형성된 스토퍼(25)의 상단부와 접촉되는 걸림단(45)이 구비됨으로써, 별도의 구동수단 없이도 이동프레임부(20)와 연동하여 승강운동이 이루어질 수 있는 장점이 있다.
도 11a 내지 도 11d는 본 발명의 일 실시예에 따른 석션부(50)의 체결상태도 및 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 2차전지용 극판 커팅장치(100)는 석션공(53)과 석션파이프(54)가 구비된 상부가이드(51) 및 하부가이드(52)를 포함하여 이루어진다.
상기 상부가이드(51)는 상부브래킷(121)에 고정되고 극판 상부에 위치하며, 상기 하부가이드(52)는 하부커터(11)와 돌출단(124)에 고정되고 극판 하부에 위치된다. 이때 상?하부가이드(51,52)에는 하부커터(11) 측으로 관통형성된 복수의 석션공(53)이 구비되고, 석션파이프(54)는 이러한 석션공(53)에 삽입되어 절단작업시에 탈락되는 활물질을 외부로 배출시키게 된다.
도시된 바와 같이, 상부가이드(51)의 석션공(53)은 하부커터(11)의 양 단부 및 상부가이드(51)의 일 측으로 분기되어 연통된다. 또한 하부가이드(52)의 석션공(53)은 하부커터(11)의 일 측면을 향해 형성된다. 그러나 도면 상의 석션공(53)의 위치는 일 실시예로 도시된 것이고 당업자 수준에서 자유롭게 그 형상 및 배치를 달리하여 구성할 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 하부커터(11) 및 지지브래킷(123)의 체결상태도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 2차전지용 극판 커팅장치(100)는 하부커터(11)가 안착되는 지지브래킷(123)의 상부면에 요철(125)이 형성될 수 있다.
전술한 바와 같이 하부커터홀더(12)의 일측에는 하부그립(42)이 고정되고 타측에는 석션공(53)이 형성된 하부가이드(52)가 구비되는데, 이때 하부가이드(52)에 의해서는 하부커터(11)의 일측에 존재하는 활물질은 배출가능하나 상부커터(21)의 이동통로가 되는 하부커터(11)와 하부브래킷(122) 간의 이격공간(14) 내에 존재하는 활물질은 배출이 곤란한 문제가 생긴다. 따라서 본 발명은 하부커터(11)가 안착되는 지지브래킷(123)의 상부면에 요철(125)을 형성하여 하부커터(11) 및 하부브래킷(122)의 이격공간(14) 내에 존재하는 활물질도 하부커터(11)의 하부를 통해 원활하게 외부로 배출시킬 수 있는 장점이 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서부(60)의 체결상태도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 2차전지용 극판 커팅장치(100)는 센서부(60)와 제어부가 더 포함될 수 있다.
상기 센서부(60)는 센서(61)와 센서체크핀(62)을 포함하며, 상기 센서(61)는 센서브래킷(63)에 의해 지지프레임부(10)에 고정되고 상기 센서체크핀(62)은 승강블럭(23)에 고정된다. 센서(61)와 센서체크핀(62)은 기 공지된 다양한 수단이 채용될 수 있다.
상기 제어부는 센서부(60)를 통해 입력된 정보를 이용하여 구동부(30)를 제어하는 역할을 하며, 상부커터(21)가 고정된 이동프레임부(20)의 승강운동을 정확하게 조절하여 절단작업의 신뢰성을 확보하는 동시에 장치의 파손을 방지할 수 있게 된다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명인 2차전지용 극판 커팅장치(100)는 커터의 연마작업에 따라 커터 폭이 감소하더라도 절단면을 일정하게 유지시킬 수 있어서 커터날의 손상이나 이물질 발생을 최소화시킬 수 있고 커터를 자주 교체할 필요가 없으므로 유지보수비용을 크게 절감시킬 수 있으며, 커터에 작용되는 부하를 일정하게 유지할 수 있기 때문에 커터의 수명을 연장시키고 균일한 커팅면을 얻을 수 있는 장점이 있다. 또한 장치의 전반적인 구성을 단순화하는 한편 절단작업의 신뢰성도 확보할 수 있는 장점이 있다.
100 : 2차전지용 극판 커팅장치
10 : 지지프레임부 11 : 하부커터
11' : 하부커터 체결면 12 : 하부커터홀더
121 : 상부브래킷 122 : 하부브래킷
123 : 지지브래킷 124 : 돌출단
125 : 요철 13 : 레일가이드
14 : 이격공간
20 : 이동프레임부 21 : 상부커터
21' : 상부커터 체결면 22 : 상부커터홀더
221 : 홀더본체 222 : 커터커버
23 : 승강블럭 24 : 이송너트
25 : 스토퍼 26 : 레일
27 : 힌지어셈블리 271 : 힌지브래킷
272 : 힌지볼트 273 : 힌지핀
274 : knife open bolt
30 : 구동부 31 : 스크류
32 : 모터축 33 : 모터브래킷
331 : 모터커버 34 : 구동벨트
35 : 벨트풀리 36 : 가압편
361 : 관통홀 37 : 허브
371 : 플랜지 372 : 가압구
40 : 푸셔부 41 : 상부그립
42 : 하부그립 43 : 푸셔베이스
44 : 탄성부재 45 : 걸림단
46 : 그립브래킷 47 : 레일가이드
50 : 석션부 51 : 상부가이드
52 : 하부가이드 53 : 석션공
54 : 석션파이프 60 : 센서부
61 : 센서 62 : 센서체크핀
63 : 센서브래킷

Claims (9)

  1. 하부커터가 고정된 하부커터홀더가 체결되는 지지프레임부;와
    상부커터가 고정된 상부커터홀더가 체결되고, 상하로 승강되는 이동프레임부;
    상기 이동프레임부를 승강시키는 구동부; 및
    상기 상?하부커터에 의한 절단작업시에 극판을 고정시키고, 상부그립과 하부그립이 구비된 푸셔부;를 포함하여 이루어지며,
    상기 하부커터홀더에 고정되는 하부커터의 체결면과 상기 상부커터홀더에 고정되는 상부커터의 체결면은 서로 일치되되,
    상기 하부커터홀더는,
    상기 지지프레임부과 체결되는 상부브래킷과 상기 하부그립에 일 측이 체결되는 하부브래킷 및 상기 하부커터의 양단과 하단을 각각 지지하고 개방된 지지브래킷이 일체로 구비되고,
    상기 하부브래킷의 타 측 양단에는 상기 하부커터의 단부가 체결되는 돌출단이 형성되어, 상기 돌출단의 사이로 상기 하부커터 및 하부브래킷이 서로 이격되어 설치되는 것을 특징으로 하는 2차전지용 극판 커팅장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 상부커터의 양 단부는 중심부로부터 상향 또는 하향으로 경사지게 형성되고, 상기 하부커터는 수평으로 형성되는 것을 특징으로 하는 2차전지용 극판 커팅장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 이동프레임부는,
    상기 지지프레임부와 슬라이딩 가능하게 체결되는 승강블럭과, 상기 승강블럭에 고정되고 상기 구동부에 의해 회전하는 스크류와 체결되는 이송너트가 구비되는 것을 특징으로 하는 2차전지용 극판 커팅장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 구동부는,
    상기 지지프레임부에 고정되고 모터축 및 상기 스크류가 회전가능하게 체결되는 모터브래킷과, 상기 모터축의 회전력을 상기 스크류로 전달시키는 구동벨트와 한 쌍의 벨트풀리를 포함하여 이루어지고,
    상기 스크류와 벨트풀리의 사이에는,
    수직방향으로 복수의 관통홀이 구비되고 횡단면이 "C"형상인 가압편과, 상기 스크류의 외주연을 감싸고 단부에 형성된 플랜지에는 상기 관통홀과 체결되는 복수의 가압구가 구비된 허브가 구비됨으로써, 상기 벨트풀리의 내주연과 가압편 및 허브의 마찰력에 의해 상기 스크류로 회전력이 전달되는 것을 특징으로 하는 2차전지용 극판 커팅장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 푸셔부는,
    상기 승강블럭과 슬라이딩 가능하게 체결되고 일측에는 상기 상부그립이 고정되는 푸셔베이스와, 상기 지지프레임부 및 푸셔베이스를 상하로 견인하는 탄성부재를 포함하며,
    상기 푸셔베이스에는 상기 승강블럭에 돌출형성된 스토퍼의 상단부와 접촉되는 걸림단이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 2차전지용 극판 커팅장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 상부브래킷에 고정되고 극판 상부에 위치되는 상부가이드와, 상기 하부커터 및 돌출단에 고정되고 극판 하부에 위치되는 하부가이드를 포함하는 석션부;가 더 구비되고,
    상기 상?하부가이드에는 상기 하부커터측으로 관통형성된 복수의 석션공과, 상기 석션공에 삽입되어 활물질을 외부로 배출시키는 석션파이프가 구비되는 것을 특징으로 하는 2차전지용 극판 커팅장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 하부커터가 안착되는 지지브래킷의 상부면에는 요철이 형성되어, 상기 하부커터 및 하부브래킷의 이격공간내의 활물질을 원활하게 배출시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 2차전지용 극판 커팅장치.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 지지프레임부에 고정되는 센서와, 상기 승강블럭에 고정되는 센서체크핀을 포함하는 센서부;와
    상기 센서부의 정보를 입력받아 상기 구동부의 작동을 조절하는 제어부;가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 2차전지용 극판 커팅장치.
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