JP7741587B2 - Unwinding device for secondary battery electrode manufacturing process - Google Patents
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Description
本発明は、二次電池の電極を製造するための各種の工程に用いることができる二次電池電極の製造工程用巻出し装置に関するものであって、より詳しくは、消尽間近の既存原反と新たに使用する新規原反間の連結を自動的に迅速に連結することができる、二次電池電極の製造工程用巻出し装置に関するものである。 The present invention relates to an unwinding device for the secondary battery electrode manufacturing process that can be used in various processes for manufacturing secondary battery electrodes. More specifically, the present invention relates to an unwinding device for the secondary battery electrode manufacturing process that can automatically and quickly connect an existing raw roll that is about to be used up with a new raw roll that will be used.
二次電池は、充電が可能な電池であって、携帯電話、パソコン、カムコーダ、自動車などのような多様な機器のバッテリーとして用いられている。また、二次電池は、予め製造された電極(正極、負極)と分離膜を交互に積層させた構造、例えば、正極(負極)/分離膜/負極(正極)/分離膜/正極(負極)などの積層構造を有する。 Secondary batteries are rechargeable batteries used in a variety of devices, including mobile phones, personal computers, camcorders, and automobiles. Secondary batteries also have a structure in which prefabricated electrodes (positive and negative electrodes) and separators are alternately stacked, for example, a stacked structure of positive electrode (negative electrode)/separator/negative electrode (positive electrode)/separator/positive electrode (negative electrode).
前記のような二次電池の電極(正極、負極)を製造するための工程は、一般的にコーティング工程、ロールプレス工程、スリット工程、ノッチング工程、および乾燥工程を含む。 The process for manufacturing electrodes (positive and negative electrodes) for such secondary batteries generally includes a coating process, a roll press process, a slitting process, a notching process, and a drying process.
コーティング工程では、集電体(負極の場合、主に銅箔、正極の場合、主にアルミニウム箔)、すなわち、コーティング用原反の一表面または両表面に活物質がコーティングされ、ロールプレス工程ではこのように集電体の表面に活物質がコーティングされた原反、すなわちロールプレス用原反が一対のプレスロールの間を通過しながら圧縮される。 In the coating process, an active material is coated on one or both surfaces of the current collector (mainly copper foil for negative electrodes, and mainly aluminum foil for positive electrodes), i.e., the raw material for coating. In the roll pressing process, the raw material with the active material coated on the surface of the current collector, i.e., the raw material for roll pressing, is compressed as it passes between a pair of press rolls.
ロールプレス工程が行われた後、集電体の表面に複数列の活物質層が平行に配列された原反、すなわち、スリット用原反が形成されるが、前記スリット工程では、スリット用原反の無地部と活物質層の境界が切断される。ここで、無地部は、活物質層の各列の間で外部に露出した集電体の部位である。 After the roll pressing process, a raw sheet for slitting is formed, in which multiple rows of active material layers are arranged in parallel on the surface of the current collector. During the slitting process, the boundaries between the plain areas of the raw sheet for slitting and the active material layers are cut. Here, the plain areas are the parts of the current collector exposed to the outside between each row of active material layers.
スリット工程が行われると、1列の活物質層および1列の無地部を有する原反、すなわち、ノッチング用原反が複数個獲得される。そして、ノッチング工程では、各ノッチング用原反の無地部に電極タブが一定の間隔で形成される。 After the slitting process, multiple rolls of material for notching are obtained, each having one row of active material layers and one row of uncoated areas. Then, in the notching process, electrode tabs are formed at regular intervals on the uncoated areas of each roll of material for notching.
ノッチング工程が行われると、複数の電極タブを有する1列の無地部および1列の活物質層を有する原反、すなわち、乾燥用原反が獲得され、乾燥工程では、この乾燥用原反が乾燥され、活物質層から水分が除去される。このような乾燥工程は、1つの工程でノッチング工程以後にすぐに行われたりもする。 After the notching process, a raw roll (i.e., a drying roll) is obtained, which has one row of blank areas with multiple electrode tabs and one row of active material layers. In the drying process, this drying roll is dried to remove moisture from the active material layers. This drying process can also be performed as a single process immediately after the notching process.
前記のように二次電池の電極(正極、負極)を製造する際は、いくつかの工程が行われるが、このときの各工程は、ロール・ツー・ロール方式で行われる。したがって、各工程では、工程前の原反(コーティング用原反、ロールプレス用原反、スリット用原反、ノッチング用原反、乾燥用原反)を解反するための巻出し装置と、工程後の原反を巻き付けるための巻取り装置が用いられている。そして、各工程の巻出し装置では、先に使用中に消尽間近の既存原反と新たに使用する新規原反とを互いに連結する作業が要求されるが、このような連結作業としては、韓国登録特許公報第10-2136524号公報(フィルム連結装置)、韓国登録特許第10-2209233号公報(非オーバーラップ方式の原反連結装置)、韓国登録特許第10-2484659号公報(無気泡フィルム連結装置)、韓国公開特許第10-2023-0052226号公報(フィルム連結装置)に開示されている技術の採択を考慮することができる。 As mentioned above, several processes are carried out when manufacturing electrodes (positive and negative electrodes) for secondary batteries, and each process is carried out using the roll-to-roll method. Therefore, each process uses an unwinding device to unwind the raw material rolls before the process (raw material rolls for coating, roll press, slitting, notching, and drying), and a winding device to wind the raw material rolls after the process. Furthermore, the unwinding device for each process requires the first step of connecting the existing roll that is about to be used up with the new roll that will be used. For this connection work, it is possible to consider adopting the technologies disclosed in Korean Patent Publication No. 10-2136524 (Film Connecting Device), Korean Patent Publication No. 10-2209233 (Non-Overlapping Type Roll Connecting Device), Korean Patent Publication No. 10-2484659 (Bubble-Free Film Connecting Device), and Korean Patent Publication No. 10-2023-0052226 (Film Connecting Device).
前記韓国登録特許公報および韓国公開特許公報に開示された技術では、第一に、新規原反を既存原反と連結できる位置まで牽引する作業が作業者によって手動で行われ、第二に、新規原反と既存原反とを連結するための連結テープをサクションロールに吸着させる作業も同様に作業者によって手動で行われているため、既存原反と新規原反との間の連結作業が自動的に行われない問題がある。 The technology disclosed in the above-mentioned Korean registered patent publication and Korean published patent publication has the following problems: first, the work of pulling the new roll to a position where it can be connected to the existing roll is performed manually by an operator; and second, the work of attaching the connecting tape for connecting the new roll to the existing roll to the suction roll is also performed manually by an operator; therefore, the connecting work between the existing roll and the new roll is not performed automatically.
したがって、本発明は、従来、作業者によって手動で行われていた前記の作業を自動的に迅速に行われるようにする技術を提供するものである。 The present invention therefore provides technology that enables the above tasks, which have traditionally been performed manually by workers, to be performed quickly and automatically.
本発明は、二次電池電極の製造に既に用いられている既存原反が巻き付けられた既存原反用ターレットロール、および、前前記既存原反が消尽間近になったとき、前記既存原反と連結される新規原反が巻き付けられた新規原反用ターレットロールを含むターレットと、前記新規原反用ターレットロールに巻き付けられた前記新規原反の端部を、前記ターレットの前方および前記既存原反の下部に位置する牽引終了位置まで自動的に牽引する新規原反自動牽引装置と、を含む、二次電池電極の製造工程用巻出し装置を提供する。前記新規原反用ターレットロールに巻き付けられた前記新規原反では、接着力のないフラップを備えた仕上げ接着テープが、前記新規原反の端部および前記端部に隣接する新規原反の部位である端部隣接部位に接着されている。そして、前記新規原反自動牽引装置は、前記新規原反用ターレットロールに巻き付けられた前記新規原反の端部を最後方位置で吸着し、前記牽引終了位置まで前進するように設けられた吸着胴体と、および前記吸着胴体に固定され、前記新規原反の端部に接着された部位以外の前記仕上げ接着テープの部位を前記最後方位置で吸着し、前記吸着胴体と共に前進する吸着カップと、を含む。 The present invention provides an unwinding device for a secondary battery electrode manufacturing process, which includes a turret including an existing roll turret roll wound with an existing roll already used in the manufacture of secondary battery electrodes, and a new roll turret roll wound with a new roll to be connected to the existing roll when the previous existing roll is nearly exhausted, and an automatic new roll pulling device that automatically pulls the end of the new roll wound around the new roll turret roll to a pulling end position located in front of the turret and below the existing roll. On the new roll wound around the new roll turret roll, a finishing adhesive tape with a non-adhesive flap is adhered to the end of the new roll and to an end-adjacent portion of the new roll adjacent to the end. The new web automatic pulling device includes a suction body that is arranged to pick up the end of the new web wound around the new web turret roll at its rearmost position and advance to the pulling end position, and a suction cup that is fixed to the suction body and picks up the portion of the finishing adhesive tape other than the portion adhered to the end of the new web at its rearmost position and advances together with the suction body.
前記吸着カップに吸着される前記仕上げ接着テープの部位には、前記フラップの少なくとも一部が含まれることが好ましい。 It is preferable that the portion of the finishing adhesive tape that is adsorbed to the suction cup includes at least a portion of the flap.
前記仕上げ接着テープと前記端部隣接部位との間の分離は、前記吸着胴体および前記吸着カップが前記最後方位置にある状態で、前記新規原反用ターレットロールが前記新規原反を解反する方向に回転させることによって行われることができる。 Separation between the finishing adhesive tape and the adjacent end portion can be achieved by rotating the new web turret roll in the direction of unwinding the new web while the suction body and the suction cup are in the rearmost position.
これとは異なり、前記仕上げ接着テープと端部隣接部位との間の分離は、前記吸着胴体および前記吸着カップが前記最後方位置から前記フラップの少なくとも一部が前記吸着カップに吸着された状態が維持される程に微細に前進した状態で、前記新規原反用ターレットロールが前記新規原反を解反する方向に回転することによって行われることもできる。 Alternatively, separation between the finishing adhesive tape and the adjacent end portion can be achieved by slightly advancing the suction body and the suction cup from their rearmost positions to such an extent that at least a portion of the flap remains attached to the suction cup, and then rotating the new web turret roll in the direction of releasing the new web.
前記二次電池電極の製造工程用巻出し装置は、連結接着テープを接着面が外側に向かうように吸着している吸着ロールを含み、前記新規原反の端部が前記牽引終了位置まで牽引された状態で、前記既存原反と新規原反を当接させ、両原反を共に切断した後、切断された前記既存原反の後端と前記新規原反の前端を前記連結接着テープで接着して連結するように設けられた原反連結装置と、前記吸着ロールの長手方向(左右方向)の一側に位置する連結接着テープ原反ロールに巻き付けられた連結接着テープ原反を、前記連結接着テープで形成しながら、前記連結接着テープを接着面が外側に向かうように前記吸着ロールの吸着領域内に位置させる過程を自動的に行う連結接着テープ自動供給装置と、さらに含む。 The unwinding device for the secondary battery electrode manufacturing process includes an adsorption roll that adsorbs the connecting adhesive tape with the adhesive surface facing outward, and further includes a web connecting device that, while the end of the new web is pulled to the pulling end position, brings the existing web and the new web together, cuts both webs, and then connects the rear end of the cut existing web and the front end of the new web with the connecting adhesive tape; and an automatic connecting adhesive tape supply device that automatically forms the connecting adhesive tape into the connecting adhesive tape, which is wound around the connecting adhesive tape web roll located on one side of the adsorption roll in the longitudinal direction (left-right direction), and positions the connecting adhesive tape within the adsorption area of the adsorption roll with the adhesive surface facing outward.
本発明によれば、新規原反が既存原反と連結接着テープで連結され得る位置まで自動的に迅速に牽引することができる。 The present invention allows a new roll of raw material to be automatically and quickly pulled to a position where it can be connected to an existing roll of raw material with connecting adhesive tape.
また、本発明によれば、前記連結接着テープが原反連結装置の吸着ロールに自動的に供給されることができる。 Furthermore, according to the present invention, the connecting adhesive tape can be automatically supplied to the suction roll of the raw material connecting device.
以下、本発明による二次電池電極の製造工程用巻出し装置の好ましい実施例を、図面を参照して詳細に説明する。以下にて使用される用語や単語は、通常または辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者は自身の発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則に基づいて、本発明の技術的思想に符合する意味と概念として解釈されるべきである。 A preferred embodiment of an unwinding device for a secondary battery electrode manufacturing process according to the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. The terms and words used below should not be interpreted in a limited way to their ordinary or dictionary meanings, but should be interpreted as meanings and concepts consistent with the technical concept of the present invention, based on the principle that the inventor can appropriately define the concepts of terms in order to best explain his or her invention.
以下では、本発明による二次電池電極の製造工程用巻出し装置100を詳細に説明するが、図1において左側を後方、右側を前方として設定し、前方から後方を見たときを基準に左右側を設定して説明する。そして、巻出し装置100は、二次電池の電極(正極、負極)を製造するための工程(コーティング工程、ロールプレス工程、スリット工程、ノッチング工程、乾燥工程)に用いられることができ、前記工程で使用される原反(コーティング用原反、ロールプレス用原反、スリット用原反、ノッチング用原反、乾燥用原反)を原反10、20として用いる。 The unwinding device 100 for the manufacturing process of secondary battery electrodes according to the present invention will be described in detail below. In FIG. 1, the left side is defined as the rear and the right side as the front, and the left and right sides will be described based on a front-to-rear view. The unwinding device 100 can be used in processes (coating process, roll pressing process, slitting process, notching process, drying process) for manufacturing electrodes (positive electrode, negative electrode) for secondary batteries, and uses the raw webs 10 and 20 as raw webs used in these processes (coating raw web, roll pressing raw web, slitting raw web, notching raw web, drying raw web).
このような本発明による巻出し装置100は、図1に示すように、ターレット110と、新規原反自動牽引装置200と、原反連結装置300とを含む。また、巻出し装置100は、動作を全体的に制御するための制御器(図示せず)も含む。 As shown in FIG. 1, the unwinding device 100 according to the present invention includes a turret 110, a new automatic web pulling device 200, and a web connecting device 300. The unwinding device 100 also includes a controller (not shown) for controlling the overall operation.
前記原反連結装置300としては、公知の原反連結装置のうち、本発明による巻出し装置100の一構成として使用することができるものであれば、いずれも使用することができる。ただし、以下では、本発明の明確な理解および説明の便宜上、先行文献として提示した韓国登録特許第10-2484659号公報の「無気泡フィルム連結装置」を原反連結装置300として例示する。そして、前記原反連結装置300の構成および作動は、韓国登録特許第10-2484659号公報の開示を引用し、以下では、本発明による巻出し装置100の理解に必要な程度でのみ説明する。 The web connecting device 300 may be any known web connecting device that can be used as a component of the unwinding device 100 according to the present invention. However, for the sake of clarity and explanation of the present invention, the "Bubble-Free Film Connecting Device" of Korean Patent Registration No. 10-2484659, which has been cited as a prior art document, will be used as an example of the web connecting device 300. The structure and operation of the web connecting device 300 will be described below only to the extent necessary for understanding the unwinding device 100 according to the present invention, with reference to the disclosure of Korean Patent Registration No. 10-2484659.
前記ターレット110は、図1に示すように180度の間隔で離隔して、それぞれ独立して回転することができる既存原反用ターレットロール111および新規原反用ターレットロール112を備える。そして、ターレット110は、それ自体でも回転可能なように設けられるが、この回転が行われると、前記の2つのターレットロール111、112が位置を変更するようになる。 As shown in Figure 1, the turret 110 includes an existing web turret roll 111 and a new web turret roll 112, which are spaced 180 degrees apart and can rotate independently. The turret 110 is also designed to be able to rotate by itself, and when this rotation occurs, the two turret rolls 111 and 112 change positions.
既存原反用ターレットロール111には、既に使用されている既存原反10が巻き付けられており、新規原反用ターレットロール112には既存原反10が消尽間近になったとき、前記既存原反10と連結される新規原反20が巻き付けられている。そして、新規原反用ターレットロール112に巻き付けられた前記新規原反20では、図2に示すように仕上げ接着テープ30が、新規原反20の端部22およびこの端部22に隣接する新規原反20の部位である端部隣接部位24に接着されている。新規原反20の端部22は、前記のような仕上げ接着テープ30によって、巻き解かれないように仕上げられる。また、仕上げ接着テープ30は、接着力のないフラップ32を備える。 The existing roll 10, which has already been used, is wound around the existing roll turret roll 111, and the new roll 20, which is to be connected to the existing roll 10 when it is nearly exhausted, is wound around the new roll turret roll 112. As shown in Figure 2, the new roll 20 wound around the new roll turret roll 112 has a finishing adhesive tape 30 adhered to the end 22 of the new roll 20 and the end-adjacent portion 24 of the new roll 20 adjacent to the end 22. The end 22 of the new roll 20 is finished by the finishing adhesive tape 30 to prevent it from unwinding. The finishing adhesive tape 30 also has a non-adhesive flap 32.
このような仕上げ接着テープ30は、新規原反20の中央に1つだけ設けられてもよく、複数個設けられ、新規原反20の幅方向(左右方向)に羅列されてもよい。以下では、1つの仕上げ接着テープ30が設けられた例を基に説明する。 A single finishing adhesive tape 30 may be provided in the center of the new web 20, or multiple tapes may be provided and lined up across the width (left-right) of the new web 20. The following explanation is based on an example in which one finishing adhesive tape 30 is provided.
既存原反10は、消尽間近になるまで継続して前進するが、既存原反10のこのような前進が行われる間、前記新規原反自動牽引装置200は、新規原反用ターレットロール112に巻き付かれた新規原反20の端部を予め設定された牽引終了位置まで自動的に牽引する。 The existing web 10 continues to advance until it is nearly exhausted. While the existing web 10 is advancing in this manner, the new web automatic pulling device 200 automatically pulls the end of the new web 20 wound around the new web turret roll 112 to a preset pulling end position.
このような新規原反自動牽引装置200は、図2および図3(A)に示すように、吸着胴体210および吸着カップ230を含むことができる。 Such a novel automatic raw fabric pulling device 200 may include a suction body 210 and a suction cup 230, as shown in Figures 2 and 3(A).
吸着胴体210は、新規原反20の左右幅と同様の左右幅を有し、巻出し装置100の全体的な枠組みをなすフレーム(図示せず)に前後進できるように結合され、前記制御器により制御される駆動手段(図示せず)の作動時、最後方位置と牽引終了位置(最前方位置)との間を行き来しながら前後進をする。また、吸着胴体210は、裏面を吸着面とし、この吸着面には吸気孔212が形成されている。吸着胴体210の吸着面(裏面)には、新規原反20の端部22が吸着される。 The suction body 210 has a width equal to that of the new web 20, and is connected to a frame (not shown) that forms the overall framework of the unwinding device 100 so that it can move back and forth. When the drive means (not shown) controlled by the controller is activated, the suction body 210 moves back and forth between the rearmost position and the end-of-pulling position (forward-most position). The back surface of the suction body 210 serves as a suction surface, and an air intake hole 212 is formed on this suction surface. The end 22 of the new web 20 is suctioned to the suction surface (back surface) of the suction body 210.
前記最後方位置は、図1および図2に示すように、吸着胴体210と新規原反20の端部22がこの端部22に接着された仕上げ接着テープ30部位(以下、「上側部位」という)の厚み分だけ離れたほぼ接触した位置である。そして、最前方位置である牽引終了位置は、図4に示すように、ターレット110の前方および既存原反10の下部にある位置、より具体的には、原反連結装置300の下側吸気ブロック330よりもより前方にある位置である。 As shown in Figures 1 and 2, the rearmost position is a position where the suction body 210 and the end 22 of the new web 20 are almost in contact, separated by the thickness of the finishing adhesive tape 30 portion (hereinafter referred to as the "upper portion") adhered to the end 22. The forwardmost position, or pulling end position, is a position in front of the turret 110 and below the existing web 10, more specifically, a position further forward than the lower air intake block 330 of the web connecting device 300, as shown in Figure 4.
前記吸着カップ230は、ブラケット220を介して吸着胴体210の下面に固定される。この場合、ブラケット220は、吸着胴体210の下面に固定され、吸着カップ230はブラケット220の結合孔222に挿入され固定されることができる。吸着カップ230は、漏斗状に形成され、その裏面を開放面とし、この開放裏面で吸気が行われる。図3(A)には、吸着カップ230の開放裏面が円形状に示されているが、吸着カップ230の開放裏面はその他の形態(例えば、四角形など)に形成されていても差し支えない。また、吸着カップ230は、ゴム、シリコンなどのようなふわふわとした材質を有する。 The suction cup 230 is fixed to the underside of the suction body 210 via the bracket 220. In this case, the bracket 220 is fixed to the underside of the suction body 210, and the suction cup 230 can be inserted into the connecting hole 222 of the bracket 220 and fixed. The suction cup 230 is funnel-shaped with an open back surface, through which air is sucked. Although the open back surface of the suction cup 230 is shown as being circular in FIG. 3A, the open back surface of the suction cup 230 may be formed in other shapes (e.g., rectangular). The suction cup 230 is made of a soft material such as rubber or silicone.
前記最後方位置での吸着カップ230の開放裏面は、仕上げ接着テープ30の前記上側部位以外の部位(以下、「下側部位」という)と接触する。そして、最後方位置にある吸着カップ230にて吸気が行われると、仕上げ接着テープ30の前記下側部位が吸着カップ230の開放裏面に吸着され、この状態で吸着カップ230は、吸着胴体210と共に前進する。 The open back surface of the suction cup 230 in the rearmost position comes into contact with a portion of the finishing adhesive tape 30 other than the upper portion (hereinafter referred to as the "lower portion"). When air is drawn into the suction cup 230 in the rearmost position, the lower portion of the finishing adhesive tape 30 is attracted to the open back surface of the suction cup 230, and in this state, the suction cup 230 moves forward together with the suction body 210.
前述したような新規原反自動牽引装置200の作動過程は、以下のとおりである。 The operating process of the new automatic raw fabric pulling device 200 described above is as follows:
吸着胴体210および吸着カップ230が、図2に示すように、最後方位置にある状態で吸気が行われると、吸着胴体210の裏面(吸着面)には新規原反の端部22および仕上げ接着テープ30の上側部位が吸着され、吸着カップ230の開放裏面には仕上げ接着テープ30の下側部位が吸着される。そして、このような吸着状態が維持されながら、吸着胴体210および吸着カップ230は、図4に示すような牽引終了位置まで前進するが、この過程では仕上げ接着テープ30の下側部位が端部隣接部位24から分離され、新規原反の端部22と仕上げ接着テープ30が牽引終了位置まで牽引される。 When air is suctioned with the suction body 210 and suction cups 230 in their rearmost positions as shown in FIG. 2, the end 22 of the new web and the upper portion of the finishing adhesive tape 30 are attracted to the back (suction surface) of the suction body 210, and the lower portion of the finishing adhesive tape 30 is attracted to the open back of the suction cup 230. While maintaining this suction state, the suction body 210 and suction cups 230 advance to the pulling end position as shown in FIG. 4. During this process, the lower portion of the finishing adhesive tape 30 separates from the end-adjacent portion 24, and the end 22 of the new web and the finishing adhesive tape 30 are pulled to the pulling end position.
一方、吸着カップ230に吸着される仕上げ接着テープ30の下側部位にはフラップ32の少なくとも一部が含まれることが好ましい。この場合には、フラップ32を前方に引っ張る作用が生じ、フラップ32が吸着カップ230に全く吸着されなかった場合に比べて、仕上げ接着テープ30の下側部位と端部隣接部位24との間の分離がより確実に行われることができる。 However, it is preferable that the lower portion of the finishing adhesive tape 30 that is adsorbed to the suction cup 230 includes at least a portion of the flap 32. In this case, the flap 32 is pulled forward, allowing for more reliable separation between the lower portion of the finishing adhesive tape 30 and the end adjacent portion 24 than if the flap 32 were not adsorbed to the suction cup 230 at all.
さらに、吸着胴体210および吸着カップ230で吸気が行われている状態で、新規原反用ターレットロール112が新規原反20を解反する方向(図1基準で時計回り)に回転するのがよいが、そうなると、フラップ32を上方に引っ張る作用が生じ、先に見た前方に引っ張る作用が生じた場合に比べて、仕上げ接着テープ30の下側部位と端部隣接部位24との間の分離がより確実に行われることができるからである。 Furthermore, while air is being drawn into the suction body 210 and suction cup 230, it is preferable for the new web turret roll 112 to rotate in the direction that releases the new web 20 (clockwise as seen in Figure 1). This causes the flap 32 to be pulled upward, which allows for more reliable separation between the lower portion of the finishing adhesive tape 30 and the end adjacent portion 24 than when the flap 32 is pulled forward as seen previously.
ここで、新規原反用ターレットロール112が新規原反20を解反する方向(図1基準時計回り)に回転するとき、吸着胴体210および吸着カップ230は最後方位置にあってもよく、最後方位置からフラップ32の少なくとも一部が吸着カップ230に吸着された状態が維持される程度にのみ微細に(例えば、数mm程度)前進した位置にあってもよい。前者の場合はフラップ32を上方に引っ張る作用のみが生じるのに対し、後者の場合はフラップ32を上方および前方の両方に引っ張る作用が生じ、仕上げ接着テープ30の下側部位と端部隣接部位24との間の分離を最も確実に行われることができるため、後者の場合がより好ましい。 Here, when the new web turret roll 112 rotates in the direction in which the new web 20 is unwound (clockwise as viewed in Figure 1), the suction body 210 and suction cup 230 may be in the rearmost position, or may be slightly advanced (e.g., a few millimeters) from the rearmost position so that at least a portion of the flap 32 remains attached to the suction cup 230. In the former case, only the flap 32 is pulled upward, whereas in the latter case, the flap 32 is pulled both upward and forward, which most reliably separates the lower portion of the finishing adhesive tape 30 from the end-adjacent portion 24, making the latter case more preferable.
一方、前記のような作動過程を通じて新規原反自動牽引装置200が牽引終了位置に前進する間、ターレット110が時計回り(図1参照)に回転し、3時方向にあった新規原反用ターレットロール112(図1参照)が4時方向に移動するようになる(図4参照)。 Meanwhile, while the new web automatic pulling device 200 advances to the pulling end position through the above-mentioned operating process, the turret 110 rotates clockwise (see FIG. 1), and the new web turret roll 112 (see FIG. 1), which was in the 3 o'clock position, moves to the 4 o'clock position (see FIG. 4).
そして、新規原反自動牽引装置200が牽引終了位置に予め到達した状態で既存原反10が消尽間近になると、既存原反10と新規原反20とを連結する作業が行われる。このときは、先に既存原反10の前進が中断され、その後、原反連結装置300の下側吸気ブロック330が上昇し、新規原反20を上面に吸着し、新規原反支持ロール340が上昇し、新規原反20を支持し、新規原反自動牽引装置200では吸気が解除される。また、それ以後は、原反連結装置300が原反連結作業、すなわち、既存原反10と新規原反20とを当接させ、両原反10、20を共に切断した後、切断された既存原反10の後端と新規原反20の前端とを連結接着テープ40で接着して連結する作業を自動的に行う。 When the new automatic web towing device 200 has already reached the towing end position and the existing web 10 is about to be used up, the existing web 10 and the new web 20 are connected. At this time, the forward movement of the existing web 10 is first halted, and then the lower air intake block 330 of the web connecting device 300 rises, adsorbing the new web 20 to its upper surface. The new web support roll 340 rises and supports the new web 20, and the air intake of the new automatic web towing device 200 is released. From this point on, the web connecting device 300 automatically performs the web connecting operation, i.e., bringing the existing web 10 and the new web 20 together, cutting both webs 10 and 20, and then connecting the rear end of the cut existing web 10 to the front end of the new web 20 with the connecting adhesive tape 40.
前記連結接着テープ40は、原反連結装置300の吸着ロール320にその接着面が外側に向かうように吸着されている。そして、従来は、連結接着テープ40を手作業で吸着ロール320の吸着領域に配置させた。しかし、本発明による巻出し装置100は、この配置を前記制御器によって全体的に制御されながら自動的に行われる連結接着テープ自動供給装置400をさらに含む。 The connecting adhesive tape 40 is attached to the suction roll 320 of the raw web connecting device 300 with its adhesive surface facing outward. Conventionally, the connecting adhesive tape 40 was manually placed in the suction area of the suction roll 320. However, the unwinding device 100 according to the present invention further includes an automatic connecting adhesive tape supply device 400 that automatically performs this placement under the overall control of the controller.
前記連結接着テープ自動供給装置400は、図5~図8に示すように、連結接着テープ原反ロール410と、繰出しロール420と、吸着テーブル460と、往復ローラ440と、カッター450と、を含むことができる。 As shown in Figures 5 to 8, the automatic connected adhesive tape supply device 400 can include a connected adhesive tape raw roll 410, a payout roll 420, a suction table 460, a reciprocating roller 440, and a cutter 450.
前記連結接着テープ原反ロール410は、吸着ロール320の左右方向一側(図5~図8には左側に示す)に位置するアイドルローラであって、連結接着テープ40となる連結接着テープ原反42を巻き付けている。前記連結接着テープ原反ロール410は、巻出し装置100の全体的な枠をなす前記フレーム(図示せず)に回転可能に支持されている。 The connected adhesive tape raw roll 410 is an idle roller located on one side of the suction roll 320 in the left-right direction (shown on the left side in Figures 5 to 8), and is wound with the connected adhesive tape raw roll 42 that becomes the connected adhesive tape 40. The connected adhesive tape raw roll 410 is rotatably supported by the frame (not shown) that forms the overall framework of the unwinding device 100.
前記吸着テーブル460は、連結接着テープ原反ロール410と吸着ロール320との間に位置するように前記フレーム(図示せず)に固定的に支持されており、一面(図5~図8には上面に示されている)を吸着面とし、吸着面中央に前後に延びる切断溝462を備える。また、吸着テーブル460の吸着面は、吸着ロール320の外面に対して段差を形成しない。 The suction table 460 is fixedly supported by the frame (not shown) so as to be positioned between the connected adhesive tape raw roll 410 and the suction roll 320. One surface (shown as the top surface in Figures 5 to 8) serves as an suction surface, and a cutting groove 462 extending back and forth is provided in the center of the suction surface. Furthermore, the suction surface of the suction table 460 does not form a step with respect to the outer surface of the suction roll 320.
前記繰出しロール420は、連結接着テープ原反ロール410と吸着テーブル460との間に位置し、前記制御器によって制御されるモータ(図示せず)によって回転し、前記フレーム(図示せず)に回転可能に支持される。また、繰出しロール420は、回転時に連結接着テープ原反ロール410に巻き付けられた連結接着テープ原反42を引っ張って吸着テーブル460に供給できるように設けられるが、このような繰出しロール420としては、吸着ロールを使用することができる。一方、繰出しロール420によって供給される連結接着テープ原反42は、接着面が吸着ロール320の外側(図5~図8にて上方)に向かう姿勢をとるようになる。 The payout roll 420 is located between the connected adhesive tape web roll 410 and the suction table 460, rotates by a motor (not shown) controlled by the controller, and is rotatably supported by the frame (not shown). The payout roll 420 is also configured so that, as it rotates, it can pull the connected adhesive tape web 42 wound around the connected adhesive tape web roll 410 and supply it to the suction table 460. An suction roll can be used as this payout roll 420. Meanwhile, the connected adhesive tape web 42 supplied by the payout roll 420 is oriented with its adhesive surface facing outward from the suction roll 320 (upward in Figures 5 to 8).
前記往復ローラ440は、前記制御器によって制御されるモータ(図示せず)の作動時、初期位置と最終位置との間で左右に進めるようにレール430に結合されている。また、前記レール430は、前記フレーム(図示せず)に固定され、吸着ロール320の上方から左右方向に沿って延びる。図面符号440aとして記載された部材は、往復ローラ440を上下に昇降させるためのシリンダである。 The reciprocating roller 440 is connected to a rail 430 so that it can move left and right between an initial position and a final position when a motor (not shown) controlled by the controller is operated. The rail 430 is fixed to the frame (not shown) and extends left and right from above the suction roll 320. The member indicated by reference numeral 440a is a cylinder for raising and lowering the reciprocating roller 440.
前記初期位置にある往復ローラ440は、切断溝462の左側に位置する吸着面の左側部位(吸着テーブル460の吸着面を意味する)と接触し、その後、右に進みながら切断溝462の右側に位置する吸着面の右側部位および吸着ロール320の表面と順次接触し、次いで吸着ロール320を離れ、前記最終位置まで右に進む。 The reciprocating roller 440, which is in the initial position, contacts the left portion of the suction surface (meaning the suction surface of the suction table 460) located to the left of the cutting groove 462, then moves to the right, sequentially contacting the right portion of the suction surface located to the right of the cutting groove 462 and the surface of the suction roll 320, then leaves the suction roll 320 and moves to the right to the final position.
前記往復ローラ440は、前記制御器によって制御されるブレーキ(図示せず)が作動すると回転することができず、作動しないと回転することができる。このようなブレーキとしては、往復ローラ440と共に移動する空圧シリンダ(図示せず)、および、この空圧シリンダ(図示せず)によって往復ローラ440の表面を加圧するまたは加圧しないブレーキパッド(図示せず)が備えられたものを使用することができる。 The reciprocating roller 440 cannot rotate when a brake (not shown) controlled by the controller is activated, and can rotate when the brake is not activated. Such a brake may include a pneumatic cylinder (not shown) that moves with the reciprocating roller 440, and a brake pad (not shown) that applies or does not apply pressure to the surface of the reciprocating roller 440 via the pneumatic cylinder (not shown).
前記カッター450は、レール430に結合されている。そして、カッター450は、前記制御器によって制御される空圧シリンダ452によって上下に昇降しながら吸着テーブル460の切断溝462を出入りできるように設けられており、前記空圧シリンダ452は、前記制御器によって制御されるモータなどによって前後進できるようにレール430に結合されている。 The cutter 450 is connected to the rail 430. The cutter 450 is raised and lowered by a pneumatic cylinder 452 controlled by the controller, allowing it to move in and out of the cutting groove 462 of the suction table 460. The pneumatic cylinder 452 is connected to the rail 430 so that it can be moved back and forth by a motor controlled by the controller.
上述した連結接着テープ自動供給装置400の作動過程は、以下のとおりである。 The operating process of the above-mentioned automatic connecting adhesive tape supply device 400 is as follows:
最初は、図5に示すように、連結接着テープ原反ロール410に巻き付けられた連結接着テープ原反42の端部が、吸着テーブル460の吸着面の左側部位に吸着されており、往復ローラ440は初期位置に置かれ、前記連結接着テープ原反42の端部の接着面に接着されている。 Initially, as shown in Figure 5, the end of the connected adhesive tape roll 42 wound around the connected adhesive tape roll 410 is adsorbed to the left side of the adsorption surface of the adsorption table 460, and the reciprocating roller 440 is placed in its initial position and adhered to the adhesive surface of the end of the connected adhesive tape roll 42.
その後、往復ローラ440が予め設定された分だけ1次移動し(右に進み)、図6に示す状態となる。1次移動時、吸着テーブル460の吸着力は維持され続け、往復ローラ440はブレーキの作動によって回転することができず、往復ローラ440に接着された連結接着テープ原反42の端部は、往復ローラ440に導かれ、図6に示すように吸着ロール320の吸着領域内に位置する。ここで、吸着ロール320の吸着領域は、吸気孔322が位置する領域を意味する。 The reciprocating roller 440 then makes a primary movement (to the right) a preset distance, resulting in the state shown in Figure 6. During this primary movement, the suction force of the suction table 460 is maintained, the reciprocating roller 440 cannot rotate due to the activation of the brake, and the end of the connected adhesive tape roll 42 adhered to the reciprocating roller 440 is guided by the reciprocating roller 440 and positioned within the suction area of the suction roller 320 as shown in Figure 6. Here, the suction area of the suction roller 320 refers to the area where the air intake holes 322 are located.
また、1次移動時、繰出しロール420が回転し、連結接着テープ原反42が右側に供給されるようになるが、このときは連結接着テープ原反42の供給速度が往復ローラ440の移動(右に進む)速度と同様になるように繰出しロール420の回転速度が制御され、これは往復ローラ440が連結接着テープ原反42の端部を導くことができず、単独で移動する(右に進む)ことを確実に防止するためである。 During the primary movement, the payout roll 420 rotates and the connected adhesive tape roll 42 is supplied to the right. At this time, the rotation speed of the payout roll 420 is controlled so that the supply speed of the connected adhesive tape roll 42 is the same as the movement speed (moving to the right) of the reciprocating roller 440. This is to reliably prevent the reciprocating roller 440 from being unable to guide the end of the connected adhesive tape roll 42 and moving independently (moving to the right).
前記のような1次移動が行われると、繰出しロール420が停止し、吸着テーブル460での吸気は維持され続け、吸着ロール320でも吸気が始まる。この後は、図6に示すように、カッター450によって連結接着テープ原反42が吸着テーブル460上で切断され、連結接着テープ40が形成される。吸着ロール320における吸気は、1次移動時から行われても差し支えない。 When the primary movement described above is performed, the payout roll 420 stops, air suction continues at the suction table 460, and air suction also begins at the suction roll 320. After this, as shown in Figure 6, the cutter 450 cuts the connected adhesive tape roll 42 on the suction table 460, forming the connected adhesive tape 40. Air suction at the suction roll 320 may begin from the time of the primary movement.
前記のような工程を通じて連結接着テープ40が形成された後、往復ローラ440が予め設定された分だけの2次移動し(右に進み)、図7に示す状態となる。2次移動時、繰出しロール420の停止は維持され続け、吸着テーブル460の吸着力が維持され、連結接着テープ原反42の切断端部は、吸着テーブル460に吸着され続けており、往復ローラ440はブレーキの作動によって依然として回転することができず、往復ローラ440に接着された連結接着テープ40の端部(右端)は、往復ローラ440に導かれ右に進む。このような2次移動が行われると、連結接着テープ40の両端(左右端)がいずれも吸着ロール320の吸着領域に位置するようになる。 After the connected adhesive tape 40 is formed through the above process, the reciprocating roller 440 makes a secondary movement (to the right) a preset distance, resulting in the state shown in Figure 7. During this secondary movement, the payout roll 420 remains stopped, the suction force of the suction table 460 is maintained, the cut end of the connected adhesive tape roll 42 continues to be adsorbed to the suction table 460, the reciprocating roller 440 is still unable to rotate due to the activation of the brake, and the end (right end) of the connected adhesive tape 40 adhered to the reciprocating roller 440 is guided by the reciprocating roller 440 and moves to the right. When this secondary movement occurs, both ends (left and right ends) of the connected adhesive tape 40 are positioned within the suction area of the suction roller 320.
2次移動が行われても往復ローラ440は、停止することなく右に進み続け、吸着ロール320を離れ、その後、図8に示すように、最終位置に到達すると右に進むのを止める。そして、2次移動が終了するとすぐにブレーキが解除され、このときから吸着ロール320から離れる前まで、往復ローラ440は回転しながら右に進む。もし、2次移動以後にも往復ローラ440が回転することができなければ、連結接着テープ40が往復ローラ440によって継続して導かれながら、吸着ロール320の吸着領域から離れてしまう。一方、2次移動が終了するとすぐにブレーキが解除され、往復ローラ440を回転することができる状態にすると、そのときから、往復ローラ440が吸着ロール320の吸着領域に吸着された連結接着テープ40から分離され、右に進むようになる。 Even when the secondary movement is performed, the reciprocating roller 440 continues to move to the right without stopping, leaving the suction roll 320, and then, as shown in Figure 8, stops moving to the right when it reaches its final position. Then, as soon as the secondary movement is completed, the brake is released, and from this point onwards, the reciprocating roller 440 continues to rotate and move to the right until it separates from the suction roll 320. If the reciprocating roller 440 is unable to rotate even after the secondary movement, the connected adhesive tape 40 will continue to be guided by the reciprocating roller 440 and will move away from the suction area of the suction roll 320. On the other hand, if the brake is released as soon as the secondary movement is completed, allowing the reciprocating roller 440 to rotate, the reciprocating roller 440 will separate from the connected adhesive tape 40 adsorbed to the suction area of the suction roll 320 and move to the right.
最終位置にある往復ローラ440は、シリンダ440aによって上昇した後、前記初期位置の垂直上方まで移動して(左に進んで)待機する。そして、吸着ロール320の連結接着テープ40が既存原反10と新規原反20との間の連結に用いられた後に初期位置まで下降し、そうすると、再び図5に示すような状態が形成される。 The reciprocating roller 440, which is in the final position, is raised by the cylinder 440a and then moves vertically above the initial position (to the left) to wait. The connecting adhesive tape 40 of the suction roll 320 is then used to connect the existing web 10 and the new web 20, and then it descends to the initial position, thereby again creating the state shown in Figure 5.
一方、前では新規原反用ターレットロール112が図1にて時計回りに回転するとき、新規原反20が解反されることを説明した。しかし、これとは逆に新規原反用ターレットロール112が図1にて反時計回りに回転するとき、新規原反20が解反される場合もあり得るが、この場合は仕上げ接着テープ30の下側部位が上側部位の上側に位置するようになるので、吸着カップ230が吸着胴体210の上面に固定される。そして、吸着カップ230は、吸着胴体210の上面および下面の両方に固定されることもできるが、このような新規原反自動牽引装置200は、新規原反20が解反される方向が時計回りであるのか、反時計回りであるのかとは関係なく用いられることができる。 As explained above, when the new web turret roll 112 rotates clockwise in FIG. 1, the new web 20 is unwound. However, conversely, the new web 20 may be unwound when the new web turret roll 112 rotates counterclockwise in FIG. 1. In this case, the lower portion of the finishing adhesive tape 30 is positioned above the upper portion, and the suction cups 230 are fixed to the upper surface of the suction body 210. The suction cups 230 may also be fixed to both the upper and lower surfaces of the suction body 210. This automatic new web pulling device 200 can be used regardless of whether the new web 20 is unwound clockwise or counterclockwise.
また、前では1つの吸着カップ230が用いられた例を説明したが、もし、仕上げ接着テープ30が複数個だとすれば、吸着カップ230も同様に仕上げ接着テープ30の個数と同じ個数が設けられる。 Also, while the example above describes the use of one suction cup 230, if there are multiple finishing adhesive tapes 30, the same number of suction cups 230 as the number of finishing adhesive tapes 30 should be provided.
また、前では吸着胴体210の裏面(吸着面)に吸気孔212が形成されることを説明した。しかし、図3(B)に示すように、吸着胴体210の裏面には、複数の吸着カップ232が左右方向に羅列されるように固定されてもよい。この場合、複数の吸着カップ232は、吸着カップ230と同様に構成され、吸着胴体210の裏面から若干突出するように構成される。吸着胴体210の裏面(吸着面)がこのような吸着カップ232を備えると、新規原反用ターレットロール112に巻き付けられた新規原反20の多様な曲率に柔軟に対処しながら新規原反の端部22を吸着することができる長所がある。 As previously explained, the air intake holes 212 are formed on the rear surface (suction surface) of the suction body 210. However, as shown in FIG. 3(B), a plurality of suction cups 232 may be fixed to the rear surface of the suction body 210 in a row in the left-right direction. In this case, the plurality of suction cups 232 are configured similarly to the suction cup 230 and are configured to slightly protrude from the rear surface of the suction body 210. Providing such suction cups 232 on the rear surface (suction surface) of the suction body 210 has the advantage of being able to flexibly accommodate various curvatures of the new web 20 wound around the new web turret roll 112 while adsorbing the end 22 of the new web.
また、前では連結接着テープ自動供給装置400が既存原反10と新規原反20の上面に接着される連結接着テープ40を吸着ロール320に自動供給する場合を説明した。ところで、韓国登録特許第10-2484659号公報のように既存原反10と新規原反20の下面に接着されるまた別の連結接着テープも使用されると、このような別の連結接着テープを別の吸着ロールに自動的に供給するときも、前記連結接着テープ自動供給装置400を適用することができる。 In addition, the above description has been given of a case in which the automatic connecting adhesive tape supply device 400 automatically supplies the connecting adhesive tape 40 adhered to the upper surfaces of the existing and new webs 10 and 20 to the suction roll 320. However, if a separate connecting adhesive tape is also used to adhere to the lower surfaces of the existing and new webs 10 and 20, as in Korean Patent Registration No. 10-2484659, the automatic connecting adhesive tape supply device 400 can also be applied to automatically supply this separate connecting adhesive tape to a separate suction roll.
以上、本発明はたとえ限定された実施例と図面によって説明されたが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者によって本発明の技術思想と下記に記載される請求の範囲の均等範囲内で多様に修正および変形することができ、上述した実施例を多様に組み合わせることができることは勿論である。 The present invention has been described above using limited examples and drawings, but the present invention is not limited thereto. Those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and variations within the technical spirit of the present invention and the scope of the claims set forth below, and may of course combine the above-described examples in various ways.
10:既存原反
20:新規原反
22:新規原反の端部
24:端部隣接部位
30:仕上げ接着テープ
32:フラップ
40:連結接着テープ
42:連結接着テープ原反
100:二次電池電極の製造工程用巻出し装置
110:ターレット
111:既存原反用ターレットロール
112:新規原反用ターレットロール
200:新規原反自動牽引装置
210:吸着胴体
220:ブラケット
230、232:吸着カップ
300:原反連結装置
310:上側移動ブロック
320:吸着ロール
330:下側吸気ブロック
400:連結接着テープ自動供給装置
410:連結接着テープ原反ロール
420:繰出しロール
430:レール
440:往復ローラ
450:カッター
460:吸着テーブル
10: Existing web 20: New web 22: End of new web 24: Area adjacent to end 30: Finishing adhesive tape 32: Flap 40: Connected adhesive tape 42: Connected adhesive tape web 100: Unwinding device for manufacturing process of secondary battery electrode 110: Turret 111: Turret roll for existing web 112: Turret roll for new web 200: Automatic pulling device for new web 210: Suction body 220: Bracket 230, 232: Suction cups 300: Web connecting device 310: Upper moving block 320: Suction roll 330: Lower intake block 400: Automatic connected adhesive tape supply device 410: Connected adhesive tape web roll 420: Feed-out roll 430: Rail 440: Reciprocating roller 450: Cutter 460: Suction table
Claims (5)
前記新規原反用ターレットロールに巻き付けられた前記新規原反の端部を、前記ターレットの前方および前記既存原反の下部に位置する牽引終了位置まで自動的に牽引する新規原反自動牽引装置と、を含み、
前記新規原反用ターレットロールに巻き付けられた前記新規原反では、接着力のないフラップを備えた仕上げ接着テープが、前記新規原反の端部および前記端部に隣接する前記新規原反の部位である端部隣接部位に接着されており、
前記新規原反自動牽引装置は、
前記新規原反用ターレットロールに巻き付けられた前記新規原反の端部を最後方位置で吸着し、前記牽引終了位置まで前進するように設けられた吸着胴体と、
前記吸着胴体に固定され、前記新規原反の端部に接着された部位以外の前記仕上げ接着テープの部位を前記最後方位置で吸着し、前記吸着胴体と共に前進する吸着カップと、を含む、二次電池電極の製造工程用巻出し装置。 a turret including an existing web turret roll around which an existing web that has already been used in the manufacture of secondary battery electrodes is wound, and a new web turret roll around which a new web is wound to be connected to the existing web when the existing web is about to be used up;
a new web automatic pulling device that automatically pulls an end of the new web wound around the new web turret roll to a pulling end position located in front of the turret and below the existing web,
In the new web wound around the new web turret roll, a finishing adhesive tape having a flap with no adhesive force is adhered to an end of the new web and an end adjacent portion which is a portion of the new web adjacent to the end,
The new automatic raw fabric pulling device is
a suction body that is provided to suction the end of the new web wound around the new web turret roll at a rearmost position and advance to the pulling end position;
a suction cup fixed to the suction body, suctioning a portion of the finishing adhesive tape other than the portion adhered to the end of the new web at the rearmost position, and moving forward together with the suction body.
前記吸着ロールの長手方向(左右方向)の一側に位置する連結接着テープ原反ロールに巻き付けられた連結接着テープ原反を、前記連結接着テープで形成しながら、前記連結接着テープを接着面が外側に向かうように前記吸着ロールの吸着領域内に配置させる過程を自動的に行う連結接着テープ自動供給装置と、をさらに含む、請求項1~4のいずれか1項に記載の二次電池電極の製造工程用巻出し装置。 a web connecting device including an adsorption roll that adsorbs a connecting adhesive tape so that the adhesive surface faces outward, and that, in a state where the end of the new web is pulled to the pulling end position, brings the existing web and the new web into contact with each other, cuts both webs, and then connects the rear end of the cut existing web and the front end of the cut new web with the connecting adhesive tape;
5. The unwinding device for a secondary battery electrode manufacturing process according to claim 1, further comprising: an automatic connecting adhesive tape supplying device that automatically performs a process of forming a connecting adhesive tape web wound around a connecting adhesive tape web roll located on one side of the suction roll in a longitudinal direction (left-right direction) with the connecting adhesive tape and arranging the connecting adhesive tape within the suction region of the suction roll with its adhesive surface facing outward.
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