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WO2022220454A1 - 이차전지 노칭용 이물제거장치 - Google Patents

이차전지 노칭용 이물제거장치 Download PDF

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Publication number
WO2022220454A1
WO2022220454A1 PCT/KR2022/004687 KR2022004687W WO2022220454A1 WO 2022220454 A1 WO2022220454 A1 WO 2022220454A1 KR 2022004687 W KR2022004687 W KR 2022004687W WO 2022220454 A1 WO2022220454 A1 WO 2022220454A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
foreign material
section
air
electrode pattern
foreign
Prior art date
Application number
PCT/KR2022/004687
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
박정현
김태수
이서준
이효진
김길우
이혁수
이병희
Original Assignee
주식회사 엘지에너지솔루션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Priority to CN202280006711.2A priority patent/CN116323023A/zh
Priority to EP22788310.5A priority patent/EP4207339A4/en
Publication of WO2022220454A1 publication Critical patent/WO2022220454A1/ko

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Definitions

  • the present invention relates to a foreign material removal device for notching a secondary battery, and more particularly, after confirming the position of the foreign material attached to the electrode film before the foreign material removal process, the foreign material for notching a secondary battery can be intensively cleaned It is about the removal device.
  • secondary batteries convert chemical energy into electrical energy to supply power to an external circuit, and when discharged, receive external power to convert electrical energy into chemical energy to store electricity.
  • various types such as cadmium, lithium ion, nickel-hydrogen and lithium polymer.
  • an active material is applied to the surface of an electrode current collector to form a positive electrode and a negative electrode, and a separator is interposed therebetween to make an electrode assembly, and then a cylindrical or prismatic metal can or aluminum laminate sheet pouch-type case inside. It is mounted, and is mainly prepared by injecting or impregnating a liquid electrolyte into the electrode assembly, or using a solid electrolyte.
  • the electrode assembly is manufactured in various sizes according to the size and shape of the outer case and the capacity required in the field used. For this, a notching process of cutting the electrodes and the separator constituting the electrode assembly to a predetermined size is essential .
  • a mold or a laser is used, and in the notching process, foreign substances in the active material, AL foreign substances in the positive electrode, or Cu foreign substances in the negative electrode are generated during the process of cutting the electrode.
  • Korean Patent No. 10-1569798 discloses processing of foreign substances adhering to the surface of the electrode film (F) on which the shear processing is completed after the notching process is performed.
  • the cleaning unit 41 is installed movably up and down on the lower side of the roller 43 , and removes foreign substances while adhering the electrode film F to the roller 43 .
  • the cleaning unit 41 includes a cleaning block 45 , a brush 46 , an air sprayer 47 , and a foreign material suction unit 48 .
  • the cleaning block 45 is installed movably up and down on the lower and upper sides of the first roller 43 and the second roller 44 , respectively.
  • the brush 46 is installed at the upper end or lower end of the cleaning block 45 to contact the electrode film F to separate foreign substances.
  • the air sprayer 47 is installed on one side of the cleaning block 45 to spray air toward the brush 46 .
  • the foreign material sucker 48 is installed at the opposite position of the air sprayer 47 in the cleaning block 45 and sucks the foreign material separated from the brush 46 by the air sprayer 47 .
  • the present invention has been devised to solve the above problems, and after confirming the position of the foreign material attached to the electrode film before the foreign material removal process, it is possible to intensively clean the part where the foreign material exists.
  • the task to be solved is to provide
  • the upper and lower surfaces of the notched electrode pattern are photographed in the transport path of the electrode film that has undergone the notching process, and based on the photographed image, the a foreign material confirmation unit provided to calculate a position of an existing foreign material; and a foreign material removal process unit provided to spray air to the position of the foreign material and apply vacuum pressure according to the foreign material position information calculated by the foreign material check unit.
  • the foreign material check unit on the top of the electrode film, arranged in a line along the width direction of the electrode film, a plurality of upper cameras for photographing the upper surface of the electrode pattern for each section; A plurality of lower cameras arranged in a line along the width direction of the electrode film under the electrode film, photographing the lower surface of the electrode pattern for each section; and an image reading unit for calculating the position of the foreign material based on the plurality of upper section images and the plurality of lower section images having position information for each section along the width direction of the electrode film.
  • the foreign matter removal process unit sprays air to each section of one surface of the electrode film, and it is preferable that the entire area of the section is sprayed or only a predetermined area within the entire area is intensively provided.
  • the foreign matter removal process unit according to the foreign matter location information of the foreign matter confirmation unit, a foreign material blowing unit for spraying air to the position of the foreign material; and a foreign material suction unit installed in the transport path of the electrode film, applying vacuum pressure to the position of the foreign material based on the foreign material position information, and sucking the foreign material blown from the electrode pattern.
  • the foreign material blowing unit the blowing body provided with an air injection hole in which air is sprayed on the surface facing the electrode pattern; and a plurality of air holes provided in the blowing body, communicating with the air injection holes, and arranged in a line along the width direction of the electrode film, wherein the plurality of air holes are electrode patterns according to the arrangement order in the width direction of the electrode film It is desirable to allocate for each section of
  • the foreign material blowing unit but adjusting the opening and closing, opening an air hole matching the foreign material location information, it is preferable to further include an air control unit for closing the air hole that does not match the foreign material location information do.
  • a plurality of air holes are provided in plurality for each section, and the air control unit adjusts the number of openings of the plurality of air holes allocated for each section to control the flow rate of air injected to the position of the foreign material. It is desirable to control
  • the air control unit adjusts the number of openings of the air holes to adjust the intensity of the flow rate of air to strong/medium/weak. .
  • the air injection hole is preferably an opening larger than the area of the electrode pattern.
  • the foreign material suction unit the suction body provided with a main suction hole on the surface facing the electrode pattern; and a plurality of sub suction holes provided in the suction body, communicating with the main suction hole but arranged in a line along the width direction of the electrode film, wherein the plurality of sub suction holes are arranged in the width direction of the electrode film. Accordingly, it is preferable to allocate for each section of the electrode pattern.
  • the foreign body suction unit controls the opening and closing of each sub suction hole, but opens a sub suction hole matching the foreign body location information, and closes the sub suction hole that does not match the foreign body location information It is preferable to further include a pneumatic control unit.
  • a plurality of sub-suction holes are provided for each section, and the vacuum pressure control unit adjusts the number of openings of the plurality of sub-suction holes allocated to each section, so that the vacuum applied to the position of the foreign material It is desirable to adjust the strength of the pneumatic pressure.
  • At least three of the plurality of sub-suction holes are provided for each section, and the vacuum pressure control unit adjusts the number of sub-suction holes open to adjust the strength of the vacuum pressure to strong/medium/weak. desirable.
  • the main suction hole is preferably an opening larger than the area of the electrode pattern.
  • the foreign material removal device for notching a secondary battery in the transport path of the notched electrode film, along the width direction of the notched electrode pattern, at least one surface of the upper surface and the lower surface for each section of the electrode pattern a foreign material check unit provided to photograph and calculate the position of the foreign material present in the electrode pattern based on the photographed image; And according to the foreign material location information calculated by the foreign material check unit, the foreign material removal process unit provided to spray air to the entire area of the section where the foreign material is located, or to spray air by focusing on a predetermined area within the entire area, and to apply vacuum pressure. It is preferable to include
  • the present invention confirms the position of the foreign material attached to the electrode film before the foreign material removal process, and then intensively cleans the portion where the foreign material is present, in the electrode film. It is possible to improve the foreign material removal efficiency of
  • FIG. 1 schematically illustrates a process of removing foreign substances after a notching process of a secondary battery according to the prior art.
  • Figure 2 schematically shows a schematic diagram of a foreign matter removal device for notching a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 schematically shows a configuration diagram of a foreign material removing device for notching a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a view for explaining an arrangement state of a camera for photographing an electrode pattern for each section by a plurality of cameras in an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 and 6 are views for explaining a foreign material blowing unit in an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 and 8 are diagrams for explaining a foreign body suction unit according to an embodiment of the present invention.
  • 9 to 12 are views for explaining the operation state of the foreign material removal process unit when a foreign material is attached to the electrode pattern.
  • the foreign material removing apparatus 100 for notching a secondary battery includes a notching process unit 110 , a foreign material checking unit 120 , and a foreign material removing process unit 130 , and the electrode pattern after the notching process After photographing (P) to determine whether a foreign material is present in the electrode pattern (P), it is a device for intensively cleaning a portion of the electrode pattern (P) in which the foreign material is present.
  • the notching process unit 110 notches the electrode film moving in one direction along the film transport path with a preset electrode pattern (P).
  • the notching process unit 110 is composed of a notching drum 111 and a laser irradiation unit 112, and irradiates a laser to the electrode film F1 passing through the notching drum 111, and an electrode pattern (P) on the electrode film. to form
  • the notching process of the secondary battery is a well-known technology, and a detailed description of the notching process unit 110 will be omitted herein.
  • the foreign material check unit 120 takes the upper and lower surfaces of the electrode pattern P in the transport path of the electrode film, reads the photographed image, and calculates the position of the foreign material present in the electrode pattern.
  • the foreign material checking unit 120 includes a plurality of cameras 121 to 123 and 126 to 128 and an image reading unit 129 .
  • the plurality of cameras 121 to 123 and 126 to 128 are installed so as to photograph the upper and lower surfaces of the electrode patterns P that have passed through the notching process unit 110 in the transport path of the electrode film, respectively.
  • the first upper camera 121 , the second upper camera 122 , and the third upper camera 123 according to the installation positions of the plurality of cameras 121 to 123 and 126 to 128 .
  • a first lower camera 126 , a second lower camera 127 , and a third lower camera 128 .
  • the first upper camera 121 to the third upper camera 123 are arranged in a line along the width direction W of the electrode film on the upper portion of the electrode film F2, and the electrode pattern P ) is photographed for each section (S1, S2, S3).
  • the first lower camera 126 to the third lower camera 128 are arranged in a line along the width direction W of the electrode film under the electrode film F2, and the lower surface of the electrode pattern P is shown in each section. Shoot by (S1, S2, S3).
  • the electrode pattern (P) is divided into a plurality of sections (S1, S2, S3) along the width direction (W) of the electrode film, in this case, the plurality of sections is variable according to the number of cameras installed. As shown in FIG. 4 , when three upper cameras photograph the upper surface of the electrode pattern P, the upper surface of the electrode pattern P is divided into three sections. If the four upper cameras photograph the upper surface of the electrode pattern P, the upper surface of the electrode pattern P may be divided into four sections.
  • the image reading unit 129 reads a plurality of upper section images and a plurality of lower section images photographed for each section S1, S2, S3, and checks whether foreign matter is present in the electrode pattern P, Among the sections S1, S2, and S3, a foreign material section in which a foreign material exists is selected, and the position of the foreign material is checked in the foreign material section.
  • the upper surface of the first section S1 photographed by the first upper camera 121 is referred to as a first upper section image
  • the second upper section image is photographed by the second upper camera 122
  • the upper surface of the second section S2 is referred to as a second upper section image
  • the upper surface of the third section S3 photographed by the third upper camera 123 is referred to as a third upper section image.
  • the lower surface of the first section S1 photographed by the first lower camera 126 is referred to as a first sub-section image
  • the second lower camera 127 is referred to as a second subsection image
  • the lower surface of the third section S3 photographed by the third lower camera 128 is referred to as a third subsection image.
  • the image reading unit 129 location information for each section image photographed by each camera is set according to the installation position of the camera, and when reading the image, section information in which a foreign object exists is calculated, and the specification of the foreign material section Based on this, the location information of the foreign object is calculated.
  • a section in which a foreign material exists among the plurality of sections S1 , S2 , and S3 of the electrode pattern P is referred to as a “foreign material section”.
  • the foreign material present in the electrode pattern P is cleaned by the foreign material removal process unit 130 .
  • the foreign material removal process unit 130 is installed in the transfer path of the electrode film, and according to the foreign material position information of the image reading unit 129, air is sprayed to the foreign material section of the electrode pattern P and then vacuum pressure is applied, and in the foreign material section By sucking the foreign material, the foreign material is removed from the electrode pattern (P).
  • the foreign material removal process unit 130 includes a foreign material blowing unit 140 and a foreign material section.
  • the foreign material blowing unit 140 intensively sprays air to the foreign material section of the electrode pattern P, and blows the foreign material in the foreign material section.
  • the foreign material blowing unit 140 is installed to face the upper and lower surfaces of the electrode film.
  • the foreign material blowing unit 140 installed on the upper portion of the electrode film is referred to as the upper blowing unit 140a
  • the foreign material blowing unit 140 installed on the lower portion of the electrode film is referred to as part 140b.
  • the upper blowing part 140a and the lower blowing part 140b have the same structure and operation method except for the installation location different from each other. In order to avoid repetition of the description, the upper blowing part 140a will be described below.
  • the upper blowing unit 140a includes a blowing body 141a and an air control unit 144 .
  • the blowing body 141a is provided with an air injection hole 142a and a plurality of air holes 143a to 143i.
  • the air injection hole 142a is an opening through which the air supplied from the air control unit 144 is injected toward the electrode pattern P.
  • the air injection hole 142a is provided on the surface facing the electrode pattern P.
  • the air injection hole 142a is provided to be larger than the area of the electrode pattern P.
  • the plurality of air holes 143a to 143i are arranged in a line along the width direction W of the electrode film.
  • a plurality of air holes (143a to 143i) are provided in the blowing body (141a) to communicate with the air injection hole (142a).
  • a plurality of air holes are provided at least three for each section (S1, S2, S3), the intensity of the air injected for each section (S1, S2, S3) through the number of open air holes strong / medium /Can be controlled by medication.
  • the first air hole (143a, 143a1) to the ninth air holes (143i, 143i1) are divided and referred to.
  • the first air holes 143a and 143a1 to the ninth air holes 143i and 143i1 are arranged for each section S1, S2, S3 of the electrode pattern P according to the arrangement order in the width direction W of the electrode film. is assigned For example, when the electrode pattern P is divided into three sections, the first air holes 143a and 143a1 to the third air holes 143c and 143c1 are formed in the first section S1 of the electrode pattern P.
  • the fourth air holes 143d and 143d1 to the sixth air holes 143f and 143f1 are the second section S2 of the electrode pattern P
  • the seventh air holes 143g and 143g1 to the ninth air holes ( 143i and 143i1 are allocated as air holes for supplying air to the third section S3 of the electrode pattern P.
  • the air control unit 144 controls the opening and closing of each air hole, but opens an air hole matching the foreign object position information of the image reading unit 129, and closes an air hole that does not match the foreign object position information.
  • the air control unit 144 may adjust the flow rate of air injected into the foreign material section through opening and closing of at least three air holes allocated for each section S1, S2, and S3.
  • the air introduced through the air supply hole 144j flows to the blowing body 141a through the open air hole, and is sprayed into the electrode pattern P through the air injection hole 142a.
  • air may be sprayed to the entire area of the section selected as the foreign material section, but the foreign material in the foreign material section Air can be intensively sprayed by specifying the location.
  • the foreign material suction unit 150 is installed in parallel with the foreign material blowing unit 140 .
  • the foreign material section 150 applies vacuum pressure to the electrode pattern P according to the foreign material position information of the image reading unit 129 , and sucks the foreign material blown from the electrode pattern P by the foreign material blowing unit 140 . Thus, foreign matter is removed from the electrode pattern P.
  • the foreign material suction unit 150 is installed to face the upper and lower surfaces of the electrode film F2. Therefore, in this embodiment, for convenience of explanation, the foreign material suction unit 150 installed on the upper portion of the electrode film is referred to as the upper suction unit 150a, and the foreign material suction unit 150 installed on the lower portion of the electrode film is referred to as It is referred to as a lower suction unit 150b. Since the upper suction unit 150a and the lower suction unit 150b have the same structure and operation except for the installation location, the upper suction unit 150a will be described below in order to avoid repetition of the description.
  • the upper suction unit 150a includes a suction body 151a and a vacuum pressure control unit 154 .
  • a main suction hole 152a and a plurality of sub suction holes 153a to 153i are provided in the suction body 151a.
  • the main shank hole 152a is an opening through which the vacuum pressure supplied from the vacuum pressure control unit 154 is supplied toward the electrode pattern P.
  • the main shank hole 152a is provided on the surface facing the electrode pattern P.
  • the main shank hole 152a is provided to be larger than the area of the electrode pattern P.
  • the plurality of sub suction holes 153a to 153i are arranged in a line along the width direction W of the electrode film.
  • the plurality of sub suction holes 153a to 153i are provided in the suction body 151a to communicate with the main sink hole 152a.
  • the plurality of sub suction holes 153a to 153i are provided at least three for each section S1, S2, S3, and the strength of the vacuum pressure applied to each section S1, S2, S3 through the number of open sub suction holes is measured. It can be adjusted to strong/medium/weak.
  • the vacuum pressure control unit 154 controls the opening and closing of each sub suction hole, but opens the sub suction hole matching the foreign material position information of the image reading unit 129, and closes the sub suction hole that does not match the foreign material position information do.
  • the vacuum pressure adjusting unit 154 may adjust the strength of the vacuum pressure supplied to the foreign material section by opening and closing at least three sub-suction holes allocated to each section S1 , S2 , and S3 .
  • the vacuum pressure flows to the suction body 151a through the vacuum pressure supply hole 154j and the open sub suction hole, and is supplied to the electrode pattern P through the main sink hole 152a.
  • the vacuum pressure is not applied to the entire area of the electrode pattern P, but is applied limitedly to the portion selected as the foreign material section and/or the foreign material position.
  • the vacuum pressure adjusting unit 154 releases the vacuum pressure applied to the main suction hole 152a.
  • the first suction Holes 153a and 153a1 to ninth suction holes 153i and 153i1 are divided and referred to.
  • the first suction holes 153a and 153a1 to the ninth suction holes 153i and 153i1 are arranged for each section S1, S2, S3 of the electrode pattern P according to the arrangement order of the electrode film in the width direction W. is assigned For example, when the electrode pattern P is divided into three sections, the first suction holes 153a and 153a1 to the third suction holes 153c and 153c1 are formed in the first section S1 of the electrode pattern P.
  • the fourth suction holes 153d and 153d1 to the sixth suction holes 153f and 153f1 are the second section S2 of the electrode pattern P
  • the seventh suction holes 153g and 153g1 to the ninth suction holes ( 153i and 153i1 are allocated as sub suction holes for supplying vacuum pressure to the third section S3 of the electrode pattern P.
  • the electrode pattern P is photographed by a plurality of cameras 121 to 123 and 126 to 128 according to the above-described process, and from a plurality of photographed upper section images and a plurality of lower section images, It is assumed that the position of the foreign material present in the electrode pattern P is calculated.
  • the foreign material section is the first of the electrode pattern P.
  • the lower surface of the first section S1 and the upper surface of the second section S2 are calculated.
  • the lower blowing unit (140b) is the first air hole (143a1) to the third air hole (143c1) corresponding to the lower surface of the first section (S1) (S1) ) is opened, and the fourth air holes 143d1 to ninth air holes 143i1 allocated to the remaining sections are closed.
  • the air flows to the air injection hole 142b through the first air hole 143a1 to the third air hole 143c1, and is sprayed to the lower surface of the first section S1.
  • Foreign substances existing on the lower surface of the first section S1 are blown by air and removed by the lower suction unit 150b.
  • the lower suction unit 150b applies vacuum pressure to the air injection range of the lower blowing unit 140b in order to remove foreign substances on the lower surface of the first section S1 .
  • the lower suction unit 150b opens the first suction hole 153a1 to the third suction hole 153c1 corresponding to the lower surface of the first section S1, and a fourth suction hole ( 153d1) to ninth suction holes 153i1 are closed.
  • the vacuum pressure flows to the main suction hole 152b through the first suction hole 153a1 to the third suction hole 153c1, and is supplied to the lower surface of the first section S1.
  • the upper blowing unit 140a is a fifth air hole for injecting air to the center of the second section S2 . Only (143e) is opened, and the remaining air holes are closed. Accordingly, the air flows to the air injection hole 142a through the fifth air hole 143e of the upper blowing unit 140a, and is sprayed onto the upper surface of the second section S2 to blow foreign substances.
  • the foreign material blown from the upper surface of the second section S2 is removed from the electrode pattern P by the operation of the upper suction unit 150a.
  • the upper suction unit 150a opens only the fifth suction hole 153e, and closes the remaining sub suction holes to apply vacuum pressure only to the fifth suction hole 153e.
  • the vacuum pressure is supplied to the main suction hole 152a through the fifth suction hole 153e, and the foreign material present in the center of the second section S2 is sucked.
  • the foreign material is removed from the electrode pattern P while being sucked into the main suction hole 152a by vacuum pressure.
  • the lower blowing unit (140b) of the second section (S2) Among the fourth air holes 143d1 to ninth air holes 143i1 allocated to the lower surface and the lower surface of the third section S3, the sixth air holes 143f1 to the sixth air holes 143f1 to the Only the 8 air hole (143h1) is selectively opened, so that air can be sprayed only to the portion where the foreign material is present.
  • the lower blowing unit 140b By the operation of the lower blowing unit 140b, foreign substances blown from the lower surface of the second section S2 and the lower surface of the third section S3 are removed from the electrode pattern P by the lower suction unit 150b.
  • the lower suction part 150b opens only the sixth suction holes 153f1 to the eighth suction holes 153h1 and applies vacuum pressure to the main suction hole 152b, so that the second section S2 ) of the lower surface and the third section (S3) of the lower surface of the suction.
  • vacuum pressure is applied only to the portion where the foreign material is present and the foreign material is sucked, so that only the portion where the foreign material is present can be cleaned intensively. have.
  • the portion where the foreign material exists is intensively cleaned, thereby improving the foreign material removal efficiency from the electrode film.

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 노칭용 이물제거장치는, 노칭 공정을 거친 전극필름의 이송경로에서, 노칭된 전극패턴의 상면과 하면을 촬영하고, 촬영된 이미지에 기초하여, 전극패턴에 존재하는 이물의 위치를 산출하도록 마련된 이물확인부; 및 이물확인부에서 산출된 이물위치정보에 따라, 이물의 위치로 에어를 분사하고 진공압을 인가하도록 마련된 이물제거공정부를 포함하는 것이 바람직하다.

Description

이차전지 노칭용 이물제거장치
본 발명은 이차전지 노칭용 이물제거장치에 관한 것으로서, 상세하게는 이물제거공정 전에 전극필름에 부착된 이물의 위치를 확인한 후, 이물이 존재하는 부분을 집중적으로 클리닝할 수 있는 이차전지 노칭용 이물제거장치에 관한 것이다.
본 출원은 2021년 4월 14자 한국 특허 출원 제10-2021-0048528호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
일반적으로, 이차전지는 화학적 에너지를 전기적 에너지로 변환시켜 외부의 회로에 전원을 공급하기도 하고, 방전되었을 때 외부의 전원을 공급받아 전기적 에너지를 화학적 에너지로 바꾸어 전기를 저장할 수 있는 전지로서, 니켈-카드뮴, 리튬이온, 니켈-수소 및 리튬 폴리머 등 다양한 종류가 있다.
이러한 이차전지는 전극 집전체의 표면에 활물질을 도포하여 양극과 음극을 구성하고, 그 사이에 분리막을 개재하여 전극조립체를 만든 후, 원통형 또는 각형의 금속 캔이나 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스 내부에 장착되며, 상기 전극 조립체에 주로 액체 전해질을 주입 또는 함침시키거나, 고체 전해질을 사용하여 제조된다.
여기서, 전극조립체는 외형 케이스의 크기 및 형태와, 사용되는 분야에서 요구되는 용량에 따라 다양한 크기로 제조되는데, 이를 위해 전극조립체를 구성하는 전극 및 분리막을 소정의 크기로 재단하는 노칭 공정이 필수적이다.
이차전지의 노칭공정은 금형을 이용하거나 레이저를 이용하여, 노칭공정에서는 전극을 절단하는 과정 중에 활물질이물과, 양극의 AL이물, 또는 음극의 Cu이물이 발생하게 된다.
노칭공정 중에 발생한 이물 중 일부는 전극에 부착되어, 배터리의 쇼트불량을 야기한다. 이를 방지하기 위해, 종래에는 노칭공정에서 극판에 부착된 이물을 제거하는 이물제거공정을 수행한다.
한국등록특허 제 10-1569798호에는 노칭 공정 수행 후, 전단 가공이 완료된 전단 가공이 완료된 전극필름(F)의 표면에 부착된 이물질을 처리하는 내용이 개시되어 있다.
도 1에 도시한 것과 같이, 클리닝유닛(41)은 롤러(43)의 하측에 상하로 이동가능하게 설치되어, 전극필름(F)을 롤러(43)와 밀착시키면서 이물질을 제거한다. 클리닝유닛(41)은 클리닝블록(45), 브러쉬(46), 에어분사기(47)와 이물질흡입기(48)를 포함한다.
클리닝블록(45)은 제1롤러(43) 및 제2롤러(44)의 하측 및 상측 각각에 상하로 이동 가능하게 설치된다. 브러쉬(46)는 클리닝블록(45)의 상단부 또는 하단부에 설치되어 전극필름(F)과 접촉하여 이물질을 분리한다. 에어분사기(47)는 클리닝블록(45)의 일측 변부에 설치되어 브러쉬(46)를 향해 에어를 분사한다.
이물질흡입기(48)는 클리닝블록(45)에서 에어분사기(47)의 반대편 위치에 설치되어 에어분사기(47)에 의해 브러쉬(46)에서 분리된 이물질을 흡입한다.
한국등록특허 제 10-1569798호에 따르면, 클리닝유닛(41)을 이용하여, 전단 가공이 완료된 전극필름(F)의 표면에 부착된 이물질을 제거하는 이물처리공정을 수행하는데, 이러한 이물 제거 공정에도 불구하고, 전극필름(F)에 부착된 이물을 제거하지 못하는 문제가 발생한다. 추후, 전극필름(F)에 부착된 이물은 배터리의 쇼트불량을 야기할 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 이물제거공정 전에 전극필름에 부착된 이물의 위치를 확인한 후, 이물이 존재하는 부분을 집중적으로 클리닝할 수 있는 이차전지 노칭용 이물제거장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 노칭용 이물제거장치는, 노칭 공정을 거친 전극필름의 이송경로에서, 노칭된 전극패턴의 상면과 하면을 촬영하고, 촬영된 이미지에 기초하여, 전극패턴에 존재하는 이물의 위치를 산출하도록 마련된 이물확인부; 및 이물확인부에서 산출된 이물위치정보에 따라, 이물의 위치로 에어를 분사하고 진공압을 인가하도록 마련된 이물제거공정부를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 이물확인부는, 전극필름의 상부에서, 전극필름의 폭방향을 따라 일렬로 배치되어, 전극패턴의 상면을 각 섹션 별로 촬영하는 복수의 상부카메라; 전극필름의 하부에서, 전극필름의 폭방향을 따라 일렬로 배치되어, 전극패턴의 하면을 각 섹션 별로 촬영하는 복수의 하부카메라; 및 전극필름의 폭방향에 따라 각 섹션 별 위치정보를 가진 복수의 상부섹션이미지와 복수의 하부섹션이미지에 기초하여, 이물의 위치가 산출되는 이미지판독부를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 이물제거공정부는 전극필름의 일면의 각각의 섹션에 에어를 분사하되, 섹션의 전체 영역을 분사하거나, 전체 영역 내의 소정의 영역만을 집중 분사하도록 마련된 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 이물제거공정부는 이물확인부의 이물위치정보에 따라, 이물의 위치로 에어를 분사하는 이물블로잉부; 및 전극필름의 이송경로에 설치되어, 이물위치정보에 기초하여 이물의 위치로 진공압을 인가하여, 전극패턴에서 블로잉된 이물을 흡입하는 이물석션부를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 이물블로잉부는, 전극패턴을 바라보는 면에 에어가 분사되는 에어분사홀이 마련된 블로잉본체; 및 블로잉본체에 마련되되, 에어분사홀과 연통되되 전극필름의 폭방향을 따라 일렬로 배열된 복수의 에어홀을 포함하고, 복수의 에어홀은 전극필름의 폭방향으로의 배열 순서에 따라 전극패턴의 각 섹션 별로 할당된 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 이물블로잉부는, 개폐를 조절하되, 이물위치정보에 매칭되는 에어홀을 개방하고, 이물위치정보에 매칭되지 않은 에어홀을 폐쇄하는 에어조절부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 복수의 에어홀은 각 섹션 별로 복수 개로 마련되고, 에어조절부는 각 섹션 별로 할당된 복수의 에어홀의 개방 개수를 조절하여, 이물의 위치로 분사되는 에어의 유량을 조절하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 복수의 에어홀은 각 섹션 별로 적어도 3개가 마련되어, 에어조절부는 에어홀의 개방 개수를 조절하여, 에어의 유량의 세기를 강/중/약으로 조절하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 에어분사홀은 전극패턴의 면적보다 큰 개구인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 이물셕션부는, 전극패턴을 바라보는 면에 메인셕선홀이 마련된 석션본체; 및 석션본체에 마련되되, 메인 석션홀과 연통가능하되 전극필름의 폭방향을 따라 일렬로 배열된 복수의 서브 석션홀을 포함하고, 복수의 서브 석션홀을 전극필름의 폭방향으로의 배열 순서에 따라 전극패턴의 각 섹션 별로 할당된 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 이물셕션부는, 각각의 서브 석션홀의 개폐를 조절하되, 이물위치정보에 매칭되는 서브 석션홀을 개방하고, 이물위치정보에 매칭되지 않은 서브 석션홀을 폐쇄하는 진공압조절부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 복수의 서브 석션홀은 각 섹션 별로 복수 개가 마련되고, 진공압조절부는 각 섹션 별로 할당된 복수의 서브 석션홀의 개방 개수를 조절하여, 이물의 위치로 인가되는 진공압의 세기를 조절하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 복수의 서브 석션홀은 각 섹션 별로 적어도 3개가 마련되어, 진공압조절부는 서브 석션홀의 개방 개수를 조절하여, 진공압의 세기를 강/중/약으로 조절하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 메인 석션홀은 전극패턴의 면적보다 큰 개구인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 노칭용 이물제거장치는, 노칭 공정을 거친 전극필름의 이송경로에서, 노칭된 전극패턴의 폭방향을 따라, 전극패턴의 각 섹션 별로 상면과 하면 중 적어도 일면을 촬영하고, 촬영된 이미지에 기초하여 전극패턴에 존재하는 이물의 위치를 산출하도록 마련된 이물확인부; 및 이물확인부에서 산출된 이물위치정보에 따라, 이물이 위치하는 섹션의 전체 영역으로 에어를 분사하거나, 전체 영역 내 소정 영역으로 집중하여 에어를 분사하고, 진공압을 인가하도록 마련된 이물제거공정부를 포함하는 것이 바람직하다.
종래기술은 전극필름의 전면적에 대해 이물제거공정을 수행하는데 반해, 본 발명은 이물제거공정 전에 전극필름에 부착된 이물의 위치를 확인한 후, 이물이 존재하는 부분을 집중적으로 클리닝하여, 전극필름에서의 이물 제거 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따라, 이차전지의 노칭공정 후 이물을 제거하는 공정을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 노칭용 이물제거장치의 모식도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 노칭용 이물제거장치의 구성도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에서, 복수의 카메라가 전극패턴을 각 섹션 별로 촬영하기 위한, 카메라의 배치상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에서, 이물블로잉부를 설명하기 위한 도면이고,
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에서, 이물석션부를 설명하기 위한 도면이다.
도 9 내지 도 12는 전극패턴에 이물이 부착된 경우에, 이물제거공정부의 작동상태를 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이차전지 노칭용 이물제거장치를 설명하기로 한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 이차전지 노칭용 이물제거장치(100)는 노칭공정부(110), 이물확인부(120) 및 이물제거공정부(130)를 포함하여, 노칭공정 후의 전극패턴(P)을 촬영하여, 전극패턴(P)에 이물이 존재하는지 여부를 확인한 후, 전극패턴(P) 중 이물이 존재하는 부분을 집중적으로 클리능하는 장치이다.
노칭공정부(110)는 필름이송경로를 따라 일방향으로 이동하는 전극필름을 기설정된 전극패턴(P)으로 노칭한다. 노칭공정부(110)는 노칭용드럼(111)과 레이저조사부(112)로 구성되어, 노칭용드럼(111)을 지나가는 전극필름(F1)으로 레이저를 조사하여, 전극필름에 전극패턴(P)을 형성한다. 이차전지의 노칭공정은 공지된 기술로서, 본 명세서에서는 노칭공정부(110)에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
이물확인부(120)는 전극필름의 이송경로에서, 전극패턴(P)의 상면과 하면을 촬영하고, 촬영된 이미지를 판독하여, 전극패턴에 존재하는 이물의 위치를 산출한다. 이물확인부(120)는 복수의 카메라(121~123, 126~128) 및 이미지판독부(129)를 포함한다.
복수의 카메라(121~123, 126~128)는 전극필름의 이송경로에서, 노칭공정부(110)를 통과한 전극패턴(P)의 상면과 하면을 각각 촬영가능하게 설치된다. 본 실시예에서는 설명의 편의를 위해, 복수의 카메라(121~123, 126~128)의 설치위치에 따라, 제1상부카메라(121), 제2상부카메라(122), 제3상부카메라(123), 제1하부카메라(126), 제2하부카메라(127), 제3하부카메라(128)로 구분지어 지칭하기로 한다.
도 4를 참조하면, 제1상부카메라(121) 내지 제3상부카메라(123)는 전극필름(F2)의 상부에서, 전극필름의 폭방향(W)을 따라 일렬로 배치되어, 전극패턴(P)의 상면을 각 섹션(S1, S2, S3) 별로 촬영한다. 제1하부카메라(126) 내지 제3하부카메라(128)는 전극필름(F2)의 하부에서, 전극필름의 폭방향(W)을 따라 일렬로 배치되어, 전극패턴(P)의 하면을 각 섹션(S1, S2, S3) 별로 촬영한다.
전극패턴(P)은 전극필름의 폭방향(W)을 따라 복수의 섹션(S1, S2, S3)으로 구분되는데, 이때, 복수의 셕션은 카메라의 설치개수에 따라 가변된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 3개의 상부카메라가 전극패턴(P)의 상면을 촬영하는 경우, 전극패턴(P)의 상면은 3개의 섹션으로 구분된다. 만약, 4개의 상부카메라가 전극패턴(P)의 상면을 촬영하는 경우, 전극패턴(P)의 상면은 4개의 섹션으로 구분될 수 있다.
이미지판독부(129)는 각 섹션(S1, S2, S3) 별로 촬영된 복수의 상부섹션이미지와 복수의 하부섹션이미지를 판독하여, 전극패턴(P)에서 이물이 존재하는지 여부를 확인하여 복수의 섹션(S1, S2, S3) 중 이물이 존재하는 이물섹션을 선택하고, 이물섹션에서 이물의 위치를 확인한다.
본 실시예에서는 복수의 상부섹션이미지에 대해, 제1상부카메라(121)가 촬영한 제1섹션(S1)의 상면에 대해 제1상부섹션이미지로 지칭하고, 제2상부카메라(122)가 촬영한 제2섹션(S2)의 상면에 대해 제2상부섹션이미지로 지칭하고, 제3상부카메라(123)가 촬영한 제3섹션(S3)의 상면에 대해 제3상부섹션이미지로 지칭한다.
그리고, 본 실시예에서는 복수의 하부섹션이미지에 대해, 제1하부카메라(126)가 촬영한 제1섹션(S1)의 하면에 대해 제1하부섹션이미지로 지칭하고, 제2하부카메라(127)가 촬영한 제2섹션(S2)의 하면에 대해 제2하부섹션이미지로 지칭하고, 제3하부카메라(128)가 촬영한 제3섹션(S3)의 하면에 대해 제3하부섹션이미지로 지칭한다.
이미지판독부(129)에는 카메라의 설치위치에 따라, 각각의 카메라에서 촬영된 각각의 섹션이미지에 대한 위치정보가 설정되어, 이미지판독시, 이물이 존재하는 섹션 정보가 산출되고, 이물섹션의 규격을 토대로 이물의 위치정보가 산출된다. 본 실시예에서는 전극패턴(P)의 복수의 섹션(S1, S2, S3) 중 이물이 존재하는 섹션에 대해 "이물섹션"이라 지칭한다.
전극패턴(P)에 존재하는 이물은 이물제거공정부(130)에서 클리닝 처리된다. 이물제거공정부(130)는 전극필름의 이송경로에서 설치되어, 이미지판독부(129)의 이물위치정보에 따라, 전극패턴(P) 중 이물섹션으로 에어 분사후 진공압을 걸어, 이물섹션에서 이물을 흡입하여, 전극패턴(P)에서 이물을 제거한다.
이물제거공정부(130)는 이물블로잉부(140)와 이물셕션부를 포함한다.
이물블로잉부(140)는 전극패턴(P) 중 이물섹션으로 에어를 집중 분사하여, 이물섹션에서 이물을 블로잉한다. 이물블로잉부(140)는 전극필름의 상면과 하면을 바라보게 설치된다.
본 실시예에서는 설명의 편의를 위해, 전극필름의 상부에 설치된 이물블로잉부(140)에 대해 상부블로잉부(140a)로 지칭하고, 전극필름의 하부에 설치된 이물블로잉부(140)에 대해 하부블로잉부(140b)로 지칭한다. 상부블로잉부(140a)와 하부블로잉부(140b)는 설치위치만 상이할 뿐 그 구조 및 작동방식이 동일한 바, 설명의 반복을 피하기 위해 이하에서는 상부블로잉부(140a)에 대해 설명하기로 한다.
도 5를 참조하면, 상부블로잉부(140a)는, 블로잉본체(141a)와 에어조절부(144)를 포함한다. 블로잉본체(141a)에는 에어분사홀(142a)과 복수의 에어홀(143a~143i)이 마련된다.
에어분사홀(142a)은 에어조절부(144)에서 공급된 에어가 전극패턴(P)을 향해 분사되는 개구이다. 에어분사홀(142a)은 전극패턴(P)을 바라보는 면에 마련된다. 에어분사홀(142a)은 전극패턴(P)의 면적보다 크게 마련된다.
복수의 에어홀(143a~143i)은 전극필름의 폭방향(W)을 따라 일렬로 배열된다. 복수의 에어홀(143a~143i)은 에어분사홀(142a)과 연통되게, 블로잉본체(141a)에 마련된다.
복수의 에어홀(143a~143i)은 각 섹션(S1, S2, S3) 별로 적어도 3개씩 마련되어, 에어홀의 개방 개수를 통해 각 섹션(S1, S2, S3) 별로 분사되는 에어의 세기를 강/중/약으로 조절할 수 있다.
본 실시예에서는 설명의 편의를 위해, 상부블로잉부(140a)와 하부블로잉부(140b)의 복수의 에어홀에 대해, 전극필름의 폭방향(W)으로의 배열 순서에 따라, 제1에어홀(143a, 143a1) 내지 제9에어홀(143i, 143i1)로 구분지어 지칭한다.
제1에어홀(143a, 143a1) 내지 제9에어홀(143i, 143i1)은 전극필름의 폭방향(W)으로의 배열 순서에 따라 전극패턴(P)의 각 섹션(S1, S2, S3) 별로 할당된다. 예를 들어, 전극패턴(P)이 3개의 섹션으로 구분된 경우에, 제1에어홀(143a, 143a1) 내지 제3에어홀(143c, 143c1)은 전극패턴(P)의 제1섹션(S1), 제4에어홀(143d, 143d1) 내지 제6에어홀(143f, 143f1)은 전극패턴(P)의 제2섹션(S2), 제7에어홀(143g, 143g1) 내지 제9에어홀(143i, 143i1)은 전극패턴(P)의 제3섹션(S3)으로 에어를 공급하는 에어홀로 할당된다.
에어조절부(144)는 각각의 에어홀의 개폐를 조절하되, 이미지판독부(129)의 이물 위치정보에 매칭되는 에어홀을 개방하고, 이물위치정보에 매칭되지 않은 에어홀을 폐쇄한다. 에어조절부(144)는 각 섹션(S1, S2, S3) 별로 할당된 적어도 3개의 에어홀의 개폐를 통해, 이물섹션으로 분사되는 에어의 유량을 조절할 수 있다.
에어공급홀(144j)을 통해 유입된 에어는, 개방된 에어홀을 통해 블로잉본체(141a)로 유동하고, 에어분사홀(142a)을 통해 전극패턴(P)으로 분사된다.
본 발명은 에어조절부(144)에 의한 복수의 에어홀(143a~143i)의 선택적 개폐를 통해, 이물섹션으로 선택된 섹션의 전면적에 대해 에어를 분사할 수 있도 있지만, 이물섹션 중 이물이 존재하는 위치를 특정하여 에어를 집중적으로 분사할 수 있다.
이물석션부(150)는 이물블로잉부(140)와 나란하게 설치된다. 이물셕션부(150)는 이미지판독부(129)의 이물위치정보에 따라 전극패턴(P)으로 진공압을 인가하여, 이물블로잉부(140)에 의해 전극패턴(P)에서 블로잉된 이물을 흡입하여, 전극패턴(P)에서 이물을 제거한다.
이물석션부(150)는 전극필름(F2)의 상면과 하면을 바라보게 설치된다. 이에, 본 실시예에서는 설명의 편의를 위해, 전극필름의 상부에 설치된 이물석션부(150)에 대해 상부석션부(150a)로 지칭하고, 전극필름의 하부에 설치된 이물석션부(150)에 대해 하부석션부(150b)로 지칭한다. 상부석션부(150a)와 하부석션부(150b)는 설치위치만 상이할 뿐 그 구조 및 작동방식이 동일한 바, 설명의 반복을 피하기 위해 이하에서는 상부석션부(150a)에 대해 설명하기로 한다.
도 5를 참조하면, 상부석션부(150a)는, 석션본체(151a)와 진공압조절부(154)를 포함한다. 석션본체(151a)에는 메인셕선홀(152a)과 복수의 서브 석션홀(153a~153i)이 마련된다.
메인셕선홀(152a)은 진공압조절부(154)에서 공급된 진공압이 전극패턴(P)을 향해 공급되는 개구이다. 메인셕선홀(152a)은 전극패턴(P)을 바라보는 면에 마련된다. 메인셕선홀(152a)은 전극패턴(P)의 면적보다 크게 마련된다.
복수의 서브 석션홀(153a~153i)은 전극필름의 폭방향(W)을 따라 일렬로 배열된다. 복수의 서브 석션홀(153a~153i)은 메인셕선홀(152a)과 연통되게, 석션본체(151a)에 마련된다. 복수의 서브 석션홀(153a~153i)은 각 섹션(S1, S2, S3) 별로 적어도 3개씩 마련되어, 서브 석션홀의 개방 개수를 통해 각 섹션(S1, S2, S3) 별로 인가되는 진공압의 세기를 강/중/약으로 조절할 수 있다.
진공압조절부(154)는 각각의 서브 석션홀의 개폐를 조절하되, 이미지판독부(129)의 이물 위치정보에 매칭되는 서브 석션홀을 개방하고, 이물위치정보에 매칭되지 않은 서브 석션홀을 폐쇄한다. 진공압조절부(154)는 각 섹션(S1, S2, S3) 별로 할당된 적어도 3개의 서브 석션홀의 개폐를 통해, 이물섹션으로 공급되는 진공압의 세기를 조절할 수 있다.
진공압은, 진공압공급홀(154j)과 개방된 서브 석션홀을 통해 석션본체(151a)로 유동하여, 메인셕선홀(152a)을 통해 전극패턴(P)으로 공급된다. 진공압은 전극패턴(P)의 전면적에 걸리는 것이 아니라, 이물섹션으로 선택된 부분 및/또는 이물위치에 한정하여 걸린다. 진공압조절부(154)는 이물이 진공압에 의해 석션본체(151a)로의 흡입이 완료되면, 메인 석션홀(152a)에 걸린 진공압을 해제한다.
본 실시예에서는 설명의 편의를 위해, 상부석션부(150a) 및 하부석션부(150b)의 복수의 서브 석션홀에 대해, 전극필름의 폭방향(W)으로의 배열 순서에 따라, 제1석션홀(153a, 153a1) 내지 제9석션홀(153i, 153i1)로 구분지어 지칭한다.
제1석션홀(153a, 153a1) 내지 제9석션홀(153i, 153i1)은 전극필름의 폭방향(W)으로의 배열 순서에 따라 전극패턴(P)의 각 섹션(S1, S2, S3) 별로 할당된다. 예를 들어, 전극패턴(P)이 3개의 섹션으로 구분된 경우에, 제1석션홀(153a, 153a1) 내지 제3석션홀(153c, 153c1)은 전극패턴(P)의 제1섹션(S1), 제4석션홀(153d, 153d1) 내지 제6석션홀(153f, 153f1)은 전극패턴(P)의 제2섹션(S2), 제7석션홀(153g, 153g1) 내지 제9석션홀(153i, 153i1)은 전극패턴(P)의 제3섹션(S3)으로 진공압을 공급하는 서브 석션홀로 할당된다.
이하에서는, 도 9 내지 도 12를 참조하여, 전극패턴(P)에 이물이 존재하는 경우에, 이물을 제거하는 과정에 대해 설명하기로 한다.
후술할 이물 제거 공정은 상술한 과정에 따라, 복수의 카메라(121~123, 126~128)에 의해 전극패턴(P)이 촬영되고, 촬영된 복수의 상부섹션이미지와 복수의 하부섹션이미지로부터, 전극패턴(P)에 존재하는 이물의 위치가 산출된 것을 전제로 한다.
일 예로, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 이물이 전극패턴(P)의 하면과 상면에 부착된 경우에, 이미지판독부(129)에 의해, 이물섹션은 전극패턴(P)의 제1섹션(S1)의 하면과, 제2섹션(S2)의 상면이 산출된다.
이물이 제1섹션(S1)의 하면의 전면적에 걸쳐 분포된 경우, 하부블로잉부(140b)는 제1섹션(S1)의 하면에 대응되는 제1에어홀(143a1) 내지 제3에어홀(143c1)을 개방하고, 나머지 섹션에 할당된 제4에어홀(143d1) 내지 제9에어홀(143i1)은 폐쇄한다.
이에 따라, 에어는 제1에어홀(143a1) 내지 제3에어홀(143c1)을 통해 에어분사홀(142b)로 유동하여, 제1섹션(S1)의 하면으로 분사된다. 제1섹션(S1)의 하면에 존재하는 이물은 에어에 의해 블로잉되고, 하부석션부(150b)에 의해 제거된다.
도 10을 참조하면, 하부석션부(150b)는 제1섹션(S1)의 하면의 이물을 제거하기 위해, 하부블로잉부(140b)의 에어 분사 범위로, 진공압을 인가한다. 구체적으로, 하부석션부(150b)는 제1섹션(S1)의 하면에 대응되는 제1석션홀(153a1) 내지 제3석션홀(153c1)을 개방하고, 나머지 섹션에 할당된 제4석션홀(153d1) 내지 제9석션홀(153i1)은 폐쇄한다. 이에 따라, 진공압은 제1석션홀(153a1) 내지 제3석션홀(153c1)을 통해 메인 석션홀(152b)로 유동하여, 제1섹션(S1)의 하면으로 공급된다. 제1섹션(S1)의 하면에 존재하는 이물은 진공압에 의해 메인 석션홀(152b)로 흡입된다. 하부석션부(150b)의 진공압조절부는 이물 흡입이 완료되면, 제1석션홀(153a1) 내지 제3석션홀(153c1)을 통한 진공압의 인가를 해제한다.
한편, 도 9에 도시된 바와 같이, 이물이 제2섹션(S2)의 상면 중앙에만 존재하는 경우, 상부블로잉부(140a)는 제2섹션(S2)의 중앙으로 에어를 분사하는 제5에어홀(143e)만 개방하고, 나머지 에어홀은 폐쇄한다. 이에 따라, 에어는 상부블로잉부(140a)의 제5에어홀(143e)을 통해 에어분사홀(142a)로 유동하여, 제2섹션(S2)의 상면으로 분사되어, 이물을 블로잉한다. 제2섹션(S2)의 상면에 서 블로잉된 이물은 상부석션부(150a)의 작동에 의해 전극패턴(P)에서 제거된다.
상부석션부(150a)는 제5석션홀(153e)만 개방하고, 나머지 서브 석션홀은 폐쇄하여, 제5석션홀(153e)에만 진공압을 인가한다. 진공압은 제5석션홀(153e)을 통해 메인 석션홀(152a)로 공급되어, 제2섹션(S2)의 중앙에 존재하는 이물을 흡입한다. 이물은 진공압에 의해 메인 석션홀(152a)로 흡입되면서, 전극패턴(P)에서 제거된다.
다른 예로, 도 11 및 도 12를 참조하여, 이물이 전극패턴(P)의 하면에서 제2섹션(S2)과 제3섹션(S3)에 분포된 경우에, 이물제거공정부(130)의 작동에 대해 설명하기로 한다.
이미지판독부(129)의 판독결과, 전극패턴(P)의 상면에 이물이 존재하지 않은 경우에, 상부블로잉부(140a)와 상부석션부(150a)는 작동되지 않는다.
도 11에 도시된 바와 같이, 이물이 제2섹션(S2)의 하면과 제3섹션(S3)의 하면의 일부에 걸쳐 분포하는 경우에, 하부블로잉부(140b)는 제2섹션(S2)의 하면 및 제3섹션(S3)의 하면에 할당된 제4에어홀(143d1) 내지 제9에어홀(143i1) 중 이미지판독부(129)의 이물위치정보에 따라 제6에어홀(143f1) 내지 제8에어홀(143h1)만 선택적으로 개방하여, 이물이 존재하는 부분으로만 에어를 분사할 수 있다. 하부블로잉부(140b)의 작동에 의해, 제2섹션(S2)의 하면과 제3섹션(S3)의 하면에서 블로잉된 이물은 하부석션부(150b)에 의해 전극패턴(P)에서 제거된다.
도 12를 참조하면, 하부석션부(150b)는 제6석션홀(153f1) 내지 제8석션홀(153h1)만 개방하여, 메인 석션홀(152b)로 진공압을 인가하여, 제2섹션(S2)의 하면 및 제3섹션(S3)의 하면의 이물을 흡입한다.
상기와 같은 방식으로, 본 발명은 이미지판독부(129)의 이물위치정보에 따라, 이물이 존재하는 부분으로만 진공압을 인가하여 이물을 흡입함으로써, 이물이 존재하는 부분만 집중적으로 클리닝할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
본 발명은 이물제거공정 전에 전극필름에 부착된 이물의 위치를 확인한 후, 이물이 존재하는 부분을 집중적으로 클리닝하여, 전극필름에서의 이물 제거 효율을 향상시킬 수 있다.

Claims (15)

  1. 노칭 공정을 거친 전극필름의 이송경로에서, 노칭된 전극패턴의 상면과 하면을 촬영하고, 촬영된 이미지에 기초하여, 상기 전극패턴에 존재하는 이물의 위치를 산출하도록 마련된 이물확인부; 및
    상기 이물확인부에서 산출된 이물위치정보에 따라, 상기 이물의 위치로 에어를 분사하고 진공압을 인가하도록 마련된 이물제거공정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 노칭용 이물제거장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 이물확인부는,
    상기 전극필름의 상부에서, 상기 전극필름의 폭방향을 따라 일렬로 배치되어, 상기 전극패턴의 상면을 상기 각 섹션 별로 촬영하는 복수의 상부카메라;
    상기 전극필름의 하부에서, 상기 전극필름의 폭방향을 따라 일렬로 배치되어, 상기 전극패턴의 하면을 상기 각 섹션 별로 촬영하는 복수의 하부카메라; 및
    상기 전극필름의 폭방향에 따라 상기 각 섹션 별 위치정보를 가진 복수의 상부섹션이미지와 복수의 하부섹션이미지에 기초하여, 상기 이물의 위치가 산출되는 이미지판독부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 노칭용 이물제거장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 이물제거공정부는 상기 전극필름의 일면의 각각의 섹션에 상기 에어를 분사하되, 상기 섹션의 전체 영역을 분사하거나, 상기 전체 영역 내의 소정의 영역만을 집중 분사하도록 마련된 이차전지 노칭용 이물제거장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 이물제거공정부는
    상기 이물확인부의 이물위치정보에 따라, 상기 이물의 위치로 에어를 분사하는 이물블로잉부; 및
    상기 전극필름의 이송경로에 설치되어, 상기 이물위치정보에 기초하여 상기 이물의 위치로 진공압을 인가하여, 상기 전극패턴에서 블로잉된 상기 이물을 흡입하는 이물석션부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 노칭용 이물제거장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 이물블로잉부는,
    상기 전극패턴을 바라보는 면에 에어가 분사되는 에어분사홀이 마련된 블로잉본체; 및
    상기 블로잉본체에 마련되되, 상기 에어분사홀과 연통되되 상기 전극필름의 폭방향을 따라 일렬로 배열된 복수의 에어홀을 포함하고,
    상기 복수의 에어홀은 상기 전극필름의 폭방향으로의 배열 순서에 따라 상기 전극패턴의 각 섹션 별로 할당된 것을 특징으로 하는 이차전지 노칭용 이물제거장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 이물블로잉부는,
    개폐를 조절하되, 상기 이물위치정보에 매칭되는 에어홀을 개방하고, 상기 이물위치정보에 매칭되지 않은 에어홀을 폐쇄하는 에어조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 노칭용 이물제거장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 복수의 에어홀은 상기 각 섹션 별로 복수 개로 마련되고,
    상기 에어조절부는 상기 각 섹션 별로 할당된 복수의 에어홀의 개방 개수를 조절하여, 상기 이물의 위치로 분사되는 에어의 유량을 조절하는 것을 특징으로 하는 이차전지 노칭용 이물제거장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 복수의 에어홀은 상기 각 섹션 별로 적어도 3개가 마련되어,
    상기 에어조절부는 상기 에어홀의 개방 개수를 조절하여, 상기 에어의 유량의 세기를 강/중/약으로 조절하는 것을 특징으로 하는 이차전지 노칭용 이물제거장치.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 에어분사홀은 상기 전극패턴의 면적보다 큰 개구인 것을 특징으로 하는 이차전지 노칭용 이물제거장치.
  10. 제 4 항에 있어서, 상기 이물셕션부는,
    상기 전극패턴을 바라보는 면에 메인셕선홀이 마련된 석션본체; 및
    상기 석션본체에 마련되되, 상기 메인 석션홀과 연통가능하되 상기 전극필름의 폭방향을 따라 일렬로 배열된 복수의 서브 석션홀을 포함하고,
    상기 복수의 서브 석션홀을 상기 전극필름의 폭방향으로의 배열 순서에 따라 상기 전극패턴의 각 섹션 별로 할당된 것을 특징으로 하는 이차전지 노칭용 이물제거장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 이물셕션부는,
    상기 각각의 서브 석션홀의 개폐를 조절하되, 상기 이물위치정보에 매칭되는 서브 석션홀을 개방하고, 상기 이물위치정보에 매칭되지 않은 서브 석션홀을 폐쇄하는 진공압조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 노칭용 이물제거장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 복수의 서브 석션홀은 상기 각 섹션 별로 복수 개가 마련되고,
    상기 진공압조절부는 상기 각 섹션 별로 할당된 복수의 서브 석션홀의 개방 개수를 조절하여, 상기 이물의 위치로 인가되는 진공압의 세기를 조절하는 것을 특징으로 하는 이차전지 노칭용 이물제거장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 복수의 서브 석션홀은 상기 각 섹션 별로 적어도 3개가 마련되어,
    상기 진공압조절부는 상기 서브 석션홀의 개방 개수를 조절하여, 상기 진공압의 세기를 강/중/약으로 조절하는 것을 특징으로 하는 이차전지 노칭용 이물제거장치.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 메인 석션홀은 상기 전극패턴의 면적보다 큰 개구인 것을 특징으로 하는 이차전지 노칭용 이물제거장치.
  15. 노칭 공정을 거친 전극필름의 이송경로에서, 노칭된 전극패턴의 폭방향을 따라, 상기 전극패턴의 각 섹션 별로 상면과 하면 중 적어도 일면을 촬영하고, 촬영된 이미지에 기초하여 상기 전극패턴에 존재하는 이물의 위치를 산출하도록 마련된 이물확인부; 및
    상기 이물확인부에서 산출된 이물위치정보에 따라, 상기 이물이 위치하는 섹션의 전체 영역으로 에어를 분사하거나, 전체 영역 내 소정 영역으로 집중하여 에어를 분사하고, 진공압을 인가하도록 마련된 이물제거공정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 노칭용 이물제거장치.
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