JP2020505740A - 電極組立体の製造装置及び電極組立体の製造方法 - Google Patents

電極組立体の製造装置及び電極組立体の製造方法 Download PDF

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Abstract

本発明は、電極組立体の製造装置及び電極組立体の製造方法に関するものであり、本発明による電極組立体の製造方法は、電極及び分離膜の間の界面接着力を増大させるために、メルティング（Ｍｅｌｔｉｎｇ）誘導溶媒を介して前記分離膜の外面部のメルティングを誘導するメルティング誘導過程、及び、前記電極及び前記分離膜を交互に結集させて積層するラミネーション（ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）過程を含み、前記メルティング誘導過程は、前記メルティング誘導溶媒を蒸気化し蒸気加湿状態の空間を形成させる蒸気化過程を含み、前記蒸気加湿状態の空間に前記電極及び前記分離膜を位置させ、前記分離膜の外面部の均一なメルティングを誘導する。

Description

［関連出願の相互参照］
本出願は、２０１７年５月１８日付韓国特許出願第１０−２０１７−００６１８９３号に基づいた優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示された全ての内容は本明細書の一部として含まれる。
本発明は、電極組立体の製造装置及び電極組立体の製造方法に関するものである。
二次電池は、一次電池とは異なり再充電が可能で、また、小型及び大容量化可能性によって近来に多く研究開発されている。モバイル機器に対する技術開発と需要の増加によってエネルギー源としての二次電池の需要が急激に増加している。
二次電池は、電池ケースの形状によって、コイン型電池、円筒型電池、角形電池、及びパウチ型電池に分類される。二次電池で電池ケースの内部に装着される電極組立体は、電極及び分離膜の積層構造でなる充放電が可能な発電素子である。
電極組立体は、活物質が塗布されたシート型の正極と負極の間に分離膜を介在し巻取ったゼリーロール（Ｊｅｌｌｙ−ｒｏｌｌ）型、多数の正極と負極を分離膜が介在された状態で順次に積層したステック型、及びステック型の単位セルを長い長さの分離フィルムで巻取ったステック／フォールディング型に大体分類できる。
従来には、電極と分離膜の相互接着力を高めるために、高温状態でラミネーション（Ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）を進行した。しかし、高温によって分離膜が収縮する等の損傷が発生し、セル抵抗が高くなる問題が発生してきた。
本発明の一つの観点は、分離膜の損傷を防止しつつ電極と分離膜の間の接着力を高めることができる電極組立体の製造装置及び電極組立体の製造方法を提供するためのことである。
本発明の他の観点は、電極と分離膜の間の界面接着力を均一に高めることができる電極組立体の製造装置及び電極組立体の製造方法を提供するためのことである。
本発明の実施形態による電極組立体の製造方法は、電極及び分離膜の間の界面接着力を増大させるために、メルティング（Ｍｅｌｔｉｎｇ）誘導溶媒を介して前記分離膜の外面部のメルティングを誘導するメルティング誘導過程、及び、前記電極及び前記分離膜を交互に結集させて積層するラミネーション（ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）過程を含み、前記メルティング誘導過程は、前記メルティング誘導溶媒を蒸気化し蒸気加湿状態の空間を形成させる蒸気化過程を含み、前記蒸気加湿状態の空間に前記電極及び前記分離膜を位置させ、前記分離膜の外面部の均一なメルティングを誘導できる。
また、本発明の実施形態による電極組立体の製造装置は、電極及び分離膜が交互に備えられる電極組立体と、前記分離膜の外面部のメルティングを誘導し前記電極及び前記分離膜の間の界面接着力を増大させるメルティング誘導溶媒とを内部に収容する収容部が形成されたチェンバーと、前記チェンバーの収容部に位置される前記分離膜の外面部の均一なメルティングを誘導するように、前記チェンバーに収容された前記メルティング誘導溶媒を蒸気化させるヒーターとを含んでよい。
本発明によれば、メルティング（Ｍｅｌｔｉｎｇ）誘導溶媒を用いて、電極及び分離膜の間の界面接着力を増大させることができる。より詳しく、メルティング（Ｍｅｌｔｉｎｇ）誘導溶媒としてＤＭＣ（Ｄｉ−Ｍｅｔｈｙｌ Ｃａｒｂｏｎａｔｅ）を用いて分離膜の外面部のメルティングを誘導することで、低温でも電極及び分離膜のラミネーションが可能になり得る。すなわち、高熱のラミネーションによって分離膜が損傷されることを防止しつつ電極と分離膜の接着力を高めることができる。
また、本発明によれば、メルティング誘導溶媒で蒸気加湿状態となった空間に電極及び分離膜を通過させ、分離膜の外面部が均一にメルティングされ得る。これによって、電極及び分離膜の間の界面接着力が均一に増大され得る。
本発明の一実施形態による電極組立体の製造装置及び電極組立体の製造方法を示した例示断面図である。 本発明の一実施形態による電極組立体の製造装置及び電極組立体の製造方法を介して製造された電極組立体を含む二次電池を示した分離斜視図である。 本発明の一実施形態による電極組立体の製造装置及び電極組立体の製造方法を介して製造された電極組立体、及び、従来の電極組立体の接着力を比較したグラフである。 本発明の他の実施形態による電極組立体の製造装置及び電極組立体の製造方法を示した例示断面図である。
本発明の実施形態による電極組立体の製造方法は、電極及び分離膜の間の界面接着力を増大させるために、メルティング（Ｍｅｌｔｉｎｇ）誘導溶媒を介して前記分離膜の外面部のメルティングを誘導するメルティング誘導過程、及び、前記電極及び前記分離膜を交互に結集させて積層するラミネーション（ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）過程を含み、前記メルティング誘導過程は、前記メルティング誘導溶媒を蒸気化し蒸気加湿状態の空間を形成させる蒸気化過程を含み、前記蒸気加湿状態の空間に前記電極及び前記分離膜を位置させ、前記分離膜の外面部の均一なメルティングを誘導できる。
また、本発明の実施形態による電極組立体の製造装置は、電極と分離膜が交互に備えられる電極組立体及び前記分離膜の外面部のメルティングを誘導し前記電極及び前記分離膜の間の界面接着力を増大させるメルティング誘導溶媒を内部に収容する収容部が形成されたチェンバー、及び、前記チェンバーの収容部に位置される前記分離膜の外面部の均一なメルティングを誘導するように、前記チェンバーに収容された前記メルティング誘導溶媒を蒸気化させるヒーターを含んでよい。
本発明の目的、特定の長所及び新規の特徴は、添付の図面と関連付けられる以下の詳細な説明と好ましい実施形態からさらに明白になる。本明細書で各図面の構成要素に参照番号を付加することにおいて、同一の構成要素に限っては、たとえ他の図面上に表示されるとしても、出来る限り同一の番号を有するようにしていることに留意しなければならない。また、本発明は、色々と異なる形態で具現されてよく、ここで説明する実施形態に限定されない。そして、本発明を説明するにおいて、本発明の要旨を不要に不明確にする関連された公知技術に対する詳細な説明は省略する。
図１は、本発明の一実施形態による電極組立体の製造装置及び電極組立体の製造方法を示した例示断面図であり、図２は、本発明の一実施形態による電極組立体の製造装置及び電極組立体の製造方法を介して製造された電極組立体を含む二次電池を示した分離斜視図である。
図１を参考すれば、本発明の一実施形態による電極組立体の製造方法は、分離膜１４の外面部のメルティング（Ｍｅｌｔｉｎｇ）を誘導するメルティング誘導過程、及び、電極１３及び分離膜１４を交互に結集させて積層するラミネーション（ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）過程を含め電極組立体１０を製造する。ここで、図２を参考すれば、電極組立体１０は、電極１３及び分離膜１４が交互に積層された充放電が可能な発電素子であって、電池ケース３０に収容され二次電池１を構成する。
以下で、図１から図３を参照し、本発明の第１実施形態である電極組立体の製造方法に対してより詳しく説明する。
図１及び図２を参考すれば、メルティング誘導過程は、電極１３及び分離膜１４の間の界面接着力を増大させるために、メルティング誘導溶媒Ｍを介して分離膜１４の外面部のメルティングを誘導する。
この時、電極１３及び分離膜１４は交互に位置されてよい。ここで、電極１３は、正極１１及び負極１２を含み、正極１１、分離膜１４及び負極１２が交互に位置されてよい。
正極１１は、正極集電体（図示省略）及び正極集電体に塗布された正極活物質（図示省略）を含み、負極１２は、負極集電体（図示省略）及び負極集電体に塗布された負極活物質（図示省略）を含んでよい。
正極集電体は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）材質のホイル（ｆｏｉｌ）でなってよい。
正極活物質は、一例として、リチウムマンガン酸化物、リチウムコバルト酸化物、リチウムニッケル酸化物、リチウムリン酸鉄、又は、これらのうち１種以上が含まれた化合物及び混合物等でなってよい。
また、正極活物質は、他の例として、ＨｉＮｉ系の正極材でなってよい。ここで、ＨｉＮｉ系正極材は、ＬｉＮｉＭｎＣｏＯ系、ＬｉＮｉＣｏＡｌ系又はＬｉＭｉＭｎＣｏＡｌ系のうち何れか一つ以上を含んでよい。
負極集電体は、例えば、銅（Ｃｕ）又はニッケル（Ｎｉ）材質でなるホイル（ｆｏｉｌ）でなってよい。
負極活物質は、一例として、人造黒鉛を含む材質でなってよい。
また、負極活物質は、他の例として、リチウム金属、リチウム合金、カーボン、石油コークス、活性化カーボン、グラファイト、シリコン化合物、スズ化合物、チタン化合物又はこれらの合金でなってよい。
分離膜１４は、絶縁材質でなり正極１１と負極１２の間を電気的に絶縁する。
また、分離膜１４は、基材１４ａ及び基材１４ａの外面部に形成されたメルティング層１４ｂを含んでよい。この時、メルティング層１４ｂは、有機物を含み、メルティング誘導溶媒Ｍを介してメルティング層１４ｂの有機物をメルティングできる。すなわち、メルティング誘導溶媒Ｍは、基材１４ａをメルティングせずにメルティング層１４ｂの有機物のみメルティングし、メルティング層１４ｂをソフト（Ｓｏｆｔ）化できる。
基材１４ａは、例えば、微多孔性を有するポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂膜で形成されてよい。ここで、基材１４ａは、高分子重合体として樹脂化され、メルティング誘導溶媒Ｍに熔融（ｍｅｌｔｉｎｇ）されない。この時、基材１４ａは、フィルム（Ｆｉｌｍ）形態で形成されてよい。
メルティング層１４ｂは、無機物及び有機物を含んでよい。ここで、有機物は、バインダー及び分散剤を含んでよい。この時、バインダー及び分散剤は、単分子有機物でなりメルティング誘導溶媒Ｍにメルティングされてよい。
また、メルティング層１４ｂは、例えば、無機物８０〜９０重量％、バインダー９〜１８重量％及び分散剤１〜２重量％を含んでよい。
無機物は、例えば、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）でなってよい。
バインダー（Ｂｉｎｄｅｒ）は、例えば、ポリフルオリン化ビニリデン（ＰＶｄＦ；Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ Ｆｌｕｏｒｉｄｅ）共重合体（ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）でなってよい。
分散剤は、例えば、シアノエチル（ｃｙａｎｏｅｔｈｙｌ）ポリビニルアルコール（ＰＶＡ；ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ａｌｃｏｈｏｌ）でなってよい。
そして、メルティング誘導過程は、メルティング誘導溶媒Ｍを蒸気化し蒸気加湿状態の空間を形成させる蒸気化過程をさらに含んでよい。この時、蒸気化過程を介して蒸気加湿状態の空間に電極１３及び分離膜１４を位置させ、分離膜１４表面の均一なメルティングを誘導できる。すなわち、メルティング誘導溶媒Ｍが蒸気加湿状態になった空間に分離膜１４が位置され、分離膜１４から電極１３と向かい合う面のメルティングが均一に誘導され、電極１３と分離膜１４の間の接着力が均一になり得る。
また、蒸気化過程は、チェンバー（ｃｈａｍｂｅｒ）１１０の内部に形成された収容部１１１に収容されるメルティング誘導溶媒Ｍを蒸気化できる。この時、メルティング誘導溶媒Ｍが蒸気化されることで、チェンバー１１０の収容部１１１に蒸気加湿状態の空間を形成できる。これによって、電極１３及び分離膜１４をチェンバー１１０の収容部１１１に位置させ、分離膜１４のメルティングを誘導できる。
同時に、蒸気化過程は、チェンバー１１０の収容部１１１に収容されたメルティング誘導溶媒Ｍをヒーター（Ｈｅａｔｅｒ）１３０を介して加熱し、メルティング誘導溶媒Ｍを蒸気化させることができる。この時、チェンバー１１０の収容部１１１の下部にメルティング誘導溶媒Ｍを収容させ、チェンバー１１０の下部側にヒーター１３０を備えてメルティング誘導溶媒Ｍを蒸気化させることができる。ここで、ヒーター１３０を、例えば、ヒーターケース（図示省略）とヒーターケースの内部に巻取られたコイル（図示省略）を含み、コイルの抵抗熱によってメルティング誘導溶媒Ｍを加熱できる。
一方、メルティング誘導過程は、メルティング誘導溶媒Ｍとしてメルティング層１４ｂの有機物に親和力のある溶媒を用いてよい。ここで、メルティング誘導溶媒Ｍは、ＤＭＣ（Ｄｉ−Ｍｅｔｈｙｌ Ｃａｒｂｏｎａｔｅ、ジメチルカーボネート）溶媒を用いてよい。この時、蒸気化過程にて、ＤＭＣ溶媒をヒーター１３０で８０〜９０℃に加熱し蒸気化させることができる。
これによって、増加化されたＤＭＣ溶媒は、分離膜１４のメルティング層１４ｂに含まれた有機物をメルティングし、分離膜１４の外面部の均一なメルティングを誘導し、電極１３及び分離膜１４の間の界面接着力が均一で、増大されるようにすることができる。
一方、メルティング誘導過程は、電極１３及び分離膜１４をチェンバー１１０の収容部１１１を通過させつつ分離膜１４をメルティングできる。
この時、電極１３及び分離膜１４の進行方向に対して、チェンバー１１０の両側に真空フード１４０が備えられ、チェンバー１１０の収容部１１１から外部へ流出される蒸気化されたＤＭＣ溶媒を真空フード１４０の真空ホール１４１を介して吸い込むことができる。これによって、人体に有害なＤＭＣ溶媒がチェンバー１１０の外部へ流出されることを防止できる。
図１及び図２を参考すれば、ラミネーション（ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）過程は、一対のロール１２１、１２２を含むラミネーション部１２０を介して電極１３及び分離膜１４を交互に結集させて積層できる。
また、ラミネーション過程は、チェンバー１１０の収容部１１１内で行われてよい。
同時に、ラミネーション過程は、一対のロール１２１、１２２の間に電極１３及び分離膜１４を通過させつつ加圧することで、電極１３及び分離膜１４を結集させ積層できる。この時、メルティング誘導溶媒Ｍを介してメルティングされた分離膜１４の外面部と電極１３の接着面が接着され得る。ここで、電極１３と向かい合う分離膜１４の外面部がメルティング誘導溶媒Ｍを介して均一にメルティングされ、一対のロール１２１、１２２を介して高熱を加えなくても分離膜１４と電極１３の間が強い接着力で均一に接着され得る。これによって、高温による分離膜１４が損傷されることを防止でき、分離膜１４の損傷による電極組立体１０の抵抗が高くなる問題を予防できる。
ここで、一対のロール１２１、１２２は、例えば、電極１３及び分離膜１４の上部及び下部に位置される上部ロール１２１及び下部ロール１２２を含んでよい。
一方、ラミネーション過程は、交互に位置された電極１３及び分離膜１４の最外側面にＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート、Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）２０を位置させることができる。すなわち、電極及び分離膜１４を含む電極組立体１０の両側面にＰＥＴ２０をそれぞれ位置させた後、一対のロール１２１、１２２がＰＥＴ２０を介して電極組立体１０を加圧し、ラミネーション過程中に電極組立体１０の損傷を防止できる。
そして、ラミネーション過程は、例えば、一対のロール１２１、１２２を０〜１００℃の温度に維持できる。ここで、ラミネーション過程は、より具体的に、例えば、一対のロール１２１、１２２を４５〜９０℃の温度に維持しつつ電極１３及び分離膜１４を加圧できる。この時、さらに具体的に、例えば、一対のロール１２１、１２２を５０℃の温度を維持するようにし、電極１３及び分離膜１４を加圧できる。
図３は、本発明の一実施形態による電極組立体の製造装置及び電極組立体の製造方法を介して製造された電極組立体、及び、従来の電極組立体の接着力を比較したグラフである。ここで、図３での垂直軸は電極１３と分離膜１４の間の接着力を示し、水平軸は測定区間を示す。
図３に示されたところのように、本発明の一実施形態による電極組立体の製造方法を介して製造された電極組立体Ａ１、Ａ２において、電極１３と分離膜１４の間の接着力が従来の電極組立体Ｂ１、Ｂ２に比べ優秀であり、均一なことが分かる。
より具体的に、本発明の一実施形態による電極組立体の製造方法を介して製造された電極組立体Ａ１、Ａ２において、電極１３と分離膜１４の間の接着力は平均１４３．９〜１５５．０（ｇｆ）であり、従来の電極組立体Ｂ１、Ｂ２において、電極１３と分離膜１４の間の接着力は平均３９．９〜４１．５（ｇｆ）であって、本発明の一実施形態による電極組立体の製造方法を介して製造された電極組立体Ａ１、Ａ２の接着力が、従来の電極組立体Ｂ１、Ｂ２より顕著に高いことが分かる。
同時に、本発明の一実施形態による電極組立体の製造方法を介して製造された電極組立体Ａ１、Ａ２において、電極１３と分離膜１４の間の接着力の偏差は３．２〜４．８（ｇｆ）であり、従来の電極組立体Ｂ１、Ｂ２において、電極１３と分離膜１４の間の接着力の偏差は８．６〜９．３（ｇｆ）であって、本発明の一実施形態による電極組立体の製造方法を介して製造された電極組立体Ａ１、Ａ２の接着力が、従来の電極組立体Ｂ１、Ｂ２より顕著に均一なことが分かる。（図３参照）
図４は、本発明の他の実施形態による電極組立体の製造装置及び電極組立体の製造方法を示した例示断面図である。
図４を参照すれば、本発明の他の実施形態による電極組立体の製造方法は、分離膜１４の外面部のメルティングを誘導するメルティング誘導過程、及び、電極及び分離膜１４を交互に結集させて積層するラミネーション（ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）過程を含む。この時、メルティング誘導過程は、メルティング誘導溶媒Ｍを蒸気化する蒸気化過程を含んでよい。
本発明の他の実施形態による電極組立体の製造方法は、前述の一実施形態による電極組立体の製造方法と比較する時、チェンバー２１０内部を真空させる真空過程をさらに含む差がある。
したがって、本実施形態は、一実施形態と重複する内容は簡略に記述し、相違点を中心に記述する。
本発明の他の実施形態による電極組立体の製造方法は、メルティング誘導過程において、蒸気化過程の前にチェンバー２１０の収容部２１１を真空状態に作る真空過程をさらに含んでよい。これによって、チェンバー２１０内部の気圧を低めメルティング誘導溶媒Ｍの揮発性を高めることができる。
そして、真空過程は、例えば、真空部２２０を介してチェンバー２１０の収容部２１１を真空状態に作ることができる。この時、真空部２２０は、例えば、真空ポンプでなってよい。
また、チェンバー２１０は、真空部を介して収容部２１１の真空が容易なように密閉型チェンバー形態で形成されてよい。ここで、チェンバー２１０は、密閉型チェンバーで備えられてよい。
同時に、チェンバー２１０の収容部２１１は、一例として、大気圧以下の圧力状態を維持できる。ここで、チェンバー２１０の収容部２１１は、例えば、−９９〜−８０ＫＰａの圧力状態を維持できる。この時、チェンバー２１０の収容部２１１は、より具体的に、例えば、−９３〜−８０ＫＰａの圧力状態を維持できる。
以下では、図１を参照し、本発明の一実施形態による電極組立体の製造装置に対してより詳しく説明する。
図１を参照すれば、本発明の一実施形態による電極組立体の製造装置１００は、電極組立体１０及びメルティング誘導溶媒Ｍを収容するチェンバー１１０、及び、前記メルティング誘導溶媒Ｍを蒸気化させるヒーター１３０を含む。また、本発明の一実施形態による電極組立体の製造装置１００は、ラミネーション部１２０及び真空フード１４０をさらに含んでよい。
チェンバー１１０は、電極組立体１０及びメルティング誘導溶媒Ｍを内部に収容できるように、収容部１１１が形成される。
電極組立体１０は、電極１３及び分離膜１４が交互に備えられ、メルティング誘導溶媒Ｍは、分離膜１４の外面部のメルティングを誘導し、電極１３及び分離膜１４の間の界面接着力を増大させることができる。
ここで、電極１３は、正極１１及び負極１２を含み、正極１１、分離膜１４及び負極１２が交互に位置されてよい。
分離膜１４は、絶縁材質でなり正極１１と負極１２の間を電気的に絶縁する。
また、分離膜１４は、基材１４ａ及び基材１４ａの外面部に形成されたメルティング層１４ｂを含んでよい。この時、メルティング層１４ｂは、有機物を含み、メルティング誘導溶媒Ｍを介してメルティング層１４ｂの有機物をメルティングできる。すなわち、メルティング誘導溶媒Ｍは、基材１４ａはメルティングせずにメルティング層１４ｂの有機物のみメルティングし、メルティング層１４ｂをソフト（Ｓｏｆｔ）化できる。
基材１４ａは、例えば、微多孔性を有するポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂膜で形成されてよい。ここで、基材１４ａは、高分子重合体として樹脂化され、メルティング誘導溶媒Ｍに熔融（ｍｅｌｔｉｎｇ）されない。この時、基材１４ａは、フィルム（Ｆｉｌｍ）形態で形成されてよい。
メルティング層１４ｂは、無機物及び有機物を含んでよい。ここで、有機物は、バインダー及び分散剤を含んでよい。ここで、バインダー及び分散剤は、単分子有機物でなりメルティング誘導溶媒Ｍにメルティングされてよい。
一方、メルティング誘導溶媒Ｍは、メルティング層１４ｂの有機物に親和力のある溶媒でなってよい。ここで、メルティング誘導溶媒Ｍは、ＤＭＣ（Ｄｉ−Ｍｅｔｈｙｌ Ｃａｒｂｏｎａｔｅ）溶媒を用いてよい。
ヒーター１３０は、チェンバー１１０の収容部１１１に収容されたメルティング誘導溶媒Ｍに熱を加えて蒸気化させ、チェンバー１１０の収容部１１１に蒸気加湿状態の空間を形成させることができる。これによって、蒸気加湿状態の空間に位置される分離膜１４の外面部に均一なメルティングが誘導され、電極１３と分離膜１４の間に均一な接着が可能になり得る。
また、ヒーター１３０を、例えば、ヒーターケースとヒーターケースの内部に巻取られたコイルを含み、コイルの抵抗熱によってメルティング誘導溶媒Ｍを加熱できる。
ラミネーション部１２０は、外面部のメルティングが誘導された分離膜１４及び電極１３を加圧し交互に結集させて積層できる。ここで、ラミネーション部１２０は一対のロール１２１、１２２を含み、電極１３及び分離膜１４を一対のロール１２１、１２２の間に通過させつつ加圧し積層させることができる。
真空フード１４０は、チェンバー１１０の収容部１１を通過する電極１３及び分離膜１４の進行方向に対してチェンバー１１０の両側部に備えられてよい。ここで、チェンバー１１０の両側に電極１３及び分離膜１４が通過されるように、出口及び入口が形成されてよい。そして、真空フード１４０は、チェンバー１１０の出口及び入口を介して流出されるメルティング誘導溶媒Ｍを吸い込むことができる。結局、電極１３及び分離膜１４がチェンバー１１０の収容部１１を通過時、チェンバー１１０の外部へメルティング誘導溶媒Ｍが流出されなくなる。また、真空フード１４０を介して流入される蒸気化されたメルティング誘導溶媒Ｍは、再び液化させ再利用できる。
以下では、図４を参照し、本発明の他の実施形態による電極組立体の製造装置に対してより詳しく説明する。
図４を参照すれば、本発明の他の実施形態による電極組立体の製造装置２００は、電極組立体１０及びメルティング誘導溶媒Ｍを収容するチェンバー２１０、及び、メルティング誘導溶媒Ｍを蒸気化させるヒーター１３０を含む。
本発明の他の実施形態による電極組立体の製造装置２００は、前述の一実施形態による電極組立体の製造装置１００と比較する時、チェンバー２１０内部を真空させる真空部２２０をさらに含む差がある。
真空部２２０は、チェンバー２１０の収容部２１１と連結されチェンバー２１０の収容部２１１を真空させることができる。この時、チェンバー２１０は、真空部２２０を介して収容部２１１を真空させるに容易なように密閉型チェンバーでなってよい。そして、真空部２２０は、例えば、真空ポンプでなってよい。
以上、本発明を具体的な実施形態を介して詳しく説明したが、これは、本発明を具体的に説明するためのものであり、本発明による電極組立体の製造装置及び電極組立体の製造方法は、これに限定されない。本発明の技術的思想内で当該分野の通常の知識を有する者によって多様な実施が可能であると言える。
また、発明の具体的な保護範囲は、添付の特許請求範囲によって明確になるはずである。

Claims (17)

  1. 電極及び分離膜の間の界面接着力を増大させるために、メルティング（Ｍｅｌｔｉｎｇ）誘導溶媒を介して前記分離膜の外面部のメルティングを誘導するメルティング誘導過程と、
    前記電極及び前記分離膜を交互に結集させて積層するラミネーション（ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）過程を含み、
    前記メルティング誘導過程は、前記メルティング誘導溶媒を蒸気化し蒸気加湿状態の空間を形成させる蒸気化過程を含み、
    前記蒸気加湿状態の空間に前記電極及び前記分離膜を位置させ、前記分離膜の外面部の均一なメルティングを誘導する電極組立体の製造方法。
  2. 前記分離膜は、基材及び前記基材の外面部に有機物を含むメルティング層が形成され、
    前記メルティング誘導過程は、前記メルティング誘導溶媒を介して前記メルティング層の有機物をメルティングし前記メルティング層をソフト（Ｓｏｆｔ）化させる請求項１に記載の電極組立体の製造方法。
  3. 前記メルティング層は、無機物及び前記有機物を含み、
    前記有機物は、バインダー及び分散剤を含む請求項２に記載の電極組立体の製造方法。
  4. 前記基材は、高分子重合体でなる樹脂フィルムでなり、
    前記バインダー及び前記分散剤は、単分子有機物でなる請求項３に記載の電極組立体の製造方法。
  5. 前記メルティング誘導過程は、
    前記蒸気加湿状態の空間をチェンバー内部に形成された収容部に形成させ、
    前記電極及び前記分離膜を前記チェンバーの収容部に位置させて前記分離膜のメルティングを誘導する請求項１に記載の電極組立体の製造方法。
  6. 前記蒸気化過程は、
    前記チェンバーの収容部に前記メルティング誘導溶媒を収容させ、ヒーターを介して前記メルティング誘導溶媒を加熱し、前記メルティング誘導溶媒を蒸気化させる請求項５に記載の電極組立体の製造方法。
  7. 前記メルティング誘導過程は、前記メルティング誘導溶媒としてＤＭＣ（Ｄｉ−Ｍｅｔｈｙｌ Ｃａｒｂｏｎａｔｅ、ジメチルカーボネート）溶媒を用い、前記分離膜のメルティング層に含まれた有機物のメルティングを誘導する請求項１から６のうち何れか一項に記載の電極組立体の製造方法。
  8. 前記蒸気化過程は、
    前記ＤＭＣ溶媒を８０〜９０℃に加熱し蒸気化させる請求項７に記載の電極組立体の製造方法。
  9. 前記メルティング誘導過程は、前記電極及び前記分離膜をチェンバーの収容部を通過させつつ前記分離膜の外面部をメルティングし、
    前記電極及び分離膜の進行方向に対して前記チェンバーの両側部に真空フードが備えられ、前記チェンバーの外部へ流出される前記ＤＭＣ溶媒を前記真空フードで吸い込む請求項７に記載の電極組立体の製造方法。
  10. 前記メルティング誘導過程は、
    前記蒸気化過程の前にチェンバーの収容部を真空状態に作る真空過程をさらに含む請求項７に記載の電極組立体の製造方法。
  11. 前記ラミネーション（ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）過程は、
    前記チェンバーの収容部内で行う請求項５に記載の電極組立体の製造方法。
  12. 前記ラミネーション過程は、
    一対のロールの間に前記電極及び前記分離膜を通過させつつ加圧し、前記電極及び前記分離膜を結集させて積層する請求項１１に記載の電極組立体の製造方法。
  13. 電極及び分離膜が交互に備えられる電極組立体と、前記分離膜の外面部のメルティングを誘導し前記電極及び前記分離膜の間の界面接着力を増大させるメルティング誘導溶媒とを内部に収容する収容部が形成されたチェンバーと、
    前記チェンバーの収容部に位置される前記分離膜の外面部の均一なメルティングを誘導するように、前記チェンバーに収容された前記メルティング誘導溶媒を蒸気化させるヒーターとを含む電極組立体の製造装置。
  14. 外面部のメルティングが誘導された前記分離膜及び前記電極を加圧し交互に結集させて積層するラミネーション部を含む請求項１３に記載の電極組立体の製造装置。
  15. 前記ラミネーション部は一対のロールを含み、
    前記一対のロールの間に前記電極及び前記分離膜を通過させつつ加圧して積層させる請求項１４に記載の電極組立体の製造装置。
  16. 前記チェンバーの収容部と連結された真空部をさらに含み、
    前記チェンバーは、前記真空部を介して前記チェンバーの収容部が真空されるように密閉型チェンバーでなる請求項１３に記載の電極組立体の製造装置。
  17. 前記電極及び前記分離膜が前記チェンバーの収容部を通過時、前記チェンバーの外部へ前記メルティング誘導溶媒が流出されないように、
    前記電極及び前記分離膜の進行方向に対して前記チェンバーの両側部に備えられ、前記メルティング誘導溶媒を吸い込む真空フードをさらに含む請求項１３に記載の電極組立体の製造装置。
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