KR100343793B1 - 이차 전지의 집전체 제조 장치와, 이를 이용한 집전체제조 방법 - Google Patents

Abstract

이차 전지의 집전체 제조 장치와, 이를 이용한 집전체 제조 방법을 개시한다. 본 발명은 양극 집전체와, 그 일면에 부착되는 양극 쉬트로 이루어진 양극판과, 음극 집전체와, 그 일면에 부착되는 음극 쉬트로 이루어진 음극판과, 상기 양극판과 음극판사이에 개재되는 세퍼레이터를 구비하는 이차 전지의 집전체 제조 장치와, 이를 이용한 집전체 제조 방법에 관한 것으로서, 집전체를 제조하는 단계로는 집전체 원소재를 준비하여 탈지하고, 원소재의 개구공 패턴이 형성된 롤러사이에 원소재를 통과시켜 그 표면에 패턴 형성용 잉크를 도포하고, 이를 건조, 에칭하여 개구공을 형성시켜 집전체를 완성한다. 이러한 집전체를 제조하는 장치는 집전체의 개구공 패턴부가 형성되는 메인 롤러와, 이와 결합되어 그 사이로 집전체가 통과되는 가이드 롤러와, 상기 메인 롤러의 하부에 설치되어 개구공 패턴부에 패턴 형성용 잉크를 공급하는 잉크 공급부를 포함한다.

Description

이차 전지의 집전체 제조 장치와, 이를 이용한 집전체 제조 방법{Apparatus for fabricating current collector of secondary battery and method for manufacturing current collector using the same}

본 발명은 이차 전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 집전체에 개구공을 형성시키는 장치와, 이에 따른 방법이 개선된 이차 전지의 집전체 제조 장치와, 이를 이용한 집전체 제조 방법에 관한 것이다.

통상적으로 이차 전지는 충전 및 방전이 가능한 전지로서, 니켈-카드뮴 전지(Ni-Cd), 니켈-수소 전지(Ni-MH), 리튬 이차 전지등이 있다.

이중에서, 리튬 이차 전지는 니켈-카드뮴 전지나 니켈-수소 전지에 비하여 단위 중량당 에너지 밀도가 우수하다는 점에서 급속도로 신장되고 있다. 이러한 리튬 이차 전지는 전해액의 종류에 따라 액체 전해질 전지와, 고체 전해질 전지로 분류할 수 있다. 일반적으로는 액체 전해질을 사용하는 전지를 리튬-이온 전지라 하고, 고분자 전해질을 사용하는 전지를 리튬 폴리머 전지라고 한다.

도 1은 통상적인 리튬 폴리머 전지(10)의 일 예를 도시한 것이다.

도면을 참조하면, 상기 전지(10)는 양극판(11), 세퍼레이터(12), 음극판(13)이 순차적으로 다수장 적층된 전지 조립체와, 상기 복수장의 양극판(11)과 음극판(13)의 일변으로부터 인출되는 양극 탭(14)과, 음극 탭(15)과, 상기 양극 및 음극 탭(15)을 극판별로 집합시켜 각각 용접되는 양극 단자(16)와, 음극 단자(17)를 포함한다.

그리고, 이를 수용하는 케이스(18)가 마련된다. 상기 케이스(18)는 일 변을 따라서 접합되어 있고, 나머지 면은 상호 분리가능하도록 상부 케이스(18a)와, 하부 케이스(18b)를 구비한다. 상기 하부 케이스(18b)에는 전지 조립체를 수용하기 위한 공간부(19)가 마련되어 있다.

여기서, 상기 양극판(11)은 알루미늄으로 된 양극 집전체(positive current collector,11a)와, 그 양면에 적층되며 리튬계 산화물과 같은 양극 활물질을 주성분으로 하는 양극 쉬트(11b)로 이루어져 있다. 또한, 상기 음극판(13)은 구리로 된 음극 집전체(negative current collector,13a)와, 그 양면에 적층되며 탄소재와 같은 음극 활물질을 주성분으로 하는 음극 쉬트(13b)로 이루어져 있다.

이때, 상기 양극 및 음극 집전체(11a)(13a)에는 그 양면에 형성되는 양극 및 음극 쉬트(11b)(13b)의 활물질들끼리의 이온 전도성을 가지도록 개구공(11c)(13c)이 형성되어 있다. 이러한 개구공(11c)(13c)의 형성을 위하여 상기 양극 및 음극 집전체(11a)(13a)는 프레스 가공을 통하여 개구공(11c)(13c)을 형성시키는 방식인 펀치드 메탈(puched metal)이나, 상기 집전체(11a)(13a)에 노치부를 형성시키고 이를 양 방향으로 늘여뜨려서 개구공(11c)(13c)을 다수개 형성시키는 방식인 익스펜디드 메탈(expended metal)을 사용하고 있다. 또한, 다른 방법으로는 상기 양극 및 음극 집전체(11a)(13a)를 에칭하여 개구공(11c)(13c)을 형성시키는 방식도 가능하다.

도 2는 이러한 종래의 방식중 에칭법에 의한 집전체의 제조 공정을 순차적으로 도시한 것이다.

순서도를 참조하여 종래의 방법에 따른 집전체(11a)(13a)의 제조 방법을 간략하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 양극 및 음극 집전체(11a)(13a)의 원소재로 사용되는 박막의 알루미늄이나 구리 호일을 준비한다.(S10) 원소재가 마련된 다음에는 호일을 탈지하여 표면에 부착되어 있는 불순물을 제거하게 된다.(S20)

다음으로, 상기 원소재의 일면에 감광성 필름(dry film)을 부착한다.(S30)

감광성 필름이 부착된 원소재는 그 상부에서 개구공(11c)(13c)이 형성될 패턴 형성부가 형성된 포토 마스크를 정렬시키고, 자외선을 노광하게 된다.(S40)

노광이 완료되면, 이를 현상하여 개구공(11c)(13c)과 같은 패턴이 감광성 필름에 형성된다(S50).

이어서, 에칭액을 상기 패턴이 형성된 원소재상에 균일하게 도포하여 원소재상에 개구공(11c)(13c)을 형성시킨다.(S70)

원소재상에 개구공(11c)(13c)이 형성되면, 잔류하는 감광성 필름을 박리하고(S70), 이를 소정 온도에서 건조하여 소망하는 양극 및 음극 집전체(11a)(13a)를 완성하게 된다.

그런데, 종래의 기술에 따르면, 다음과 같은 문제점이 있다.

상술한 바와 같은 에칭법에 의하여 개구공(11c)(13c)을 형성시키는 방식은 알루미늄이나 구리 호일과 같은 양극 및 음극 집전체(11a)(13a)의 원소재 일면 전체에 걸쳐서 감광성 필름을 부착시켜서 이를 노광, 현상 및 식각하여야 하므로 제조 공정수가 많고, 재료비 또한 과다하게 많이 들어가는 단점이 있다. 또한, 에칭시 소요되는 시간이 다른 방식보다는 많이 들게 되므로 생산 수율 측면에서 유리하지 않다.

그리고, 익스펜디드 메탈을 사용하는 경우에는 상기 집전체(11a)(13a)에 노치부를 형성시킨 상태에서 연신 방향과 인장력이 가하여지는 방향이 일치하게 되므로 집전체의 연신으로 인한 영구 변형이 일어나 연속 공정을 기반으로 하는 대량 생산에는 적당하지 않고, 더욱이, 이를 소정의 크기로 절단하는 경우에는 절단되는 단부에서 버(bur)가 발생되어 양극판(11)과 음극판(13)간의 쇼트를 유발시킬 수 있다.

펀치드 메탈을 사용하는 경우에는 상기 집전체(11a)(13a)의 원소재인 알루미늄이나 구리 호일이 박막을 이루고 있으므로 개구공(11c)(13c)을 소망하는 대로 형성시키는데 있어서 변형의 어려움이 있고, 개구공(11c)(13c)의 크기가 제대로 조정되지 않을 경우에는 추후 전지의 제조 공정중 가소재 추출이 원할하게 이루어지지 않거나 이온 전도도가 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 양극 및 음극 집전체에 개구공을 형성시키는 방법을 개선시켜 양극 및 음극 활물질들끼리의 전도성을 향상시키도록 장치와 이에 따른 방법이 개선된 이차 전지의 집전체 제조 장치와, 이를 이용한 집전체 제조 방법을 제공하는데그 목적이 있다.

도 1은 통상적인 이차 전지의 일 예를 도시한 분리 사시도,

도 2는 종래의 이차 전지의 집전체를 제조하는 공정을 도시한 순서도,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 집전체에 패턴부를 형성하는 과정을 도시한 사시도,

도 4는 도 3의 일부를 확대하여 도시한 사시도,

도 5는 도 4의 집전체에 잉크가 도포되는 상태를 개략적으로 도시한 단면도,

도 6은 본 발명에 따른 이차 전지의 집전체를 제조하는 공정을 도시한 순서도,

도 7a 내지 7c는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 집전체에 개구공 을 형성시키는 과정을 도시한 것으로서,

도 7a는 집전체의 양면에 잉크를 도포한 상태를 도시한 단면도,

도 7b는 도 7a의 집전체를 에칭한 상태를 도시한 단면도,

도 7c는 도 7b의 집전체에 개구공이 형성된 상태를 도시한 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

10...이차 전지 11...양극판

11a...양극 집전체 11b...양극 쉬트

11c,13c...개구공 12...세퍼레이터

13...음극판 13a...음극 집전체

13b...음극 쉬트 14...양극 탭

15...음극 탭 16...양극 단자

17...음극 단자 30...패턴 형성 장치

31...메인 롤러 31a...주 롤러부

31b...패턴 롤러부 32...가이드 롤러

33...스크레이퍼 40...패턴 형성부

41...개구공 패턴부 51...잉크 공급부

52...잉크

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따른 이차 전지의 집전체 제조 방법은,

양극 집전체와, 적어도 그 일면에 부착되는 양극 활물질을 주성분으로 하는 양극 쉬트로 된 양극판과, 음극 집전체와, 적어도 그 일면에 부착되는 음극 활물질을 주성분으로 하는 음극 쉬트로 된 음극판과, 상기 양극판과 음극판 사이에 개재되는 세퍼레이터를 구비하는 이차 전지의 집전체 제조 방법에 관한 것으로,

집전체 원소재를 준비하는 단계;

상기 집전체 원소재를 탈지하는 단계;

원소재의 개구공 패턴이 형성된 롤러사이에 상기 원소재를 장입하여 상기 집전체 원소재의 표면에 패턴 형성용 잉크를 도포하는 단계;

상기 패턴 형성용 잉크를 건조하는 단계;

상기 집전체 원소재를 에칭하여 개구공을 형성하는 단계;

상기 집전체 원소재상에 잔류하는 잉크를 제거하는 단계; 및

개구공이 형성된 집전체를 완성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 원소재의 표면에 잉크를 도포하는 단계에서는,

상기 원소재의 일면에는 패턴 형성용 잉크가 상기 개구공 패턴과 상응한 부분에 도포되고, 상기 원소재의 타면에는 잉크가 전면 도포되는 것을 특징으로 한다.

게다가, 상기 원소재의 개구공 패턴은 복수개의 롤러중 어느 하나에 형성된 개구공 패턴부에 잔류하는 잉크가 상기 원소재에 전사되어 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 측면에 의하면,

양극 집전체와, 적어도 그 일면에 부착되는 양극 활물질을 주성분으로 하는 양극 쉬트로 된 양극판과, 음극 집전체와, 적어도 그 일면에 부착되는 음극 활물질을 주성분으로 하는 음극 쉬트로 된 음극판과, 상기 양극판과 음극판 사이에 개재되는 세퍼레이터를 구비하는 이차 전지의 집전체 제조 장치에 관한 것으로서,

상기 집전체의 개구공 패턴부가 형성된 메인 롤러;

상기 메인 롤러와 회전가능하게 결합되어 그 사이로 집전체가 장입되어 개구공 패턴이 형성되도록 안내하는 가이드 롤러; 및

상기 메인 롤러의 하부에 설치되어 상기 개구공 패턴부에 패턴 형성용 잉크를 공급하는 잉크 공급부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지의 집전체 제조 장치를 제공한다.

또한, 상기 메인 롤러는 주 롤러부와, 상기 주 롤러부의 소정부에 이와 연속적이며그 원둘레가 상기 주 롤러부보다 적게 오목하도록 형성되며, 상기 집전체의 개구공과 상응하는 개구공 패턴부가 형성된 패턴 롤러부로 이루어진 것을 특징으로 한다.

게다가, 상기 패턴 롤러부에는 상기 잉크를 일시적으로 저장하여 상기 집전체에 개구공 패턴을 전사가능하도록 메쉬 형태로 된 개구공 패턴부가 형성된 것을 특징으로 한다.

더욱이, 상기 가이드 롤러에 인접한 메인 롤러에는 상기 패턴 롤러부 이외의 부분에 묻어 있는 잉크를 잉크 공급부로 회수가능하도록 그 외주면에 접촉가능한 스크레이퍼가 더 설치되는 것을 특징으로 한다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 집전체 제조 장치와, 이를 이용한 집전체 제조 방법을 상세하게 설명하고자 한다.

도 1에서 보는 바와 같이, 이차 전지중 리튬 폴리머 전지(10)는 양극판(11)과, 세퍼레이터(12), 음극판(13)이 순차적으로 다수장 적층된 전지 조립체를 포함한다.

상기 양극판(11)은 박막의 알루미늄 호일로 된 양극 집전체(11a)와, 상기 양극 집전체(11a)의 적어도 일면에 부착되는 양극 쉬트(11b)를 포함한다. 상기 양극쉬트(11b)는 리튬 산화물과 같은 양극 활물질을 주성분으로 하고, 도전재, 가소재, 바인더등을 보조 성분으로 하여 제조된다.

그리고, 상기 음극판(13)은 박막의 구리 호일로 된 음극 집전체(13a)와, 상기 음극 집전체(13a)의 적어도 일면에 부착되는 음극 쉬트(13b)를 포함한다. 상기 음극 쉬트(13b)는 탄소재와 같은 음극 활물질을 주성분으로 하고, 가소재, 도전재, 바인더등을 보조 성분으로 하여 제조된다.

상기 복수장의 양극판(11)과 음극판(13)의 일 변을 따라서는 양극 탭(14)과 음극 탭(15)이 각각 인출되어 있고, 이를 극판별로 집합시켜 V자 형태로 구부려 그 단부는 양극 단자(16)와, 음극 단자(17)에 용접되어 있다.

이러한 전지 조립체는 이를 수용하기 위하여 공간부(19)가 마련된 케이스(18)에 수용가능하다. 상기 케이스(18)는 파우치 형태를 이루고 있으며, 상부 케이스(18a)와, 이 케이스(18a)와 일변을 따라 접합되고 다른 세변은 상호 분리가능한 하부 케이스(18b)로 이루어져 있다.

본 발명의 특징에 따르면, 상기 양극 및 음극 집전체(11a)(13a)는 별도로 마련된 패턴 형성 장치에 의하여 그 전면에 걸쳐서 개구공(11c)(13c)이 형성된다.

도 3은 이러한 패턴 형성 장치(30)를 이용하여 집전체에 개구공을 형성시키는 일 실시예를 도시한 것이다.

도면을 참조하면, 상기 패턴 형성 장치(30)는 패턴 형성부(40)가 형성된 메인 롤러(31)와, 상기 메인 롤러(31)와 상호 접촉하여 회전가능한 가이드 롤러(32)를 포함한다. 상기 메인 롤러(31)와, 가이드 롤러(32) 사이에는 도 1에 언급한 집전체(11a)(13a)가 통과하게 된다.

상기 메인 롤러(31)에는 집전체(11a)(13a)의 개구공을 형성시키기 위한 패턴 형성부(40)가 형성되어 있다. 상기 패턴 형성부(40)는 메인 롤러(31)의 중앙부로부터 그 원둘레가 메인 롤러(31)보다 적도록 가공되어 있고, 그 원주면에는 개구공가 상응하는 패턴을 가진 메쉬로 된 개구공 패턴부(41)가 형성되어 있다.

상기 개구공 패턴부(41)는 추후 도 5에서 기술될 패턴 형성용 잉크(52)가 적셔지는 부분으로서, 상기 집전체(11a)(13a)가 메인 롤러(31)와 가이드 롤러(32) 사이를 통과시 집전체(11a)(13a)의 일면에 개구공(11c)(13c)의 패턴을 형성시킨다.

그리고, 상기 메인 롤러(31)의 윗측, 즉, 상기 가이드 롤러(32)와 맞물려 회전하는 부분과 인접한 위치에는 메인 롤러(31)의 회전에 의하여 잉크 공급부(51, 도5 참조)로부터 올라와서 롤러(31)의 외주면에 묻는 패턴 형성용 잉크(52)가 다른 부위로 흐르지 않고, 회수가능하도록 스크레이퍼(33)가 설치되어 있다.

상기 스크레이퍼(33)는 그 단부(33a)가 상기 롤러(31)에 밀착하여 접촉한 상태를 유지하고 있고, 회전시 패턴 형성부(40) 이외에 묻어 있는 패턴 형성용 잉크(52)가 더 이상 롤러(31)의 외주면에 잔류하지 않도록 제거해주는 역할을 한다.

도 4는 도 3의 패턴 형성부(40)를 보다 확대하여 도시한 것이다.

도면을 참조하면, 상기 메인 롤러(31)에는 주 롤러부(31a)가 회전가능하게 설치되고, 상기 주 롤러부(31a)의 중앙부에는 집전체(11a)(13a)의 폭과 대응되며, 상기 주 롤러부(31a)보다 원둘레가 적도록 오목하게 들어간 패턴 롤러부(31b)가 연속적으로 형성되어 있다.

상기 패턴 롤러부(31b)에는 패턴 형성부(40)가 형성된다.

즉, 상기 패턴 롤러부(31b)의 외주면에는 집전체(11a)(13a)의 개구공(11c)(13c)을 형성시키기 위한 개구공 패턴부(41)가 형성되어 있다. 상기 개구공 패턴부(41)는 와이어로 된 메쉬형으로 패턴 형성용 잉크(52)가 소정량 임시적으로 저장가능하다.

상기 개구공 패턴부(41)는 상기 패턴 롤러부(31b)의 외주면에 개구공(11c)(13c)과 상응하는 패턴의 마스크를 부착시켜 형성시킬 수도 있고, 직접적으로 패턴 롤러부(31b)에 메쉬형으로 가공하여 형성시킬 수도 있을 것이다.

상기와 같은 구조를 가지는 패턴 형성 장치(30)를 이용하여 집전체(11a)(13a)에 개구공(11c)(13c)을 형성시키는 과정을 설명하면 다음과 같다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 집전체(11a)(13a)에 개구공(11c)(13c)을 형성시키는 상태를 도시한 것이고, 도 6은 이러한 개구공(11c)(13c)을 형성시키는 과정을 제조 공정별로 도시한 것이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 우선 양극 및 음극 집전체(11a)(13a)의 원소재로 사용되는 박막의 알루미늄이나 구리 호일을 준비한다.(T10) 원소재가 마련된 다음에는 알루미늄이나 구리 호일을 탈지하여 표면에 부착되어 있는 수분이나 먼지등과 같은 불순물을 제거하게 된다.(T20)

이어서, 상기 집전체(11a)(13a)용 원소재의 표면에 패턴 형성용 잉크(52)를 도포하게 된다.(T30)

즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 메인 롤러(31)와 가이드 롤러(32) 사이로 릴 타입으로 감겨진 원소재를 통과시키게 된다. 이때, 메인 롤러(31)에는 상술한 바와 같이 패턴 롤러부(31b)에 패턴 형성부(40)가 형성되어 있다. 이 패턴 형성부(40)에는 집전체(11a)(13a)에 형성될 개구공(11c)(13c)의 패턴이 형성된 개구공 패턴부(41)가 메쉬 형태로 형성되어 있다.

상기 메인 롤러(31)는 그 일부가 잉크 공급부(51)에 저장된 패턴 형성용 잉크(52)에 항상 적셔진 상태에서 회전가능하다. 이에 따라, 상기 메인 롤러(31)의 외주면에는 상기 잉크(52)가 묻게 되고, 개구공 패턴부(41)에 저장된 잉크(52)는 상기 집전체(11a)(13a) 원소재상에 전사된다. 이때, 원소재상에 도포되는 잉크(52)는 추후 에칭 공정에서 쉽게 용해가 일어날 수 있도록 내화학적 특성이 우수한 액상의 물질이 바람직하다.

한편, 상기 메인 롤러(31) 중에서 패턴 롤러부(31b) 이외 부분인 주 롤러부(31a,도 4참조)에 묻는 잉크(52)는 상기 가이드 롤러(32)와 인접한 부분에 설치되어 상기 주 롤러부(31a)의 외주면에 접촉해있는 스크레이퍼(33)에 의하여 제거되어 다시 잉크 공급부(51)로 회수가능하다.

이와 같은 공정을 통하여 상기 집전체(11a)(13a) 원소재의 일면에는 개구공(11c)(13c)의 패턴이 형성된다. 또한, 상기 패턴이 형성된 원소재의 다른 면에는 별도로 마련된 도시되지 않은 롤러와 도포 장치에 의하여 상기 잉크(51)가 전면 도포된다.

즉, 상기 패턴 형성 장치(30)에 의하여 도 7a처럼 상기 집전체(11a)(13a) 원소재의 일면에는 개구공(11c)(13c)을 형성시킬 패턴 형성용 잉크(51)가 선택적으로 도포되고, 또 다른 잉크 도포 공정을 통하여 상기 집전체(11a)(13a) 원소재의 타면에는 패턴 형성용 잉크(71)가 전면 도포되어 있다.

이어서, 상기 집전체(11a)(13a) 원소재를 소정 온도에서 건조시킨다.(T40)

상기 패턴 형성용 잉크(51)(71)의 건조가 완료되면, 에칭액을 상기 패턴이 형성된 원소재상에 균일하게 도포하는 에칭 공정을 수행하게 된다.(T50) 이에 따라, 도 7b에 도시된 바와 같이, 상기 집전체(11a)(13a) 원소재에는 개구공(11c)(13c)이 형성된다.

원소재상에 개구공(11c)(13c) 패턴이 형성되면, 상기 집전체(11a)(13a) 원소재상에 잔류하는 패턴 형성용 잉크(51)(71)를 용해시켜 제거하게 된다.(T60)

이에 따라, 도 7c에 도시된 바와 같이, 상기 집전체(11a)(13a) 원소재 상에는 소망하는 크기의 개구공(11c)(13c)이 형성되어 집전체(11a)(13a)가 완성된다.(T70)

이상의 설명에서와 같이, 본 발명의 이차 전지의 집전체 제조 장치와, 이를 이용한 집전체 제조 방법은 양극 및 음극판에 이용되는 양극 및 음극 집전체에 개구공을 형성시킬 때 개구공 패턴이 형성된 롤러 사이로 집전체를 통과시켜 개구공 패턴부를 전사시키고 이를 에칭하여 개구공을 형성시킴으로써 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

첫째, 감광성 필름과 같은 물질을 집전체 표면에 부착시켜 노광, 현상 및 식각하여 개구공을 형성시키지 않고, 개구공 패턴부가 형성된 롤러를 이용하여 패턴 형성용 잉크를 전사시키는 방식을 채용하게 되어 고가의 감광성 필름과 같은 원소재의 소모가 없다. 또한, 노광 및 현상하는 공정이 배제됨으로써 제조 공정수가 간단해져 생산 수율측면에서 유리하다고 할 수 있다.

둘째, 릴 타입의 집전체를 소망하는 크기로 절단시 익스펜디드 메탈를 사용할 때 그 단부에서 흔히 발생가능한 버어가 전혀 없어서, 양극판과 음극판의 쇼트를 미연에 방지할 수 있다.

셋째, 집전체의 개구공 크기를 소망하는 대로 형성이 가능하게 되어서 추후 전지의 제조 공정중 하나의 가소재 추출 공정이 원할하게 이루어진다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (7)

1. 양극 집전체와, 적어도 그 일면에 부착되는 양극 활물질을 주성분으로 하는 양극 쉬트로 된 양극판과, 음극 집전체와, 적어도 그 일면에 부착되는 음극 활물질을 주성분으로 하는 음극 쉬트로 된 음극판과, 상기 양극판과 음극판 사이에 개재되는 세퍼레이터를 구비하는 이차 전지의 집전체 제조 방법에 관한 것으로,

   집전체 원소재를 준비하는 단계;

   상기 집전체 원소재를 탈지하는 단계;

   원소재의 개구공 패턴이 형성된 롤러사이에 상기 원소재를 장입하여 상기 집전체 원소재의 표면에 에칭 마스크 패턴 형성용 잉크를 도포하는 단계;

   상기 패턴 형성용 잉크를 건조하는 단계;

   상기 집전체 원소재를 에칭하여 개구공을 형성하는 단계;

   상기 집전체 원소재상에 잔류하는 잉크를 제거하는 단계; 및

   개구공이 형성된 집전체를 완성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지의 집전체 제조 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 원소재의 표면에 잉크를 도포하는 단계에서는,

   상기 원소재의 일면에는 패턴 형성용 잉크가 상기 개구공 패턴과 상응한 부분에 도포되고, 상기 원소재의 타면에는 잉크가 전면 도포되는 것을 특징으로 하는 이차 전지의 집전체 제조 방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 원소재의 개구공 패턴은 복수개의 롤러중 어느 하나에 형성된 개구공 패턴부에 잔류하는 잉크가 상기 원소재에 전사되어 형성되는 것을 특징으로 하는 이차 전지의 집전체 제조 방법
4. 양극 집전체와, 적어도 그 일면에 부착되는 양극 활물질을 주성분으로 하는 양극 쉬트로 된 양극판과, 음극 집전체와, 적어도 그 일면에 부착되는 음극 활물질을 주성분으로 하는 음극 쉬트로 된 음극판과, 상기 양극판과 음극판 사이에 개재되는 세퍼레이터를 구비하는 이차 전지의 집전체 제조 장치에 관한 것으로서,

   상기 집전체의 개구공 패턴부가 형성된 메인 롤러;

   상기 메인 롤러와 회전가능하게 결합되어 그 사이로 집전체가 장입되어 개구공 패턴이 형성되도록 안내하는 가이드 롤러; 및

   상기 메인 롤러의 하부에 설치되어 상기 개구공 패턴부에 패턴 형성용 잉크를 공급하는 잉크 공급부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지의 집전체 제조 장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 메인 롤러는 주 롤러부와, 상기 주 롤러부의 소정부에 이와 연속적이며그 원둘레가 상기 주 롤러부보다 적게 오목하도록 형성되며, 상기 집전체의 개구공과 상응하는 개구공 패턴부가 형성된 패턴 롤러부로 이루어진 것을 특징으로 하는 이차 전지의 집전체 제조 장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 패턴 롤러부에는 상기 잉크를 일시적으로 저장하여 상기 집전체에 개구공 패턴을 전사가능하도록 메쉬 형태로 된 개구공 패턴부가 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지의 집전체 제조 장치.
7. 제 4 항에 있어서,

   상기 가이드 롤러에 인접한 메인 롤러에는 상기 패턴 롤러부 이외의 부분에 묻어 있는 잉크를 잉크 공급부로 회수가능하도록 그 외주면에 접촉가능한 스크레이퍼가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 이차 전지의 집전체 제조 장치.