KR100846580B1 - Apparatus for coating slurry on a substrate - Google Patents
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Abstract
본 발명은 슬러리의 도포형상을 보정할 수 있는 기재에 슬러리를 도포하는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of this invention is to provide the apparatus which apply | coats a slurry to the base material which can correct the application shape of a slurry.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은:In order to achieve the above object, the present invention is:
기재를 이송하는 이송부;A transfer unit for transferring the substrate;
이송되고 있는 기재의 표면에 슬러리를 도포하는 슬러리 노즐을 구비한 슬러리 도포부; 및A slurry application unit including a slurry nozzle for applying a slurry to the surface of the substrate being transferred; And
상기 기재의 표면에 인접하게 설치된 송풍 노즐, 상기 송풍 노즐을 통하여 송풍함으로써 상기 기재 표면에 도포된 슬러리의 도포형상을 보정할 수 있는 송풍기, 및 상기 송풍기에 의한 송풍을 간헐적으로 조절할 수 있는 밸브를 구비한 슬러리 형상보정부;를 구비한 기재에 슬러리를 도포하는 장치를 제공한다.A blower nozzle provided adjacent to the surface of the substrate, a blower capable of correcting a coating shape of the slurry applied to the surface of the substrate by blowing through the blower nozzle, and a valve capable of intermittently controlling the blower by the blower An apparatus for applying a slurry to a substrate having a slurry shape correction.
Description
도 1 은 젤리롤형 전지를 도시하는 사시도이고,1 is a perspective view showing a jellyroll battery;
도 2 는 종래의 기재에 슬러리를 도포하는 장치를 도시하는 사시도이고,2 is a perspective view showing an apparatus for applying a slurry to a conventional substrate;
도 3 은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 기재에 슬러리를 도포하는 장치를 도시하는 사시도이고,3 is a perspective view showing an apparatus for applying a slurry to a substrate according to the first embodiment of the present invention;
도 4 는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 기재에 슬러리를 도포하는 장치를 도시하는 사시도이다.4 is a perspective view showing an apparatus for applying a slurry to a substrate according to a second embodiment of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
2: 기재 2a: 비도포부2: base material 2a: uncoated portion
3: 슬러리 3a: 단부3:
20: 슬러리 노즐 31: 송풍 노즐20: slurry nozzle 31: blowing nozzle
32: 흡입 노즐32: suction nozzle
본 발명은 기재에 슬러리를 도포하는 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 기재에 도포된 슬러리의 도포형상을 보정할 수 있는 슬러리 형상보정부를 구비한 기재에 슬러리를 도포하는 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
도 1 에는 젤리롤형의 전지가 도시되어 있다.1 shows a jellyroll type battery.
전지는 내부에 들어있는 화학물질의 화학적 에너지를 전기화학적 산화환원반응에 의해 전기 에너지로 변환하는 장치이다. 이와 같은 전지는 양극판, 음극판, 이들 두 전극판 간의 이온의 전달을 가능하게 하는 전해액, 및 상기 양극판과 음극판이 직접 접촉하는 것을 방지하는 세퍼레이터를 주요 구성요소로 하는 것이 일반적이다. 상기 전지의 에너지 변환원리는 양극판 및 음극판을 이루는 두 금속의 이온화경향에 근거하는데, 이는 공지된 사실이므로 이에 대한 설명은 생략한다. 상기 양극판, 음극판, 및 세퍼레이터가 조립되어 형성되는 전극조립체는 전극조립체 수납수단 내에 밀봉되어 수납되는데, 상기 전극조립체 수납수단은 금속으로 제조된 캔을 구비할 수 있으며, 이를 구비한 전지를 캔형 전지라 부른다.A battery is a device that converts chemical energy of a chemical substance contained therein into electrical energy by an electrochemical redox reaction. Such a battery generally includes a positive electrode plate, a negative electrode plate, an electrolyte that enables the transfer of ions between these two electrode plates, and a separator that prevents direct contact between the positive electrode plate and the negative electrode plate. The energy conversion principle of the battery is based on the ionization tendency of the two metals constituting the positive electrode plate and the negative electrode plate, which is a known fact and thus description thereof will be omitted. The electrode assembly formed by assembling the positive electrode plate, the negative electrode plate, and the separator is sealed in the electrode assembly accommodating means. The electrode assembly accommodating means may include a can made of metal, and a battery having the same may be a can-type battery. Call.
도 1 에 도시된 캔형 전지는 전극조립체(112), 도전성 캔(120), 도전성 캡플레이트(125), 절연부재(126), 절연플레이트(124), 및 상부단자(127)를 구비한다.The can-type battery illustrated in FIG. 1 includes an
상기 전극조립체(112)는 양극판(102), 음극판(101), 및 상기 양극판과 음극판의 직접적 접촉을 막는 세퍼레이터(103)를 구비하며, 상기 캔(120) 내부에 수납된다. 상기 양극판과 음극판은 각각 전극탭(114)들과 연결된다.The
상기 캔(120)의 내부에는 필요에 따라서 절연막(121)이 설치되며, 상기 캔의 상부에 형성된 개구부는 중앙에 개구가 형성되어 있는 캡플레이트(125)에 의하여 밀봉된다. 상기 캡플레이트에는 전해액을 주입하기 위한 전해액 주입공(125b)과 전 지 내압의 과도 상승시 파단되어 전지의 폭발을 방지하는 안전변(125a)이 형성되며, 상기 전해액 주입공은 전해액의 주입 후에 밀봉부재(128)에 의하여 밀봉된다. 상기 캡플레이트(125)는 상기 전극탭(114)들 중 일 전극탭과 전기적으로 연결되며 또한 상기 캔과도 전기적으로 연결된다. 또한 상기 캡플레이트의 개구에는 중앙에 개구가 형성되어 있는 절연부재(126)가 끼워진다. 또한 상기 캡플레이트가 상기 전극조립체와 단락되는 것을 방지하기 위하여 이들 사이에 중앙에 개구가 형성된 절연플레이트(124)가 개재된다. 상기 전극조립체의 타 전극탭은 상기 개구들을 통하여 상부단자(127)와 연결된다.An
상기 전극조립체를 구성하는 양극판 및 음극판(이하 전극판이라고 통칭한다)에는 활물질, 도전제, 바인더용액 등을 혼합한 슬러리(slurry)를 도포한다.A slurry obtained by mixing an active material, a conductive agent, a binder solution, and the like is applied to the positive electrode plate and the negative electrode plate (hereinafter referred to as electrode plate) constituting the electrode assembly.
도 2 에는 종래의 기재에 슬러리를 도포하는 장치가 도시되어 있으며, 상기 슬러리를 도포하는 장치는 이송부 및 슬러리 도포부를 구비한다.2 shows an apparatus for applying a slurry to a conventional substrate, the apparatus for applying a slurry having a conveying part and a slurry applying part.
상기 슬러리 도포부는 슬러리가 수용되어 있는 탱크(도시되지 않음), 슬러리를 상기 기재(2)의 표면에 도포하는 슬러리 노즐(20), 상기 탱크로부터 슬러리 노즐로 슬러리를 공급하는 펌프(도시되지 않음), 및 상기 슬러리를 간헐적으로 도포하기 위하여 상기 슬러리 노즐을 간헐적으로 개폐하는 밸브(도시되지 않음)를 구비한다.The slurry coating part includes a tank (not shown) in which the slurry is accommodated, a
상기 기재에 슬러리를 간헐적으로 도포함으로써 슬러리가 도포되지 않는 비도포부(2a)를 형성하는 것은, 상기 기재(2)의 비도포부(2a)를 절단하여 전극조립체에 사용되는 일 전극판(101, 102)으로 형성하고, 이 비도포부(2a)에 전극탭(114)을 부착하기 위한 것이다.Forming the
그러나 상기 기재에 슬러리를 도포하는 장치의 경우에는 슬러리(3)가 상기 슬러리 노즐(20)로부터 간헐적으로 배출되기 때문에, 슬러리가 도포되기 시작하는 지점과 도포가 정지되는 지점(즉 슬러리의 단부, 3a)에서의 슬러리의 도포형상이 고르게 되지 않는다. 이것은 상기 밸브가 슬러리(3)가 공급되는 관로 전체를 완벽하게 동시에 열고 닫을 수 없다는 점, 상기 슬러리 노즐 부위에 잉여 슬러리가 뭍어 있을 수 있다는 점, 및 상기 슬러리의 도포가 상기 기재에 슬러리를 도포하는 장치 주위의 공기의 흐름에 의하여 영향을 받는다는 점 등에 기인한다. 슬러리의 단부(3a)에서 슬러리의 도포형상이 고르지 않게 되면, 슬러리의 단부(3a)를 감지하여 전극판을 권취하는 권취장치가 정확한 슬러리의 단부(3a)를 감지하지 못함으로 인하여 오작동을 할 수 있다는 문제점이 있다. 또한 상기 슬러리가 일 전극판의 단부까지 도포되는 경우에는 상기 일 전극판이 슬러리를 통하여 인접한 타 전극판과 통전될 수 있고, 따라서 전극판들 간에 쇼트가 발생하여 전지로서의 기능에 심각한 문제를 야기할 수 있다는 문제점이 있다.However, in the case of the apparatus for applying the slurry to the substrate, since the
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하여, 슬러리의 도포형상을 보정할 수 있는 기재에 슬러리를 도포하는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to solve the above problems and to provide an apparatus for applying a slurry to a substrate capable of correcting the coating shape of the slurry.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은:In order to achieve the above object, the present invention is:
기재를 이송하는 이송부; A transfer unit for transferring the substrate;
이송되고 있는 기재의 표면에 슬러리를 도포하는 슬러리 노즐을 구비한 슬러리 도포부; 및A slurry application unit including a slurry nozzle for applying a slurry to the surface of the substrate being transferred; And
송풍기, 상기 기재의 표면에 인접하게 설치되며 상기 송풍기로부터 공급되는 공기를 상기 기재의 표면으로 방출하는 송풍 노즐, 및 상기 송풍기에 의한 송풍을 간헐적으로 조절하여 기재의 표면에 도포된 슬러리의 도포 형상을 보정할 수 있는 밸브를 구비한 슬러리 형상보정부;를 구비한 기재에 슬러리를 도포하는 장치를 제공한다.A blower, a blower nozzle installed adjacent to the surface of the base material and discharging air supplied from the blower to the surface of the base material, and a blower by the blower intermittently to adjust the application shape of the slurry applied to the surface of the base material Provided is an apparatus for applying a slurry to a substrate having a slurry shape correction having a valve capable of correction.
상기 송풍 노즐은 상기 기재가 이송되는 방향에 직교하고 슬러리를 측방향으로 제거할 수 있도록 설치되는 것이 바람직하다.The blowing nozzle is preferably installed to be orthogonal to the direction in which the substrate is conveyed and to remove the slurry laterally.
또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은:In addition, in order to achieve the above object, the present invention is:
기재를 이송하는 이송부;A transfer unit for transferring the substrate;
이송되고 있는 기재의 표면에 슬러리를 도포하는 슬러리 노즐을 구비한 슬러리 도포부; 및A slurry application unit including a slurry nozzle for applying a slurry to the surface of the substrate being transferred; And
상기 기재의 표면에 인접하게 설치된 흡입 노즐, 상기 흡입 노즐을 통하여 상기 기재의 표면에 도포된 슬러리를 흡입할 수 있는 흡입기, 및 상기 흡입 노즐을 통한 슬러리의 흡입을 간헐적으로 조절하여 기재의 표면에 도포된 슬러리의 도포 형상을 보정할 수 있는 밸브를 구비한 슬러리 형상보정부;를 구비한 기재에 슬러리를 도포하는 장치를 제공한다.A suction nozzle provided adjacent to the surface of the substrate, an inhaler capable of sucking the slurry applied to the surface of the substrate through the suction nozzle, and the suction of the slurry through the suction nozzle is intermittently adjusted to apply to the surface of the substrate Provided is an apparatus for applying a slurry to a substrate provided with; slurry shape correction having a valve capable of correcting the application shape of the prepared slurry.
이어서, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 참고적으로, 도시되지 아니한 본 발명의 구성요소는 공지의 구성요소로서, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이를 용이하게 구성할 수 있는 것이다. 또한 본 발명은 상기 전극판에 슬러리를 도포하는 장치에 관하여 착안한 것이지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 임의의 편평한 기재에 임의의 슬러리를 도포하는 장치라면 본 발명의 범위에 속할 수 있다. Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. For reference, the components of the present invention, which are not shown, are well-known components, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains may easily configure them. In addition, the present invention is conceived with respect to the apparatus for applying the slurry to the electrode plate, but the present invention is not limited thereto, and any device for applying any slurry to any flat substrate may fall within the scope of the present invention.
도 3 에는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 기재에 슬러리를 도포하는 장치가 도시되어 있으며, 상기 기재에 슬러리를 도포하는 장치는 이송부, 슬러리 도포부, 및 슬러리 형상보정부를 구비한다.3 shows an apparatus for applying a slurry to a substrate according to a first embodiment of the present invention, wherein the apparatus for applying a slurry to the substrate includes a conveying portion, a slurry applying portion, and a slurry shape correction part.
상기 이송부는 기재롤(1)로부터 공급된 기재(2)를 이송하는 이송롤(11)들, 상기 이송롤들 사이를 연결하며 기재를 지지하는 이송벨트(12), 및 상기 이송벨트를 지지하는 지지부재(13)을 구비한다. 상기 기재롤과 이송롤들은 도시되지 아니한 구동부에 의하여 구동되며, 기재를 일정한 속도로 공급 및 이송할 수 있도록 서로 연동된다.The transfer
상기 슬러리 도포부는 소정의 재료로 형성된 슬러리가 수용되어 있는 탱크(도시되지 않음), 슬러리를 이송 중인 상기 기재(2)의 표면에 도포하는 슬러리 노즐(20), 상기 탱크로부터 슬러리 노즐(20)로 슬러리를 공급하는 펌프(도시되지 않음), 및 상기 슬러리를 간헐적으로 도포하기 위하여 상기 슬러리 노즐을 간헐적으로 개폐하는 밸브(도시되지 않음)를 구비한다.The slurry coating part includes a tank (not shown) in which a slurry formed of a predetermined material is accommodated, a
상기 슬러리 형상보정부는 상기 기재의 표면에 인접하게 설치된 송풍 노즐(31), 상기 송풍 노즐을 통하여 송풍함으로써 상기 기재 표면에 도포된 슬러리의 도포형상을 보정할 수 있는 송풍기(도시되지 않음), 및 상기 송풍기에 의한 송 풍을 간헐적으로 조절할 수 있는 밸브(도시되지 않음)를 구비한다. 상기 송풍 노즐(31)은 상기 기재가 이송되는 방향에 직교하고 슬러리를 측방향으로 제거할 수 있도록 설치(예를 들어, 상기 기재가 진행하는 방향으로 보았을 때, 기재의 상방에서 일측으로 기울어진 형태로 설치)되는 것이 바람직한데, 이는 제거되는 슬러리가 기재의 다른 부분으로 이동할 가능성을 최소화하기 위한 것이다. 상기 송풍 노즐에서 송풍될 때의 송풍량 및 송풍속도는 상기 슬러리의 점도, 상기 기재의 이송 속도 등에 의하여 결정된다.The slurry shape correction unit includes a blow nozzle (31) provided adjacent to the surface of the substrate, a blower (not shown) capable of correcting the application shape of the slurry applied to the surface of the substrate by blowing through the blow nozzle, and the It is provided with a valve (not shown) that can adjust the air flow by the blower intermittently. The blowing
상기 슬러리 형상보정부는, 상기 기재가 후속하는 공정에 의하여 절단되어 전극판으로 사용되는 기재인 경우에는, 슬러리가 도포되기 시작하는 지점과 도포가 정지되는 지점(슬러리의 단부, 3a)에서의 슬러리의 도포형상을 보정한다. 즉 상기 슬러리의 단부(3a)에 송풍함으로써 이 부분에 고르지 않게 도포된 슬러리(3)를 기재(2)로부터 제거한다. 또한 상기 슬러리 형상보정부는 필요에 따라서 다른 부분의 슬러리의 형상을 보정할 수도 있는데, 예를 들어 상기 슬러리가 도포된 양 측부의 슬러리 도포형상을 보정할 수 있으며, 이 경우에는 상기 송풍 노즐(31)의 위치 및 형상을 다소 변형한다.The slurry shape correction means that, when the substrate is a substrate that is cut by a subsequent process and used as an electrode plate, the slurry shape correction is performed at the point where the slurry starts to be applied and the point at which the coating is stopped (the end of the slurry, 3a). Correct the application shape. That is, the
도 4 에는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 기재에 슬러리를 도포하는 장치가 도시되어 있으며, 상기 기재에 슬러리를 도포하는 장치는 이송부, 슬러리 도포부, 및 슬러리 형상보정부를 구비한다. 본 실시예에서는 상기 제 1 실시예에 따른 기재에 슬러리를 도포하는 장치와 다른 사항에 대하여만 설명한다.4 shows an apparatus for applying a slurry to a substrate according to a second embodiment of the present invention, wherein the apparatus for applying a slurry to the substrate includes a conveying portion, a slurry applying portion, and a slurry shape correction part. In this embodiment, only matters different from the apparatus for applying the slurry to the substrate according to the first embodiment will be described.
상기 슬러리 형상보정부는 상기 기재의 표면에 인접하게 설치된 흡입 노즐(32), 상기 흡입 노즐을 통하여 흡입함으로써 상기 기재 표면에 도포된 슬러리의 도포형상을 보정할 수 있는 흡입기(도시되지 않음), 및 상기 흡입기에 의한 송풍을 간헐적으로 조절할 수 있는 밸브(도시되지 않음)를 구비한다. 상기 흡입 노즐에서 흡입될 때의 흡입량 및 흡입속도는 상기 슬러리의 점도, 상기 기재의 이송 속도 등에 의하여 결정된다.The slurry shape correction unit includes a
상기 슬러리 형상보정부는, 상기 기재가 후속하는 공정에 의하여 절단되어 전극판으로 사용되는 기재인 경우에는, 슬러리가 도포되기 시작하는 지점과 도포가 정지되는 지점(슬러리의 단부, 3a)에서의 슬러리의 도포형상을 보정한다. 즉 상기 슬러리의 단부(3a)에 있는 슬러리를 흡입함으로써 이 부분에 고르지 않게 도포된 슬러리(3)를 기재(2)로부터 제거한다. 또한 상기 슬러리 형상보정부는 필요에 따라서 다른 부분의 슬러리의 형상을 보정할 수도 있는데, 예를 들어 상기 슬러리가 도포된 양 측부의 슬러리 도포형상을 보정할 수 있으며, 이 경우에는 상기 흡입 노즐(32)의 위치 및 형상을 다소 변형한다.The slurry shape correction means that, when the substrate is a substrate that is cut by a subsequent process and used as an electrode plate, the slurry shape correction is performed at the point where the slurry starts to be applied and the point at which the coating is stopped (the end of the slurry, 3a). Correct the application shape. That is, the
본 실시예는 상기 제 1 실시예와는 달리 슬러리를 흡입하므로, 슬러리를 송풍에 의하여 제거할 때 존재하였던 슬러리가 기재의 다른 부분(특히 슬러리가 도포되지 않는 것이 바람직한 부분)으로 이동할 가능성이 배제되고, 따라서 슬러리의 형상이 보다 확실하게 보정된다. 또한 동일한 이유로, 제거할 수 있는 슬러리의 형상에 제한이 없게되므로 상기 기재를 임의의 형상으로 보정할 수 있다는 장점이 있다.Unlike the first embodiment, this embodiment inhales the slurry, thereby eliminating the possibility that the slurry that was present when the slurry was removed by blowing was moved to another part of the substrate (particularly, to which the slurry is not applied). Therefore, the shape of the slurry is more surely corrected. Also for the same reason, there is no limitation in the shape of the slurry that can be removed, so there is an advantage that the substrate can be corrected to any shape.
본 발명은 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것 에 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 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.
본 발명에 의하여 슬러리의 도포형상을 보정할 수 있는 기재에 슬러리를 도포하는 장치가 제공된다.According to the present invention, there is provided an apparatus for applying a slurry to a substrate capable of correcting the coating shape of the slurry.
특히 제 1 실시예에 따른 기재에 슬러리를 도포하는 장치에 있어서는, 송풍 노즐을 상기 기재가 이송되는 방향에 직교하도록 설치함으로써, 제거되는 슬러리가 기재의 다른 부분으로 이동할 가능성을 최소화시킬 수 있다는 장점이 있다.In particular, in the apparatus for applying a slurry to a substrate according to the first embodiment, by installing a blow nozzle orthogonal to the direction in which the substrate is conveyed, there is an advantage that the possibility of removing the slurry to be moved to another part of the substrate can be minimized. have.
특히 제 2 실시예에 따른 기재에 슬러리를 도포하는 장치에 있어서는 슬러리를 흡입함으로써 이를 기재로부터 제거하므로, 슬러리가 기재의 다른 부분으로 이동할 가능성이 배제되고, 따라서 슬러리의 형상이 보다 확실하게 보정될 뿐만 아니라 상기 기재를 임의의 형상으로 보정할 수 있다는 장점이 있다.In particular, in the apparatus for applying the slurry to the substrate according to the second embodiment, the slurry is sucked out to remove it from the substrate, thus eliminating the possibility of the slurry moving to another part of the substrate, and thus the shape of the slurry is more reliably corrected. But there is an advantage that the substrate can be corrected to any shape.
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