KR101285999B1 - 이차 전지의 전극판 코팅 장치 - Google Patents

이차 전지의 전극판 코팅 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101285999B1
KR101285999B1 KR1020110034574A KR20110034574A KR101285999B1 KR 101285999 B1 KR101285999 B1 KR 101285999B1 KR 1020110034574 A KR1020110034574 A KR 1020110034574A KR 20110034574 A KR20110034574 A KR 20110034574A KR 101285999 B1 KR101285999 B1 KR 101285999B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
control valve
slurry
density
controlling
active material
Prior art date
Application number
KR1020110034574A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20120117067A (ko
Inventor
김정용
이호섭
김수환
문소일
이형노
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
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
Application filed by 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Priority to KR1020110034574A priority Critical patent/KR101285999B1/ko
Priority to CN201110340070.8A priority patent/CN102728515B/zh
Publication of KR20120117067A publication Critical patent/KR20120117067A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101285999B1 publication Critical patent/KR101285999B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/0402—Methods of deposition of the material
    • H01M4/0404—Methods of deposition of the material by coating on electrode collectors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
    • B05C11/10—Storage, supply or control of liquid or other fluent material; Recovery of excess liquid or other fluent material
    • B05C11/1002—Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves
    • B05C11/1007—Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves responsive to condition of liquid or other fluent material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • B05C5/02—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work
    • B05C5/0254—Coating heads with slot-shaped outlet
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

본 발명은 슬러리의 코팅조건을 실시간으로 제어함으로써 활물질층의 폭 방향 및 코팅 진행 방향의 코팅 두께 또는 코팅 품질을 균일하게 할 수 있는 이차 전지의 전극판 코팅 장치에 관한 것이다.
본 발명은 슬러리를 저장하는 탱크와, 상기 탱크에 연결되어 상기 슬러리를 공급하는 펌프와, 상기 펌프로부터 공급되는 상기 슬러리의 공급을 제어하는 공급 제어 밸브와, 상기 탱크와 상기 공급 제어 밸브 사이에 연결되며 상기 탱크로 환류되는 상기 슬러리의 양을 제어하는 배압 제어 밸브와, 상기 공급 제어 밸브로부터 공급되는 상기 슬러리를 전극집전체의 표면에 분사하는 다이 코터와, 상기 전극집전체의 표면에 코팅된 슬러리를 건조하여 활물질층을 형성하는 건조로와, 상기 활물질층의 밀도를 측정하는 밀도계 및 상기 밀도계로부터 전송되는 밀도 데이터에 따라 상기 펌프와 공급 제어 밸브와 배압 제어 밸브 및 다이 코터 중 적어도 하나의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 이차 전지의 전극판 코팅 장치를 개시한다.

Description

이차 전지의 전극판 코팅 장치{Coating Apparatus for Electrode Plate of Secondary Battery}
본 발명은 이차 전지의 전극판 코팅 장치에 관한 것이다.
이차전지는 양극판과 음극판 및 세퍼레이터를 구비하는 전극조립체를 케이스에 삽입한 후 캡조립체로 밀봉하여 제조된다. 상기 양극판은 일반적으로 알루미늄 재질의 전극집전체에 양극활물질용 슬러리가 다이 코터에 의하여 코팅된 후 건조되어 제조된다. 또한, 상기 음극판은 일반적으로 구리 재질의 전극집전체에 음극활물질용 슬러리가 다이 코터에 의하여 코팅된 후 건조되어 제조된다.
상기 양극판 또는 음극판은 슬러리의 코팅 속도가 증가되면, 슬러리의 단위면적당 질량(loading level)의 산포가 증가되어 코팅 품질이 저하된다. 또한, 상기 양극판 또는 음극판은 슬러리의 건조 후에 코팅 품질을 확인할 수 있기 때문에, 슬러리가 불균일하게 도포되거나 설정된 코팅 두께로 코팅되지 못한 경우에 폐기되어야 한다.
본 발명은 이차 전지의 전극판 코팅 장치를 제공한다.
본 발명의 이차 전지의 전극판 코팅 장치는 슬러리를 저장하는 탱크와, 상기 탱크에 연결되어 상기 슬러리를 공급하는 펌프와, 상기 펌프로부터 공급되는 상기 슬러리의 공급을 제어하는 공급 제어 밸브와, 상기 탱크와 상기 공급 제어 밸브 사이에 연결되며 상기 탱크로 환류되는 상기 슬러리의 양을 제어하는 배압 제어 밸브와, 상기 공급 제어 밸브로부터 공급되는 상기 슬러리를 전극집전체의 표면에 분사하는 다이 코터와, 상기 전극집전체의 표면에 코팅된 슬러리를 건조하여 활물질층을 형성하는 건조로와, 상기 활물질층의 밀도를 측정하는 밀도계 및 상기 밀도계로부터 전송되는 밀도 데이터에 따라 상기 펌프와 공급 제어 밸브와 배압 제어 밸브 및 다이 코터 중 적어도 하나의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 밀도계는 상기 건조로로부터 건조되어 이송되는 전극집전체의 표면에 코팅되어 있는 활물질층의 폭 방향 및 코팅 진행 방향에 따른 밀도를 산출하여 상기 제어부로 전송하도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 밀도계로부터 전송되는 밀도 데이터에 따라 상기 펌프의 분당 회전수를 제어하거나, 상기 공급 제어 밸브의 개폐를 제어하거나, 상기 배압 제어 밸브의 개구율을 제어하거나, 상기 다이 코터의 간극을 제어하여 상기 다이 코터의 슬러리 토출량을 제어하도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 다이 코터는 활물질층의 폭 방향으로 상기 간극이 다르게 제어되도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 밀도계로부터 전송되는 밀도 데이터에 따라 상기 펌프의 분당 회전수를 제어하고, 상기 공급 제어 밸브의 개폐를 제어하고, 상기 배압 제어 밸브의 개구율을 제어하고, 상기 다이 코터의 간극을 제어하도록 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 이차 전지의 전극판 코팅 장치는 슬러리를 저장하는 탱크와, 상기 탱크에 연결되어 상기 슬러리를 공급하는 펌프와, 상기 펌프로부터 공급되는 상기 슬러리의 공급을 제어하는 공급 제어 밸브와, 상기 탱크와 상기 공급 제어 밸브 사이에 연결되며 상기 탱크로 환류되는 상기 슬러리의 양을 제어하는 배압 제어 밸브와, 상기 공급 제어 밸브로부터 공급되는 상기 슬러리를 전극집전체의 표면에 분사하는 다이 코터와, 상기 전극집전체의 표면에 코팅된 슬러리를 건조하여 활물질층을 형성하는 건조로와, 상기 활물질층의 밀도를 측정하는 밀도계 및 상기 밀도계로부터 전송되는 밀도 데이터에 따라 상기 슬러리의 코팅 두께를 제어하는 제어부를 포함하여 형성될 수 있다. 이때, 상기 제어부는 상기 제어부는 상기 밀도계로부터 전송되는 밀도 데이터에 따라
상기 펌프의 분당 회전수를 제어하거나, 상기 공급 제어 밸브의 개폐를 제어하거나, 상기 배압 제어 밸브의 개구율을 제어하거나, 상기 다이 코터의 간극을 제어하여 상기 슬러리의 코팅 두께를 조정하도록 형성될 수 있다.
본 발명의 이차 전지의 전극판 코팅 장치에 따르면 슬러리의 코팅조건을 실시간으로 제어함으로써 활물질층의 폭 방향 및 코팅 진행 방향의 코팅 두께 또는 코팅 품질을 균일하게 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 전극판 코팅 장치의 구성도이다.
도 2는 전극판 코팅 장치를 구성하는 밀도계가 측정한 활물질층의 밀도 분포에 대한 사진이다.
이하에서 도면을 참조하여 본 발명의 이차 전지의 전극판 코팅 장치에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
먼저 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 이차 전지의 전극판 코팅 장치에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 전극판 코팅 장치의 구성도이다. 도 2는 도 1의 전극판 코팅 장치를 구성하는 밀도계가 측정한 활물질층의 밀도 분포에 대한 사진이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 전극판 코팅 장치(100)는, 도 1을 참조하면, 탱크(110), 펌프(120), 필터(130), 공급 제어 밸브(140), 배압 제어 밸브(145), 다이 코터(150), 건조로(160), 밀도계(170) 및 제어부(180)를 포함하여 형성된다.
상기 전극판 코팅 장치(100)는 밀도계가 전극집전체의 표면에 슬러리가 코팅 및 건조되어 형성되는 활물질층의 폭 방향 및 진행 방향의 밀도를 실시간으로 측정하여 제어부로 전송하고, 제어부가 전송되는 밀도 데이터를 근거로 펌프와 공급 제어 밸브와 배압 제어 밸브 및 다이 코터를 실시간으로 제어하여 활물질층의 코팅 두께 또는 코팅 품질을 일정하게 유지하게 된다. 여기서 밀도는 활물질층의 단위 면적당 중량(Loading Level; L/L)을 의미하며, 활물질층의 두께를 측정하여 활물질층의 단위 면적당 부피를 결정하고 미리 측정된 단위부피당 중량을 반영하여 결정된다.
한편, 이하에서 유입구와 유출구는 이차 전지의 전극판 코팅 장치(100)를 구성하는 각 구성 요소에서 슬러리의 흐름 방향에 따른 유입구와 유출구를 의미한다. 예를 들면, 상기 펌프(120)는 탱크(110)와 연결되어 슬러리가 유입되는 부분이 유입구이며, 필터와 연결되어 슬러리가 유출되는 부분이 유출구가 된다. 한편, 상기 유입구와 유출구는 도면에서 별도로 표시하지 않는다.
또한, 이하에서 연결된다는 의미는 각 구성요소가 직접 연결되거나, 별도의 연결 배관을 통하여 연결되는 것을 의미한다. 예를 들면, 상기 펌프가 탱크와 연결된다는 의미는 상기 펌프와 탱크가 각 구성요소에 형성되어 있는 포트끼리 직접 연결되거나, 포트 사이에 위치하는 별도의 연결 배관에 의하여 연결되는 것을 의미한다. 한편, 도면에서는 별도의 연결 배관에 대하여 구체적으로 도시하지 않으며, 연결선으로 표시하며 도면 부호를 부여하지 않는다.
상기 탱크(110)는 내부에 슬러리를 수용할 수 있는 수용공간이 형성되어 슬러리를 저장한다. 또한, 상기 탱크(110)는 별도의 공급 배관(도면에 도시하지 않음)을 통하여 유출구가 펌프(120)과 연결된다. 상기 탱크(110)는 이차전지의 코팅 장치에 사용되는 일반적인 탱크로 형성될 수 있다. 상기 슬러리는 양극활물질용 슬러리 또는 음극활물질용 슬러리일 수 있다.
상기 펌프(120)는 유입구가 연결 배관을 통하여 탱크(110)와 연결되며, 유출구가 연결 배관을 통하여 필터(130) 또는 공급 제어 밸브(140)와 연결된다. 또한, 상기 펌프(120)는 제어부(180)와 연결된다. 상기 펌프(120)는 탱크(110)에 저장되어 있는 슬러리를 필터(130)로 공급한다. 상기 펌프(120)는 제어부(180)의 제어 신호에 의하여 회전수가 제어되면서 슬러리의 공급량이 조절된다. 한편, 상기 펌프(120)는 슬러리를 공급하는데 사용되는 일반적인 펌프를 형성될 수 있다.
상기 필터(130)는 유입구가 펌프(120)와 연결되며, 유출구가 공급 제어 밸브(140)와 연결된다. 상기 필터(130)는 펌프(120)로부터 공급되는 슬러리 내에 포함되어 있는 불순물을 여과, 제거한다. 상기 필터(130)는 슬러리의 불순물을 여과, 제거하는 일반적인 필터로 이루어질 수 있다.
상기 공급 제어 밸브(140)는 유입구가 필터(130)와 연결되며, 유출구가 다이 코터(150)와 연결된다. 또한, 상기 공급 제어 밸브(140)는 제어부(180)와 연결되어 제어된다. 또한, 상기 공급 제어 밸브(140)는 개폐제어가 되는 제어 밸브로 이루어질 수 있다. 상기 공급 제어 밸브(140)는 펌프(120)로부터 공급되는 슬러리의 공급을 제어하게 된다. 보다 구체적으로는 상기 공급 제어 밸브(140)는 제어부(180)에 의하여 개폐되면서, 다이 코터(150)로 공급되는 슬러리의 양과 공급 시간을 제어하게 된다.
상기 배압 제어 밸브(145)는 유입구가 공급 제어 밸브(140)와 연결되며, 유출구가 탱크(110)과 연결된다. 즉 상기 배압 제어 밸브(145)는 공급 제어 밸브(140)와 탱크(110) 사이에 위치하게 된다. 또한, 상기 배압 제어 밸브(145)는 제어부(180)에 연결되어 제어된다.
상기 배압 제어 밸브(145)는 개구율의 미세 조정 및 제어가 가능한 비례 제어 밸브로 이루어진다. 따라서, 상기 배압 제어 밸브(145)는 개구율에 대한 정량화 및 수치화가 가능하게 되며, 슬러리 특성에 따른 배압 조건 설정과 이에 따른 제어부(180)의 제어가 가능하게 된다. 또한, 상기 배압 제어 밸브(145)는 실시간 제어가 가능하게 되어 코팅 공정의 자동화가 가능하게 된다.
상기 배압 제어 밸브(145)는 탱크로 환류되는 슬러리의 양을 제어하게 된다. 보다 구체적으로는, 상기 배압 제어 밸브(145)는 공급 제어 밸브(140)가 닫히는 경우에 펌프로부터 공급되는 슬러리를 탱크(110)로 환류시키게 된다. 또한, 상기 배압 제어 밸브(145)는 공급 제어 밸브(140)가 열리고 펌프(120)로부터 다이 코터(150)로 슬러리가 공급될 때, 다시 탱크(110)로 환류되는 슬러리의 양과, 공급 제어 밸브(140)의 전측과 후측에서의 슬러리의 압력을 제어하게 된다. 특히, 상기 배압 제어 밸브(145)는 공급 제어 밸브(140)의 전후에서의 슬러리의 압력이 일정하게 되도록 제어한다. 상기 배압 제어 밸브(145)는 공급 제어 밸브(140)의 전측과 후측에서의 슬러리의 압력이 균일하게 유지되도록 함으로써 다이 코트(150)로 공급되는 슬러리의 양이 일정하게 유지되도록 한다. 따라서, 상기 공급 제어 밸브(140)는 후단에 배압이 형성되지 않아서 발생되는 슬러리 흐름의 맥류와 슬러리 내부에서의 소용돌이와 같은 현상이 발생되는 것을 방지하게 된다.
상기 배압 제어 밸브(145)는 상기에서 언급한 바와 같이 전자식 비례 제어 밸브로 이루어지며, 제어부(180)에 의하여 개구율이 미세 조정된다. 이를 위하여 공급 제어 밸브(140)의 전측과 후측에 각각 위치하는 연결 배관의 내부에는 슬러리의 압력을 측정하는 압력 센서(도면에 미도시)가 설치될 수 있다. 상기 압력 센서는 슬러리의 압력을 측정하여 제어부(180)로 전송하게 되며, 제어부(180)는 전측에 위치하는 압력 센서의 압력 데이터와 후측에 위치하는 압력 센서의 압력 데이터에 근거하여 배압 제어 밸브(145)를 제어하게 된다. 예를 들면, 상기 공급 제어 밸브(140)의 후단에서의 슬러리의 압력이 낮은 경우에, 배압 제어 밸브(145)는 개구율이 감소되면서 탱크로 환류되는 슬러리의 양을 감소시켜, 공급 제어 밸브(140)의 후단에서의 슬러리의 압력이 증가되도록 한다. 따라서, 상기 배압 제어 밸브(145)는 공급 제어 밸브(140)의 전측과 후측에서의 슬러리의 압력을 실시간으로 일정하게 유지함으로써 다이 코트(150)로 공급되는 슬러리 양이 일정하게 되도록 하며, 활물질층의 밀도가 일정하게 유지되도록 한다. 특히, 상기 배압 제어 밸브(145)는 활물질의 코팅 진행 방향에서의 활물질층의 밀도가 일정하게 되도록 한다.
상기 다이 코터(150)는 유입구가 공급 제어 밸브(140)과 연결된다. 또한, 상기 다이 코터(150)는 지지 드럼(155)에 의하여 지지되며 이송되는 전극집전체(a)의 표면과 이격되도록 위치한다. 상기 다이 코터(150)는 슬릿 형상으로 형성된 분사구를 통하여 슬러리를 전극집전체(a)의 표면에 분사하여 전극집전체(a)의 표면에 활물질층을 형성하게 된다.
또한, 상기 다이 코터(150)는 간극 조절 수단에 의하여 분사구의 상부 또는 하부가 이동 가능하도록 형성되어 상부와 하부 사이의 간극 즉, 분사구의 높이가 조정될 수 있도록 형성된다. 상기 간극 조절 수단은 공압 실린더와 제어 밸브 또는 볼스크류와 서보 모터와 같은 이송 수단으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 다이 코터(150)는 간극 조절 수단이 제어부(180)와 연결되어 제어되도록 형성된다. 띠라서, 상기 다이 코터(150)는 분사구의 간극을 실시간으로 조정하여 슬러리의 분사량을 조절할 수 있도록 형성된다. 상기 다이 코터(150)는 슬러리 코팅 장치에 사용되는 일반적인 구조이므로 여기서 상세한 설명은 생략한다. 다만, 기존의 다이 코터는 분사량을 조절하기 위하여 간극 조절을 수회 반복하여 진행하도록 형성되었으나, 본 발명의 다이 코터는 밀도계의 밀도 데이터에 근거하여 제어부(180)에서 제어되는 점에 차이가 있다.
또한, 상기 다이 코터(150)는 분사구의 폭 방향으로 복수개의 간극 조절 수단이 형성될 수 있다. 이러한 경우에, 상기 복수개의 간극 조절 수단을 독립적으로 제어하여, 다이 코터(150)는 분사구의 폭 방향 즉, 전극집전체의 폭 방향으로 슬러리의 분사량을 조절할 수 있게 된다. 따라서, 상기 다이 코터(150)는 전극집전체의 폭 방향으로 활물질층의 밀도 차이가 발생하는 경우에 간극 조절 수단에 의하여 간극이 조정된다.
상기 건조로(160)는 전극집전체의 표면에 코팅된 슬러리를 건조하여 활물질층을 형성하게 된다. 상기 건조로(160)는 활물질 코팅 장치에서 사용되는 일반적인 건조로로 이루어진다. 상기 건조로(160)는 다이 코터(150)의 후방에 위치하여, 일측으로 슬러리가 코팅된 전극판이 유입되고 타측으로 건조된 전극판이 유출되도록 형성된다. 상기 건조로(160)는 전극판이 통과하는 동안 전극집전체에 코팅된 슬러리가 완전히 건조될 수 있는 길이로 형성된다.
상기 밀도계(170)는 전극집전체의 표면에 코팅되어 있는 활물질층의 두께를 비접촉식으로 측정하여 밀도를 환산하는 측정수단으로 형성된다. 또한, 상기 밀도계(170)는, 도 2를 참조하면, 활물질층을 스캔하면서 활물질의 두께를 측정하여 두께별로 다른 색상으로 표시하도록 형성될 수 있다. 도2를 참조하면, 활물질층은 두께가 큰 부분은 노란색으로 표시되며, 두께가 얇은 부분은 파란색으로 표시될 수 있다. 상기 밀도계(170)는 허니웰사(honeywell)의 MXProLine와 같이 고성능 센서와 스캐너로 이루어진 측정장치가 사용될 수 있다. 또한, 상기 밀도계(170)는 건조로의 후단에 설치된다. 상기 밀도계(170)는 제어부(180)와 연결되어 밀도 데이터를 전송하도록 형성된다.
상기 밀도계(170)는 건조로(160)에서 건조되어 이송되는 전극판의 활물질층에 대하여 연속적으로 밀도를 산출하게 된다. 상기 밀도계(170)는 앞에서 언급한 바와 같이 활물질층의 두께를 측정하여 이로부터 밀도를 산출하게 된다. 상기 밀도계(170)는 활물질층에 대하여 전체적으로 밀도를 측정하게 된다. 또한, 상기 밀도계(170)는 활물질층의 폭 방향 및 진행 방향에 대하여 정해진 간격 또는 주기에 따라 밀도를 측정한다. 또한, 상기 밀도계(170)는 도 2에서 보는 바와 같이 활물질층의 전체 영역에 대하여 밀도를 측정하여 별도의 표시장치에 디스플레이하도록 형성될 수 있다.
상기 밀도계(170)는 측정된 밀도 데이터를 제어부(180)로 전송하게 된다. 또한, 상기 밀도계(170)는 폭 방향의 밀도 데이터 및 진행 방향에 대한 밀도 데이터를 전송하게 된다.
상기 제어부(180)는 펌프(120), 공급 제어 밸브(140), 배압 제어 밸브(145), 다이 코터(150) 및 밀도계(170)와 데이터 송수신이 가능하도록 연결된다. 따라서, 상기 제어부(180)는 밀도계(170)로부터 전송되는 밀도 데이터에 따라 펌프(110)와 공급 제어 밸브(140)와 배압 제어 밸브(145) 및 다이 코터(150) 중 적어도 하나의 작동을 제어하게 된다. 보다 구체적으로는, 상기 제어부(180)는 밀도계(170)로부터 활물질층의 밀도 데이터를 전송 받게 된다. 또한, 상기 제어부(180)는 밀도계(170)에서 전송된 밀도 데이터를 근거로 펌프(120), 공급 제어 밸브(140), 배압 제어 밸브(145) 및 다이 코터(150)의 작동을 제어하게 도를 조정한다. 보다 구체적으로는, 상기 제어부(180)는 펌프(120)의 분당 회전수를 제어하여 공급되는 슬러리의 양을 조정하게 된다. 또한, 상기 제어부(180)는 공급 제어 밸브(140)를 개폐하여 다이 코터(150)로 공급되는 슬러리의 양을 제어하게 된다. 따라서, 상기 제어부(180)는 전극집전체에 코팅되는 활물질층의 두께를 제어하게 된다. 또한, 상기 제어부(180)는 공급 제어 밸브(140)의 전후에 설치되어 있는 압력 센서로부터 전송되는 압력 데이터를 근거로 배압 제어 밸브(145)의 개구율을 제어하여 공급 제어 밸브(140)의 전후에서의 슬러리의 압력을 제어하게 된다. 즉, 상기 제어부(180)는 공급 제어 밸브(140)의 후단에서의 슬러리 압력이 낮은 경우에 배압 제어 밸브(145)의 개구율을 감소시켜 슬러리의 압력을 증가시키게 된다. 또한, 상기 제어부(180)는 공급 제어 밸브(140)의 후단에서의 슬러리 압력이 높은 경우에 배압 제어 밸브(145)의 개구율을 증가시켜 슬러리의 압력을 감소시키게 된다. 따라서, 상기 제어부(180)는 공급 제어 밸브(140)의 전후에서의 슬러리 압력을 균일하게 하여 슬러리 코팅 방향에 대한 밀도를 제어하게 된다. 또한, 상기 제어부(180)는 다이 코터(150)의 간극을 조절하여 슬러리의 토출량을 제어하게 된다.
또한, 상기 제어부(180)는 펌프(120), 공급 제어 밸브(140), 배압 제어 밸브(145), 다이 코터(150) 및 밀도계(170)을 제어함으로써 코팅 공정의 자동화가 가능하다.
다음은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극판 코팅 장치의 작용에 대하여 설명한다.
먼저 상기 펌프(120)는 제어부(180)의 제어에 의하여 가동되면서 탱크(110)에 저장되어 있는 슬러리를 필터(130)를 통하여 공급 제어 밸브(140)로 공급하게 된다. 상기 공급 제어 밸브(140)를 열어서 슬러리가 다이 코터(150)로 공급되도록 한다. 이때, 상기 제어부(180)는 배압 제어 밸브(145)을 열어서 슬러리의 일부가 탱크(110)으로 환류되도록 한다. 이때, 상기 제어부(180)는 공급 제어 밸브(140)의 전후에 설치되는 압력 센서로부터 슬러리의 압력 데이터를 전송받아, 배압 제어 밸브(145)를 제어하게 된다. 상기 다이 코터(150)는 공급되는 슬러리를 지지 롤러(155)에 의하여 지지되며 이송되는 전극집전체의 표면에 분사하여 슬러리를 코팅하게 된다. 상기 건조로(160)는 슬러리가 코팅되어 이송되는 전극집전체를 건조하여 활물질층을 형성하게 된다. 상기 밀도계(170)은 활물질층의 밀도를 폭 방향과 진행 방향에 대하여 전체적으로 측정하여 제어부(180)로 송부하게 된다. 상기 제어부(180)는 밀도계로부터 전송되는 밀도 데이터에 근거하여 펌프9120), 공급 제어 밸브(140), 배압 제어 밸브(145) 및 다이 코터(150)를 제어하게 된다.
본 발명은 상기 실시예들에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정, 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.
100 : 전극판 코팅 장치
110 : 탱크 120 : 펌프
130 : 필터 140 : 공급 제어 밸브
145 : 배압 제어 밸브 150 : 다이 코터
160 : 건조로 170 : 밀도계
180 : 제어부

Claims (10)

  1. 슬러리를 저장하는 탱크;
    상기 탱크에 연결되어 상기 슬러리를 공급하는 펌프;
    상기 펌프로부터 공급되는 상기 슬러리의 공급을 제어하는 공급 제어 밸브;
    상기 탱크와 상기 공급 제어 밸브 사이에 연결되며 상기 탱크로 환류되는 상기 슬러리의 양을 제어하는 배압 제어 밸브;
    상기 공급 제어 밸브로부터 공급되는 상기 슬러리를 전극집전체의 표면에 분사하는 다이 코터;
    상기 전극집전체의 표면에 코팅된 슬러리를 건조하여 활물질층을 형성하는 건조로;
    상기 활물질층의 밀도를 측정하는 밀도계; 및
    상기 밀도계로부터 전송되는 밀도 데이터에 따라 상기 펌프와 공급 제어 밸브와 배압 제어 밸브 및 다이 코터 중 적어도 하나의 작동을 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 밀도계는 상기 활물질층의 폭 방향 및 코팅 진행 방향에 따른 밀도를 산출하여 상기 제어부로 전송하는 것을 특징으로 하는 이차 전지의 전극판 코팅 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 밀도계로부터 전송되는 밀도 데이터에 따라 상기 펌프의 분당 회전수를 제어하는 것을 특징으로 하는 이차 전지의 전극판 코팅 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 밀도계로부터 전송되는 밀도 데이터에 따라 상기 공급 제어 밸브의 개폐를 제어하는 것을 특징으로 하는 이차 전지의 전극판 코팅 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 밀도계로부터 전송되는 밀도 데이터에 따라 상기 배압 제어 밸브의 개구율을 제어하는 것을 특징으로 하는 이차 전지의 전극판 코팅 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 밀도계로부터 전송되는 밀도 데이터에 따라 상기 다이 코터의 간극을 제어하여 상기 다이 코터의 슬러리 토출량을 제어하는 것을 특징으로 하는 이차 전지의 전극판 코팅 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 다이 코터는 활물질층의 폭 방향으로 상기 간극이 다르게 제어되는 것을 특징으로 하는 이차전지의 전극판 코팅 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 밀도계로부터 전송되는 밀도 데이터에 따라
    상기 펌프의 분당 회전수를 제어하고,
    상기 공급 제어 밸브의 개폐를 제어하고
    상기 배압 제어 밸브의 개구율을 제어하고
    상기 다이 코터의 간극을 제어하는 것을 특징으로 하는 이차 전지의 전극판 코팅 장치.
  9. 슬러리를 저장하는 탱크;
    상기 탱크에 연결되어 상기 슬러리를 공급하는 펌프;
    상기 펌프로부터 공급되는 상기 슬러리의 공급을 제어하는 공급 제어 밸브;
    상기 탱크와 상기 공급 제어 밸브 사이에 연결되며 상기 탱크로 환류되는 상기 슬러리의 양을 제어하는 배압 제어 밸브;
    상기 공급 제어 밸브로부터 공급되는 상기 슬러리를 전극집전체의 표면에 분사하는 다이 코터;
    상기 전극집전체의 표면에 코팅된 슬러리를 건조하여 활물질층을 형성하는 건조로;
    상기 활물질층의 밀도를 측정하는 밀도계; 및
    상기 밀도계로부터 전송되는 밀도 데이터에 따라 상기 슬러리의 코팅 두께를 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 밀도계는 상기 활물질층의 폭 방향 및 코팅 진행 방향에 따른 밀도를 산출하여 상기 제어부로 전송하는 것을 특징으로 하는 이차 전지의 전극판 코팅 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 밀도계로부터 전송되는 밀도 데이터에 따라
    상기 펌프의 분당 회전수를 제어하거나, 상기 공급 제어 밸브의 개폐를 제어하거나, 상기 배압 제어 밸브의 개구율을 제어하거나, 상기 다이 코터의 간극을 제어하여 상기 슬러리의 코팅 두께를 조정하는 것을 특징으로 하는 이차 전지의 전극판 코팅 장치.
KR1020110034574A 2011-04-14 2011-04-14 이차 전지의 전극판 코팅 장치 KR101285999B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110034574A KR101285999B1 (ko) 2011-04-14 2011-04-14 이차 전지의 전극판 코팅 장치
CN201110340070.8A CN102728515B (zh) 2011-04-14 2011-11-01 用于二次电池的电极板的涂覆装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110034574A KR101285999B1 (ko) 2011-04-14 2011-04-14 이차 전지의 전극판 코팅 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120117067A KR20120117067A (ko) 2012-10-24
KR101285999B1 true KR101285999B1 (ko) 2013-07-15

Family

ID=46985222

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110034574A KR101285999B1 (ko) 2011-04-14 2011-04-14 이차 전지의 전극판 코팅 장치

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101285999B1 (ko)
CN (1) CN102728515B (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101528000B1 (ko) * 2012-04-24 2015-06-10 주식회사 엘지화학 2차전지 전극코팅량 자동제어시스템
CN103008184B (zh) * 2013-01-11 2015-03-25 常州工学院 一种锂电池电极板涂层全自动上料装置及其调整方法
JP5830180B2 (ja) * 2013-04-26 2015-12-09 横河電機株式会社 制御システム及び制御方法
KR101690577B1 (ko) 2014-12-24 2016-12-28 에스케이이노베이션 주식회사 집전체 코팅 장치
KR102636808B1 (ko) * 2019-11-11 2024-02-15 주식회사 엘지에너지솔루션 압력 조절 부재를 포함하는 전극 슬러리 코팅 장치 및 방법
CN113019809A (zh) * 2021-02-23 2021-06-25 浙江野马电池股份有限公司 一种自动调节涂胶量的方法及装置
KR20230067200A (ko) * 2021-11-09 2023-05-16 주식회사 엘지에너지솔루션 전극 코팅 장치 및 방법
WO2024008857A1 (en) * 2022-07-06 2024-01-11 Northvolt Ab A system for coating a slurry onto a substrate and a method of coating using said system

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH097581A (ja) * 1995-06-16 1997-01-10 Furukawa Electric Co Ltd:The 電池用極板の製造方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001035483A (ja) * 1999-07-27 2001-02-09 Sony Corp 電池の製造方法及び製造装置
JP4651809B2 (ja) * 2000-11-24 2011-03-16 大日本印刷株式会社 塗工装置
JP2008166113A (ja) * 2006-12-28 2008-07-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電池用電極の製造方法および電池用電極の製造装置
CN101791605B (zh) * 2010-03-12 2013-07-17 深圳市浩能科技有限公司 一种挤压涂布机实现间歇涂布的方式

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH097581A (ja) * 1995-06-16 1997-01-10 Furukawa Electric Co Ltd:The 電池用極板の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102728515A (zh) 2012-10-17
KR20120117067A (ko) 2012-10-24
CN102728515B (zh) 2015-01-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101285999B1 (ko) 이차 전지의 전극판 코팅 장치
JP6280383B2 (ja) 電池用極板の製造装置
JP3940173B2 (ja) ウェブに物質を塗布する方法と装置
CN109513570B (zh) 涂布头、涂布装置及涂布方法
WO2015053158A1 (ja) 電池用極板の製造装置及びその製造方法
CN206716373U (zh) 一种化纺雨布制品生产过程涂膜装置
WO2015141391A1 (ja) 電池用極板の製造装置
US5882408A (en) Liquid coating device
JP7208798B2 (ja) 電池用極板の製造装置および電池用極板の製造方法
CN112691855B (zh) 一种涂布智能调节方法及系统
JP5195577B2 (ja) 塗装装置の噴射量制御方法及び装置
KR20220144878A (ko) 코팅 시스템
CN110997159B (zh) 涂敷装置及涂敷方法
TW202126391A (zh) 塗布裝置
US5529629A (en) Applicator system for application of color coating on a paper web
KR102058062B1 (ko) 이차전지의 전극판 코팅 장치 및 이차전지의 제작방법
WO2018202033A1 (zh) 喷墨打印设备以及喷墨打印方法
CN104742528B (zh) 一种打印设备
CN214447874U (zh) 一种流延供料装置
CN111077860B (zh) 一种烟片加料的质量控制方法及系统
US8821148B2 (en) Sheet forming apparatus for use with doctor blade
JP2016175003A (ja) 塗布装置及び塗布方法
JP2009028685A (ja) ダイコーティング装置
EP1599632B1 (en) Method for feeding a treating agent to an application apparatus
JP4715001B2 (ja) 色紙の製造方法及び装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160617

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170621

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180628

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190626

Year of fee payment: 7