KR101569559B1 - 전극의 프레스 장치, 전극 제조 장치 및 전극 제조 방법 - Google Patents

전극의 프레스 장치, 전극 제조 장치 및 전극 제조 방법 Download PDF

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Abstract

일 실시형태에 따르면, 전극의 프레스 장치는, 표면에 전극층이 형성된 제1 영역과, 상기 전극층이 형성되어 있지 않은 제2 영역을 포함하는 전극 시트를 압축하도록 구성된 프레스 유닛, 및 상기 전극 시트에 대향하여 위치되며, 상기 제2 영역에 대응하는 위치에서 상기 전극 시트측으로 돌출하는 돌출면, 상기 제1 영역에 대응하는 위치에서 상기 돌출면에 대해 상기 전극 시트로부터 퇴피된 퇴피면, 및 상기 전극 시트의 에지부에 대응하는 위치에서 상기 전극 시트로부터 이격하여 퇴피된 릴리프면을 포함하는 스트레칭 부재를 포함하여, 상기 제2 영역에 장력을 부여하도록 구성된 스트레칭 유닛을 포함한다.

Description

전극의 프레스 장치, 전극 제조 장치 및 전극 제조 방법{PRESS APPARATUS FOR ELECTRODE, ELECTRODE MANUFACTURING APPARATUS, AND ELECTRODE MANUFACTURING METHOD}
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2011년 9월 26일에 출원된 일본 특허출원 제2012-209722호에 기초하여 우선권의 이익을 주장하며, 그 전체 내용은 본원에 참조에 의해 원용된다.
본 발명의 실시형태는, 전극의 프레스 장치, 전극 제조 장치 및 전극 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 종래의 소형 전자 기기 용도 외에 하이브리드 전기 자동차의 전원으로서 이용되는, 고 용량이며 장 수명의 급속 충전 배터리가 요구되고 있다. 공간적으로 제한되어 있는 전지 내에 가능한 한 많은 활물질을 충전시키도록, 전극은 고밀도로 압축된다.
전극의 제조에서는, 금속박 등의 띠 형상 집전체로 이루어지는 기재(base)에 활물질을 포함하는 전극 재료를 도포하고, 건조시켜서 전극막을 형성한다.
일 실시형태에 따르면, 전극의 프레스 장치는 프레스 유닛 및 스트레칭 유닛을 포함한다. 프레스 유닛은 전극 시트를 압축하도록 구성된다. 전극 시트는 표면에 전극층이 형성된 제1 영역, 및 상기 전극층이 형성되어 있지 않은 제2 영역을 포함한다. 스트레칭 유닛은 돌출면(projecting surface)과, 퇴피면(retracted surface)과, 릴리프면(relief surface)을 포함하는 스트레칭 부재를 포함한다. 돌출면은 상기 전극 시트에 대향 배치되고, 상기 제2 영역에 대응하는 위치에서, 상기 전극 시트 쪽으로 돌출된다. 퇴피면은 상기 제1 영역에 대응하는 위치에서, 상기 돌출면에 대해서 상기 전극 시트로부터 퇴피한다. 릴리프면은, 상기 전극 시트의 에지부에 대응하는 위치에서, 상기 전극 시트로부터 이격하여 퇴피한다. 상기 스트레칭 유닛은 상기 제2 영역에 장력을 부여하도록 구성된다.
도 1은 제1 실시형태에 따른 프레스 장치를 도시하는 설명도.
도 2는 프레스 장치의 가이드 롤러와 전극 시트 S1 사이의 위치 관계를 나타내는 도면.
도 3은 도 2의 A-A 선을 따라 취한 단면도.
도 4는 도 2의 B-B 선을 따라 취한 단면도.
도 5는 다른 실시형태에 따른 가이드 롤러의 구성을 도시하는 단면도.
도 6은 또 다른 실시형태에 따른 가이드 롤러의 구성을 도시하는 단면도.
(제1 실시형태)
이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여, 제1 실시형태에 따른 전극 제조 장치 및 전극 제조 방법에 대해 설명한다. 이들 도면에서, 화살표 X, Y, Z는 직교하는 세 방향을 나타낸다. 또한, 설명의 편의를 위해, 일부 구성 요소는 확대 또는 축소하거나 생략해서 도시하고 있다. 본 실시형태에 따른 전극 제조 장치는 도 1에 도시하는 전극의 프레스 장치(13)를 포함하고 있다.
도 1에 도시하는 프레스 장치(13)는, 전극 시트(S1)의 피드(feed) 방향에 있어서 상류측으로부터 하류측으로 순차적으로 배열된 프레스 유닛(31), 스트레칭 유닛(32), 귄취 유닛(33)을 포함하고 있다. 프레스 유닛(31)은, 전극 시트(S1)를 압축해서 전극 밀도를 향상시키는 역할을 한다. 스트레칭 유닛(32)은, 압축 중에 일어나는 전극 시트(S1)의 왜곡을 교정하는 역할을 한다. 권취 유닛(take-up unit)(33)은, 프레스 및 교정된 전극 시트(S1)를 권취하는데 이용된다.
프레스 유닛(31)은, 1쌍의 프레스 롤러(31a 및 31b)를 포함한다. 구동부에 의해 프레스 롤러(31a 및 31b)가 Y 축을 따라 연장하는 축을 중심으로 회전함에 따라, 그들 사이에 개재된 전극 시트(S1)는 압축 성형된다.
구동부에 의해 회전축(33a)이 Y 축을 따라 연장하는 축을 중심으로 회전함에 따라, 권취 유닛(33)은 전극 시트(S1)를 후프(hoop) 형상으로 권취하여, 롤(R1)을 형성한다.
스트레칭 유닛(32)은, 복수의 금속제 가이드 롤러(종동 롤러; driven roller)(34 내지 38)를 포함하고, 프레스 유닛(31)으로부터 권취 유닛(33)으로 전극 시트(S1)를 가이드하는 역할을 한다. 프레스 롤러(31a 및 31b)로부터 권취 유닛(33)으로 반송되는 전극 시트(S1)에는, 길이 방향 장력(권취 장력)이 작용한다. 가이드 롤러(34 내지 38)는, 전극 시트(S1)에 가해지는 장력이 권취 동작에 적합한 원하는 범위 내에 있도록, 전극 시트(S1)의 상면 및 하면에 교대로 배열되어 있다. 가이드 롤러(36)는 스트레칭 부재로서의 역할을 한다.
도 2 내지 도 4에 도시하는 바와 같이, 가이드 롤러(36)는, 단차부(43)의 축 방향 일방측에 소경부(small-diameter portion; 41)를 포함하고, 타방측에 대경부(large-diameter portion; 42)를 포함하고 있다. 소경부(41)와 대경부(42) 사이의 경계로부터, 타방측상의 소정 거리 이격되어 릴리프부(44)가 배치되어 있다. 소경부(41) 및 대경부(42)는 원기둥 형상이며, 단차부(43)에 의해 서로 연결되어 있다. 릴리프부(44)는 대경부(42)와 연속해서 형성되고 그 직경이 점차 감소하고 그 프로파일이 곡선을 이루도록 라운드 형상으로 형성되어 있다.
소경부(41)의 외주면이 퇴피면(41a)을 구성하고, 대경부(42)의 외주면은 돌출면(42a)을 구성하고, 릴리프부(44)의 외주면은 릴리프면(44a)을 구성한다. 구체적으로는, 가이드 롤러(36)의 외주면은, 전극 시트(S1)의 도포 영역(A1)에 대향하는 퇴피면(41a)과, 비도포 영역(A2)에 대향하는 돌출면(42a)과, 전극 시트(S1)의 에지부(Se)에 대향하는 릴리프면(44a)과 연속해서 형성되어 있다. 소경부(41)의 직경 r1과, 대경부(42)의 직경 r2과, 릴리프부(44)의 직경 r3은, r1 < r3 < r2의 관계를 충족시킨다.
돌출면(42a)은 도 3에서 파선으로 나타내는 반송면(40)에 대해 돌출되어 있고, 퇴피면(41a)은 반송면(40)으로부터 분리되어 있다. 릴리프면(44a)은 반송면(40)으로부터 점차 분리되도록 아크 형상으로 만곡되어 있다.
가이드 롤러(36)와 전극 시트(S1)는, 도포 영역(A1)은 소경부(41)에 면하고(face), 대경부(42) 위로는 올라가지 않도록 상대적으로 위치되어 있다. 구체적으로는, 도포 영역(A1)과 비도포 영역(A2) 사이의 경계 X는, 단차부(43) 부근이며 단차부(43)보다 소경부(41)에 가까이 위치된다.
전극 시트(S1)를 가이드 롤러(36)에 둘러 감을 경우, 소경부(41)의 외주면 또는 퇴피면(41a)은 전극 시트(S1)의 기재(S0) 또는 전극층(D)과 접촉하지 않고, 그들 사이에 간극(40a)이 형성된다. 따라서, 대경부(42)의 반경 r2과 소경부(41)의 반경 r1 사이의 차 (r2-r1)에 의해 결정되는 레벨의 차 H가 각 전극층(D)의 두께 t1보다 크다(H > t1).
레벨의 차 H(%)는, 각 전극층(D)의 두께 t1을 100%로 했을 때, 하기 식(1)을 충족시키는 것이 바람직하다.
150 ≤ H ≤ 600 … (1)
레벨의 차 H를 두께 t1의 150% 이상으로 조정함으로써, 비도포 영역(A2)에 응력을 완전히 집중시켜서 늘릴 수 있다. 또한, 레벨의 차 H를 두께 t1의 600% 이하로 조정함으로써, 비도포 영역 A2과 도포 영역 A1 사이의 경계 X 부근의 주름 및 균열을 억제할 수 있다. 주름 및 균열을 방지하는 효과를 높이기 위해서는, H가 200 내지 400의 범위 내인 것이 바람직하다(200 ≤ H ≤ 400).
릴리프면(44a)은 전극 시트(S1)의 에지부(Se)에 대향하여 위치된다. 구체적으로는, 릴리프면(44a)의 개시 단부(P1)의 축 방향(Y 방향) 대해 외측에 전극 시트(S1)의 에지부(Se)가 위치된다.
또한, 도 4에 도시하는 바와 같이, 전극 시트(S1)를 가이드 롤러(36)의 둘레에 감는 잼(jamb) 각도 θ는 60° 이상이 바람직하다.
또한, 가이드 롤러(36)는 가열 장치로서 이용하기 위한 히터(36a)를 포함하고 있다. 벤드-스트레이트닝(bend-straightening) 공정에 있어서 상기 히터에 의해 가열 처리를 행함으로써, 스트레칭 변형이 용이해진다.
이와 같이 구성된 가이드 롤러(36) 둘레에 감겨진 전극 시트(S1)를, 권취 유닛(33)에 의해 권취하면, 장력에 의해, 접촉면에 접촉된 비도포 영역(A2)이 길이 방향(피드 방향)으로 끌어당겨져 스트레칭된다. 이에 따라, 프레스 동작 중의 연신량의 차에 의해 발생한 전극 시트(S1)의 벤딩이 교정된다.
본 실시형태에 따른 프레스 방법은, 도 1에 도시하는 프레스 장치(13)가 롤 형상으로 권취된 전극 시트(S1)를 풀어내는데 이용되어, 프레스 공정 및 스트레칭 공정을 행한다. 전극 시트(S1)는, 미리 기재(S0)의 상하 표면에 전극 재료를 도포하고 건조시켜서 전극 재료를 경화시킴으로써 얻어진다. 각 전극층(D)은 기재(S0)의 길이 방향으로 연속해서 형성된다. 전극 시트(S1)는, 전극층(D)이 형성된 도포 영역(A1)(제1 영역)과, 전극층(D)이 도포되지 않아서 기재(S0)가 노출된 비도포 영역(A2)(제2 영역)으로 형성된다.
기재(띠 형상 집전체)(S0)는, 예를 들어 알루미늄, 알루미늄 합금 또는 구리의 금속박이다. 기재(S0)는, 예를 들어 두께(Z축 방향으로)는 50㎛ 이하, 폭(Y축 방향으로)은 수백 ㎜, 길이는 수천 ㎜이다.
전극 재료(활물질 슬러리)는, 예를 들어, 활물질에 필요에 따라 도전제 및 결착제를 첨가하고, 이들 재료를 용매의 존재하에서 혼련(kneading)하여 조제된다. 사용되는 활물질은 정극용 또는 부극용일 수 있다.
정극의 활물질은, 특정한 하나로 한정되는 것은 아니며, 리튬 함유 코발트 산화물(예를 들어, LiCoO2), 이산화망간, 리튬 망간 복합 산화물(예를 들어, LiMn2O4 또는 LiMnO2), 리튬 함유 니켈 산화물(예를 들어, LiNiO2), 리튬 함유 니켈 코발트 산화물(예를 들어, LiNi0 .8Co0 .2O2), 리튬 함유 철 산화물, 리튬 함유 바나듐 산화물, 또는 2황화티탄이나 2황화몰리브덴 등의 칼코겐 화합물을 포함하는 다양한 재료 중 임의의 것일 수 있다.
부극의 활물질은, 특정한 하나로 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 흑연질 재료 또는 탄소질 재료(예를 들어, 흑연, 코크스, 탄소 섬유, 구형상 탄소, 열분해 기상 탄소질물, 수지 소성체 등), 칼코겐 화합물(예를 들어, 2황화티탄, 2황화몰리브덴, 셀레늄화니오븀 등), 경금속(예를 들어, 알루미늄, 알루미늄 합금, 마그네슘 합금, 리튬 또는 리튬 합금), 또는 리튬 티탄 산화물(예를 들어, 스피넬 티탄산 리튬) 등일 수 있다.
도전제는, 특정한 하나로 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 흑연, 탄소질물, 아세틸렌 블랙(acetylene black) 또는 카본 블랙일 수 있다. 결착제는, 특정한 하나로 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리불화비닐리덴(PVDF) 또는 불화탄소계 고무일 수 있다.
프레싱 공정에서는, 롤 형상으로 감긴 전극 시트(S1)를, 프레스 롤러(31a 및 31b) 사이에 삽입함에 따라, 풀어내고 압축 성형한다. 전극 시트(S1)의 삽입 방향은 그 길이 방향에 평행하다. 압축은, 도포 영역(A1)의 전극층(D)에 주로 가해지고, 이에 의해 전극층(D)이 압축되어 밀도가 높아진다. 이때, 비도포 영역(A2)은 거의 압축되지 않고, 따라서 전극 시트(S1)는 도포 영역(A1)에서보다 비도포 영역(A2)에서 덜 신장된다. 그 결과, 전극 시트(S1)는 왜곡되거나 휘어진다.
프레스 롤러(31a 및 31b) 사이를 통과한 전극 시트(S1)는, 하류측으로 반송되고 가이드 롤러(34 내지 38)를 거쳐서 권취 유닛(33)까지 반송된다. 이때, 벤드-스트레이트닝 장치를 겸한 가이드 롤러(36)에서는, 도 2 내지 도 4에 도시하는 바와 같이, 소경부(41)에 도포 영역(A1)이 대향하여 배치되고, 대경부(42)에 비도포 영역(A2)이 대향하여 배치된다. 따라서, 대경부(42)의 외주면 또는 돌출면(42a)에 전극 시트(S1)의 비도포 영역(A2)이 접촉하고, 소경부(41)의 외주면 또는 퇴피면(41a)과 전극 시트(S1)의 도포 영역(A1) 사이에 간극(40a)이 형성된다.
이 상태에서, 스트레칭 공정에서, 권취 유닛(33)에 의해 전극 시트(S1)를 권취한다. 스트레칭 공정에서는, 전극 시트(S1)의 단변(short-side) 방향(가로 방향)으로 평행한 프로파일에서의 인장 응력 F(N/㎟)을, 20 내지 100의 범위 내(20 ≤ F ≤ 100)로 설정하는 것이 바람직하다. 인장 응력 F를 20(N/㎟) 이상으로 조정하면, 전극을 정밀도 높게 권취하기 위해 필요한 응력을 유지하면서, 집전체의 노출부를 완전히 신장시킬 수 있다. 인장 응력 F를 100(N/㎟) 이하로 조정하면, 전극의 파단을 일으키지 않거나 전극을 정밀도 높게 권취하는데 실패함이 없이, 집전체의 노출부를 완전히 신장시킬 수 있다. 레벨의 차 및 코너부의 형상에도 의존하지만, 전극의 파단의 방지 및 권취 정밀도에 있어서의 감소를 방지하는 효과를 향상시키기 위해서는, 인장 응력 F를 20 내지 40의 범위 내(20 ≤ F ≤ 40)로 설정하는 것이 보다 바람직하다.
스트레칭 공정에 있어서는, 예를 들어, 히터(36a)에 의해 60 내지 150℃의 온도에서 가열 처리를 실시하면서, 벤드-스트레이트닝을 행하는 것이 바람직하다. 가열 처리 온도 T를 60℃ 이상으로 조정하면, 소성 변형에 필요한 응력을 저감시키는 효과를 높일 수 있다. 또한, 전극 시트(S1)에 인가되는 응력이 일정한 경우에는, 가열에 의해 전극의 왜곡 또는 휘어짐을 교정하는 효과를 높일 수 있다. 이들 효과는, 가열 처리 온도 T가 높을수록 보다 용이하게 얻어진다. 그러나, 가열에 의한 전극층(D)의 열화를 피하기 위해, 가열 처리 온도 T는 60 내지 150℃로 조정되는 것이 바람직하다.
압축 성형된 전극 시트(S1)의 도포 영역(A1)은 신장되어 느슨해지므로, 가이드 롤러(36)에서의 권취 장력(응력)은 시트(S1)에는 거의 작용하지 않고, 압축 후에 신장되지 않고 있는 비도포 영역(A2)에 집중된다. 이때, 압축 중의 권취 장력과 같은 장력으로 전극이 권취 유닛(33)으로 이송되면, 전극의 스트레인량은 압축 후의 스트레인량에 대해 약 10% 감소될 수 있다.
가이드 롤러(36)를 통과한 후, 전극 시트(S1)는 가이드 롤러(37 및 38)를 거쳐서 권취 유닛(33)에 의해 권취된다. 또한, 후프 형상의 전극 시트(S1)를 필요에 따라 원하는 사이즈로 절단함으로써 전극체가 얻어질 수 있다. 또한, 전극 시트(S1)를 직접 전극체로서 이용할 수도 있다.
2차 전지의 제조 공정에서는, 이와 같이 제조된 전극체를 전지 용기 내에 배치하고, 전지 용기에 전해액을 주입하고, 전지 용기를 밀봉하는 것 등의 각종 처리의 단계를 순차적으로 행하여 전지가 완성된다.
이상 설명한 실시형태에 따르면, 압축 성형된 전극 시트(S1)를, 도포 영역(A1)은 소경부(퇴피부)(41)와 대향하여 위치되고, 비도포 영역(A2)은 대경부(돌출부)(42)와 대향하여 위치되도록, 길이 방향으로 장력을 인가한다. 그러므로, 장력을 비도포 영역(A2)에 집중시킬 수 있고, 따라서 비도포 영역을 소성 변형시켜서 완전히 신장시킬 수 있다. 따라서, 압축 성형에 의해 발생한 전극 시트(S1)의 왜곡이나 휘어짐을 교정할 수 있고, 제조 중인 전극의 파단을 방지할 수 있다. 그 결과, 품질이 우수한 전극을 높은 생산 효율로 제조할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 따르면, 비도포 영역(A2)의 에지부(Se)에 대한 응력의 집중을, 당해 에지부(Se)를 릴리프면에 대향하여 위치시킴으로써 완화시킬 수 있다. 그러므로, 기재(S0)의 에지부(Se)의 단부면에 미세한 크랙 등이 형성되어 있는 경우에, 응력을 감소시킴으로써 균열 및 파단을 방지할 수 있다. 따라서, 예를 들어 단부면의 흠집이나 크랙에 응력이 집중되면, 이들이 균열이나 파단을 쉽게 발생시킨다. 그러나, 본 실시형태에서는, 가이드 롤러(36)의, 에지부와 대향하는 부분의 직경을 점차 감소시켜서 반송면(40)으로부터 축을 향해서(즉, 도 3에서 하방) 퇴피하는 릴리프면(44a)을 형성하는 단순한 구성에 의해 응력 집중을 회피할 수 있다.
본 발명은 상기한 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 적절히 변경될 수 있다. 예를 들어, 상기 실시형태에서는 프레스 유닛(31)에 대해 프레스 롤러(31a 및 31b)를 이용했다. 그러나, 프레스 롤러는, 전극층(D)을 고밀도화할 수 있는 다른 구조로 대체될 수 있다. 예를 들어, 프레스 롤러 대신에 평판 프레스를 이용할 수 있다. 또한, 프레싱 공정에서, 압축은 다단계로 변화될 수도 있다.
상기 실시형태에서는, 복수의 가이드 롤러 중 하나의 가이드 롤러(36)를 벤드-스트레이트닝 장치로서 사용했다. 그러나, 가이드 롤러의 수는 5개로 한정되는 것은 아니고, 벤드-스트레이트닝 장치로서 사용하는 가이드 롤러(들)의 수와 위치(들)도 상기한 실시형태에 한정되지 않는다.
대경부(42)의 외주면은, 가이드 롤러(36)의 회전축 방향의 하나의 단부의 원주로부터 돌출하는 돌출면으로서 형성된다. 그러나, 이 외주면은 비도포 영역(A2)을 신장시키는 효과를 제공할 수 있는 임의의 면일 수 있다. 예를 들어, 단차부, 대경부 및 소경부의 위치와 수는 필요에 따라 변경될 수 있다.
기재(S0)의 양면에 전극층(D)을 배치했지만, 개별적으로, 기재(S0)의 하나의 면에 단 하나의 전극층(D)이 배치될 수도 있다.
상기한 실시형태에 따른 가이드 롤러(36)의 릴리프부(44)는 대경부(42)와 연속하여 형성되며, 그 직경이 점차 감소하고 그 프로파일이 곡선을 이루는 라운드 형상으로 형성되지만, 릴리프부(44)의 형상은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 5에 도시하는 가이드 롤러(136)는, 단차부(43)로부터 축방향으로 이격된 부분에, 그 직경이 감소하고 그 프로파일이 경사진 테이퍼 형상으로 형성된 릴리프부(144)를 포함한다. 릴리프부(144)의 외면이 릴리프면(144a)을 형성한다. 또한, 프로파일의 형상이 직선이 되도록 직경을 변화시키는 경우에 있어서도, 에지부(Se)에서의 응력 집중을 완화시킬 수 있으므로, 제1 실시형태와 마찬가지의 효과가 얻어진다.
또한, 가이드 롤러(36)의 단차부(43)는, 도 2에 나타낸 예에서는 직각 또는 실질적으로 직각이다. 그러나, 대안으로서, 단차부(43)는 테이퍼를 형성할 수도 있다. 예를 들어, 도 6에 도시하는 가이드 롤러(236)에서는, 단차부(243)의 코너부가 곡률 반경 R의 만곡면을 갖고 있다. 코너부의 곡률 반경 R이 작을수록, 집전체의 노출부를 신장시키는 효과가 커진다. 그러나, 전극이 구불구불 구부러졌을 경우에는, 작은 반경은 전극 파단을 보다 쉽게 일으킨다. 따라서, 곡률 반경 R(㎜)은, 0.5 내지 7㎜의 범위 내(0.5㎜ ≤ R ≤ 7㎜)로 설정되는 것이 바람직하다.
본 발명의 몇몇 실시형태를 설명하였지만, 이들 실시형태는 단지 예로서 제시한 것으로, 본 발명의 범위를 한정하는 것은 의도하지 않고 있다. 실제, 본 명세서에 개시된 신규의 실시형태는 그 밖의 다양한 형태로 실시되는 것이 가능하며, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 본 명세서에 개시된 실시형태에 다양한 생략, 치환 및 변경을 행할 수 있다. 첨부하는 특허청구범위 및 그 균등물은, 본 발명의 범위 및 사상 내에 있는 그러한 형태나 변형을 포함하려 의도하는 것이다.

Claims (5)

  1. 전극의 프레스 장치로서,
    표면에 전극층이 형성된 제1 영역과, 상기 전극층이 형성되어 있지 않은 제2 영역을 포함하는 전극 시트를 압축하도록 구성된 프레스 유닛, 및
    상기 전극 시트에 대향하여 위치되며, 상기 제2 영역에 대응하는 위치에서 상기 전극 시트 쪽으로 돌출하는 돌출면(projecting surface), 상기 제1 영역에 대응하는 위치에서 상기 돌출면에 대해 상기 전극 시트로부터 퇴피된 퇴피면(retracted surface), 및 상기 전극 시트의 에지부에 대응하는 위치에서 상기 전극 시트로부터 이격하여 퇴피된 릴리프면(relief surface)을 포함하는 스트레칭(stretching) 부재를 포함하여, 상기 제2 영역에 장력을 부여하도록 구성된 스트레칭 유닛을 포함하고,
    상기 스트레칭 부재는, 소경부(small-diameter portion), 상기 소경부보다 큰 직경을 갖는 대경부(large-diameter portion), 및 상기 소경부와 상기 대경부 사이의 경계로부터 상기 대경부측으로 이격한 부분에서 직경이 감소하는 릴리프부를 포함하는 롤러이며,
    상기 소경부, 상기 대경부 및 상기 릴리프부의 외주면이 상기 퇴피면, 상기 돌출면 및 상기 릴리프면을 각각 구성하고,
    상기 전극 시트의 상기 제1 영역은 상기 소경부에 대향 배치되고, 상기 전극 시트의 상기 제2 영역은 상기 대경부에 대향 배치되며, 상기 전극 시트의 상기 제1 영역과 상기 제2 영역의 경계는 상기 대경부와 상기 소경부의 단차보다 상기 소경부 측에 배치되고,
    상기 소경부의 외주면은 상기 제1 영역에 비접촉하고, 상기 대경부의 외주면은 상기 소경부와 상기 대경부의 경계부터 상기 릴리프면까지 상기 제2 영역에 접촉하는, 전극의 프레스 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 릴리프부는 그 단면이 만곡된 프로파일(curved profile)의 라운드 형상으로 형성된, 전극의 프레스 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 릴리프부는 그 단면이 경사진 프로파일(inclined profile)의 테이퍼(tapered) 형상으로 형성된, 전극의 프레스 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 전극의 프레스 장치를 포함하는, 전극 제조 장치.
  5. 전극 제조 방법으로서,
    표면에 전극층이 형성된 제1 영역과, 상기 전극층이 형성되어 있지 않은 제2 영역을 포함하는 전극 시트를 압축하는 단계, 및
    외주면에, 상기 전극 시트의 상기 제1 영역에 면하는 퇴피면, 상기 제2 영역에 면하고 상기 전극 시트를 향해 돌출하는 돌출면, 및 상기 전극 시트의 상기 제2 영역의 에지부에 면하고 상기 돌출면과 연속해서 형성되고 상기 전극 시트로부터 퇴피하는 릴리프면을 포함하고, 소경부, 상기 소경부보다 큰 직경을 갖는 대경부, 및 상기 소경부와 상기 대경부 사이의 경계로부터 상기 대경부측으로 이격한 부분에서 직경이 감소하는 릴리프부를 포함하고, 상기 소경부, 상기 대경부 및 상기 릴리프부의 외주면이 상기 퇴피면, 상기 돌출면 및 상기 릴리프면을 각각 구성하고,
    상기 전극 시트의 상기 제1 영역은 상기 소경부에 대향 배치되고, 상기 전극 시트의 상기 제2 영역은 상기 대경부에 대향 배치되며, 상기 전극 시트의 상기 제1 영역과 상기 제2 영역의 경계는 상기 대경부와 상기 소경부의 단차보다 상기 소경부 측에 배치되고,
    상기 소경부의 외주면은 상기 제1 영역에 비접촉하고, 상기 대경부의 외주면은 상기 소경부와 상기 대경부의 경계부터 상기 릴리프면까지 상기 제2 영역에 접촉하는 롤러에, 상기 전극 시트의 상기 제2 영역을 접촉시켜 장력을 인가하여 상기 전극 시트의 제2 영역을 스트레칭하는 단계
    를 포함하는, 전극 제조 방법.
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