KR101671396B1 - Slot Die Having Inner Space of Irregular Cross Section for Coating of Electrode Mix - Google Patents

Slot Die Having Inner Space of Irregular Cross Section for Coating of Electrode Mix Download PDF

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Abstract

본 발명은 수평 단면의 외주변이 각각 서로 대향하는 2개의 장변 및 2개의 단변으로 이루어져 있고, 상기 수평 단면의 장변과 단변을 포함하는 일면 방향으로 개방된 내부 공간을 포함하는 구조의 하부 다이(die); 상기 하부 다이의 개방된 일면에 대면하여 결합되어 있는 상부 다이; 상기 상부 다이와 하부 다이의 결합 부위에서 수평 단면 상으로 하나의 장변 방향으로 돌출되어 있고, 상기 하부 다이의 내부 공간과 연통되어 있는 구조의 슬릿(slit)을 포함하고 있는 팁 부(tip portion); 및 상기 하부 다이에서 상부 다이와 대면하는 면의 대향면에 결합되어 있고, 하부 다이의 내부 공간과 연통되어 있는 유로를 포함하고 있는 지지체;를 포함하고 있고, 상기 하부 다이의 내부 공간은, 수직 단면이 직선과 곡선을 포함하는 반원 형상으로서, 개방된 일면으로부터 지지체가 결합되어 있는 방향으로 오목한 형상으로 이루어져 있고, 수평 단면이 하부 다이의 수평 단면 상으로 2개의 장변에 각각 서로 대응하는 부위에 위치해 있는 제 1 변과 제 2 변 및 하부 다이의 수평 단면 상으로 2개의 단변에 각각 서로 대응하는 부위에 위치해 있는 제 3 변과 제 4 변으로 이루어진 외주변을 포함하고 있으며, 상기 제 1 변과 제 2 변의 사이에서 중앙 부위의 폭은 제 3 변과 제 4 변의 길이에 비해 큰 것을 특징으로 하는 전극 합제 코팅용 슬롯 다이(slot die)를 제공한다.The present invention relates to a lower die having a structure including two long sides and two short sides each having an outer periphery of a horizontal cross section facing each other and an inner space opened in one plane direction including a long side and a short side of the horizontal cross section, ); An upper die coupled to an open side of the lower die; A tip portion protruding in a long-side direction on a horizontal cross-section at a joint portion between the upper die and the lower die, the tip portion including a slit structured to communicate with an inner space of the lower die; And a support coupled to an opposing surface of the lower die facing the upper die and including a flow path communicated with the inner space of the lower die, wherein the inner space of the lower die has a vertical cross- A semi-circular shape including a straight line and a curved line and having a concave shape in a direction in which a support is engaged from an open side and a horizontal cross section is formed on a horizontal cross section of the lower die at a position corresponding to each of the two long sides And the outer periphery of the first side and the second side and the outer periphery of the third side and the fourth side located at mutually corresponding positions on the two short sides on the horizontal cross section of the second side and the lower die, Wherein a width of the central portion is larger than a length of the third side and the fourth side. to provide.

Description

불규칙한 단면의 내부 공간을 포함하는 전극 합제 코팅용 슬롯 다이 {Slot Die Having Inner Space of Irregular Cross Section for Coating of Electrode Mix}(Slot Die Having Inner Space of Irregular Cross Section for Coating of Electrode Mix)

본 발명은 불규칙한 단면의 내부 공간을 포함하는 전극 합제 코팅용 슬롯 다이에 관한 것이다.The present invention relates to a slot die for electrode mixture coating comprising an internal space of irregular cross-section.

최근, 화석연료의 고갈에 의한 에너지원의 가격 상승, 환경 오염의 관심이 증폭되며, 친환경 대체 에너지원에 대한 요구가 미래생활을 위한 필수 불가결한 요인이 되고 있다. 이에 원자력, 태양광, 풍력, 조력 등 다양한 전력 생산기술들에 대한 연구가 지속되고 있으며, 이렇게 생산된 에너지를 더욱 효율적으로 사용하기 위한 전력저장장치 또한 지대한 관심이 이어지고 있다.In recent years, the demand for environmentally friendly alternative energy sources has become an indispensable factor for the future, as the increase in the price of energy sources due to depletion of fossil fuels and the interest in environmental pollution are amplified. Various researches on power generation technologies such as nuclear power, solar power, wind power, and tidal power have been continuing, and electric power storage devices for more efficient use of such generated energy have also been attracting much attention.

특히, 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그에 따라 다양한 요구에 부응할 수 있는 전지에 대한 많은 연구가 행해지고 있다.Particularly, as technology development and demand for mobile devices are increasing, the demand for batteries as energy sources is rapidly increasing, and accordingly, a lot of researches on batteries that can meet various demands have been conducted.

대표적으로 전지의 형상 면에서는 얇은 두께로 휴대폰 등과 같은 제품들에 적용될 수 있는 각형 이차전지와 파우치형 이차전지에 대한 수요가 높고, 재료 면에서는 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 출력 안정성 등의 장점을 가진 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지 등과 같은 리튬 이차전지에 대한 수요가 높다.Typically, in terms of the shape of a battery, there is a high demand for a prismatic secondary battery and a pouch-type secondary battery which can be applied to products such as mobile phones with a small thickness, and has advantages such as high energy density, discharge voltage, There is a high demand for lithium secondary batteries such as lithium ion batteries and lithium ion polymer batteries.

일반적으로, 이차전지는 양극, 음극, 및 양극과 음극 사이에 개재되는 분리막이 적층된 구조의 전극조립체를 포함하는 구조로서, 상기 양극 및 음극은 집전체 상에 활물질을 포함하는 전극 합제를 코팅함으로써 제조된다.In general, a secondary battery includes a positive electrode, a negative electrode, and an electrode assembly having a structure in which a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode is laminated. The positive electrode and the negative electrode are formed by coating an electrode mixture containing an active material on a current collector .

이때, 전극 합제는 이차전지의 특성을 균일하게 하기 위해, 접전체에 균일한 두께로 형성될 필요가 있으며, 이를 위해, 다이 코터(die coater)와 같은 전극 합제 코팅 장치가 사용된다.At this time, in order to uniformize the characteristics of the secondary battery, the electrode mixture needs to be formed in a uniform thickness on the contact. To this end, an electrode compound coating apparatus such as a die coater is used.

이러한 전극 합제 코팅 장치에는 전극 합제를 넓은 면적에 비교적 얇게 도포할 수 있도록, 일방으로 길게 형성되는 슬롯 다이(slot die)가 형성되어 있다.In such an electrode material mixture coating apparatus, a long slot die is formed so that the electrode material mixture can be applied relatively thinly over a large area.

슬롯 다이는 만년필에서 잉크가 펜촉 끝으로 나오듯이 슬롯 다이의 두 쪽으로 나뉜 단부의 틈(슬롯)으로 코팅액이 배출되도록 하여 슬롯 다이 자체가 움직이거나, 집전체가 움직이도록 하면서 집전체에 전극 합제를 도포하게 된다. 이러한 슬롯 다이를 사용한 코팅방법은 유지 보수 및 생산성 측면에서 여타의 코팅방법에 비해 우수하기 때문에 현재까지 이차전지 전극의 집전체에 전극 합제를 도포하는 것 외에, 평판 디스플레이장치의 패널 제조 등에도 널리 사용되고 있다.In the slot die, the coating liquid is discharged to the gap (slot) of the end portion divided into two sides of the slot die as the ink flows from the fountain pen to the tip of the pen tip, so that the slot die itself moves or the electrode assembly is applied to the current collector . Since the coating method using the slot die is superior to other coating methods in terms of maintenance and productivity, it is widely used not only to apply the electrode mixture to the current collector of the secondary battery electrode but also to manufacture a panel of a flat panel display device have.

도 1에는 종래의 슬롯 다이의 형상을 개략적으로 나타낸 사시도가 개시되어 있다.1 is a perspective view schematically showing a shape of a conventional slot die.

도 1을 참조하면, 슬롯 다이(100)는 상부 다이(110), 하부 다이(120) 및 하부 다이(120)의 일편에 연결되어 있는 지지체(130)를 포함하고 있으며, 상기 상부 다이(110)와 하부 다이(120)의 결합 부위에는 전극 합제의 토출을 위한 팁 부(tip portion; 140)가 일체형으로 형성되어 있다.1, a slot die 100 includes a support 130 connected to one side of an upper die 110, a lower die 120 and a lower die 120, A tip portion 140 for discharging the electrode mixture is integrally formed at a joint portion between the lower die 120 and the lower die 120. [

또한, 상기 상부 다이(110), 하부 다이(120) 및 지지체(130)의 내부에는 서로 연통되는 내부 공간(150, 170)이 형성되어 있어, 지지체(130)를 통해 유입된 전극 합제가 하부 다이(120)와 상부 다이(110)의 내부 공간(150)을 거쳐, 팁 부(140)에 형성된 슬릿(slit; 160)을 통해 외부로 배출됨으로써, 집전체 상에 코팅될 수 있다.Internal spaces 150 and 170 communicating with each other are formed in the upper die 110, the lower die 120 and the support 130 so that the electrode mixture introduced through the support 130 contacts the lower die 110. [ Is discharged to the outside through a slit 160 formed in the tip portion 140 through the inner space 150 of the upper die 110 and the inner space 120 of the upper die 110 to be coated on the current collector.

이 때, 상기 상부 다이(110)와 하부 다이(120)의 내부 공간(150)은 수평 단면 상으로 2개의 장변들과 2개의 단변들을 포함하고 있고, 상기 2개의 장변들과 2 개의 단변들은 수평 단면 상에서 각각 직선으로 이루어져 있다.At this time, the inner space 150 of the upper die 110 and the lower die 120 includes two long sides and two short sides on a horizontal cross section, and the two long sides and the two short sides are horizontal Each of which is a straight line on the cross section.

한편, 전극 합제는 이차전지의 전극조립체가 최대의 충전용량을 가질 수 있도록, 집전체 상에서 좁은 공간에 많이 포함되어야 하며, 동일한 양의 전극 합제로 충방전 효율을 높이기 위해, 집전체 상에 고른 두께로 형성되어야 한다.On the other hand, the electrode mixture must be contained in a narrow space on the current collector so that the electrode assembly of the secondary battery can have the maximum charging capacity. In order to increase the charging / discharging efficiency with the same amount of electrode mixture, .

그러나, 전극 합제가 유입되는 슬롯 다이의 지지체는 하부 다이의 일편에서 중앙 부위에 위치해 있는 바, 슬롯 다이의 길이가 길수록, 길게 형성된 슬롯 다이의 중앙부와 양단부에서 토출되는 전극 합제의 양이 달라지게 된다.However, since the support of the slot die into which the electrode mix is introduced is located at a central portion of one of the lower dies, the longer the slot die is, the greater the amount of the electrode mixture discharged from the central portion and both ends of the slot die .

구체적으로, 상기 슬롯 다이의 측면으로 갈수록 전극 합제의 압력은 약해지며, 슬롯 다이의 내부 공간에서 전극 합제의 이동 속도의 차이를 초래하는 바, 결국 토출되는 전극 합제의 양이 달라져, 코팅 두께의 불균일이 심해진다.Specifically, the pressure of the electrode material mixture becomes weaker toward the side of the slot die, resulting in a difference in the moving speed of the electrode material mixture in the inner space of the slot die. Eventually, the amount of the electrode material mixture discharged varies, It gets worse.

또한, 슬롯 다이의 내부 공간에서 상기 전극 합제의 압력 및 이동 속도가 일정 수준 이하로 저하될 경우, 상기 전극 합제가 정체 및 고화되는 데드존(dead zone)이 발생하게 되며, 이로 인해, 슬롯 다이의 내부 공간에 변형이 발생하여, 전극 합제의 균일한 토출이 어려워 진다는 문제점이 있다.In addition, when the pressure and the moving speed of the electrode material mixture in the inner space of the slot die are lowered to a certain level or lower, a dead zone in which the electrode material mixture stagnates and solidifies occurs, There is a problem that deformation occurs in the internal space and uniform discharge of the electrode mixture becomes difficult.

더욱이, 이러한 문제점은 고용량의 전극을 구현하기 위해, 집전체 상에 더욱 많은 양의 전극 합제를 높은 밀도로 코팅할 경우, 더욱 커지게 되며, 이는 고용량 전극의 구현시 작업에 소요되는 시간을 연장시키고, 공정 능력을 저하시키게 된다.Moreover, this problem becomes even greater when a larger amount of electrode mixture is coated on the current collector at a high density, in order to realize a high capacity electrode, which prolongs the time required for the operation of a high capacity electrode , The process capability is degraded.

따라서, 이러한 문제점을 근본적으로 해결할 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.Therefore, there is a high need for a technique capable of fundamentally solving such problems.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems of the prior art and the technical problems required from the past.

본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 이후 설명하는 바와 같이, 슬롯 다이의 내부 공간에서, 수평 단면 상으로 중앙 부위와 양 단부의 수직 단면 상의 넓이를 다르게 구성함으로써, 전극 합제의 압력 및 이동 속도를 균일하게 유지하고, 이에 따라, 전극 합제를 균일한 속도로 토출함으로써, 집전체 상에 전극 합제의 두께가 균일하게 코팅할 수 있으며, 고용량의 전극을 구현하기 위해, 집전체 상에 더욱 많은 양의 전극 합제를 높은 밀도로 코팅하더라도, 공정 능력에 영향을 미치지 않거나, 더욱 향상시킬 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.The inventors of the present application have conducted intensive research and various experiments and have made various arrangements in the inner space of the slot die on the vertical section on the horizontal section and on the vertical section on both ends, It is possible to uniformly coat the thickness of the electrode material mixture on the current collector by discharging the electrode material mixture at a uniform velocity and to realize a high capacity electrode, It has been found that even when a larger amount of the electrode mixture is coated at a high density on the substrate, the process capability is not affected or can be further improved, and the present invention has been accomplished.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전극 합제 코팅용 슬롯 다이는,According to an aspect of the present invention, there is provided a slot die for coating an electrode material mixture,

수평 단면의 외주변이 각각 서로 대향하는 2개의 장변 및 2개의 단변으로 이루어져 있고, 상기 수평 단면의 장변과 단변을 포함하는 일면 방향으로 개방된 내부 공간을 포함하는 구조의 하부 다이(die);A lower die having a structure in which the outer periphery of the horizontal section is composed of two long sides and two short sides opposite to each other and an inner space opened in one surface direction including the long side and the short side of the horizontal section;

상기 하부 다이의 개방된 일면에 대면하여 결합되어 있는 상부 다이;An upper die coupled to an open side of the lower die;

상기 상부 다이와 하부 다이의 결합 부위에서 수평 단면 상으로 하나의 장변 방향으로 돌출되어 있고, 상기 하부 다이의 내부 공간과 연통되어 있는 구조의 슬릿(slit)을 포함하고 있는 팁 부(tip portion); 및A tip portion protruding in a long-side direction on a horizontal cross-section at a joint portion between the upper die and the lower die, the tip portion including a slit structured to communicate with an inner space of the lower die; And

상기 하부 다이에서 상부 다이와 대면하는 면의 대향면에 결합되어 있고, 하부 다이의 내부 공간과 연통되어 있는 유로를 포함하고 있는 지지체;A support coupled to an opposing surface of the lower die facing the upper die and including a flow path communicated with an inner space of the lower die;

를 포함하고 있고, And,

상기 하부 다이의 내부 공간은, 수직 단면이 직선과 곡선을 포함하는 반원 형상으로서, 개방된 일면으로부터 지지체가 결합되어 있는 방향으로 오목한 형상으로 이루어져 있고, 수평 단면이 하부 다이의 수평 단면 상으로 2개의 장변에 각각 서로 대응하는 부위에 위치해 있는 제 1 변과 제 2 변 및 하부 다이의 수평 단면 상으로 2개의 단변에 각각 서로 대응하는 부위에 위치해 있는 제 3 변과 제 4 변으로 이루어진 외주변을 포함하고 있으며,The inner space of the lower die is a semicircular shape having a vertical cross section including a straight line and a curved line. The inner space has a concave shape in a direction in which the support is coupled from one opened face, and a horizontal cross- And outer peripheries including a third side and a fourth side located on the first side located on the long side and the second side located on the horizontal side and the second side located on the second short side corresponding to the two short sides respectively However,

상기 제 1 변과 제 2 변의 사이에서 중앙 부위의 폭은 제 3 변과 제 4 변의 길이에 비해 큰 구조로 형성되어 있다.The width of the central portion between the first side and the second side is formed to be larger than the lengths of the third side and the fourth side.

따라서, 불균일하게 형성된 슬롯 다이의 내부 공간을 통해, 전극 합제의 압력 및 이동 속도를 균일하게 유지하고, 이에 따라, 전극 합제를 균일한 속도로 토출함으로써, 집전체 상에 전극 합제의 두께가 균일하게 코팅할 수 있으며, 고용량의 전극을 구현하기 위해, 집전체 상에 더욱 많은 양의 전극 합제를 높은 밀도로 코팅하더라도, 공정 능력에 영향을 미치지 않거나, 더욱 향상시킬 수 있다.Therefore, by uniformly maintaining the pressure and the moving speed of the electrode material mixture through the inner space of the slot die formed in a nonuniform manner, and thereby discharging the electrode material mixture at a uniform velocity, the thickness of the electrode material mixture on the current collector becomes uniform Coating the electrode assembly with a higher density on the current collector in order to realize a high-capacity electrode, the performance of the electrode assembly is not affected or can be further improved.

이 때, 상기 수평 단면은 상부 다이를 기준으로 하부 다이가 결합되어 있는 면의 대향면에서 바라본 단면을 의미하고, 수직 단면은 하부 다이의 수평 단면 상의 제 3 변 또는 제 4 변에서 바라 본 단면을 의미한다.In this case, the horizontal cross-section refers to the cross-section viewed from the opposite face of the face to which the lower die is coupled with respect to the upper die, and the vertical cross-section refers to the cross-section viewed from the third or fourth face on the horizontal cross- it means.

하나의 구체적인 예에서, 상기 하부 다이의 내부 공간에서, 수평 단면 상으로 제 3 변과 제 4 변이 위치한 부위의 수직 단면의 넓이는 제 3 변과 제 4 변 사이의 중앙 부위의 수직 단면의 넓이에 비해 작은 구조일 수 있다.In one specific example, in the inner space of the lower die, the width of the vertical section of the portion where the third side and the fourth side are positioned on the horizontal section is the width of the vertical section of the central portion between the third side and the fourth side It may be a smaller structure.

다시 말해, 상기 하부 다이의 내부 공간에서, 수평 단면 상으로 말단 부위인 제 3 변과 제 4 변의 수직 단면의 넓이는 장변 사이의 중앙 부위의 수직 단면의 넓이에 비해 작은 구조일 수 있다.In other words, in the inner space of the lower die, the widths of the third and fourth sides, which are end portions on the horizontal section, may be smaller than the width of the vertical section of the central portion between the long sides.

이 때, 상기 하부 다이의 내부 공간에서, 수직 단면의 넓이는 수평 단면 상으로 제 3 변과 제 4 변 사이의 중앙 부위로부터 제 3 변과 제 4 변이 위치한 부위까지 연속적으로 감소하는 구조일 수 있다.In this case, in the inner space of the lower die, the width of the vertical cross section may be a structure in which the widths of the vertical cross sections continuously decrease from the central portion between the third side and the fourth side to the third side and the fourth side are located .

따라서, 지지체의 유로를 통해 유입된 전극 합제가 슬롯 다이의 내부 공간에서 양 말단 부위로 이동할 경우, 거리가 멀어지더라도, 압력 및 이동 속도의 저하 없이, 균일하게 이동할 수 있으며, 이에 따라, 상기 전극 합제가 불균일하게 토출되어 집전체 상에 코팅되는 것을 방지할 수 있다.Therefore, even if the electrode mixture flowing through the flow path of the support moves away from the inner space of the slot die to the both end portions, it can move uniformly without reducing the pressure and the moving speed, It is possible to prevent the mixture from being unevenly discharged and coated on the current collector.

또한, 상기 하부 다이의 내부 공간에서, 수평 단면 상으로 제 3 변과 제 4 변이 위치한 부위의 수직 단면의 넓이는 하부 다이의 내부 공간에서 전극 합제의 이동 속도 등 다양한 요소에 의해 적절히 조절될 수 있는 바, 상세하게는, 제 3 변과 제 4 변 사이의 중앙 부위의 수직 단면의 넓이에 대해 45 내지 55% 크기일 수 있으며, 더욱 상세하게는 50% 크기일 수 있다.In addition, in the inner space of the lower die, the width of the vertical cross section of the portion where the third side and the fourth side are located on the horizontal cross section can be appropriately adjusted by various factors such as the moving speed of the electrode mixture in the inner space of the lower die In particular, it may be about 45 to 55% of the width of the vertical section of the central portion between the third side and the fourth side, and more specifically, it may be about 50%.

만일, 상기 하부 다이의 내부 공간에서, 수평 단면 상으로 제 3 변과 제 4 변이 위치한 부위의 수직 단면의 넓이가 상기 범위를 벗어날 경우, 전극 합제가 상기 하부 다이의 내부 공간에서, 수평 단면 상으로 제 3 변과 제 4 변에서의 압력 및 이동 속도가 지나치게 높아지거나, 낮아져, 슬롯 다이로부터 균일하게 토출될 수 없으며, 이에 따라, 집전체 상에서 상기 전극 합제의 코팅 두께가 불균일해질 수 있다.If the width of the vertical cross section of the portion where the third side and the fourth side are positioned on the horizontal cross section is out of the above range in the inner space of the lower die, the electrode mix is formed in the inner space of the lower die, The pressure and the moving speed at the third side and the fourth side become excessively high or low and can not be uniformly discharged from the slot die so that the coating thickness of the electrode mix can be made non-uniform on the current collector.

따라서, 상기 구조에 의해, 지지체의 유로를 통해 유입된 전극 합제는 제 3 변과 제 4 변 부위로 이동하는 과정에서, 압력 및 이동 속도의 변화 없이 이동할 수 있으며, 이에 따라, 상기 하부 다이의 내부 공간에서 전극 합제가 정체 및 고화되는 영역인 데드존의 발생을 억제하거나 최소화할 수 있다.Therefore, with the above structure, the electrode compound introduced through the flow path of the support can move without changing the pressure and the moving speed in the process of moving to the third side and the fourth side, It is possible to suppress or minimize the occurrence of a dead zone, which is an area where the electrode mixture stagnates and solidifies in the space.

한편, 상기 하부 다이의 내부 공간에서, 수직 단면의 넓이가 수평 단면 상으로 제 3 변과 제 4 변 사이의 중앙 부위로부터 제 3 변과 제 4 변이 위치한 부위까지 연속적으로 감소할 수 있도록, 수평 단면 상으로 제 1 변은 제 1 변과 제 2 변의 사이에서 중앙 부위의 폭이 제 3 변과 제 4 변의 길이에 비해 큰 곡선 또는 꺾인 직선으로 이루어질 수 있으며, 상세하게는 곡선으로 이루어진 구조일 수 있다.On the other hand, in the inner space of the lower die, in order that the width of the vertical cross section may continuously decrease from the central portion between the third side and the fourth side to the position where the third side and the fourth side are located, The width of the central portion between the first side and the second side of the first side may be larger than the length of the third side and the fourth side and may be a curved line or a bent line, .

또한, 상기 팁 부의 슬릿은 하부 다이의 내부 공간의 수평 단면 상으로 제 2 변 부위에 연통되어 있는 구조일 수 있으며, 상기 팁 부는 상부 다이와 하부 다이의 결합 부위에서 상기 상부 다이 및 하부 다이와 일체형으로 형성되어 있는 구조일 수 있다.Further, the slit of the tip portion may be structured such that it communicates with the second side portion on the horizontal section of the inner space of the lower die, and the tip portion is integrally formed with the upper die and the lower die at the coupling portion of the upper die and the lower die . ≪ / RTI >

다시 말해, 상기 하부 다이의 내부 공간에서, 수평 단면 상으로 제 1 변은 제 1 변과 제 2 변의 사이에서 중앙 부위의 폭이 제 3 변과 제 4 변의 길이에 비해 큰 곡선으로 이루어져 있고, 제 2 변에는 팁 부가 상부 다이와 하부 다이의 결합 부위에서 상기 상부 다이 및 하부 다이와 일체형으로 형성되어 있으며, 상기 팁 부의 슬릿은 제 2 변 부위에 연통되어 있는 구조일 수 있다.In other words, in the inner space of the lower die, on the horizontal section, the first side has a curved line in which the width of the central portion between the first side and the second side is larger than the lengths of the third side and the fourth side, The two sides may have a structure in which the tip portion is formed integrally with the upper die and the lower die at the coupling portion of the upper die and the lower die, and the slit of the tip portion is in communication with the second side portion.

따라서, 상기 하부 다이의 내부 공간에서, 수직 단면의 넓이는 수평 단면 상으로 제 3 변과 제 4 변 사이의 중앙 부위로부터 제 3 변과 제 4 변이 위치한 부위까지 연속적으로 감소하게 되며, 지지체의 유로를 통해 유입된 전극 합제는 슬롯 다이의 양 단부인 제 3 변 및 제 4 변 부위에서도 압력 및 이동 속도의 저하 없이, 팁 부의 슬릿을 통해 외부로 토출되어 집전체에 균일하게 도포될 수 있다.Therefore, in the inner space of the lower die, the width of the vertical cross section continuously decreases from the central portion between the third side and the fourth side on the horizontal cross section to the portion where the third side and the fourth side are located, Can be uniformly applied to the current collector by discharging the current through the slit of the tip portion without decreasing the pressure and the moving speed even at the third side and the fourth side both ends of the slot die.

하나의 구체적인 예에서, 상기 팁 부의 슬릿의 높이는 하부 다이의 내부 공간에서 수평 단면 상으로 제 3 변과 제 4 변의 중앙 부위의 수직 단면 상의 높이에 대해 1 내지 10%의 크기일 수 있다.In one specific example, the height of the slit of the tip portion may be 1 to 10% of the height on the vertical section of the central portion of the third side and the fourth side on the horizontal section in the inner space of the lower die.

이 때, 상기 슬릿의 높이는 상부 다이에 결합되어 있는 팁 부의 부위와 하부 다이에 결합되어 있는 팁 부의 부위 사이의 거리를 의미하고, 상기 제 3 변과 제 4 변의 중앙 부위의 수직 단면 상의 높이는, 하부 다이의 내부 공간에서 제 3 변과 제 4 변의 중앙 부위의 수직 단면 상으로 상부 다이와 지지체 사이의 거리를 의미한다.In this case, the height of the slit means a distance between a portion of the tip portion coupled to the upper die and a portion of the tip portion coupled to the lower die, and a height on the vertical section of the central portion of the third side and the fourth side, Refers to the distance between the upper die and the support on the vertical section of the middle of the third and fourth sides in the inner space of the die.

만일, 상기 팁 부의 슬릿의 높이가 하부 다이의 내부 공간의 수직 단면 상의 높이에 대해 1% 미만일 경우, 소정의 점성을 갖는 전극 합제가 팁 부의 슬릿을 통해 용이하게 외부로 토출될 수 없으며, 10%를 초과할 경우, 상기 팁 부의 슬릿을 통과하는 전극 합제의 이동 속도가 저하되어, 집전체 상에 불균일하게 도포될 수 있다.If the height of the slit of the tip portion is less than 1% with respect to the height of the vertical section of the inner space of the lower die, the electrode mixture having a predetermined viscosity can not be easily discharged to the outside through the slit of the tip portion, , The moving speed of the electrode mixture passing through the slit of the tip portion is lowered and can be applied non-uniformly on the current collector.

한편, 상기 팁 부의 슬릿의 길이는 하부 다이의 내부 공간의 수평 단면 상으로 제 2 변의 길이에 비해 짧은 구조일 수 있으며, 이러한 경우에, 상기 팁 부의 슬릿은 하부 다이의 내부 공간의 수평 단면 상으로 제 2 변의 중앙 부위에 위치하는 구조일 수 있다.On the other hand, the length of the slit of the tip portion may be shorter than the length of the second side on the horizontal section of the inner space of the lower die. In this case, the slit of the tip portion may be formed on the horizontal section of the inner space of the lower die And may be located at a central portion of the second side.

이 때, 상기 슬릿의 길이는 수평 단면 상으로 상기 하부 다이의 내부 공간의 제 2 변에 대면하는 슬릿의 일 변의 길이를 의미한다.In this case, the length of the slit means the length of one side of the slit facing the second side of the inner space of the lower die on a horizontal cross section.

또한, 상기 하부 다이의 내부 공간의 수평 단면 상으로 제 3 변과 제 4 변에서 제 2 변에 각각 접하는 단부는, 팁 부의 슬릿과 접하는 제 2 변의 중앙 부위에 비해 팁 부의 돌출방향으로 돌출되어 있는 구조일 수 있다.The end portions of the third die on the horizontal cross section of the inner space of the lower die and the second sides of the fourth die are respectively protruded in the protruding direction of the tip portion as compared with the central portion of the second die, Structure.

이 때, 상기 제 3 변과 제 4 변에서 제 2 변에 각각 접하는 단부가 돌출되어 있는 길이는, 하부 다이의 내부 공간의 형상, 크기 및 상기 내부 공간에서 전극 합제의 이동 속도 등의 요소에 의해 적절히 조절될 수 있으며, 상세하게는, 제 1 변과 제 2 변 사이의 중앙 부위의 길이에 대해 0.8 내지 1.1%의 크기일 수 있다.At this time, the length of the protruding end portions of the third side and the fourth side, which are in contact with the second side, is determined by the shape and size of the inner space of the lower die and the moving speed of the electrode mixture in the inner space Can be suitably adjusted, and in particular, can be 0.8 to 1.1% of the length of the central portion between the first side and the second side.

따라서, 지지체를 통해 하부 다이의 내부 공간으로 유입된 전극 합제는 곡선으로 이루어져 있는 상기 제 1 변을 따라 제 3 변과 제 4 변 부위로 이동하는 과정에서, 상기 제 3 변과 제 4 변에 대응하는 슬릿의 양 단부까지 압력 및 이동 속도의 변화 없이 이동할 수 있으며, 이에 따라, 상기 전극 합제가 하부 다이의 내부 공간 내에서의 위치에 관계 없이, 슬릿을 통해 일정한 속도 및 유량으로 토출되어 집전체 상에 균일하게 코팅될 수 있다.Accordingly, in the process of moving the electrode assembly into the inner space of the lower die through the support body, the electrode assembly moves along the first side of the curve to the third side and the fourth side, The electrode assembly is discharged at a constant speed and flow rate through the slit irrespective of the position in the inner space of the lower die, Can be uniformly coated.

한편, 상기 지지체는 하부 다이의 수평 단면 상으로 중앙 부위에 결합되어 있는 구조일 수 있다. On the other hand, the support may be a structure that is coupled to a central portion on a horizontal section of the lower die.

따라서, 수평 단면 상에서 상기 지지체로부터 하부 다이의 내부 공간의 제 3 변 및 제 4 변까지의 거리가 각각 동일하다.Therefore, the distances from the support to the third side and the fourth side of the inner space of the lower die on the horizontal cross section are the same.

또한, 상기 지지체의 유로의 폭은, 하부 다이의 내부 공간의 형상, 크기 및 유입되는 전극 합제의 이동 속도에 따라, 적절히 조절될 수 있으며, 상세하게는, 상기 하부 다이의 내부 공간의 수평 단면 상으로 제 1 변과 제 2 변의 사이에서 중앙 부위의 폭에 대해 50 내지 80%의 크기일 수 있다.In addition, the width of the flow path of the supporter can be appropriately adjusted according to the shape and size of the inner space of the lower die and the moving speed of the introduced electrode compound, and more specifically, Between 50% and 80% of the width of the central portion between the first side and the second side.

본 발명에 따른 슬롯 다이를 이용해 코팅되는 전극 합제는 양극 합제 또는 음극 합제일 수 있다.The electrode mixture to be coated using the slot die according to the present invention may be a cathode mix or a cathode mix.

본 발명은 또한, 상기 전극 합제 코팅용 슬롯 다이를 포함하고 있는 전극 합제 코팅 장치 및 상기 전극 합제 코팅 장치를 사용하여 제조되는 이차전지용 전극을 제공한다.The present invention also provides an electrode material mixture coating apparatus including the slot die for coating the electrode material mixture, and an electrode for a secondary battery manufactured using the electrode material mixture coating apparatus.

상기 이차전지의 구성, 구조, 제조방법 등은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하므로, 이들에 대한 구체적인 설명은 생략한다.The configuration, structure, manufacturing method, and the like of the secondary battery will be apparent to those skilled in the art, so that a detailed description thereof will be omitted.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전극 합제 코팅용 슬릿다이는, 슬롯 다이의 내부 공간에서, 수평 단면 상으로 중앙 부위와 양 단부의 수직 단면 상의 넓이를 다르게 구성함으로써, 전극 합제의 압력 및 이동 속도를 균일하게 유지하고, 이에 따라, 전극 합제를 균일한 속도로 토출함으로써, 집전체 상에 전극 합제의 두께가 균일하게 코팅할 수 있으며, 고용량의 전극을 구현하기 위해, 집전체 상에 더욱 많은 양의 전극 합제를 높은 밀도로 코팅하더라도, 공정 능력에 영향을 미치지 않거나, 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the slit die for coating an electrode compound mixture according to the present invention, in the inner space of the slot die, the width of the central portion and the vertical cross section of both end portions on the horizontal cross section are made different, By uniformly maintaining the velocity and discharging the electrode mixture at a uniform velocity, the thickness of the electrode mixture can be uniformly coated on the current collector, and in order to realize a high capacity electrode, Even when the positive electrode mixture is coated with a high density, there is an effect that the process ability is not affected or can be further improved.

도 1은 종래의 슬롯 다이의 형상을 개략적으로 나타낸 사시도이다;
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 슬롯 다이의 형상을 개략적으로 나타낸 사시도이다;
도 3은 도 2의 슬롯 다이의 내부 공간을 A 방향에서 바라본 수직 단면 형상을 개략적으로 나타낸 모식도이다;
도 4는 도 2의 슬롯 다이의 내부 공간을 B 방향에서 바라본 수평 단면 형상을 개략적으로 나타낸 모식도이다;
도 5 및 도 6은 실험예 1의 시뮬레이션 과정에 따라, 실시예 1 및 비교예 1의 슬롯 다이의 일측 단부에서 수평 단면 상으로 전극 합제의 이동 속도 분포를 측정한 결과를 각각 나타낸 모식도이다;
도 7 및 도 8은 실험예 2의 시뮬레이션 과정에서, 실시예 2 및 실시예 3의 슬롯 다이의 위치에 따른 전극 합제의 이동 속도를 측정한 결과를 각각 나타낸 그래프이다.1 is a perspective view schematically illustrating the shape of a conventional slot die;
Figure 2 is a perspective view schematically illustrating the shape of a slot die according to one embodiment of the present invention;
3 is a schematic view schematically showing a vertical cross-sectional shape of the inner space of the slot die of FIG. 2 viewed in the A direction;
4 is a schematic view schematically showing a horizontal cross-sectional shape of the inner space of the slot die of FIG. 2 viewed from the direction B;
FIGS. 5 and 6 are schematic views showing the results of measurement of the distribution of the moving speed of the electrode assemblies on the horizontal cross section at one end of the slot die of Example 1 and Comparative Example 1, respectively, according to the simulation process of Experimental Example 1;
FIGS. 7 and 8 are graphs respectively showing the measurement results of the moving speed of the electrode mix according to the positions of the slot die of the second and third embodiments in the simulation process of the second embodiment.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 도면들을 참조하여 본 발명을 더욱 상술하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings according to the embodiments of the present invention, but the scope of the present invention is not limited thereto.

도 2에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 슬롯 다이의 형상을 개략적으로 나타낸 사시도가 도시되어 있다.2 is a perspective view schematically illustrating the shape of a slot die according to one embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 슬롯 다이(200)는 상부 다이(210), 하부 다이(220) 및 하부 다이(220)의 일편에 연결되어 있는 지지체(230)를 포함하고 있으며, 상기 상부 다이(210)와 하부 다이(220)의 결합 부위에는 전극 합제의 토출을 위한 팁 부(240)가 일체형으로 형성되어 있다.2, the slot die 200 includes a support 230 connected to one side of an upper die 210, a lower die 220, and a lower die 220. The upper die 210, And a tip portion 240 for discharging the electrode mixture is integrally formed at a joint portion between the upper die 220 and the lower die 220.

하부 다이(220)에는 상부 다이(210)와 접하는 일면이 개방되어 있는 내부 공간(250)을 포함하고 있으며, 상기 하부 다이(112)의 내부 공간(121)은 상부 다이와 대면하는 일면으로부터 지지체가 결합되어 있는 방향으로 오목한 형상으로 이루어져 있다.The lower die 220 includes an inner space 250 having one side open to contact with the upper die 210. The inner space 121 of the lower die 112 is connected to a support And is formed in a concave shape.

지지체(230)의 내부에는 상기 하부 다이(220)의 내부 공간(250)과 서로 연통되는 유로(270)가 형성되어 있고, 상부 다이(210)와 하부 다이(220)의 결합 부위에 일체형으로 형성되어 있는 팁 부(240)에는 하부 다이(220)의 내부 공간(250)과 연통되어 있는 구조의 슬릿(260)이 형성되어 있다.A channel 270 communicating with the inner space 250 of the lower die 220 is formed in the support 230. The channel 270 is formed integrally with the upper die 210 and the lower die 220 A slit 260 having a structure communicating with the inner space 250 of the lower die 220 is formed in the tip portion 240. [

따라서, 상기 지지체(230)를 통해 유입된 전극 합제가 하부 다이(220) 의 내부 공간(250)을 거쳐, 팁 부(240)에 형성된 슬릿(260)을 통해 외부로 배출됨으로써, 집전체 상에 코팅될 수 있다.The electrode assembly introduced through the support 230 is discharged to the outside through the slit 260 formed in the tip portion 240 through the internal space 250 of the lower die 220, Can be coated.

도 3 및 도 4에는 도 2의 슬롯 다이의 내부 공간을 A 방향에서 바라본 수직 단면 형상 및 B 방향에서 바라본 수평 단면 형상을 개략적으로 나타낸 모식도가 도시되어 있다.3 and 4 are schematic views schematically showing a vertical cross-sectional shape viewed from the A direction and a horizontal cross-sectional shape viewed from the B direction in the inner space of the slot die of FIG.

도 3 및 도 4를 함께 참조하면, 하부 다이(220)의 내부 공간(250)은 A 방향에서 바라본 수직 단면 상으로 직선과 곡선을 포함하는 반원 형상으로서, 하부 다이(220)의 개방된 일면(251), 즉, 상부 다이(210)와 대면하는 일면(251)으로부터 지지체가 결합되어 있는 방향으로 오목한 형상으로 이루어져 있다.3 and 4, the inner space 250 of the lower die 220 is a semicircular shape including a straight line and a curved line on the vertical section viewed from the A direction, 251, that is, from one surface 251 facing the upper die 210, in the direction in which the support is engaged.

하부 다이(220)의 내부 공간(250)은 B 방향에서 바라본 수평 단면 상으로 각각 서로 마주보는 제 1 변(252)과 제 2 변(253) 및 제 3 변(254)과 제 4 변(255)을 포함하고 있다.The inner space 250 of the lower die 220 has a first side 252 and a second side 253 and a third side 254 and a fourth side 255 ).

이 때, 제 1 변(252)은 곡선으로 이루어져 있으며, 제 1 변(252)과 제 2 변(253)의 사이에서 중앙 부위의 폭(256)은 제 3 변(254)과 제 4 변(255)의 길이에 비해 큰 구조로서, 상기 제 1 변(252)과 제 2 변(253) 사이의 폭(256)은 중앙 부위로부터 제 3 변(254)과 제 4 변(255)이 위치한 부위까지 연속적으로 감소한다.The width 256 of the central portion between the first side 252 and the second side 253 is equal to the width between the third side 254 and the fourth side 254, The width 256 between the first side 252 and the second side 253 is larger than the length of the third side 254 and the fourth side 255 from the center portion, .

따라서, 하부 다이(220)의 내부 공간(250)은 수직 단면의 넓이가 수평 단면 상으로 제 3 변(254)과 제 4 변(255) 사이의 중앙 부위로부터 제 3 변(254)과 제 4 변(255)이 위치한 부위까지 연속적으로 감소하는 구조로 이루어져 있는 바, 상세하게는, 제 3 변(254)과 제 4 변(255)이 위치한 부위의 수직 단면의 넓이(250b)는 제 3 변(254)과 제 4 변(255) 사이의 중앙 부위의 수직 단면의 넓이(250a)에 대해 50% 크기일 수 있다.Accordingly, the inner space 250 of the lower die 220 has a width of the vertical cross-section from the central portion between the third side 254 and the fourth side 255 to the third side 254 and the fourth side 254, The width 250b of the vertical section of the portion where the third side 254 and the fourth side 255 are located is smaller than the width of the third side 254, May be about 50% of the width 250a of the vertical section of the central portion between the first side 254 and the fourth side 255. [

따라서, 상기 구조에 의해, 지지체(230)의 유로(270)를 통해 유입된 전극 합제는 제 3 변(254)과 제 4 변(255) 부위로 이동하는 과정에서, 압력 및 이동 속도의 변화 없이 이동할 수 있으며, 이에 따라, 상기 하부 다이(220)의 내부 공간(250)에서 전극 합제가 정체 및 고화되는 영역인 데드존의 발생을 억제하거나 최소화할 수 있다.Therefore, the electrode assembly introduced through the channel 270 of the support body 230 moves in the third and fourth sides 254 and 255 without changing the pressure and the moving speed, The occurrence of the dead zone, which is an area where the electrode mixture is stagnated and solidified in the internal space 250 of the lower die 220, can be suppressed or minimized.

제 2 변(253)은 직선으로 이루어져 있고, 팁 부(240)의 슬릿(260)과 서로 연통되어 있다.The second side 253 is formed in a straight line and communicates with the slit 260 of the tip portion 240.

팁 부(240)의 슬릿(260)의 길이는 하부 다이(220)의 내부 공간(250)의 수평 단면 상으로 제 2 변(253)의 길이에 비해 짧은 구조로서, 상기 팁 부(240)의 슬릿(260)은 하부 다이(220)의 내부 공간(250)의 수평 단면 상으로 제 2 변(253)의 중앙 부위에 위치하는 구조로 이루어져 있다.The length of the slit 260 of the tip portion 240 is shorter than the length of the second side 253 on the horizontal cross section of the inner space 250 of the lower die 220, The slit 260 is located at a central portion of the second side 253 on the horizontal section of the inner space 250 of the lower die 220.

상기 하부 다이(220)의 내부 공간(250)의 수평 단면 상으로 제 3 변(254)과 제 4 변(255)에서 제 2 변(253)에 각각 접하는 단부는, 팁 부(240)의 슬릿(260)과 접하는 제 2 변(253)의 중앙 부위에 비해 팁 부(240)의 돌출방향으로 돌출되어 있는 구조로서, 상기 제 3 변(254)과 제 4 변(255)에서 제 2 변(253)에 각각 접하는 단부가 돌출되어 있는 길이(257)는 제 1 변(252)과 제 2 변(253) 사이의 중앙 부위의 길이(256)에 대해 0.8 내지 1.1%의 크기일 수 있다.The ends of the third side 254 and the fourth side 255 of the lower die 220 which contact the second side 253 on the horizontal section of the inner space 250 respectively have a slit The second side 253 is in contact with the second side 253 and protrudes in the projecting direction of the tip portion 240. The third side 254 and the fourth side 255 are formed to have a second side 253 may be 0.8 to 1.1% of the length 256 of the central portion between the first side 252 and the second side 253.

따라서, 지지체(270)를 통해 하부 다이(220)의 내부 공간(250)으로 유입된 전극 합제는 곡선으로 이루어져 있는 상기 제 1 변(252)을 따라 제 3 변(254)과 제 4 변(255)으로 이동하는 과정에서, 상기 제 3 변(254)과 제 4 변(255)에 대응하는 슬릿(260)의 양 단부까지 압력 및 이동 속도의 변화 없이 이동할 수 있으며, 이에 따라, 상기 전극 합제가 하부 다이(220)의 내부 공간(250) 내에서의 위치에 관계 없이, 슬릿(260)을 통해 일정한 속도 및 유량으로 토출되어 집전체 상에 균일하게 코팅될 수 있다.
The electrode assembly introduced into the inner space 250 of the lower die 220 through the support body 270 is formed along the first side 252 formed by the curved line and the third side 254 and the fourth side 255 It is possible to move to both ends of the slit 260 corresponding to the third side 254 and the fourth side 255 without changing the pressure and the moving speed, Can be uniformly coated on the current collector by being discharged at a constant speed and flow rate through the slit 260 irrespective of the position in the internal space 250 of the lower die 220.

<실시예 1>&Lt; Example 1 >

도 2의 슬롯 다이의 내부 공간에서, 일측 단부의 수직 단면의 넓이는 중앙 부위의 수직 단면의 넓이에 대해 50% 크기인 슬롯 다이를 사용하여, 리튬 전이금속 산화물로 이루어진 양극 활물질을 포함하는 전극 합제가 40 meter/minute의 토출 유속으로 도포되도록 시뮬레이션(simulation) 조건을 설정하였다.
In the inner space of the slot die of FIG. 2, the width of the vertical cross section at one end is 50% of the width of the vertical cross section of the central portion, and the electrode mixture Was applied at a discharge rate of 40 meter / minute.

<비교예 1>&Lt; Comparative Example 1 &

도 1의 슬롯 다이의 내부 공간에서, 일측 단부의 수직 단면의 넓이는 중앙 부위의 수직 단면의 넓이와 동일한 슬롯 다이를 사용한 것 이외에, 실시예 1과 동일한 시뮬레이션 조건을 설정하였다.
In the inner space of the slot die of Fig. 1, the same simulation conditions as those of the first embodiment were set, except that the width of the vertical section at one end was the same as the width of the vertical section at the center.

<실험예 1><Experimental Example 1>

상기 실시예 1 및 비교예 1의 조건에 따라 전극 합제를 토출하도록 시뮬레이션하고, 이에 따라, 슬롯 다이의 일측 단부에서 수평 단면 상으로 전극 합제의 이동 속도 분포를 측정한 결과를 도 5 및 도 6에 각각 나타내었다.5 and 6 show the results of simulating the discharge of the electrode mixture according to the conditions of Example 1 and Comparative Example 1 and measuring the distribution of the moving speed of the electrode material mixture on the horizontal cross section at one end of the slot die, Respectively.

도 5 및 도 6을 참조하면, 슬롯 다이의 내부 공간에서 일측 단부의 수직 단면의 넓이가 중앙 부위의 수직 단면의 넓이에 대해 50% 크기를 갖는 실시예 1의 슬롯 다이가, 일측 단부의 수직 단면의 넓이와 중앙 부위의 수직 단면의 넓이와 동일한 비교예 1의 슬롯 다이에 비해, 전극 합제의 이동 속도가 저하되는 데드존의 면적이 현저히 감소되었음을 확인할 수 있다. 이는 슬롯 다이의 내부 공간에서 일측 단부의 수직 단면의 넓이가 중앙 부위의 수직 단면의 넓이에 비해 상대적으로 작게 형성함으로써, 슬롯 다이의 내부 공간에서 전극 합제의 압력 및 이동 속도의 저하에 따른 데드존의 발생 없이, 상기 전극 합제의 균일한 토출이 가능한 효과가 있음을 나타낸다.
5 and 6, the slot die of Example 1 having the width of the vertical section at one end in the inner space of the slot die is 50% of the width of the vertical section at the central portion, The area of the dead zone in which the moving speed of the electrode mixture is lowered is remarkably reduced as compared with the slot die of Comparative Example 1 which is the same as the width of the vertical section of the central portion and the width of the vertical section of the central portion. This is because the width of the vertical section at one end in the inner space of the slot die is relatively small compared to the width of the vertical section at the middle section, so that the dead zone due to the lowering of the pressure and the moving speed of the electrode compound in the inner space of the slot die This shows that there is an effect that the electrode mixture can be uniformly discharged without occurrence of the above-described problems.

<실시예 2>&Lt; Example 2 >

도 2의 슬롯 다이의 내부 공간에서, 중앙 부위의 길이가 56mm이고, 양측 단부의 수직 단면의 넓이는 중앙 부위의 수직 단면의 넓이에 대해 각각 50% 크기인 슬롯 다이를 사용하여, 리튬 망간계 산화물을 포함하는 양극 합제가 집전체 상의 25cm2의 단위 면적에 700mg이 코팅되도록 시뮬레이션 조건을 설정하였다.
In the inner space of the slot die of Fig. 2, the length of the central portion was 56 mm and the width of the vertical cross section of both end portions was 50% of the width of the vertical cross section of the central portion, Was coated with 700 mg of a unit area of 25 cm 2 on the current collector.

<실시예 3>&Lt; Example 3 >

양극 합제로서 리튬 코발트계 산화물을 포함하는 양극 합제가 도포되도록 설정한 것 외에, 실시예 2와 동일한 시뮬레이션 조건을 설정하였다.
The same simulation conditions as in Example 2 were set, except that a positive electrode mixture containing a lithium cobalt oxide was applied as a positive electrode mixture.

<실험예 2><Experimental Example 2>

실시예 2 및 실시예 3의 조건과 함께, 슬롯 다이의 내부 공간에서, 양측 단부가 제 2 변의 중앙 부위에 비해 팁 부의 돌출방향으로 0, 0.1, 0.4, 0.45, 0.50, 0.55, 0.60mm가 돌출되어 있는 각각의 경우를 시뮬레이션 하고, 상기 각각의 경우의 시뮬레이션 과정에서 슬롯 다이의 위치에 따른 전극 합제의 이동 속도를 측정하였으며, 그 결과를 도 7 및 도 8에 각각 나타내었다.0.1, 0.4, 0.45, 0.50, 0.55, 0.60 mm in the protruding direction of the tip portion in the inner space of the slot die, as compared with the center portion of the second side, in addition to the conditions of the second and third embodiments And the moving speed of the electrode material mixture according to the position of the slot die was measured in each of the simulation processes. The results are shown in FIGS. 7 and 8, respectively.

도 7 및 도 8을 참조하면, 고용량의 전극을 구현하기 위해, 집전체 상에 많은 양의 전극 합제를 높은 밀도로 코팅할 경우, 슬롯 다이의 내부 공간에서 양측 단부가 제 2 변의 중앙 부위에 비해 팁 부의 돌출방향으로 돌출될수록, 상기 중앙 부위에서의 전극 합제의 이동 속도가 감소되는 반면, 양측 단부에서의 전극 합제의 이동 속도가 증가하는 것을 확인할 수 있다. Referring to FIGS. 7 and 8, when a large amount of electrode mixture is coated on the current collector at a high density in order to realize a high capacity electrode, both ends of the inner space of the slot die It can be seen that the moving speed of the electrode mix at both ends is increased as the moving speed of the electrode mix at the center portion is reduced as the electrode assembly protrudes in the projecting direction of the tip portion.

이는 슬롯 다이의 내부 공간에서 양측 단부가 중앙 부위에 비해 팁 부의 돌출방향으로 소정의 범위 내에서 돌출될 경우, 전극 합제의 균일한 토출이 가능한 효과가 있음을 나타낸다.
This indicates that when both end portions in the inner space of the slot die are protruded within a predetermined range in the protruding direction of the tip portion as compared with the center portion, it is possible to uniformly discharge the electrode material mixture.

<실시예 4><Example 4>

2개의 슬롯 다이를 사용하여 집전체의 상면과 하면에 전극 합제를 코팅할 수 있는 전극 합제 코팅 장치에서, 상기 집전체의 하면을 코팅하는 슬롯 다이를 도 2의 슬롯 다이로 구성하였다.
2, an electrode mixture can be coated on the upper and lower surfaces of a current collector by using two slot die, and a slot die for coating the lower surface of the current collector is configured as the slot die of FIG.

<실시예 5>&Lt; Example 5 >

집전체의 상면과 하면을 코팅하는 슬롯 다이를 모두 도 2의 슬롯 다이로 구성한 것을 제외하고, 실시예 4와 동일한 전극 합제 코팅 장치를 구성하였다.
The same electrode mixer coating apparatus as in Example 4 was constructed, except that the slot die for coating the top and bottom surfaces of the current collector were all formed of the slot die of FIG.

<비교예 2>&Lt; Comparative Example 2 &

집전체의 상면과 하면을 코팅하는 슬롯 다이를 모두 종래의 슬롯 다이로 구성한 것을 제외하고, 실시예 4와 동일한 전극 합제 코팅 장치를 구성하였다.
The same electrode mixer coating apparatus as that of Embodiment 4 was constructed, except that the slot die for coating the top and bottom surfaces of the current collector were all composed of a conventional slot die.

<실험예 3><Experimental Example 3>

실시예 4, 실시예 5 및 비교예 2의 전극 합제 코팅 장치를 사용하여, 리튬 망간계 산화물을 포함하는 양극 합제를 집전체의 상면 및 하면에 각각 코팅하였으며, 이에 따른 각각의 공정능력지수(Cpk)를 측정하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다. 이 때, 상기 공정능력지수는 양극 합제가 집전체 상에서 25cm2의 단위 면적에 600mg이 코팅되는 경우와, 700mg이 코팅되는 경우를 측정하였다.Using the electrode material mixture coating apparatuses of Examples 4 and 5 and Comparative Example 2, the positive electrode mixture containing lithium manganese oxide was coated on the upper and lower surfaces of the collector, respectively, and the respective process capability indexes Cpk ) Were measured, and the results are shown in Table 1. At this time, the process capability index was measured when the positive electrode mixture was coated with 600 mg of a unit area of 25 cm 2 on the collector and when 700 mg of the positive electrode mixture was coated on the current collector.

구분division 비교예 1Comparative Example 1 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 600mg600 mg 상면Top surface 1.671.67 1.631.63 1.631.63 하면if 1.061.06 1.051.05 1.081.08 700mg700 mg 상면Top surface 1.301.30 1.421.42 1.341.34 하면if 0.840.84 1.021.02 1.221.22

표 1을 참조하면, 집전체의 하면에 도 2의 슬롯 다이를 사용하여 양극 합제를 코팅한 실시예 1 및 집전체의 상면과 하면에 도 2의 슬롯 다이를 사용하여 양극 합제를 코팅한 실시예 2의 전극 합제 코팅 장치를 사용한 경우, 집전체의 상면과 하면에 종래의 슬롯 다이를 사용하여 양극 합제를 코팅한 비교예 1의 전극 합제 코팅 장치에 비해, 동등한 공정능력지수를 발휘하거나, 더욱 향상되었음을 확인할 수 있다.Example 1 in which a positive electrode material mixture was coated using the slot die of FIG. 2 on the lower surface of a current collector, and Example 1 in which a positive electrode material mixture was coated on the upper and lower surfaces of the current collector using the slot die of FIG. 2 Compared to the electrode material mixture coating apparatus of Comparative Example 1 in which a positive electrode material mixture was coated on the upper and lower surfaces of a current collector using a conventional slot die in the case of using an electrode material mixture coating apparatus of Comparative Example 1, .

참고로, 공정능력지수(Cpk)란 생산되는 제품의 품질변동이 어느 정도인가를 나타내는 지표인 공정능력지수(Process Capability Index, Cp)의 일종으로, 공정능력의 정확도를 반영할 수 있도록, 공정능력이 산포의 중심에서 벗어난 정도를 반영하여 Cp에서 이러한 치우침만큼 보정해 주는 지수를 의미하며, 상기 공정능력지수는 1 이상의 값을 갖는 것이 바람직하다.
For reference, the Process Capability Index (Cpk) is a type of Process Capability Index (Cp), which is an indicator of how much the quality of manufactured products is fluctuating. To reflect the accuracy of the process capability, Means an index that corrects the deviation in Cp by the amount of deviation from the center of the scatter, and the process capability index preferably has a value of 1 or more.

본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

Claims (16)

수평 단면의 외주변이 각각 서로 대향하는 2개의 장변 및 2개의 단변으로 이루어져 있고, 상기 수평 단면의 장변과 단변을 포함하는 일면 방향으로 개방된 내부 공간을 포함하는 구조의 하부 다이(die);
상기 하부 다이의 개방된 일면에 대면하여 결합되어 있는 상부 다이;
상기 상부 다이와 하부 다이의 결합 부위에서 수평 단면 상으로 하나의 장변 방향으로 돌출되어 있고, 상기 하부 다이의 내부 공간과 연통되어 있는 구조의 슬릿(slit)을 포함하고 있는 팁 부(tip portion); 및
상기 하부 다이에서 상부 다이와 대면하는 면의 대향면에 결합되어 있고, 하부 다이의 내부 공간과 연통되어 있는 유로를 포함하고 있는 지지체;
를 포함하고 있고,
상기 하부 다이의 내부 공간은, 수직 단면이 직선과 곡선을 포함하는 반원 형상으로서, 개방된 일면으로부터 지지체가 결합되어 있는 방향으로 오목한 형상으로 이루어져 있고, 수평 단면이 하부 다이의 수평 단면 상으로 2개의 장변에 각각 서로 대응하는 부위에 위치해 있는 제 1 변과 제 2 변 및 하부 다이의 수평 단면 상으로 2개의 단변에 각각 서로 대응하는 부위에 위치해 있는 제 3 변과 제 4 변으로 이루어진 외주변을 포함하고 있으며,
상기 제 1 변과 제 2 변의 사이에서 중앙 부위의 폭은 제 3 변과 제 4 변의 길이에 비해 큰 구조이고,
상기 팁 부의 슬릿의 길이는 하부 다이의 내부 공간에서 수평 단면 상으로 제 2 변의 길이에 비해 짧은 것을 특징으로 하는 전극 합제 코팅용 슬롯 다이(slot die).A lower die having a structure in which the outer periphery of the horizontal section is composed of two long sides and two short sides opposite to each other and an inner space opened in one surface direction including the long side and the short side of the horizontal section;
An upper die coupled to an open side of the lower die;
A tip portion protruding in a long-side direction on a horizontal cross-section at a joint portion between the upper die and the lower die, the tip portion including a slit structured to communicate with an inner space of the lower die; And
A support coupled to an opposing surface of the lower die facing the upper die and including a flow path communicated with an inner space of the lower die;
And,
The inner space of the lower die is a semicircular shape having a vertical cross section including a straight line and a curved line. The inner space has a concave shape in a direction in which the support is coupled from one opened face, and a horizontal cross- And outer peripheries including a third side and a fourth side located on the first side located on the long side and the second side located on the horizontal side and the second side located on the second short side corresponding to the two short sides respectively However,
The width of the central portion between the first side and the second side is larger than the length of the third side and the fourth side,
Wherein a length of the slit of the tip portion is shorter than a length of the second side in a horizontal section in an inner space of the lower die. 제 1 항에 있어서, 상기 하부 다이의 내부 공간에서, 수평 단면 상으로 제 3 변과 제 4 변이 위치한 부위의 수직 단면의 넓이는 제 3 변과 제 4 변 사이의 중앙 부위의 수직 단면의 넓이에 비해 작은 것을 특징으로 하는 전극 합제 코팅용 슬롯 다이.The method as claimed in claim 1, wherein, in the inner space of the lower die, the width of the vertical section of the portion on which the third side and the fourth side are located on the horizontal section is equal to the width of the vertical section of the central portion between the third side and the fourth side Wherein the gap between the first and second electrode slits is smaller than the width of the slot die. 제 2 항에 있어서, 상기 하부 다이의 내부 공간에서, 수직 단면의 넓이는 수평 단면 상으로 제 3 변과 제 4 변 사이의 중앙 부위로부터 제 3 변과 제 4 변이 위치한 부위까지 연속적으로 감소하는 것을 특징으로 하는 전극 합제 코팅용 슬롯 다이.3. The method according to claim 2, wherein, in the inner space of the lower die, the width of the vertical cross section is continuously decreased from the central portion between the third side and the fourth side on the horizontal cross section to the portion where the third side and the fourth side are located Features a slot die for electrode compound coating. 제 2 항에 있어서, 상기 하부 다이의 내부 공간에서, 수평 단면 상으로 제 3 변과 제 4 변이 위치한 부위의 수직 단면의 넓이는 제 3 변과 제 4 변 사이의 중앙 부위의 수직 단면의 넓이에 대해 50% 크기인 것을 특징으로 하는 전극 합제 코팅용 슬롯 다이.3. The method according to claim 2, wherein, in the inner space of the lower die, the width of the vertical section of the portion where the third side and the fourth side are positioned on the horizontal section is the width of the vertical section of the central portion between the third side and the fourth side Wherein the size of the slot die is about 50%. 제 1 항에 있어서, 상기 하부 다이의 내부 공간에서, 수평 단면 상으로 제 1 변은 곡선으로 이루어져 있고, 팁 부의 슬릿은 하부 다이의 내부 공간의 수평 단면 상으로 제 2 변 부위에 연통되어 있는 것을 특징으로 하는 전극 합제 코팅용 슬롯 다이.2. The method according to claim 1, wherein in the inner space of the lower die, the first side is curved on the horizontal section, and the slit of the tip portion is communicated with the second side portion on the horizontal section of the inner space of the lower die Features a slot die for electrode compound coating. 제 1 항에 있어서, 상기 팁 부는 상부 다이와 하부 다이의 결합 부위에서 상기 상부 다이 및 하부 다이와 일체형으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전극 합제 코팅용 슬롯 다이.The slot die of claim 1, wherein the tip portion is integrally formed with the upper die and the lower die at a joint portion between the upper die and the lower die. 제 1 항에 있어서, 상기 팁 부의 슬릿의 높이는 하부 다이의 내부 공간에서 수평 단면 상으로 제 3 변과 제 4 변의 중앙 부위의 수직 단면 상의 높이에 대해 1 내지 10%의 크기인 것을 특징으로 하는 전극 합제 코팅용 슬롯 다이.The electrode according to claim 1, wherein the height of the slit of the tip portion is in the range of 1 to 10% with respect to the height on the vertical section of the central portion of the third side and the fourth side, Slot die for compound coating. 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 팁 부의 슬릿은 하부 다이의 내부 공간의 수평 단면 상으로 제 2 변의 중앙 부위에 위치하는 것을 특징으로 하는 전극 합제 코팅용 슬롯 다이.The slot die of claim 1, wherein the slit of the tip portion is located at a central portion of the second side on a horizontal section of the inner space of the lower die. 제 1 항에 있어서, 상기 하부 다이의 내부 공간의 수평 단면 상으로 제 3 변과 제 4 변에서 제 2 변에 각각 접하는 단부는, 팁 부의 슬릿과 접하는 제 2 변의 중앙 부위에 비해 팁 부의 돌출방향으로 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 전극 합제 코팅용 슬롯 다이.The endoscope according to claim 1, wherein the end portions of the third die on the horizontal cross section of the inner space of the lower die and the second sides of the fourth die, respectively, And the protruding portion of the slot die for the electrode material mixture coating. 제 10 항에 있어서, 상기 제 3 변과 제 4 변에서 제 2 변에 각각 접하는 단부가 돌출되어 있는 길이는 제 1 변과 제 2 변 사이의 중앙 부위의 길이에 대해 0.8 내지 1.1%의 크기인 것을 특징으로 하는 전극 합제 코팅용 슬롯 다이.[Claim 11] The method of claim 10, wherein the length of the protruding end of each of the third side and the fourth side contacting the second side is 0.8 to 1.1% of the length of the center portion between the first side and the second side &Lt; RTI ID = 0.0 & 제 1 항에 있어서, 상기 지지체는 하부 다이의 수평 단면 상으로 중앙 부위에 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 전극 합제 코팅용 슬롯 다이.The slot die of claim 1, wherein the support is coupled to a central portion on a horizontal cross section of the lower die. 제 1 항에 있어서, 상기 지지체의 유로의 폭은, 하부 다이의 내부 공간의 수평 단면 상으로 제 1 변과 제 2 변의 사이에서 중앙 부위의 폭에 대해 50 내지 80%의 크기인 것을 특징으로 하는 전극 합제 코팅용 슬롯 다이.2. The method according to claim 1, wherein the width of the flow path of the support is 50 to 80% of the width of the central portion between the first side and the second side on the horizontal cross section of the inner space of the lower die Slot die for electrode compound coating. 제 1 항에 있어서, 상기 전극 합제는 양극 합제 또는 음극 합제인 것을 특징으로 하는 전극 합제 코팅용 슬롯 다이.The slot die of claim 1, wherein the electrode mixture is a cathode mixture or a cathode mixture. 제 1 항 내지 제 7 항, 제 9 항 내지 제 14 항 중 어느 하나에 따른 전극 합제 코팅용 슬롯 다이를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전극 합제 코팅 장치.An electrode material mixture coating apparatus, comprising a slot die for coating an electrode material mixture according to any one of claims 1 to 7 and 9 to 14. 제 15 항에 따른 전극 합제 코팅 장치를 사용하여 제조되는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극.The electrode for a secondary battery according to claim 15, which is manufactured by using the electrode material mixture coating apparatus according to claim 15.
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