KR101676414B1 - Manufacturing method of super heat resistant battery separator using glass fiber - Google Patents

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KR101676414B1 KR1020160060554A KR20160060554A KR101676414B1 KR 101676414 B1 KR101676414 B1 KR 101676414B1 KR 1020160060554 A KR1020160060554 A KR 1020160060554A KR 20160060554 A KR20160060554 A KR 20160060554A KR 101676414 B1 KR101676414 B1 KR 101676414B1
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Abstract

According to the present invention, a manufacturing method of a super heat resistant battery separation film using glass fiber forms a glass fiber separation film by attaching a resin film having pores formed therein to a glass fiber sheet of a felt type, thereby manufacturing a separation film which has high strength compared to a polymer separation film having a similar thickness and has an excellent heat resistant feature.

Description

유리섬유를 이용한 초내열 배터리 분리막의 제조방법{Manufacturing method of super heat resistant battery separator using glass fiber}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a method of manufacturing a super-heat-resistant battery separator using glass fiber,

본 발명은 유리섬유를 이용한 초내열 배터리 분리막의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 부직포 형태의 유리섬유 시트에 기공이 형성된 수지 필름을 접착하여 유리섬유 분리막을 제조할 수 있는 유리섬유를 이용한 초내열 배터리 분리막의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for manufacturing a super-heat-resistant battery separation membrane using glass fiber, and more particularly, to a method for manufacturing a super-heat-resistant battery separation membrane using glass fiber, Resistant battery separator.

일반적으로 배터리 분리막(Separator)은, 전해질은 통과시키되 양극과 음극의 물리적인 접촉을 차단한다. 분리막은 충전시에 발생되는 열에 내성이 있어야 하며, 전해질과 화학적으로 반응하지 않는 재료로 이루어진다. 대부분의 분리막은 폴리머 재료인 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE) 등을 사용하나, 내열성에 한계가 있는 문제점이 있다.Generally, a battery separator interrupts the physical contact between the positive electrode and the negative electrode through the electrolyte. The separator should be resistant to heat generated during charging and consist of a material that does not chemically react with the electrolyte. Most of the separators use polymer materials such as polypropylene (PP) and polyethylene (PE), but they have a problem in that heat resistance is limited.

최근에는 폴리머로 이루어진 분리막의 단점을 보완하기 위해 폴리머에 무기화합물인 세라믹을 코팅하여 내열성을 향상시키는 복합 분리막을 사용하기도 한다. 그러나, 복합 분리막의 경우에도 모재가 폴리머이기 때문에 내열성에는 한계가 있는 문제점이 있다. In recent years, in order to compensate for the disadvantages of a polymer membrane, a composite membrane that improves heat resistance by coating a ceramic with an inorganic compound is used. However, even in the case of the composite separator, there is a problem that heat resistance is limited because the base material is a polymer.

한국등록특허 10-0452719Korean Patent No. 10-0452719

본 발명의 목적은, 내열성 및 내구성이 보다 향상될 수 있는 유리섬유를 이용한 초내열 배터리 분리막의 제조방법을 제공하는 데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a super-heat-resistant battery separation membrane using glass fibers which can further improve heat resistance and durability.

본 발명에 따른 유리섬유를 이용한 초내열 배터리 분리막의 제조방법은, 분리막 제작용 컨베이어 벨트에 부직포 형태의 유리섬유 시트를 올리고, 상기 유리섬유 시트의 표면에 이온이 통과하는 복수의 기공들이 형성된 수지 필름을 접착하여 유리섬유 분리막을 만드는 단계와; 상기 유리섬유 분리막을 분리막 권취용 롤러에 권취하는 단계를 포함한다.A method of manufacturing a super-heat-resistant battery separation membrane using glass fiber according to the present invention comprises the steps of: placing a glass fiber sheet in the form of a nonwoven fabric on a conveyor belt for producing a separation membrane; To form a glass fiber separation membrane; And winding the glass fiber separation membrane onto a separator winding roller.

본 발명의 다른 측면에 따른 유리섬유를 이용한 초내열 배터리 분리막의 제조방법은, 복수의 크릴 스탠드의 스풀에 권취된 유리섬유를 시트 제작용 컨베이어 벨트의 상측에 구비된 스트랜드 공급기로 인출하는 단계와; 상기 시트 제작용 컨베이어 벨트의 이동시, 상기 시트 제작용 컨베이어 벨트와 연동하여 구동되는 상기 스트랜드 공급기가 사방으로 움직이면서 상기 유리섬유 스트랜드를 상기 시트 제작용 컨베이어 벨트 위에 사방으로 펴지도록 연속적으로 공급하여, 상기 유리섬유 스트랜드가 소정의 두께로 적층된 부직포 형태의 유리섬유 시트를 제작하는 단계와; 상기 유리섬유 시트에 수지를 미리 설정된 분사량만큼 분사하여 경화시킨 후, 상기 유리섬유 시트를 시트 권취용 롤러에 권취하는 단계와; 상기 권취된 유리섬유 시트를 분리막 제작용 컨베이어 벨트의 상측에 펼치고, 상기 분리막 제작용 컨베이어 벨트의 이동시 상기 유리섬유 시트의 표면에 이온이 통과하도록 기공이 미리 형성된 수지 필름을 접착하여 유리섬유 분리막을 형성하는 단계와; 상기 유리섬유 분리막을 분리막 권취용 롤러에 권취하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an ultra-heat resistant battery separation membrane using glass fiber, comprising the steps of: drawing glass fibers wound on a spool of a plurality of crill stands by a strand feeder provided above a conveyor belt for sheet production; The strand feeder driven in conjunction with the conveyor belt for sheet production is continuously moved in four directions on the conveyor belt for sheet production while the conveyor belt for sheet production is moved, Fabricating a glass fiber sheet in the form of a nonwoven fabric in which the fiber strands are laminated to a predetermined thickness; Spraying a resin onto the glass fiber sheet by a predetermined injection quantity and curing the glass fiber sheet, and winding the glass fiber sheet onto a sheet winding roller; A glass fiber separator is formed by spreading the wound glass fiber sheet above the conveyor belt for separator film formation and attaching a resin film in which pores are formed in advance to allow ions to pass through the surface of the glass fiber sheet when the conveyor belt for separator film production is moved ; And winding the glass fiber separation membrane onto a separator winding roller.

본 발명에 따른 유리섬유를 이용한 초내열 배터리 분리막의 제조방법은, 부직포 형태의 유리섬유 시트에 기공이 형성된 수지 필름을 부착하여 유리섬유 분리막을 형성함으로써, 비슷한 두께의 폴리머 분리막에 비해 높은 강도를 가지고, 내열성도 우수한 분리막의 제조가 가능하다.The method for manufacturing a super-heat-resistant battery separation membrane using glass fiber according to the present invention is characterized in that a glass fiber separation membrane is formed by attaching a resin film having pores to a glass fiber sheet in the form of a nonwoven fabric, , It is possible to manufacture a separation membrane excellent in heat resistance.

또한, 연속식 유리섬유 분리막을 제조함으로써, 제조가 용이하면서도 생산성이 향상될 수 있다. Further, by manufacturing the continuous glass fiber separation membrane, productivity can be improved while being easily manufactured.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유리섬유를 이용한 초내열 배터리 분리막의 제조장치가 도시된 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유리섬유를 이용한 초내열 배터리 분리막의 제조방법을 나타낸 순서도이다. 1 is a view showing an apparatus for manufacturing an ultra-heat resistant battery separation membrane using glass fiber according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart illustrating a method of manufacturing an ultra-heat-resistant battery separation membrane using glass fiber according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유리섬유를 이용한 초내열 배터리 분리막의 제조장치가 도시된 도면이다. 1 is a view showing an apparatus for manufacturing an ultra-heat resistant battery separation membrane using glass fiber according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 분리막 제조장치(10)는, 유리섬유 시트(20)를 제조하는 시트 제조부(50)와, 상기 시트 제조부(50)에서 제조된 유리섬유 시트(20)를 이용하여 유리섬유 분리막(30)을 제조하는 분리막 제조부(60)를 포함한다. 본 실시예에서는, 상기 시트 제조부(50)와 상기 분리막 제조부(60)가 하나의 제조 라인으로 연결된 것으로 예를 들어 설명하나, 이에 한정되지 않고 별도로 설치되는 것도 가능하다. 또한, 본 실시예에서는, 상기 시트 제조부(50)에서 제조된 유리섬유 시트(20)를 이용하여 유리섬유 분리막(30)을 제조하는 것으로 예를 들어 설명하나, 이에 한정되지 않고 다른 방법이나 다른 장치에 의해 제조된 유리섬유 시트를 이용하여 유리섬유 분리막(30)을 제조하는 것도 물론 가능하다. 즉, 상기 시트 제조부(50)와 상기 분리막 제조부(60)는 하나의 컨베이어 벨트로 연결되는 것도 가능하고, 별도의 컨베이어 벨트를 구비하는 것도 가능하다. 본 실시예에서는, 상기 시트 제조부(50)에 구비된 컨베이어 벨트는 시트 제작용 컨베이어 벨트(51)라 칭하고, 상기 분리막 제조부(60)에 구비된 컨베이어 벨트는 분리막 제작용 컨베이어 벨트(52)라 칭한다. 1, an apparatus 10 for manufacturing a battery separation membrane according to an embodiment of the present invention includes a sheet manufacturing unit 50 for manufacturing a glass fiber sheet 20, And a separation membrane production section 60 for producing the glass fiber separation membrane 30 using the glass fiber sheet 20. In the present embodiment, the sheet manufacturing unit 50 and the separation membrane production unit 60 are connected by a single manufacturing line. However, the present invention is not limited thereto and may be separately installed. In this embodiment, the glass fiber separator 30 is manufactured by using the glass fiber sheet 20 manufactured by the sheet producing unit 50, but the present invention is not limited thereto. For example, It is of course possible to manufacture the glass fiber separator 30 by using the glass fiber sheet produced by the apparatus. That is, the sheet producing unit 50 and the separation membrane producing unit 60 may be connected to each other by a single conveyor belt or may have a separate conveyor belt. In this embodiment, the conveyor belt provided in the sheet manufacturing section 50 is referred to as a conveyor belt 51 for sheet production, and the conveyor belt provided in the separation membrane producing section 60 is conveyor belt 52 for separator- Quot;

상기 시트 제조부(50)는, 상기 유리섬유 시트(20)를 제조하는 장치이다. 상기 유리섬유 시트(20)는 부직포 형태의 원단을 의미하고, 상기 유리섬유 분리막(30)은 이온이 통과하는 기공이 형성된 분리막을 의미한다. The sheet producing portion 50 is an apparatus for producing the glass fiber sheet 20. [ The glass fiber sheet 20 refers to a raw fabric in the form of a nonwoven fabric, and the glass fiber separation membrane 30 refers to a separation membrane having pores through which ions pass.

상기 시트 제조부(50)는, 시트 제작용 컨베이어 벨트(51), 섬유분사유닛(54), 수지 분사유닛(56), 건조유닛(58) 및 시트 권취용 롤러(59)를 포함한다.The sheet manufacturing portion 50 includes a conveyor belt 51 for sheet production, a fiber injection unit 54, a resin injection unit 56, a drying unit 58 and a sheet winding roller 59.

상기 시트 제작용 컨베이어 벨트(51)의 하부에는 상기 시트 제작용 컨베이어 벨트(51)를 지지하는 베이스 플레이트(51a)가 구비된다. 상기 시트 제작용 컨베이어 벨트(51)에는 복수의 홀들이 형성되고, 상기 시트 제작용 컨베이어 벨트(51)의 하단에는 진공을 유지할 수 있는 장치가 설치된다. A base plate 51a for supporting the conveyor belt 51 for sheet production is provided below the conveyor belt 51 for sheet production. A plurality of holes are formed in the conveyor belt 51 for sheet production, and a device capable of maintaining a vacuum is provided at the lower end of the conveyor belt 51 for sheet production.

상기 섬유분사유닛(54)은, 유리섬유(1)가 권취된 복수의 크릴 스탠드들(53)과, 상기 복수의 크릴 스탠드들(53)로부터 유리섬유 스트랜드(2)를 인출하는 유리섬유 스트랜드 스풀(보빈 또는 케이크)과, 상기 유리섬유 스트랜드 스풀로부터 상기 시트 제작용 컨베이어 벨트(51)의 상측으로 공급하는 스트랜드 공급기(55)를 포함한다.The fiber spray unit 54 includes a plurality of creel stands 53 on which the glass fiber 1 is wound and a glass fiber strand spool 52 for drawing the glass fiber strands 2 from the plurality of creel stands 53. [ (A bobbin or a cake), and a strand feeder 55 for feeding the fiberglass strand spool to the upper side of the sheet-making conveyor belt 51.

상기 유리섬유 시트(20)를 배터리 분리막용으로 사용하기 위해서는 상기 유리섬유 시트(20)의 두께가 10㎛ 내지 50 ㎛이어야 하므로, 상기 유리섬유 필라멘트의 직경은 9 ㎛ 미만이고, 상기 유리섬유 스트랜드(2)는 50텍스 이하인 것을 사용한다. In order to use the glass fiber sheet 20 as a battery separator, the thickness of the glass fiber sheet 20 should be 10 to 50 占 퐉. Therefore, the diameter of the glass fiber filament is less than 9 占 퐉, 2) is 50 tex or less.

상기 유리섬유 스트랜드 스풀(보빈 또는 케이크)은 상기 스트랜드 공급기(55)로 약 2 내지 15m의 거리에서 유리섬유(1)를 30m/min의 속도로 인출한다. 상기 유리섬유 스트랜드 스풀은 상기 유리섬유 스트랜드를 인출하는 인출장치와 인출모터를 포함한다. The glass fiber strand spool (bobbin or cake) draws the glass fiber 1 at a speed of 30 m / min at a distance of about 2 to 15 m to the strand feeder 55. The glass fiber strand spool includes a drawing device for drawing the glass fiber strand and a drawing motor.

상기 스트랜드 공급기(55)는 상기 유리섬유 스트랜드(2)를 인출하는 스풀과 인출용 롤러(55a)와 상기 인출용 롤러(55a)를 구동하는 모터(55b)를 포함한다. 이 때, 상기 유리섬유(1)의 인장력의 한계로 인하여 사절되는 현상을 방지하기 위하여, 상기 모터(55b)는 상기 유리섬유 스트랜드 스풀과 상기 시트 제작용 컨베이어 벨트(51)의 속도와 연동 비례하도록 제어된다. 따라서, 상기 유리섬유(1)의 인출시 상기 유리섬유(1)에 인장력이 발생하지 않으므로, 상기 유리섬유(1)의 사절이 방지되고 장시간 인출이 가능하다. The strand feeder 55 includes a spool for drawing the glass fiber strand 2, a drawing roller 55a and a motor 55b for driving the drawing roller 55a. At this time, in order to prevent the glass fiber 1 from being refracted due to the limit of the tensile force of the glass fiber 1, the motor 55b is interlocked with the speed of the glass fiber strand spool and the conveying belt 51 for sheet production Respectively. Therefore, tensile force is not generated in the glass fiber 1 when the glass fiber 1 is pulled out, so that the glass fiber 1 is prevented from being folded and drawn out for a long time.

또한, 상기 스트랜드 공급기(55)는, 상기 유리섬유 스트랜드를 상기 시트 제작용 컨베이어 벨트(51) 상으로 분사 공급시, 상기 유리섬유 스트랜드를 향해 압축공기를 분사하는 압축공기 분사유닛(57)을 더 포함한다. 상기 압축공기 분사유닛(57)은, 압축공기를 분사하여 상기 유리섬유 스트랜드를 고르게 퍼지게 한다. The strand feeder 55 further includes a compressed air injection unit 57 for injecting the compressed air toward the fiberglass strand when the fiberglass strand is injected onto the sheet production conveyor belt 51 . The compressed air injection unit 57 injects compressed air to evenly spread the glass fiber strands.

상기 섬유분사유닛(54)은, 상기 시트 제작용 컨베이어 벨트(51)의 이송 방향을 따라 복수개 내지 50개 미만으로 구비된다. The fiber spray unit 54 is provided in a plurality of to fewer than 50 along the conveying direction of the conveyor belt 51 for sheet production.

상기 수지 분사유닛(56)은, 상기 시트 제작용 컨베이어 벨트(51) 위에 펼쳐진 상기 유리섬유 스트랜드들(2)에 수지를 도포하는 장치이다. 즉, 상기 수지 분사유닛(56)은, 상기 시트 제작용 컨베이어 벨트(51)위에 불규칙하게 분사된 유리섬유 스트랜드들(2)이 흐트러지지 않도록 접착시키는 역할을 한다. 이 때, 상기 수지 분사유닛(56)에서 분사되는 상기 수지의 분사량은 실험 등에 의해 미리 설정되며, 상기 유리섬유 스트랜드들(2)이 흐트러지지 않을 정도로 최소한의 접착력만을 갖도록 소량 분사된다. 상기 수지의 분사량은 상기 유리섬유 스트랜드의 중량 대비 5% 미만이도록 설정된다. The resin spraying unit 56 is a device for applying resin to the glass fiber strands 2 spread on the conveyor belt 51 for sheet production. That is, the resin injection unit 56 serves to adhere the glass fiber strands 2 irregularly sprayed on the conveyer belt 51 for sheet production so as not to be disturbed. At this time, the injection amount of the resin injected from the resin injection unit 56 is set in advance by experiment or the like, and a small amount is injected so that the glass fiber strands 2 only have a minimum adhesive force so as not to be disturbed. The injection amount of the resin is set to be less than 5% of the weight of the glass fiber strand.

상기 수지는, 페놀수지, 에폭시 수지, 폴리우레탄수지, 폴리에스터수지, 폴리이미드수지, 요소수지, 우레아수지, 멜라민수지, 실리콘수지, 불소수지 등의 유기화합물계의 수지와 알루미나, 실리카, 수산화나트륨 등의 분체형 또는 액상형의 무기화합물계의 접착제가 사용될 수 있다. The resin may be an organic resin such as phenol resin, epoxy resin, polyurethane resin, polyester resin, polyimide resin, urea resin, urea resin, melamine resin, silicone resin and fluorine resin, Or a liquid type inorganic compound-based adhesive such as polyvinyl alcohol or the like can be used.

상기 건조유닛(58)은, 상기 시트 제작용 컨베이어 벨트(51)의 이송 방향을 따라 상기 수지 분사유닛(56)의 후방에 배치된다. 상기 건조유닛(58)은, 상기 유리섬유 스트랜드들(2)에 분사된 상기 수지가 경화되도록 건조시키는 역할을 한다. 상기 건조유닛(58)은, 자외선 램프, 적외선 램프 또는 히터 등을 이용할 수 있다. 한편, 상기 수지분사유닛(56)에서 분사되는 수지의 양이 매우 적기 때문에, 상기 건조유닛(58)의 구성이 삭제되는 것도 물론 가능하다. The drying unit 58 is disposed behind the resin injection unit 56 along the conveying direction of the conveyor belt 51 for sheet production. The drying unit 58 serves to dry the resin sprayed on the glass fiber strands 2 to cure. The drying unit 58 may use an ultraviolet lamp, an infrared lamp, a heater, or the like. On the other hand, since the amount of the resin sprayed from the resin spraying unit 56 is very small, the configuration of the drying unit 58 is of course possible.

상기 시트 권취용 롤러(59)는, 상기 건조유닛(58)을 통과하여 제조된 상기 유리섬유 시트(20)를 권취하기 위한 롤러이다. 상기 시트 권취용 롤러(59)에는 상기 유리섬유 시트(20)가 약 500m 또는 1000m 이상으로 권취된다. The sheet winding roller 59 is a roller for winding the glass fiber sheet 20 produced through the drying unit 58. The glass fiber sheet 20 is wound around the sheet winding roller 59 at a length of about 500 m or more than 1000 m.

한편, 상기 분리막 제조부(60)는, 상기 분리막 제작용 컨베이어 벨트(52), 분리막 권취용 롤러(69)를 포함한다. Meanwhile, the separation membrane production section 60 includes the separation membrane production conveyor belt 52 and the separation membrane winding roller 69.

상기 분리막 제작용 컨베이어 벨트(52)의 하부에는 상기 분리막 제작용 컨베이어 벨트(52)를 지지하는 베이스 플레이트(52a)가 구비된다.A base plate 52a for supporting the separator-making conveyor belt 52 is provided at a lower portion of the separator-forming conveyor belt 52.

상기 분리막 제작용 컨베이어 벨트(52)의 상측에는 부직포 형태로 제조된 유리섬유 시트(20)가 권취된 상기 시트 권취용 롤러(59)가 설치된다. 상기 유리섬유 시트(20)는 유리섬유 분리막을 제조하기 위해 사용되는 원단이다. 상기 유리섬유 시트(20)는, 상기 시트 제조부(50)에 의해 제조된 것으로 예를 들어 설명한다. The sheet winding roller 59 on which a glass fiber sheet 20 made in the form of a nonwoven fabric is wound is provided on the conveyor belt 52 for producing a separation membrane. The glass fiber sheet 20 is a fabric used for producing a glass fiber separator. The glass fiber sheet 20 is manufactured by the sheet manufacturing portion 50 and will be described by way of example.

상기 분리막 권취용 롤러(69)는, 유리섬유 분리막(30)을 권취하기 위한 롤러이다.
The separation film winding roller 69 is a roller for winding the glass fiber separation membrane 30.

상기와 같이 구성된 배터리 분리막 제조장치를 이용하여 배터리 분리막을 제조하는 제조방법을 설명하면 다음과 같다. A method of manufacturing a battery separator using the apparatus for manufacturing a battery separator as described above will now be described.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유리섬유를 이용한 초내열 배터리 분리막의 제조방법을 나타낸 순서도이다.FIG. 2 is a flowchart illustrating a method of manufacturing an ultra-heat-resistant battery separation membrane using glass fiber according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 상기 유리섬유 시트(20)를 제조한 후, 상기 유리섬유 분리막(30)을 제조한다.Referring to FIG. 2, after the glass fiber sheet 20 is manufactured, the glass fiber separator 30 is manufactured.

먼저, 상기 유리섬유 시트(20)를 제조하기 위해서는, 상기 유리섬유 스트랜드를 상기 시트 제작용 컨베이어 벨트(51)의 상측으로 분사하여 소정의 두께로 적층한다. (S21)First, in order to produce the glass fiber sheet 20, the glass fiber strands are sprayed onto the conveyor belt 51 for sheet production and laminated to a predetermined thickness. (S21)

상기 유리섬유 스트랜드는, 상기 복수의 크릴 스탠드(53)에 권취된 유리섬유(1)가 상기 스트랜드 공급기(55)로 공급되어 형성된다. The glass fiber strands are formed by supplying the strand feeder 55 with the glass fibers 1 wound on the plurality of the crill stands 53.

상기 시트 제작용 컨베이어 벨트(51)와 상기 스트랜드 공급기(55)의 모터(55b)는 연동비례하도록 제어된다. 즉, 상기 시트 제작용 컨베이어 벨트(51)의 이송속도와 상기 스트랜드 공급기(55)의 모터(55b)의 구동속도는 연동비례하도록 제어된다. 따라서, 상기 유리섬유(1)의 인출시 상기 유리섬유(1)에 인장력이 발생하지 않으므로, 상기 유리섬유(1)의 사절이 방지되고 장시간 인출이 가능하여, 500m 또는 1000m 이상의 상기 유리섬유 시트(20)의 제조가 가능하다. The conveyor belt 51 for sheet production and the motor 55b of the strand feeder 55 are controlled to be interlocked with each other. That is, the conveying speed of the conveying belt 51 for sheet production and the driving speed of the motor 55b of the strand feeder 55 are controlled to be interlocked with each other. As a result, tensile force is not generated on the glass fiber 1 when the glass fiber 1 is pulled out. Therefore, the glass fiber 1 can be prevented from splicing and can be taken out for a long time, 20).

상기 시트 제작용 컨베이어 벨트(51)의 이송시 상기 스트랜드 공급기(55)가 좌우 및 전후 방향을 포함한 사방으로 움직이므로, 상기 유리섬유 스트랜드들(2)이 사방으로 불규칙적으로 퍼지면서 적층된다. 즉, 수십 또는 수백개의 유리섬유 스트랜드들(2)이 지그재그 또는 불규칙적으로 퍼지면서 소정의 두께로 적층된다. 따라서, 상기 유리섬유 스트랜드들(2)이 소정의 두께로 적층되면, 부직포 형태의 상기 유리섬유 시트(20)가 형성된다. 상기 유리섬유 시트(20)는, 배터리용 분리막에 적용가능하도록 두께가 10㎛ 내지 50 ㎛로 설정된다. 상기 유리섬유 시트(20)는 NDT 장비와 같은 두께 측정 장비를 이용하여 측정할 수 있다.The strand feeder 55 moves in all directions including the left and right and front and back directions at the time of conveyance of the conveyor belt 51 for sheet production, so that the glass fiber strands 2 are scattered randomly in all directions. That is, tens or hundreds of glass fiber strands 2 are stacked to a predetermined thickness while spreading zigzag or irregularly. Accordingly, when the glass fiber strands 2 are laminated to a predetermined thickness, the glass fiber sheet 20 in the form of a nonwoven fabric is formed. The glass fiber sheet 20 is set to a thickness of 10 mu m to 50 mu m so as to be applicable to a separator for a battery. The glass fiber sheet 20 can be measured using a thickness measuring device such as NDT equipment.

상기와 같이 적층된 상기 유리섬유 스트랜드들(2)이 흐트러지는 것을 방지하기 위해 미리 설정된 양의 수지를 분사하여 경화시킨다.(S22) In order to prevent the stacked glass fiber strands 2 from being disturbed as described above, a preset amount of resin is injected and cured (S22)

이 때, 상기 수지의 양은 상기 유리섬유 스트랜드들(2)이 흐트러지지 않을 정도의 최소한의 양을 사용한다. 상기 수지의 분사량은 상기 유리섬유 스트랜드(2)의 중량 대비 5% 미만으로 제어된다. At this time, the amount of the resin uses a minimum amount such that the glass fiber strands 2 are not disturbed. The injection amount of the resin is controlled to be less than 5% of the weight of the glass fiber strand (2).

상기 수지를 분사하여 경화시키면, 상기 유리섬유 시트(20)가 완성이 된다. 상기 유리섬유 시트(20)는, 시트용 권취롤러(59)에 권취한다.(S23) 상기 유리섬유 시트(20)는 약 500m 또는 1000m 이상으로 권취한다. When the resin is injected and cured, the glass fiber sheet 20 is completed. The glass fiber sheet 20 is wound around a sheet take-up roller 59. (S23) The glass fiber sheet 20 is wound around 500 m or 1000 m or more.

한편, 유리섬유 분리막을 제조하기 위해서는, 상기 시트용 권취롤러(59)를 상기 분리막 제작용 컨베이어 벨트(52) 위에 설치하고, 상기 시트용 권취롤러(59)에 권취된 부직포 형태의 유리섬유 시트(20)를 상기 분리막 제작용 컨베이어 벨트(52)위에 펼친다. 본 실시예에서는, 상기 분리막 제작용 컨베이어 벨트(52)는 상기 시트 제작용 컨베이어 벨트(51)와 다른 것으로 예를 들어 설명하나, 이에 한정되지 않고 동일한 컨베이어 벨트를 이용하는 것도 물론 가능하다. On the other hand, in order to manufacture the glass fiber separation membrane, the sheet take-up roller 59 is provided on the separator film production conveyor belt 52, and the glass fiber sheet in the form of a nonwoven fabric wound on the sheet take- 20) is spread on the separator-making conveyor belt (52). In the present embodiment, the conveyor belt 52 for separator production is different from the conveyor belt 51 for sheet production. However, the present invention is not limited thereto. It is of course possible to use the same conveyor belt.

상기 유리섬유 시트(20)를 상기 분리막 제작용 컨베이어 벨트(52)위에 펼친 후 기공이 미리 형성된 수지 필름(70)을 접착하여 수지층을 형성한다.(S24)The glass fiber sheet 20 is spread on the separator-forming conveyor belt 52, and then a resin film 70 having pores formed therein is adhered to form a resin layer. (S24)

상기 수지 필름(70)은 열경화성 및 열가소성 수지로 형성되고, 이온이 통과하도록 복수의 기공들이 미리 형성된 것이다. 상기 수지 필름(70)은, HDPE, LDPE, PP, PET, PC 수지 등을 사용할 수 있다. The resin film 70 is formed of a thermosetting resin and a thermoplastic resin, and a plurality of pores are formed in advance to allow ions to pass therethrough. As the resin film 70, HDPE, LDPE, PP, PET, PC resin and the like can be used.

상기 복수의 기공들은 제조된 수지 필름(70)에 니들 펀치 등을 이용하여 형성하는 것도 가능하고, 상기 수지 필름(70)의 제조시 기공이 형성되도록 하는 것도 물론 가능하다. 상기 복수의 기공들은, 상기 수지 필름(70)에 서로 미리 설정된 설정간격으로 이격되게 형성되며, 미리 설정된 패턴으로 형성된다. 상기 패턴은, 이온들이 가장 효과적으로 통과할 수 있는 패턴으로 미리 설정된다. 또한, 상기 복수의 기공들은, 상기 수지 필름(70)의 표면에 수직한 방향으로 형성되어 상기 수지층을 관통하게 형성된다. 상기 복수의 기공들은, 상기 수지 필름 뿐만 아니라 상기 유리섬유 시트(20)를 수직 관통하는 것도 가능하다. The plurality of pores may be formed on the resin film 70 by using a needle punch or the like, and it is of course possible to form pores when the resin film 70 is produced. The plurality of pores are formed on the resin film 70 so as to be spaced apart from each other at a preset interval, and are formed in a preset pattern. The pattern is preset in a pattern in which ions can most effectively pass through. The plurality of pores are formed in a direction perpendicular to the surface of the resin film 70 and penetrate the resin layer. The plurality of pores may vertically penetrate the glass fiber sheet 20 as well as the resin film.

상기 수지 필름(70)은 상기 유리섬유 시트(20)의 일면에만 부착하는 것으로 예를 들어 설명하나, 이에 한정되지 않고 상기 유리섬유 시트(20)의 상면과 하면에 모두 부착하는 것도 가능하다. The resin film 70 may be attached to only one side of the glass fiber sheet 20, but the present invention is not limited thereto. The resin film 70 may be attached to both the upper side and the lower side of the glass fiber sheet 20.

상기 수지 필름(70)은, 접착제 등을 이용해 부착하는 것도 가능하고, 상기 수지 필름(70)을 상기 유리섬유 시트(20)위에 올린 후 고온 가압하여 접착시키는 것도 가능하다. The resin film 70 may be adhered using an adhesive or the like, and the resin film 70 may be placed on the glass fiber sheet 20 and then adhered by high-temperature pressing.

상기 유리섬유 시트(20)에 상기 수지 필름(70)을 부착한 후, 상기 분리막용 권취 롤러(69)에 권취하면, 유리섬유 분리막(30)이 완성된다.(S25)After the resin film 70 is attached to the glass fiber sheet 20 and then wound on the separation film winding roller 69, the glass fiber separation film 30 is completed. (S25)

따라서, 상기와 같은 제조방법을 이용함으로써, 폴리머로 이루어진 분리막보다 기계적 강도가 약 1.5배 이상이고, 내화학성 및 내열성을 갖는 유리섬유 분리막을 제조할 수 있다.
Accordingly, by using the above-described production method, it is possible to produce a glass fiber separation membrane having mechanical strength and chemical resistance and heat resistance of about 1.5 times or more as compared with a separation membrane made of a polymer.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

1: 유리섬유 2: 유리섬유 스트랜드
20: 유리섬유 시트 30: 유리섬유 분리막
54: 섬유분사유닛 56: 수지분사유닛
58: 건조유닛 1: glass fiber 2: glass fiber strand
20: glass fiber sheet 30: glass fiber separator
54: fiber spray unit 56: resin spray unit
58: drying unit

Claims (8)

시트 권취용 롤러에 권취된 유리섬유 시트를 분리막 제작용 컨베이어 벨트 위에 펼치고,
상기 분리막 제작용 컨베이어 벨트의 이동시 상기 유리섬유 시트의 표면에 이온이 통과하는 복수의 기공들이 미리 형성된 수지 필름을 고온 가압하여 접착하여 유리섬유 분리막을 만드는 단계와;
상기 유리섬유 분리막을 분리막 권취용 롤러에 권취하는 단계를 포함하고,
상기 복수의 기공들은 미리 설정된 설정간격으로 이격되게 형성된 유리섬유를 이용한 초내열 배터리 분리막의 제조방법.A glass fiber sheet wound on a sheet winding roller was spread on a conveyor belt for producing a separation membrane,
Forming a glass fiber separation membrane by pressing a resin film on which a plurality of pores through which ions pass, at a high temperature, by bonding the glass fiber sheet on the surface of the glass fiber sheet when the conveyor belt for manufacturing the separation membrane is moved;
And winding the glass fiber separation membrane onto a separation film winding roller,
Wherein the plurality of pores are spaced apart from each other at a preset interval. 청구항 1에 있어서,
상기 수지 필름은 상기 유리섬유 시트의 양면에 접착하는 유리섬유를 이용한 초내열 배터리 분리막의 제조방법The method according to claim 1,
Wherein said resin film is formed by a method of manufacturing an ultra-heat-resistant battery separation membrane using glass fibers adhered to both surfaces of said glass fiber sheet 청구항 1에 있어서,
상기 유리섬유 시트의 두께는, 10㎛ 내지 50 ㎛인 유리섬유를 이용한 초내열 배터리 분리막의 제조방법. The method according to claim 1,
Wherein the glass fiber sheet has a thickness of 10 占 퐉 to 50 占 퐉. 청구항 1에 있어서,
상기 유리섬유 시트는,
복수의 크릴 스탠드의 스풀에 권취된 유리섬유를 시트 제작용 컨베이어 벨트의 상측에 구비된 스트랜드 공급기로 인출하는 단계와,
상기 시트 제작용 컨베이어 벨트의 이동시, 상기 스트랜드 공급기가 사방으로 움직이면서 상기 유리섬유 스트랜드를 상기 시트 제작용 컨베이어 벨트 위에 사방으로 펴지도록 연속적으로 공급하여, 상기 유리섬유 스트랜드를 소정의 두께로 적층하는 단계와,
상기와 같이 적층된 상기 유리섬유 스트랜드들이 흐트러지는 것을 방지하도록 미리 설정된 양의 수지를 분사하여 경화시키는 단계를 통해 제조하는 유리섬유를 이용한 초내열 배터리 분리막의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the glass fiber sheet
Drawing a glass fiber wound around a spool of a plurality of creel stands to a strand feeder provided above a conveyor belt for sheet production,
Continuously feeding the glass fiber strand on the conveying belt for sheet production while the strand feeder is moved in all directions when the conveyor belt for sheet production is moved so that the glass fiber strands are spread in all directions to laminate the glass fiber strands to a predetermined thickness; ,
The method of manufacturing a super-heat-resistant battery separation membrane using glass fiber according to claim 1, wherein the glass fiber strands are laminated by a predetermined amount of resin so as to prevent the stranded glass fiber strands from being disturbed. 청구항 4에 있어서,
상기 스트랜드 공급기가 상기 유리섬유 스트랜드를 공급시, 상기 유리섬유 스트랜드를 향해 압축공기를 분사하여 상기 유리섬유 스트랜드가 고르게 펴지도록 하는 유리섬유를 이용한 초내열 배터리 분리막의 제조방법. The method of claim 4,
Wherein the strand feeder injects compressed air toward the glass fiber strand when the strand feeder supplies the glass fiber strand to uniformly stretch the glass fiber strand. 청구항 4에 있어서,
상기 유리섬유의 두께는 9 ㎛ 미만이고,
상기 유리섬유 스트랜드는 50텍스 이하인 유리섬유를 이용한 초내열 배터리 분리막의 제조방법.The method of claim 4,
The thickness of the glass fiber is less than 9 [mu] m,
Wherein the glass fiber strand has a glass fiber length of 50 tex or less. 청구항 4에 있어서,
상기 스트랜드 공급기는 모터에 의해 인출용 롤러가 구동하면서 상기 유리섬유를 인출하고,
상기 모터는 상기 시트 제작용 컨베이어 벨트와 연동하여 구동하는 유리섬유를 이용한 초내열 배터리 분리막의 제조방법.The method of claim 4,
The strand feeder draws the glass fibers while the drawing roller is driven by a motor,
Wherein the motor is driven by the conveyor belt for sheet production. 삭제delete
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