KR101716618B1 - 이차전지의 집전체용 코팅장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제1 유닛이 일정량만큼의 활물질 슬러리를 공급하고 배출시키고, 집전체 호일의 양면을 지지 롤러 및 제2 유닛이 접촉 지지하면서 활물질 슬러리가 일정 두께로 형성된 집전체 호일을 일방향으로 이송시키되, 제2 유닛의 직경이 가변되는 구조를 채택함으로써, 집전체에 도포될 활물질 슬러리의 두께를 자유로이 미세하고 정확하게 조절할 수 있도록 한 이차전지의 집전체용 코팅장치에 관한 것이다.

Description

이차전지의 집전체용 코팅장치{COATER FOR COLLECTOR OF SECONDARY BATTERY}

본 발명은 이차전지의 집전체용 코팅장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 집전체에 도포될 활물질 슬러리의 두께를 자유로이 미세하고 정확하게 조절할 수 있도록 한 이차전지의 집전체용 코팅장치에 관한 것이다.

이차전지(secondary cell)는 외부의 전기 에너지를 화학 에너지의 형태로 바꾸어 저장해 두었다가 필요할 때에 전기를 만들어 내는 장치를 말한다.

여러 번 충전할 수 있다는 뜻으로 "충전식 전지"(rechargeable battery)라는 명칭도 쓰인다.

흔히 쓰이는 이차전지로는 납 축전지, 니켈 카드뮴 전지(NiCd), 니켈 수소 축전지(NiMH), 리튬 이온 전지(Li-ion), 리튬 이온 폴리머 전지(Li-ion polymer)가 있다.

이차전지는 한 번 쓰고 버리는 일차전지에 비해 경제적인 이점과 환경적인 이점을 모두 제공한다.

이차전지는 현재 낮은 전력을 사용하는 곳에 쓰인다.

이를테면 자동차의 시동을 돕는 기기, 휴대용 장치, 도구, 무정전 전원 장치를 들 수 있다.

최근 무선통신 기술의 발전은 휴대용 장치의 대중화를 주도하고 있으며,

종래의 많은 종류의 장치들을 무선화하는 경향도 있어, 이차전지에 대한 수요가 폭발하고 있다.

또한, 환경오염 등의 방지 측면에서 하이브리드 자동차, 전기 자동차가 실용화되고 있는데, 이들 차세대 자동차들은 이차전지를 사용하여 값과 무게를 줄이고 수명을 늘리는 기술을 채용하고 있다.

이러한 이차전지 제조를 위해서는 슬러리를 제조하여 집전체 포일(foil)에 도포하는 코팅 공정을 거쳐야 한다.

코팅 전극은 전지를 조립하기 위하여 지정된 폭으로 정밀하게 코팅되어야 하는 것이다.

이를 구현하기 위하여 다이코터 및 롤코터 등의 방식이 사용된다.

상기와 같은 관점에서 등록특허 제10-1537386호의 "이차전지용 코팅 전극 제조 장치"(이하 '선행기술') 등과 같은 것을 들 수 있다.

그러나, 선행기술은 하나의 설비로 일정 두께의 활물질 슬러리가 도포된 하나의 집전체 제품만을 얻을 수 있는 한계에 직면하게 된다.

즉, 선행기술은 다양한 두께의 활물질 슬러리층을 가진 집전체 제품을 생산하기 위해서는 설비의 일부를 분리하여 재조립하고 위치 조정하여 고정시키는 등의 번거로운 작업이 추가적으로 수반되어야 하는 문제가 있다.

특히, 선행기술은 활물질 슬러리층의 두께를 조절하기 위하여 설비의 일부를 분리하여 재조립하고 설치하여 고정하는 과정에서 치수 오차로 인한 불량 발생의 원인을 제공하는 문제점도 있었던 것이다.

등록특허 제10-1537386호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 발명된 것으로, 집전체에 도포될 활물질 슬러리의 두께를 자유로이 미세하고 정확하게 조절할 수 있도록 하는 이차전지의 집전체용 코팅장치를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 일방향으로 공급되는 집전체 호일의 제1 면에 도포될 활물질 슬러리를 공급하고, 일정량 이상의 상기 활물질 슬러리는 배출시키는 제1 유닛; 상기 집전체 호일의 제2 면에 접촉하여 회전하면서 상기 집전체 호일을 일방향으로 이송시키는 지지 롤러; 및 상기 제1 면과 마주보는 외주면을 형성하며, 상기 제1 유닛의 출구측에 배치되어 유체 압력에 의하여 직경이 가변되고, 상기 지지 롤러와 함께 회전하면서, 상기 활물질 슬러리가 일정 두께로 도포된 상기 집전체 호일을 일방향으로 이송시키는 제2 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지의 집전체용 코팅장치를 제공할 수 있다.

여기서, 상기 제1 유닛은, 상기 활물질 슬러리가 일시 수용되는 탱크와, 상기 탱크의 일측에 회동 가능하게 결합되어 상기 출구측의 단면적을 가변시키며, 상기 제2 유닛의 외주면과 접촉되는 배출 가이드와, 상기 탱크의 일측에 형성되어 상기 일정량 이상의 상기 활물질 슬러리가 배출되는 드레인 포트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 제2 유닛은, 상기 지지 롤러에 접촉 지지되며 이송되는 상기 집전체 호일의 제2 면에 대하여, 상기 제1 면과 대면하는 외주면을 형성하며, 상기 지지 롤러와 같은 방향으로 회전하는 코어 롤러와, 상기 코어 롤러의 외주면과 대면함과 동시에 상기 코어 롤러의 외주면으로부터 이격 또는 근접하는 내주면을 형성하며, 상기 제2 유닛의 외경을 가변시키는 외곽부를 포함하며, 상기 유체 압력은 상기 코어 롤러와 상기 외곽부 사이의 공간에 작용하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제2 유닛은, 일단부는 상기 코어 롤러의 외주면에 결합되고, 타단부는 상기 외곽부의 내주면에 결합되는 복수의 골조편을 더 포함하며, 상기 복수의 골조편은 상기 코어 롤러의 외주면을 따라 방사상으로 배치되고, 상기 유체 압력은 상기 복수의 골조편과 상기 코어 롤러의 외주면과 상기 외곽부의 내주면에 의하여 구획되는 분할 공간에 가해지는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 골조편의 양단부는 각각 상기 코어 롤러의 외주면 및 상기 외곽부의 내주면에 대하여 회동 가능한 것을 특징으로 한다.

그리고, 신축 가능한 재질로 이루어진 상기 외곽부의 내주면이 상기 코어 롤러의 외주면과 최대한 접근하여 형성되는 상기 외곽부의 외경인 제1 직경과, 상기 코어 롤러의 외주면으로부터 최대한 이격하여 형성되는 상기 외곽부의 외경인 제2 직경에 대하여, 상기 제2 직경은 상기 외곽부가 팽창 가능한 최대값인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 면의 상측 및 상기 제2 면의 하측에서 상기 제1 면 및 상기 제2 면에 근접 또는 이격 가능하게 장착되고, 상기 제1 유닛의 전방에 배치되며, 상기 활물질 슬러리가 도포되기 전의 상기 제1 면 및 상기 제2 면의 정전기를 제거하는 제전부와, 상기 지지 롤러 및 상기 제2 유닛의 외면에 근접 또는 이격 가능하게 장착되고, 상기 제전부와 상기 제1 유닛 사이에 배치되며, 상기 지지 롤러 및 상기 제2 유닛의 외면으로부터 반경 방향 외측을 향하여 부압을 발생시키는 흡진부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.

우선, 본 발명은 제1 유닛이 일정량만큼의 활물질 슬러리를 공급하고 배출시키고, 집전체 호일의 양면을 지지 롤러 및 제2 유닛이 접촉 지지하면서 활물질 슬러리가 일정 두께로 형성된 집전체 호일을 일방향으로 이송시키되, 제2 유닛의 직경이 가변되므로, 집전체 호일에 도포될 활물질 슬러리의 두께를 자유로이 미세하고 정확하게 조절할 수 있게 된다.

따라서, 본 발명은 하나의 설비로 다양한 두께의 활물질 슬러리층이 형성된 집전체 호일을 얻을 수 있으므로, 한정된 공간에서 다품종 소량 생산을 도모할 수 있음은 물론, 경우에 따라서는 설치 대수를 늘림으로써 다품종 대량 생산 또한 도모할 수 있게 될 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 집전체용 코팅장치의 전체적인 구조를 나타낸 개념도
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 집전체용 코팅장치의 주요부인 제2 유닛이 유체 압력에 의하여 형상 변형하는 과정을 순차적으로 나타낸 부분 확대 개념도
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지의 집전체용 코팅장치의 주요부인 제1 유닛과 제2 유닛 및 지지 롤러 주변에 구비된 제전부와 흡진부의 구성을 나타낸 개념도

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.

그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.

본 명세서에서 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.

또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭하고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함하며, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.

또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.

우선, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 집전체용 코팅장치의 전체적인 구조를 나타낸 개념도이며, 도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 집전체용 코팅장치의 주요부인 제2 유닛이 유체 압력에 의하여 형상 변형하는 과정을 순차적으로 나타낸 부분 확대 개념도이다.

본 발명은 도시된 바와 같이, 제1 유닛(10)이 활물질 슬러리(40)를 공급 및 배출하고, 집전체 호일(50)의 제1, 2 면을 지지 롤러(30) 및 제2 유닛(20)이 접촉 지하면서, 집전체 호일(50)을 화살표 방향으로 이송시키는 구조임을 파악할 수 있다.

제1 유닛(10)은 일방향으로 공급되는 집전체 호일(50)의 제1 면에 도포될 활물질 슬러리(40)를 공급하고, 일정량 이상의 활물질 슬러리(40)는 배출시키는 것이다.

지지 롤러(30)는 집전체 호일(50)의 제2 면에 접촉하여 회전하면서 집전체 호일(50)을 일방향으로 이송시키는 것이다.

제2 유닛(20)은 제1 면과 마주보는 외주면을 형성하며, 제1 유닛(10)의 출구측에 배치되어 유체 압력에 의하여 직경이 가변되고, 지지 롤러(30)와 함께 회전하면서, 활물질 슬러리(40)가 일정 두께로 도포된 집전체 호일(50)을 일방향으로 이송시키는 것이다.

따라서, 본 발명은 제1 유닛(10)이 일정량만큼의 활물질 슬러리(40)를 공급하고 배출시키고, 집전체 호일(50)의 양면을 지지 롤러(30) 및 제2 유닛(20)이 접촉 지지하면서 활물질 슬러리(40)가 일정 두께로 형성된 집전체 호일(50)을 일방향으로 이송시키되, 제2 유닛(20)의 직경이 가변되므로, 집전체 호일(50)에 도포될 활물질 슬러리(40)의 두께를 자유로이 미세하고 정확하게 조절할 수 있게 된다.

따라서, 본 발명은 하나의 설비로 다양한 두께의 활물질 슬러리층이 형성된 집전체 호일을 얻을 수 있으므로, 한정된 공간에서 다품종 소량 생산을 도모할 수 있음은 물론, 경우에 따라서는 설치 대수를 늘림으로써 다품종 대량 생산 또한 도모할 수 있게 될 것이다.

본 발명은 상기와 같은 실시예의 적용이 가능하며, 다음과 같은 다양한 실시예의 적용 또한 가능함은 물론이다.

우선, 본 발명에서 집전체 호일(50)이 공급되는 방향은 언와인더(60, unwinder)와 코터(C, coater)와 드라이어(70) 및 와인더(80, winder)가 순차적으로 배치되는 방향과 일치한다.

언와인더(60)는 집전체 호일(50)이 복수회 감겨져 수용된 공급 롤러(61)를 포함하는 것으로, 아직 활물질 슬러리(40)가 도포되는 공정 전의 집전체 호일(50)을 수용하는 공간을 제공하기 위한 것이다.

여기서, 공급 롤러(61)는 특별히 도시하지 않았으나, 공급 롤러(61)를 회전시키는 구동 모터에 의하여 공급 롤러(61)에 감겨진 집전체 호일(50)을 풀어서 일방향으로 이송시키게 된다.

드라이어(70)는 지지 롤러(30)와 제2 유닛(20)으로부터 배출되는 중간물(45)(활물질 슬러리(40)가 일정 두께로 도포된 집전체 호일(50)의 중간 생산품)을 일방향으로 이송시키면서 활물질 슬러리(40)를 건조시키는 것이다.

드라이어(70)에서의 활물질 슬러리(40)는 온풍 또는 히터 등에 의한 건조가 가능함은 물론이다.

와인더(80)는 드라이어(70)로부터 배출되는 중간물(45)을 감아서 보관하는 보관 롤러(81)를 포함하는 것으로, 활물질 슬러리(40)가 도포된 중간물(45)을 다음 공정으로 보내기 전에 일시적으로 수용하기 위한 공간을 제공하는 것이다.

코터(C)는 제1 유닛(10)과 지지 롤러(30)와 제2 유닛(20)을 포함하는 것으로, 활물질 슬러리(40)가 집전체 호일(50)의 제1 면에 실질적으로 도포되는 작업이 이루어지는 부분이다.

또한, 본 발명에서는, 언와인더(60)와 코터(C)와 드라이어(70) 및 와인더(80)를 따라 집전체 호일(50)이 이송되는 방향을 따라 에어 및 미세먼지를 강제 흡입하여 외부로 배출시키는 흡입기(이하 미도시)를 더 구비할 수도 있을 것이다.

한편, 제1 유닛(10)은, 도 1의 확대부를 참조하여 살펴보면, 활물질 슬러리(40)가 일시 수용되는 탱크(11)와, 탱크(11)의 일측에 회동 가능하게 결합되어 출구측의 단면적을 가변시키며, 제2 유닛(20)의 외주면과 접촉되는 배출 가이드(12)와, 탱크(11)의 일측에 형성되어 일정량 이상의 활물질 슬러리(40)가 배출되는 드레인 포트(13)를 포함하는 것을 알 수 있다.

또한, 제2 유닛(20)은, 도 1과 함께 도 2 내지 도 4를 참조하면, 지지 롤러(30)에 접촉 지지되며 이송되는 집전체 호일(50)의 제2 면에 대하여, 제1 면과 대면하는 외주면을 형성하며, 지지 롤러(30)와 같은 방향으로 회전하는 코어 롤러(21)를 포함하는 것을 파악할 수 있다.

또한, 제2 유닛(20)은, 코어 롤러(21)의 외주면과 대면함과 동시에 코어 롤러(21)의 외주면으로부터 이격 또는 근접하는 내주면을 형성하며, 제2 유닛(20)의 외경을 가변시키는 외곽부(22)를 포함하는 것을 파악할 수 있다.

여기서, 유체 압력은 코어 롤러(21)와 외곽부(22) 사이의 공간에 작용하게 되며, 이러한 유체 압력이 작용하기 위하여 구체적으로는, 제2 유닛(20)은, 일단부는 코어 롤러(21)의 외주면에 결합되고, 타단부는 외곽부(22)의 내주면에 결합되는 복수의 골조편(23)을 더 구비할 수 있다.

이때, 복수의 골조편(23)은 코어 롤러(21)의 외주면을 따라 방사상으로 배치되고, 유체 압력은 복수의 골조편(23)과 코어 롤러(21)의 외주면과 외곽부(22)의 내주면에 의하여 구획되는 분할 공간에 가해지게 됨으로써, 직경이 제1 직경(D1)에서부터 제2 직경(D2)의 범위 내에서 자유로이 변경될 수 있을 것이다.

그리고, 골조편(23)의 양단부는 도 2 및 도 3과 같이 복수로 구획된 분할 공간 각각에 유체 압력, 구체적으로 공압식 작동원에 의한 에어 압력이 가해질 수 있도록, 각각 코어 롤러(21)의 외주면 및 외곽부(22)의 내주면에 대하여 회동 가능한 것이 바람직하다.

또한, 제2 유닛(20)에서는 전술한 제1 직경(D1)과 제2 직경(D2)을 다음과 같이 정의할 수 있다.

즉, 제1 직경(D1)은 신축 가능한 재질로 이루어진 외곽부(22)의 내주면이 코어 롤러(21)의 외주면과 최대한 접근하여 형성되는 외곽부(22)의 외경인 것이다.

또한, 제2 직경(D2)은 코어 롤러(21)의 외주면으로부터 최대한 이격하여 형성되는 외곽부(22)의 외경인 것이다.

따라서, 제2 직경(D2)은 도 1과 함께 도 4와 같이 외곽부(22)가 팽창 가능한 최대값임을 알 수 있다.

즉, 도 2 내지 도 4를 참조하여 살펴볼 때, 작업자는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 집전체용 코팅장치의 각 부, 즉 언와인더(60)와 코터(C)와 드라이어(70)와 와인더(80) 등이 순차적으로 배치된 각 구성부에서 특별히 도시하지 않았지만, 수없이 많은 공압 라인이 배치되어 있을 수 있고, 이러한 공압 라인 중 하나를 제2 유닛(20)의 제1, 2 직경(D1, D2)의 범위 내에서 직경을 가변시키는 유체 압력원으로서 공압 라인을 활용할 수 있을 것이다.

한편, 본 발명은 도 5와 같이 활물질 슬러리(40)를 도포하기 전 집전체 호일(50)의 제1 면 및 제2 면에서 정전기를 제거하고, 제2 유닛(20) 및 지지 롤러(30)의 외주면으로부터 미세먼지나 이물질을 부압에 의하여 제거할 수 있도록, 각각 제전부(90a)와 흡진부(90b)를 더 구비하는 실시예를 적용할 수도 있음은 물론이다.

제전부(90a)는, 집전체 호일(50) 중 제1 면의 상측 및 제2 면의 하측에서 제1 면 및 제2 면에 근접 또는 이격 가능하게 장착되고, 제1 유닛(10)의 전방에 배치되며, 활물질 슬러리(40)가 도포되기 전의 제1 면 및 제2 면의 정전기를 제거하기 위하여 제공되는 것이다.

흡진부(90b)는, 지지 롤러 및 제2 유닛(20)의 외면에 근접 또는 이격 가능하게 장착되고, 제전부(90a)와 제1 유닛(10) 사이에 배치되며, 지지 롤러 및 제2 유닛(20)의 외면으로부터 반경 방향 외측을 향하여 부압을 발생시키는 것이다.

우선, 제전부(90a)에 대하여 더욱 구체적으로 살펴보고자 한다.

제전부(90a)는 집전체 호일(50) 중 제1 면의 상측에 배치되는 제1 제진바 어셈블리(91b)와, 제2 면의 하측에 배치되는 제2 제진바 어셈블리(92b)를 포함한다.

또한, 제전부(90a)는 제1 제진바 어셈블리(91b) 및 제2 제진바 어셈블리(92b)와 각각 연결되고, 제1 제진바 어셈블리(91b)가 제1 높이만큼 제1 면측을 향하여 하강하면 제2 제진바 어셈블리(92b)는 제1 높이만큼 제2 면측을 향하여 상승하도록 동시 동작시키는 동시 승강 수단을 포함한다.

이러한 동시 승강 수단은, 집전체 호일(50)이 공급되는 방향의 양측 가장자리 중 일측 가장자리의 외측에 배치되어 정, 역회전하는 구동력을 전달하는 제1 모터(91m)를 포함한다.

그리고, 동시 승강 수단은, 제1 모터(91m)의 구동축 단부로부터 연장되고, 외주면을 따라 제1 방향의 나사산이 형성되는 제1 스크류봉(91s)을 포함한다.

그리고, 동시 승강 수단은, 제1 스크류봉(91s)의 단부로부터 연장되고, 외주면을 따라 제1 방향과 반대인 제2 방향의 나사산이 형성되는 제2 스크류봉(92s)을 포함한다.

그리고, 동시 승강 수단은, 제2 스크류봉(92s)에 나사 결합되어 제2 스크류봉(92s)의 길이 방향으로 왕복 가능하며 제1 제진바 어셈블리(91b)와 연결되는 제1 이동자(91v)를 포함한다.

그리고, 동시 승강 수단은, 제1 스크류봉(91s)에 나사 결합되어 제1 스크류봉(91s)의 길이 방향으로 왕복 가능하며 제2 제진바 어셈블리(92b)와 연결되는 제2 이동자(92v)를 포함한다.

그리고, 동시 승강 수단은, 제1 이동자(91v)에 일단부가 회동 가능하게 장착되는 제1 연동 링크 바(91k)를 포함한다.

그리고, 동시 승강 수단은, 제2 이동자(92v)에 일단부가 회동 가능하게 장착되는 제2 연동 링크 바(92k)를 포함한다.

또한, 동시 승강 수단은, 제1 연동 링크 바(91k)와 제2 연동 링크 바(92k) 각각의 타단부를 상호 회동 가능하게 연결시키는 회동핀(91p)을 포함한다.

여기서, 제1 모터(91m)의 구동축은 제1 면 및 제2 면과 직교하는 것을 알 수 있다.

따라서, 제1 모터(91m)가 일방향으로 회전하여 제2 제진바 어셈블리(92b)와 연결된 제2 이동자(92v)가 제1 스크류봉(91s)을 따라 일정 높이 상승하면, 제1 제진바 어셈블리(91b)와 연결된 제1 이동자(91v)는 제2 스크류봉(92s)을 따라 동일한 높이만큼 하강하게 되는 것이다.

또한, 제1 모터(91m)가 타방향으로 회전하여 제2 제진바 어셈블리(92b)와 연결된 제2 이동자(92v)가 제1 스크류봉(91s)을 따라 일정 높이 하강하면, 제1 제진바 어셈블리(91b)와 연결된 제1 이동자(91v)는 제2 스크류봉(92s)을 따라 동일한 높이만큼 상승하게 될 것이다.

한편, 흡진부(90b)는, 집전체 호일(50) 중 제1 면의 상측에 배치되는 것으로, 제2 유닛(20)의 외주면으로부터 이격하여 배치되는 내측면을 형성하는 제1 흡진 커버(93c)와, 제1 흡진 커버(93c)의 내측면을 따라 복수로 배치되는 제1 부압 노즐(93n)을 포함한다.

그리고, 흡진부(90b)는, 제2 면의 하측에 배치되는 것으로, 지지 롤러의 외주면으로부터 이격하여 배치되는 내측면을 형성하는 제2 흡진 커버(94c)와, 제2 흡진 커버(94c)의 내측면을 따라 복수로 배치되는 제2 부압 노즐(94n)을 포함한다.

그리고, 흡진부(90b)는, 복수의 제1 부압 노즐(93n) 및 제2 부압 노즐(94n)과 연결되고 부압을 발생시키는 부압 발생 수단을 포함한다.

또한, 흡진부(90b)는, 제1 흡진 커버(93c) 및 제2 흡진 커버(94c)와 각각 연결되고, 제1 흡진 커버(93c)가, 집전체 호일(50)의 양측 가장자리 중 타측 가장자리의 일정 지점을 중심점으로 하여, 제1 각도만큼 제2 유닛(20)의 외주면으로부터 근접 또는 이격하여 회동하는만큼, 제2 흡진 커버(94c)가 일정 지점을 중심점으로 하여, 제1 각도만큼 지지 롤러의 외주면으로부터 근접 또는 이격하여 회동 가능하게 동시 동시 동작시키는 동시 회동 수단을 포함한다.

여기서, 부압 발생 수단은, 복수의 제1 부압 노즐(93n)과 각각 연통되는 내부 공간을 형성하며 제1 흡진 커버(93c)의 내측에 형성되는 제1 부압 재킷(93j)과, 복수의 제2 부압 노즐(94n)과 각각 연통되는 내부 공간을 형성하며 제2 흡진 커버(94c)의 내측에 형성되는 제2 부압 재킷(94j)을 포함한다.

그리고, 부압 발생 수단은, 제1 부압 재킷(93j) 및 제2 부압 재킷(94j)과 각각 배관 연결되며 제1 부압 노즐(93n) 및 제2 부압 노즐(94n) 각각의 단부로부터 부압을 발생시키는 흡입 펌프(93p)와, 흡입 펌프(93p)와 연결되는 집진 탱크(93t)를 포함한다.

따라서, 흡입 펌프(93p)가 가동되면, 제1 부압 노즐(93n) 및 제2 부압 노즐(94n) 각각의 단부로부터 발생된 부압에 의하여 제2 유닛(20)의 외곽부(22) 외주면 및 지지 롤러(30)의 외주면으로부터 미세먼지나 이물질이 흡입 제거될 수 있을 것이다.

한편, 동시 회동 수단은, 집전체 호일(50)이 공급되는 방향의 양측 가장자리 중 타측 가장자리의 외측에 배치되어 정, 역회전하는 구동력을 전달하는 제2 모터(95m)와, 제2 모터(95m)의 구동축에 결합되어 구동축의 정, 역회전에 연동하며, 제2 면보다 아래에 배치되는 제1 회동 기어(95g)와, 제1 회동 기어(95g)와 맞물리며 제1 면보다 위에 배치되는 제2 회동 기어(96g)를 포함한다.

그리고, 동시 회동 수단은, 제1 회동 기어(95g)의 일측에 연결된 일단부로부터 연장되고, 타단부는 제2 면에 대하여 하향 경사지게 형성되어 제2 흡진 커버(94c)와 연결되는 제1 회동편(95p)을 포함한다.

또한, 동시 회동 수단은, 제2 회동 기어(96g)의 일측에 연결된 일단부로부터 연장되고, 타단부는 제1 면에 대하여 상향 경사지게 형성되어 제1 흡진 커버(93c)와 연결되며, 집전체 호일(50)을 대칭축으로 하여 제1 회동편(95p)과 상하 대칭으로 배치되는 제2 회동편(96p)을 포함한다.

여기서, 제2 모터(95m)의 구동축은 제1 면 및 제2 면과 평행인 것을 알 수 있다.

따라서, 제2 모터(95m)의 구동축이 일방향으로 회전하면, 이에 따라 제1 회동 기어(95g)도 연동하게 됨과 동시에 제1 회동편(95p)의 타단부는 제2 면과 가까워지도록 회동하게 되고, 제2 흡진 커버(94c)의 내측면은 지지 롤러(30)의 외주면과 근접하게 될 것이다.

이와 동시에, 제1 회동 기어(95g)와 맞물린 제2 회동 기어(96g)도 연동하게 됨과 동시에 제2 회동편(96p)의 타단부는 제1 면과 가까워지도록 회동하게 되고, 제1 흡진 커버(93c)의 내측면은 제2 유닛(20)의 외곽부(22) 외주면과 근접하게 될 것이다.

또한, 제2 모터(95m)의 구동축이 타방향으로 회전하면, 이에 따라 제1 회동 기어(95g)도 연동하게 됨과 동시에 제1 회동편(95p)의 타단부는 제2 면으로부터 멀어지도록 회동하게 되고, 제2 흡진 커버(94c)의 내측면은 지지 롤러(30)의 외주면으로부터 이격하게 될 것이다.

이와 동시에, 제1 회동 기어(95g)와 맞물린 제2 회동 기어(96g)도 연동하게 됨과 동시에 제2 회동편(96p)의 타단부는 제1 면으로부터 멀어지도록 회동하게 되고, 제1 흡진 커버(93c)의 내측면은 제2 유닛(20)의 외곽부(22) 외주면으로부터 이격하게 될 것이다.

이상과 같이 본 발명은 집전체에 도포될 활물질 슬러리의 두께를 자유로이 미세하고 정확하게 조절할 수 있도록 하는 이차전지의 집전체용 코팅장치를 제공하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.

그리고, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당해 업계 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형 및 응용 또한 가능함은 물론이다.

10...제1 유닛
11...탱크
12...배출 가이드
13...드레인 포트
20...제2 유닛
21...코어 롤러
22...외곽부
23...골조편
30...지지 롤러
40...활물질 슬러리
45...중간물
50...집전체 호일
60...언와인더
61...공급 롤러
70...드라이어
80...와인더
81...보관 롤러
90a...제전부
91b...제1 제진바 어셈블리
91k...제1 연동 링크 바
91m...제1 모터
91p...회동핀
91s...제1 스크류봉
91v...제1 이동자
92b...제2 제진바 어셈블리
92k...제2 연동 링크 바
92s...제2 스크류봉
92v...제2 이동자
90b...흡진부
93c...제1 흡진 커버
93j...제1 부압 재킷
93n...제1 부압 노즐
93p...흡입 펌프
93t...집진 탱크
94c...제2 흡진 커버
94j...제2 부압 재킷
94n...제2 부압 노즐
95g...제1 회동 기어
95p...제1 회동편
95m...제2 모터
96g...제2 회동 기어
96p...제2 회동편
C...코터
D1...제1 직경
D2...제2 직경

Claims (7)

1. 일방향으로 공급되는 집전체 호일의 제1 면에 도포될 활물질 슬러리를 공급하고, 일정량 이상의 상기 활물질 슬러리는 배출시키는 제1 유닛; 상기 집전체 호일의 제2 면에 접촉하여 회전하면서 상기 집전체 호일을 일방향으로 이송시키는 지지 롤러; 및 상기 제1 면과 마주보는 외주면을 형성하며, 상기 제1 유닛의 출구측에 배치되어 유체 압력에 의하여 직경이 가변되고, 상기 지지 롤러와 함께 회전하면서, 상기 활물질 슬러리가 일정 두께로 도포된 상기 집전체 호일을 일방향으로 이송시키는 제2 유닛을 포함하여 구성되며,
   상기 제2 유닛은,
   상기 지지 롤러에 접촉 지지되며 이송되는 상기 집전체 호일의 제2 면에 대하여, 상기 제1 면과 대면하는 외주면을 형성하며, 상기 지지 롤러와 같은 방향으로 회전하는 코어 롤러와, 상기 코어 롤러의 외주면과 대면함과 동시에 상기 코어 롤러의 외주면으로부터 이격 또는 근접하는 내주면을 형성하며, 상기 제2 유닛의 외경을 가변시키는 외곽부를 포함하며, 상기 유체 압력은 상기 코어 롤러와 상기 외곽부 사이의 공간에 작용하고,
   상기 제2 유닛은,
   일단부는 상기 코어 롤러의 외주면에 결합되고, 타단부는 상기 외곽부의 내주면에 결합되는 복수의 골조편을 더 포함하며, 상기 복수의 골조편은 상기 코어 롤러의 외주면을 따라 방사상으로 배치되고, 상기 유체 압력은 상기 복수의 골조편과 상기 코어 롤러의 외주면과 상기 외곽부의 내주면에 의하여 구획되는 분할 공간에 가해지는 것을 특징으로 하는 이차전지의 집전체용 코팅장치.
   
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5. 청구항 1에 있어서,
   상기 골조편의 양단부는 각각 상기 코어 롤러의 외주면 및 상기 외곽부의 내주면에 대하여 회동 가능한 것을 특징으로 하는 이차전지의 집전체용 코팅장치.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   신축 가능한 재질로 이루어진 상기 외곽부의 내주면이 상기 코어 롤러의 외주면과 최대한 접근하여 형성되는 상기 외곽부의 외경인 제1 직경과, 상기 코어 롤러의 외주면으로부터 최대한 이격하여 형성되는 상기 외곽부의 외경인 제2 직경에 대하여, 상기 제2 직경은 상기 외곽부가 팽창 가능한 최대값인 것을 특징으로 하는 이차전지의 집전체용 코팅장치.
   
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