KR101782048B1 - 무지부 가열 장치 - Google Patents

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Abstract

전극 집전체 상에 전극 활물질이 도포된 이차전지용 전극을 제조하는 방법과 이에 사용되는 무지부 가열 장치가 개시된다. 개시된 무지부 가열 장치는, 전극 집전체에 형성된 무지부의 개수와 같은 개수로 구비되고, 무지부와 일대일 대응되어 이격되게 위치하는 열원, 열원에서 발생한 열이 열원에 대응되는 무지부로 복사(thermal radiation)되도록 안내하는 복사 안내 부재(thermal radiation guiding member), 및 열원 및 복사 안내 부재를 위치 조정 가능하게 지지하는 지지 유닛(supporting unit)을 구비한다.

Description

무지부 가열 장치{Apparatus for heating blank portion used for manufacturing electrode of secondary battery}
본 발명은 전극 집전체 상에 전극 활물질이 도포된 이차전지용 전극을 제조하는 방법과 이에 사용되는 무지부 가열 장치에 관한 것이다.
이차전지는 재충전(recharging)이 가능한 전지로서, 전해질 중의 이온이 분리막(separator)에 의해 절연된 양극과 음극의 사이를 이동함으로써 충전 및 방전을 반복하도록 구성된다. 이차전지의 양극 및 음극과 같은 전극은 공통적으로, 금속 재질의 전극 집전체와, 전극 집전체 상에 도포되는 전극 활물질을 구비한다.
전극 집전체는 예컨대, 알루미늄(Al) 또는 구리(Cu)로 이루어진 시트(sheet)나 포일(foil)일 수 있다. 상기 전극 집전체 상에는 전극 집전체의 폭 방향으로 복수의 전극 활물질층이 도포되고, 인접한 전극 집전체 사이는 10 내지 30mm 정도 이격된다.
이렇게 인접한 전극 집전체 사이에 전극 활물질이 도포되지 않은 영역을 무지부라 한다. 복수의 전극 활물질층은 전극 집전체 상에 도포된 후 견고하게 들러붙도록 롤러(roller)에 의해 압연된다.
최근에는 보다 고(高) 전기 용량을 가지는 이차전지를 필요로 한다. 이와 더불어 이차전지의 사이즈는 종래에 비하여 작아지거나, 동일한 크기를 가지고 있습니다.
따라서, 이차 전지의 사이즈를 증가시키지 않으면서, 상기 복수의 전극 활물질층이 큰 압력으로 전극 집전체에 압착시켜서, 전극을 고집적하여 이차전지의 전기 용량이 증대되도록 한다.
그런데, 도 1에 나타난 바와 같이 복수의 전극 활물질층(6)을 강한 압력으로 압착하면 전극 활물질층(6)이 압축되어 단면적이 작아지면서 발생한 응력이 전극 집전체의 무지부(2)로 이동하면서 무지부(2)에 많은 주름(4)이 발생한다. 상기 무지부(2)에 형성된 주름은 전극 집전체의 물성을 약화시키고, 전극 집전체의 찢어짐이나 깊은 주름을 야기하여 불량 전극을 증가시키고, 양품 전극의 생산성을 저하시킨다.
대한민국 공개특허공보 제10-2012-0075953호
본 발명은, 이차전지용 전극 제조에 있어서 전극 활물질층을 강한 압력으로 압착하더라도 무지부에 주름이 발생하지 않는 이차전지용 전극 제조 방법 및 이에 사용되는 무지부 가열 장치를 제공한다.
본 발명은, 전극 집전체의 양 측면 중 적어도 한 측면에 전극 활물질을 도포하여 복수의 전극 활물질층을 형성하되, 상기 복수의 전극 활물질층 사이에 상기 전극 활물질이 없어 상기 전극 집전체의 측면이 노출되는 무지부가 형성되도록 하는 전극 활물질 도포 단계, 상기 무지부, 및 상기 무지부와 상기 전극 활물질층의 경계 부분을 가열하는 무지부 가열 단계, 및 상기 무지부 가열 단계 후에 상기 도포된 전극 활물질을 상기 전극 집전체에 압착하는 전극 활물질 압착 단계를 구비한 이차전지용 전극 제조 방법을 제공한다.
상기 전극 활물질 도포 단계, 상기 무지부 가열 단계, 및 상기 전극 활물질 압착 단계는, 상기 전극 집전체가 일 방향으로 진행하는 도중에 순차적으로 수행되고, 상기 무지부 가열 단계는, 상기 전극 집전체의 진행 방향과 평행하게 연장되고 상기 전극 집전체로부터 이격된 열원을 구비한 무지부 가열 장치가 작동하여 상기 무지부를 복사 가열하는 단계를 구비할 수 있다.
상기 무지부 가열 장치는 할로겐 램프(halogen lamp)를 상기 열원으로 구비할 수 있다.
상기 할로겐 램프의 개수는 상기 전극 집전체에 형성된 무지부의 개수와 같고, 상기 할로겐 램프와 상기 무지부는 일대일 대응될 수 있다.
상기 무지부의 폭은 10 내지 30mm 일 수 있다.
상기 전극 집전체는 금속 재질의 포일(foil)일 수 있다.
상기 무지부 가열 단계에서, 가열되는 무지부의 표면 온도는 상온보다 높고 700℃ 보다 낮을 수 있다.
또한 본 발명은, 전극 집전체의 양 측면 중 적어도 한 측면에 복수의 전극 활물질층이 서로 이격되게 적층 형성되고, 상기 복수의 전극 활물질층 사이에 상기 전극 집전체의 측면이 노출되는 무지부가 형성된 전극 집전체에서 상기 무지부, 및 상기 무지부와 상기 전극 활물질층의 경계 부분을 가열하는 장치로서, 상기 전극 집전체에 형성된 무지부의 개수와 같은 개수로 구비되고, 상기 무지부와 일대일 대응되어 이격되게 위치하는 열원, 상기 열원에서 발생한 열이 상기 열원에 대응되는 무지부로 복사(thermal radiation)되도록 안내하는 복사 안내 부재(thermal radiation guiding member), 및 상기 열원 및 상기 복사 안내 부재를 위치 조정 가능하게 지지하는 지지 유닛(supporting unit)을 구비하는 무지부 가열 장치를 제공한다.
상기 무지부는 일 방향으로 연장되고, 상기 열원은 상기 무지부의 길이 방향과 평행하게 연장된 할로겐 램프(halogen lamp)를 구비하며, 상기 복사 안내 부재는, 상기 할로겐 램프를 에워싸며, 내측면에 상기 할로겐 램프의 복사열을 반사하는 거울면이 형성되고, 상기 무지부를 마주보는 측면에 상기 할로겐 램프의 복사열이 방출되도록 상기 무지부의 길이 방향과 평행하게 연장된 개구(開口)가 형성된 램프 쉐이드(lampshade)를 구비할 수 있다.
상기 무지부에 일대일 대응되는 할로겐 램프는 상기 무지부와 위아래로 정렬되게 위치하고, 상기 램프 쉐이드에 형성된 개구의 폭은 상기 무지부의 폭의 0.8 내지 1.2배일 수 있다.
상기 지지 유닛은, 수평하게 연장되며 상하 방향으로 위치 조정 가능한 수평 지지 빔(beam), 상기 열원과 상기 복사 안내 부재를 지지하고, 상기 수평 지지 빔에 체결되어 상기 수평 지지 빔의 길이 방향으로 위치 조정 가능한 수평 이동 블록을 구비할 수 있다.
본 발명에 의하면, 전극 집전체에 적층된 전극 활물질층을 압착하기에 앞서서 무지부 및 상기 무지부와 전극 활물질층의 경계 부분을 가열하여 연성(ductility)을 증대시킴으로써, 전극 활물질층을 강한 압력으로 압착하더라도 무지부에 주름이 발생하지 않는다. 따라서, 무지부의 주름으로 인한 전극 집전체의 찢어짐 또는 깊은 주름 발생을 억제하여 불량 전극 발생이 감소하고, 양품 전극의 생산성이 향상된다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 하나의 할로겐 램프가 하나의 무지부를 마주보고 복사 가열하므로, 무지부가 그 폭 방향으로 온도 차이 없이 균일하게 가열된다. 따라서, 온도차에 따른 연성 차이로 인한 무지부의 주름 형성이 방지된다.
도 1은 전극 집전체 상에 전극 활물질층이 도포되고 강한 압력으로 압착된 후의 모습을 나타낸 부분 확대 사진이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이차전지용 전극 제조 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 3은 도 2에 도시된 제조 방법에 의해 제조된 이차전지용 전극의 일 예를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 무지부 가열 장치를 도시한 정면도이고, 도 5는 도 4의 V 부분을 확대한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 무지부 가열 장치를 도시한 측면도이고, 도 7은 도 6의 VII 부분을 확대한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른, 이차전지용 전극 제조 방법 및 이에 사용되는 무지부 가열 장치를 상세하게 설명한다. 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자 또는 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이차전지용 전극 제조 방법을 나타낸 플로우 차트이고, 도 3은 도 2에 도시된 제조 방법에 의해 제조된 이차전지용 전극의 일 예를 도시한 사시도이다. 도 2 및 도 3을 함께 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 이차전지용 전극 제조 방법은, 전극 활물질 도포 단계(S10)와, 무지부 가열 단계(S20)와, 전극 활물질 압착 단계(S30)를 구비한다. 전극 활물질 도포 단계(S10)와, 무지부 가열 단계(S20)와, 전극 활물질 압착 단계(S30)는 롤투롤(roll-to-roll) 방식으로 전극 집전체(11)가 일 방향으로 진행하는 도중에 순차적으로 수행된다.
전극 활물질 도포 단계(S10)는 전극 집전체(11)의 양 측면, 즉 상측면 및 하측면에 전극 활물질을 도포하여 복수의 전극 활물질층(15U, 15D)를 형성하는 단계이다. 전극 활물질 도포 단계(S10)에서는 복수의 전극 활물질층(15U, 15D) 사이에 전극 활물질이 없어 전극 집전체(11)의 상측면 또는 하측면이 부분적으로 노출되는 무지부(12U, 12D)가 형성된다. 이차전지용 전극은 양극(anode)과 음극(cathode)으로 구분된다. 양극은 양극용 전극 집전체의 상측면 및 하측면 중 적어도 한 측면에 양극용 전극 활물질이 도포되고, 음극은 음극용 전극 집전체의 상측면 및 하측면 중 적어도 한 측면에 음극용 전극 활물질이 도포된다.
양극용 전극 집전체와 음극용 전극 집전체는 통상적으로, 3 내지 500 ㎛의 두께를 갖는 금속 재질의 포일(foil)일 수 있다. 양극용 전극 집전체는 이차전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 높은 도전성을 가지는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어 스테인리스스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 또는 알루미늄이나 스테인리스스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면 처리한 것 등이 사용될 수 있다. 음극용 전극 집전체는 이차전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어 구리, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 구리나 스테인리스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면 처리한 것, 알루미늄-카드뮴 합금 등이 사용될 수 있다. 양극용 전극 집전체 또는 음극용 전극 집전체는 포일(foil) 형태에 한정되는 것은 아니며, 필름(film), 시트(sheet), 네트(net), 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태가 가능하다.
양극용 전극 활물질은, 예를 들어, LiCoO2, LiMn2O4, LiNiO2, LiMnO2 과 같은 리튬계 산화물을 주성분으로 포함하고, 바인더(binder)로서 수지(resin)를 포함한다. 음극용 전극 활물질은, 예를 들어, 탄소(C) 계열 물질, 규소(Si), 주석(Sn), 주석 산화물(tin oxide), 주석 합금 복합체(composite tin alloys), 전이 금속 산화물 등을 주성분으로 포함하고, 바인더(binder)로서 수지(resin)를 포함한다.
전극 활물질 도포 단계(S10)는 상기한 전극 집전체(11)의 상측면 및 하측면에 예를 들어, 그라비아 롤러(gravure roller), 와이어바(wire bar), 슬롯 다이(slot die)와 같은 코터(coater)를 이용하여 전극 활물질을 도포하는 단계를 포함한다. 전극 활물질을 도포하되, 전극 집전체(11)의 폭 방향, 즉 X축과 평행한 방향으로 일정한 간격으로 이격되게 도포함으로써, 전극 집전체(11)의 길이 방향, 즉 Y축 방향으로 평행하게 연장된 복수의 전극 활물질층(15U, 15D), 및 복수의 전극 활물질층(15U, 15D) 사이에 무지부(12U, 12D)가 전극 집전체(11)의 상측면과 하측면에 각각 형성된다. 상기 무지부(12U, 12D)의 폭(WD1)은 10 내지 30mm 이다. 다만, 본 발명의 전극 활물질 도포 단계(S10)는 상술한 전극 집전체(11)의 상측면과 하측면에 전극 활물질을 도포하는 것에 한정되는 것은 아니며, 전극 집전체(11)의 상측면과 하측면 중 한 측면에만 전극 활물질을 도포할 수도 있다.
무지부 가열 단계(S20)는 무지부(12U, 12D), 및 무지부(12U, 12D)와 전극 활물질층(15U, 15D)의 경계 부분(16U, 16D)을 가열하는 단계이다. 무지부 가열 단계(S20)는 전극 집전체(11)의 진행 방향과 평행하게 연장되고 전극 집전체(11)로부터 이격된 열원을 구비한 무지부 가열 장치(20)(도 4 참조)가 작동하여 무지부(12U, 12D)를 복사 가열함으로써 수행된다. 바람직한 예에서, 무지부 가열 단계(S20)에서 가열되는 무지부(12U, 12D)의 표면 온도는 상온보다 높고 700℃ 보다 낮다. 상기 무지부 가열 장치(20)에 대해서는 후술한다.
전극 활물질 압착 단계(S30)는 무지부 가열 단계(S20) 후에 전극 활물질이 도포되어 형성된 복수의 전극 활물질층(15U, 15D)을 압착하는 단계이다. 전극 활물질 압착 단계(S30)는 서로 밀착된 한 쌍의 롤러(미도시)를 구비한 압착 장치에 의해 수행된다. 상기 한 쌍의 롤러 사이의 닙(nip)으로 전극 활물질이 도포된 전극 집전체(11)가 통과하면서 전극 활물질층(15U, 15D)이 압착된다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 무지부 가열 장치를 도시한 정면도이고, 도 5는 도 4의 V 부분을 확대한 도면이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 무지부 가열 장치를 도시한 측면도이고, 도 7은 도 6의 VII 부분을 확대한 도면이다. 도 4 내지 도 7을 함께 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 무지부 가열 장치(20)는 전극 집전체(11)와 그 상하 측면에 적층된 전극 활물질층(15U, 15D)를 구비한 전극(10)의 무지부(12U, 12D), 및 상기 무지부(12U, 12D)와 전극 활물질층(15U, 15D)의 경계 부분을 가열하는 장치로서, 복수의 열원(45, 75)과 열원의 개수와 동수(同數)의 복사 안내 부재(thermal radiation guiding member)(47, 77)와, 지지 유닛(supporting unit)을 구비한다.
복수의 열원(45, 75)과 복사 안내 부재(47, 77)는 전극 집전체(11) 상측면에 두 개의 무지부(12U)와 하측면에 두 개의 무지부(12D)에 일대일 대응되게 전극 집전체(11) 상측 및 하측에 두 개씩 구비되며, 무지부(12U, 12D)와 이격되게 위치한다. 열원(45, 75)은 무지부(12U, 12D)의 길이 방향, 즉 Y축과 평행하게 연장된 할로겐 램프(halogen lamp)이다. 전기 에너지가 공급되면 할로겐 램프(45, 75)는 전자기파를 발산하고 이 전자기파가 매개체 없이 무지부(12U, 12D)에 직접 전파되어 무지부(12U, 12D)가 복사 가열(radiation heating)된다. 무지부(12U, 12D)에 일대일 대응되는 할로겐 램프(45, 75)는 대응되는 무지부(12U, 12D)와 위아래로, 즉 Z축과 평행하게 정렬되게 위치한다.
복사 안내 부재(47, 77)는 열원(45, 75)에서 발생한 열이 열원(45, 75)에 대응되는 무지부(12U, 12D)로 복사(thermal radiation)되도록 안내한다. 복사 안내 부재(47, 77)는 열원인 할로겐 램프(45, 75)를 에워싸는 램프 쉐이드(lampshade)이다. 램프 쉐이드(47, 77)는 내측면에 할로겐 램프(45, 75)의 복사열(H)을 반사하는 거울면(mirror face)가 형성되고, 무지부(12U, 12D)를 마주보는 측면, 구체적으로 상측 램프 쉐이드(47)의 하측면과 하측 램프 쉐이드(77)의 상측면에 할로겐 램프(45, 75)의 복사열(H)이 방출되도록 무지부(12U, 12D)의 길이 방향과 평행하게 연장된 개구(開口)(48, 78)가 형성된다. 따라서, 할로겐 램프(45, 75)에서 방출된 전자기파, 즉 복사열(H)은 큰 손실 없이 개구(48, 78)를 통해 방출되어 최단 경로로 이동하여 무지부(12U, 12D)를 복사 가열한다.
상술한 바와 같이 무지부(12U, 12D)의 폭(WD1)은 10 내지 30mm 이고, 램프 쉐이드 개구(48, 78)의 폭(WD2)은 상기 무지부 폭(WD1)의 0.8 내지 1.2배이다. 이와 같은 구성으로, 무지부(12U, 12D), 및 무지부(12U, 12D)와 전극 활물질층(15U, 15D) 사이의 경계 부분(16U, 16D)이 열원(45, 75)의 복사열(H)에 의해 가열된다. 또한, 하나의 열원(45, 75), 즉 할로겐 램프가 하나의 무지부(12U, 12D)를 마주보고 복사 가열하므로, 무지부(12U, 12D)가 그 폭(WD1) 방향으로 온도 차이 없이 균일하게 가열된다. 따라서, 상기 폭(WD1) 방향 온도차에 따른 무지부(12U, 12D) 영역 내의 연성 차이로 인한 무지부(12U, 12D)의 주름 형성이 방지된다.
열원(45, 75)에 의해 가열되는 무지부(12U, 12D)의 표면 온도는 전극 집전체(11)의 소성(plasticity) 온도보다 낮은 온도로 제한된다. 본 발명의 바람직한 실시예에서 전극 집전체(11)는 금속 재질의 포일(foil)이며, 구체적으로 알루미늄(Al) 재질의 포일이 주로 사용되므로 상기 가열되는 무지부(12U, 12D)의 표면 온도는 상온보다 높고 700℃ 보다 낮은 온도로 가열된다.
무지부 가열 장치(20)는 롤투롤(roll-to-roll) 방식으로 진행하는 전극 집전체(11)의 이동 속도와 연동하여 열원(45, 75)의 발열량을 자동으로 조절할 수 있도록 구성될 수 있다. 부연하면, 전극 집전체(11)의 이동 속도가 빨라지면 무지부(12U, 12D)가 열원(45, 75)에 노출되는 시간이 짧아지므로 열원(45, 75)의 발열량이 커지도록 무지부 가열 장치(20)가 제어되고, 반대로 전극 집전체(11)의 이동 속도가 느려지면 무지부(12U, 12D)가 열원(45, 75)에 노출되는 시간이 길어지므로 열원(45, 75)의 발열량이 작아지도록 무지부 가열 장치(20)가 제어될 수 있다.
상기 지지 유닛은 열원(45, 75) 및 복사 안내 부재(47, 77)를 위치 조정 가능하게 지지한다. 구체적으로, 상기 지지 유닛은 수평하게, 즉 X축과 평행하게 연장되며 상하 방향, 즉 Z축과 평행한 방향으로 위치 조정 가능한 두 개의 수평 지지 빔(38, 68)과, 두 개의 수평 지지 빔(38, 68)에 한 쌍씩 체결되어 수평 지지 빔(38, 68)의 길이 방향, 즉 X축과 평행한 방향으로 위치 조정 가능한 4개의 수평 이동 블록(40, 70)을 구비한다. 전극 집전체(11) 상측에 위치한 수평 지지 빔(38)과 이에 지지된 두 개의 수평 이동 블록(40)은 전극 집전체(11) 상측의 열원(45)과 복사 안내 부재(47)를 지지하고, 전극 집전체(11) 하측에 위치한 수평 지지 빔(68)과 이에 지지된 두 개의 수평 이동 블록(70)은 전극 집전체(11) 하측의 열원(75)과 복사 안내 부재(77)를 지지한다.
수평 이동 블록(40, 70)을 수평 지지 빔(38, 68)을 따라 수평 이동시켜 열원(45, 75)과 무지부(12U, 12D)를 위아래로 서로 정렬되도록 조정하고, 이렇게 조정된 위치가 고정되도록 각 수평 이동 블록(40, 70)에 고정 레버(lever)(41, 71)가 구비된다. 고정 레버(41, 71)를 레버 단부(42, 72)를 중심으로 일 방향으로 돌리면 수평 이동 블록(40, 70)이 수평 지지 빔(38, 68) 상에서 위치 고정되고, 반대로 고정 레버(41, 71)를 레버 단부(42, 72)를 중심으로 반대 방향으로 돌리면 수평 이동 블록(40, 70)이 수평 지지 빔(38, 68) 상에서 상기 수평 지지 빔(38, 68)의 길이 방향을 따라 다시 이동 가능한 상태가 된다.
상기 지지 유닛은 상측 및 하측 수평 지지 빔(38, 68)을 상하로 위치 조정 가능하게 지지하는 수단으로, 상측 및 하측 승강 블록(26, 27, 56, 57), 상측 및 하측 연결 로드 32, 33, 62, 63), 및 상측 및 하측 조절 스크류(28, 29, 58, 59)를 더 구비한다. 상측 및 하측 수평 지지 빔(38, 68)의 양 단부를 지지할 수 있도록, 상기 상측 및 하측 수평 지지 빔(38, 68)을 상하로 위치 조정 가능하게 지지하는 수단은 각각 한 쌍씩 구비된다.
상측 및 하측 승강 블록(26, 27, 56, 57)은 측벽 내지 프레임(21, 22)에 고정된 플레이트(24, 25)에 승강 가능하게 체결된다. 상측 및 하측 연결 로드(32, 33, 62, 63)는 상측 및 하측 승강 블록(26, 27, 56, 57)과 상측 및 하측 수평 지지 빔(38, 68)을 연결한다. 부연하면, 상측 및 하측 수평 지지 빔(38, 68)의 양 단부에 고정 체결된 빔 지지구(34, 35, 64, 65)에 상측 및 하측 연결 로드 32, 33, 62, 63)의 말단이 연결된다. 상측 및 하측 조절 스크류(28, 29, 58, 59)는 Z축과 평행하게 연장되고, 그 말단이 상측 및 하측 승강 블록(26, 27, 56, 57)에 나사 체결되며, 상기 플레이트(24, 25)에 대해 회전 가능하게 지지된다.
따라서, 상측 및 하측 조절 스크류(28, 29, 58, 59)를 일 방향으로 회전시키면 상측 및 하측 승강 블록(26, 27, 56, 57)과, 이에 고정 연결된 상측 및 하측 연결 로드(32, 33, 62, 63) 및 상측 및 하측 수평 지지 빔(38, 68)이 상하 방향으로 이동하고, 상측 및 하측 조절 스크류(28, 29, 58, 59)의 회전량에 따라 상측 및 하측 수평 지지 빔(38, 68)의 승강량을 조정할 수 있다. 이와 같은 방법으로 전극 지지체(11)와 열원(45, 75) 사이의 상하 방향 이격 거리를 조정하고, 상술한 바와 같이 수평 이동 블록(40, 70)을 수평 지지 빔(38, 68)을 따라 수평 이동시켜 열원(45, 75)과 무지부(12U, 12D)를 위아래로 서로 정렬되도록 조정할 수 있다.
한편, 도 4 내지 도 7에 도시된 지지 유닛은 열원(45, 75) 및 복사 안내 부재(47, 77)의 위치를 작업자가 수동으로 이동시켜 조정하는 구조로 되어 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 지지 유닛이 입력 수단과, 서보 모터와, 센서와, 콘트롤러 등을 구비하여 작업자의 설정값 입력에 따라 자동적으로 열원(45, 75) 및 복사 안내 부재(47, 77)의 위치가 조정되는 구조를 구비할 수도 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
10: 전극 11: 전극 집전체
12U,12D: 무지부 15U,15D: 전극 활물질층
20: 무지부 가열 장치 40,70: 수평 지지 빔
45,75: 할로겐 램프 47,77: 램프 쉐이드

Claims (11)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 전극 집전체의 양 측면 중 적어도 한 측면에 복수의 전극 활물질층이 서로 이격되게 적층 형성되고, 상기 복수의 전극 활물질층 사이에 상기 전극 집전체의 측면이 노출되는 무지부가 형성된 전극 집전체에서 상기 무지부, 및 상기 무지부와 상기 전극 활물질층의 경계 부분을 가열하는 장치로서,
    상기 전극 집전체에 형성된 무지부의 개수와 같은 개수로 구비되고, 상기 무지부와 일대일 대응되어 이격되게 위치하는 열원; 상기 열원에서 발생한 열이 상기 열원에 대응되는 무지부로 복사(thermal radiation)되도록 안내하는 복사 안내 부재(thermal radiation guiding member); 및, 상기 열원 및 상기 복사 안내 부재를 위치 조정 가능하게 지지하는 지지 유닛(supporting unit);을 구비하고,
    상기 무지부는 일 방향으로 연장되고,
    상기 열원은 상기 무지부의 길이 방향과 평행하게 연장된 할로겐 램프(halogen lamp)를 구비하며,
    상기 복사 안내 부재는, 상기 할로겐 램프를 에워싸며, 내측면에 상기 할로겐 램프의 복사열을 반사하는 거울면이 형성되고, 상기 무지부를 마주보는 측면에 상기 할로겐 램프의 복사열이 방출되도록 상기 무지부의 길이 방향과 평행하게 연장된 개구(開口)가 형성된 램프 쉐이드(lampshade)를 구비하고,
    상기 무지부에 일대일 대응되는 할로겐 램프는 상기 무지부와 위아래로 정렬되게 위치하고,
    상기 램프 쉐이드에 형성된 개구의 폭은 상기 무지부의 폭의 0.8 내지 1.2배인 것을 특징으로 하는 무지부 가열 장치.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제8 항에 있어서,
    상기 지지 유닛은, 수평하게 연장되며 상하 방향으로 위치 조정 가능한 수평 지지 빔(beam), 상기 열원과 상기 복사 안내 부재를 지지하고, 상기 수평 지지 빔에 체결되어 상기 수평 지지 빔의 길이 방향으로 위치 조정 가능한 수평 이동 블록을 구비하는 것을 특징으로 하는 무지부 가열 장치
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