KR101810146B1 - 이차전지 전극 제조용 건조기 - Google Patents

이차전지 전극 제조용 건조기 Download PDF

Info

Publication number
KR101810146B1
KR101810146B1 KR1020160092522A KR20160092522A KR101810146B1 KR 101810146 B1 KR101810146 B1 KR 101810146B1 KR 1020160092522 A KR1020160092522 A KR 1020160092522A KR 20160092522 A KR20160092522 A KR 20160092522A KR 101810146 B1 KR101810146 B1 KR 101810146B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode
active material
current collector
electrode active
electrode current
Prior art date
Application number
KR1020160092522A
Other languages
English (en)
Inventor
김준섭
정현수
Original Assignee
(주)피엔티
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)피엔티 filed Critical (주)피엔티
Priority to KR1020160092522A priority Critical patent/KR101810146B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101810146B1 publication Critical patent/KR101810146B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/0402—Methods of deposition of the material
    • H01M4/0404—Methods of deposition of the material by coating on electrode collectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B21/00—Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects
    • F26B21/004—Nozzle assemblies; Air knives; Air distributors; Blow boxes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B21/00—Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects
    • F26B21/06—Controlling, e.g. regulating, parameters of gas supply
    • F26B21/10—Temperature; Pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B3/00—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
    • F26B3/28—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by radiation, e.g. from the sun
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/0471—Processes of manufacture in general involving thermal treatment, e.g. firing, sintering, backing particulate active material, thermal decomposition, pyrolysis
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/139—Processes of manufacture
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y02E60/12—
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
    • Y02P70/54—

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

전극 집전체의 무지부에 주름 형성을 억제하는 이차전지 전극 제조 방법 및 이에 사용되는 이차전지 전극 제조용 건조기가 개시된다. 개시된 이차전지 전극 제조 방법은, 전극 집전체의 양 측면 중 적어도 한 측면에 전극 활물질을 도포하여 복수의 전극 활물질층을 형성하되, 인접한 한 쌍의 전극 활물질층 사이에 전극 활물질이 없어 전극 집전체의 측면이 노출되는 무지부가 형성되도록 하는 전극 활물질 도포 단계, 전극 활물질이 도포된 전극 집전체를 가열하여 전극 활물질층을 건조 및 경화시키는 가열 건조 단계, 및 가열 건조 단계 이후에 전극 집전체의 무지부를 상온(常溫)보다 낮은 온도로 냉각시키는 무지부 냉각 단계를 구비하고, 가열 건조 단계와 무지부 냉각 단계 사이에 전극 집전체가 상온 환경에 노출되지 않는다.

Description

이차전지 전극 제조용 건조기{Dryer used in manufacturing electrode of secondary battery}
본 발명은 전극 집전체 상에 전극 활물질이 도포된 이차전지 전극을 제조하는 방법과 이에 사용되는 이차전지 전극 제조용 건조기에 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 활물질층 사이는 10 내지 30mm 정도 이격된다. 이렇게 인접한 전극 활물질층 사이에 전극 활물질이 도포되지 않은 영역을 무지부라 한다.
복수의 전극 활물질층이 도포된 전극 집전체가 건조기를 통과하면서 상기 복수의 전극 활물질층이 건조 경화된다. 건조기를 통과하여 나온 이차전지 전극은 상온에 노출되며, 상온 환경에서 경화된 전극 활물질층이 수축한다. 그런데, 상기 전극 활물질층이 수축하면서 발생한 응력이 전극 집전체의 무지부로 작용하여 상기 무지부에 많은 주름이 형성된다. 상기 무지부에 형성된 주름은 전극 집전체의 물성을 약화시키고, 전극 집전체의 찢어짐이나 깊은 주름을 야기하여 불량 전극을 증가시키고, 양품 전극의 생산성을 저하시키며, 이차전지의 성능도 저하시킨다.
대한민국 등록특허공보 제10-1191627호
본 발명은, 전극 집전체의 무지부에 주름 형성을 억제하는 이차전지 전극 제조 방법 및 이에 사용되는 이차전지 전극 제조용 건조기를 제공한다.
본 발명은, 전극 집전체의 양 측면 중 적어도 한 측면에 전극 활물질을 도포하여 복수의 전극 활물질층을 형성하되, 인접한 한 쌍의 전극 활물질층 사이에 상기 전극 활물질이 없어 상기 전극 집전체의 측면이 노출되는 무지부가 형성되도록 하는 전극 활물질 도포 단계, 상기 전극 활물질이 도포된 전극 집전체를 가열하여 상기 전극 활물질층을 건조 및 경화시키는 가열 건조 단계, 및 상기 가열 건조 단계 이후에 상기 전극 집전체의 무지부를 상온(常溫)보다 낮은 온도로 냉각시키는 무지부 냉각 단계를 구비하고, 상기 가열 건조 단계와 상기 무지부 냉각 단계 사이에 상기 전극 집전체가 상온 환경에 노출되지 않는 이차전지 전극 제조 방법을 제공한다.
상기 가열 건조 단계는, 상기 전극 활물질이 도포된 전극 집전체를 전기 에너지 공급에 의해 발열하는 발열체의 복사열로 가열하는 단계를 구비할 수 있다.
상기 무지부 냉각 단계는 상온보다 낮은 온도로 냉각된 공기를 상기 무지부에 토출하는 단계를 구비할 수 있다.
상기 냉각된 공기의 온도는 -10 내지 30℃ 이고, 상기 냉각된 공기의 상대 습도는 30% 보다 크지 않을 수 있다.
또한 본 발명은, 양 측면 중 적어도 한 측면에 전극 활물질 도포에 의한 복수의 전극 활물질층이 형성되되, 인접한 한 쌍의 전극 활물질층 사이에 상기 전극 활물질이 없는 무지부가 형성된 전극 집전체가 진행하며 통과하는 것으로, 일 측과 타 측에 상기 전극 집전체가 들어가는 입구와 상기 전극 집전체가 나가는 출구가 마련된 하우징(housing), 상기 하우징 내부에 설치되며, 상기 전극 활물질이 도포된 전극 집전체를 가열하는 적어도 하나의 발열체, 상기 하우징 외부의 공기를 상온(常溫)보다 낮은 온도로 냉각시키는 에어 컨디셔너(air conditioner), 및 상기 하우징 내부에 설치되며, 상기 전극 집전체의 무지부에 상기 에어 컨디셔너에 의해 냉각된 공기를 토출하는 냉기 토출 노즐(nozzle)을 구비하고, 상기 냉기 토출 노즐은 상기 전극 집전체의 진행 방향을 따라 상기 적어도 하나의 발열체보다 하류에 배치될 수 있다.
본 발명의 이차전지 제조용 건조기는, 상기 하우징 내부에서 상기 냉기 토출 노즐이 배치된 공간을 상기 적어도 하나의 발열체가 배치된 공간과 구분하여 상기 두 공간 사이의 열 교환을 억제하는 열 차단벽을 더 구비할 수 있다.
상기 무지부와 상기 냉기 토출 노즐은, 일대일로 대응되고 아래위로 정렬될 수 있다.
상기 무지부의 폭과 상기 냉기 토출 노즐의 토출구의 폭의 차이는 상기 무지부의 폭의 20%를 넘지 않을 수 있다.
상기 냉각된 공기의 온도는 -10 내지 30℃ 이고, 상기 냉각된 공기의 상대 습도는 30% 보다 크지 않을 수 있다.
본 발명에 의하면, 건조기 내부에서 전극 집전체의 무지부가 고온으로 가열되었다가 상온(常溫)보다 낮은 온도로 급격히 냉각되며, 무지부의 조직이 빠르게 굳어진다. 따라서, 전극 집전체 상에 적층된 전극 활물질층이 수축하더라도 그 응력이 굳어진 무지부에 미치는 영향이 최소화되어 상기 무지부에 주름 형성도 억제된다. 이에 따라, 이차전지 전극 불량이 감소하고, 양품인 이차전지 전극의 생산성이 향상되며, 이차전지 성능도 개선된다.
도 1은 이차전지 전극의 일 예를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이차전지 전극 제조 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이차전지 전극 제조용 건조기를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 도 3을 IV-IV에 따라 절개 도시한 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른, 이차전지 전극 제조 방법 및 이차전지 전극 제조용 건조기를 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 1은 이차전지 전극의 일 예를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이차전지 전극 제조 방법을 나타낸 플로우 차트이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이차전지 전극 제조용 건조기를 개략적으로 도시한 도면이며, 도 4는 도 3을 IV-IV에 따라 절개 도시한 단면도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 이차전지 전극(1)은 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.
도 1에 도시된 전극(1)은 양극일 수도 있고 음극일 수도 있다. 양극용 전극 집전체(2)와 음극용 전극 집전체(2)는 통상적으로, 3 내지 100 ㎛의 두께를 갖는 금속 재질의 포일(foil)일 수 있다. 양극용 전극 집전체(2)는 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 집전체(2)는 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(2) 또는 음극용 전극 집전체(2)는 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.
본 발명의 실시예에 따른 이차전지 전극 제조 방법은 전극 활물질 도포 단계(S10), 가열 건조 단계(S20), 및 무지부 냉각 단계(S30)를 구비한다. 전극 활물질 도포 단계(S10), 가열 건조 단계(S20), 및 무지부 냉각 단계(S30)는 롤투롤(roll-to-roll) 방식으로 전극 집전체(2)가 일 방향으로 진행하는 도중에 순차적으로 수행된다.
전극 활물질 도포 단계(S10)는 전극 집전체(2)의 상측면에 전극 활물질을 도포하여 복수의 전극 활물질층(5)를 형성하는 단계이다. 예를 들어, 그라비아 롤러(gravure roller), 와이어바(wire bar), 슬롯 다이(slot die)와 같은 코터(coater)를 이용하여 전극 집전체(2)의 상측면에 전극 활물질이 도포될 수 있다. 전극 활물질 도포 단계(S10)에서는 복수의 전극 활물질층(5) 중에서 인접한 한 쌍의 전극 활물질층(5) 사이에 전극 활물질이 없어 전극 집전체(2)의 상측면이 부분적으로 노출되는 무지부(4)가 형성된다. 상기 무지부(4)의 폭(WD1)은 예컨대, 10 내지 30mm 일 수 있다. 한편, 도 1에는 전극 집전체(2)의 상측면에만 복수의 전극 활물질층(5)이 형성되지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 전극 집전체(2)의 하측면에만 전극 활물질층이 형성될 수도 있고, 전극 집전체(2)의 상측면과 하측면에 모두 전극 활물질층이 형성될 수도 있다.
가열 건조 단계(S20)는 전극 활물질이 도포되어 복수의 전극 활물질층(5)이 형성된 전극 집전체(2)를 가열하여 복수의 전극 활물질층(5)을 건조 및 경화시키는 단계이다. 또한, 무지부 냉각 단계(S30)는 가열 건조 단계(S20) 이후에 상기 전극 집전체(1)의 무지부(4)를 상온(常溫)보다 낮은 온도로 냉각시키는 단계이다. 상기 가열 건조 단계(S20)와 상기 무지부 냉각 단계(S30)는 도 3에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 건조기(10)를 이용하여 수행될 수 있다.
도 1 내지 도 4를 함께 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 이차전지 전극 제조용 건조기(10)는 복수의 전극 활물질층(5)이 적층된 전극 집전체(2)의 진행 경로 상에 마련된다. 도 3에 도시되진 않았으나, 상기 전극 집전체(2)의 진행 경로를 따라 상기 건조기(10)의 상류에는 전극 활물질을 전극 집전체(2)의 상측면에 도포하는 코터(coater)가 배치되고, 상기 건조기(10)의 하류에는 전극 활물질층(5)이 건조 및 경화되어 완성된 전극(1)이 권취 및 회수되는 전극 회수 롤러가 배치된다.
상기 건조기(10)는 하우징(housing)(11)과, 복수의 발열체(17)와, 에어 컨디셔너(air conditioner)(20)와, 복수의 냉기 토출 노즐(nozzle)(23)과, 열 차단벽(15)을 구비한다. 하우징(11)의 일 측에는 복수의 전극 활물질층(5)이 적층 형성된 전극 집전체(2)가 들어가는 입구(12)가 마련되고, 상기 하우징(11)의 타 측에는 상기 전극 집전체(2)가 나가는 출구(13)가 마련된다. 상기 코터(미도시)를 통과하여 복수의 전극 활물질층(5)이 적층 형성된 전극 집전체(2)는 상기 입구(12)의 전방에 마련된 가이드 롤러(guide roller)(31)에 안내되어 상기 입구(12)를 통해 하우징(11) 내부로 진입한다. 상기 하우징(11) 내부를 통과하여 상기 출구(13)를 통해 하우징(11) 외부로 배출된 전극 집전체(2)는 상기 출구(13)의 후방에 마련된 가이드 롤러(32)에 안내되어 진행하여 상기 전극 회수 롤러(미도시)에 권취된다.
복수의 발열체(17)는 전기 에너지 공급에 의해 발열하는 것으로, 하우징(11) 내부에 설치된다. 구체적으로, 복수의 발열체(17)는 상기 전극 집전체(2)의 진행 방향을 따라 상기 전극 집전체(2)의 위에 배열된다. 상기 복수의 발열체(17)가 발열하면 그 복사열로 전극 집전체(2) 상측면에 적층 형성된 복수의 전극 활물질층(5)이 건조 경화된다. 즉, 도 2의 가열 건조 단계(S20)는, 전극 활물질이 도포된 전극 집전체(2)를 발열체(17)의 복사열로 가열하는 단계를 구비한다. 상기 하우징(11) 내부에서 상기 복수의 발열체(17)가 배치된 공간의 내부 온도는, 예컨대 120 내지 150℃ 일 수 있다. 상기 발열체(17)는 예컨대, 할로겐 램프(halogen lamp)일 수 있다. 복수의 발열체(17)의 복사열이 열 손실을 최소화하면서 전극 집전체(2)에 전달되도록 각 발열체(17)의 상측면을 둘러싸는 열 반사판(19)이 하우징(11)의 내부에 설치될 수 있다.
에어 컨디셔너(20)는 하우징(11) 외부의 공기를 상온(常溫)보다 낮은 온도로 냉각시키고 상기 공기 토출 노즐(23)로 공급한다. 여기서, 상온은 가열하거나 냉각하지 않은 자연 그대로의 기온이다. 냉기 토출 노즐(23)은 하우징(11) 내부에 설치되는 것으로, 상기 전극 집전체(2)의 무지부(4)에 상기 에어 컨디셔너(20)에 의해 냉각된 공기를 토출한다. 상기 냉기 토출 노즐(23)은 상기 전극 집전체(2)의 진행 방향을 따라 복수의 발열체(17)보다 하류에 배치된다.
즉, 도 2의 무지부 냉각 단계(S30)는, 상온보다 낮은 온도로 냉각된 공기를 무지부(4)에 토출하는 단계를 구비한다. 그리고, 하우징(11) 내부에 복수의 발열체(17)와 공기 토출 노즐(23)이 전극 집전체(2)의 진행 방향을 따라 배열되므로, 가열 건조 단계(S20)와 무지부 냉각 단계(S30) 사이에 상기 전극 집전체(2)가 상온 환경에 노출되지 않는다.
상기 냉기 토출 노즐(23)에 의해 토출되는 냉각 공기의 온도는 -10 내지 30℃ 일 수 있다. 전극(1)에 수분이 침투하면 이차전지의 성능이 저하될 수 있으므로, 상기 냉각 공기는 상대 습도가 30% 보다 크지 않은 건조 공기인 것이 바람직하다. 상기 에어 컨디셔너(20)는 상기 냉각 공기의 온도와 상대 습도를 조정 가능하도록 구성될 수 있다.
냉기 토출 노즐(23)은 전극 집전체(2)의 무지부(4)와 일대일로 대응되고, 아래위로 정렬된다. 도 1 및 도 4에 도시된 전극 집전체(2)에서 X축과 평행하게 연장되고 서로 이격된 무지부(4)가 3줄이 존재하므로, 냉기 토출 노즐(23)도 이에 대응되게 3개가 구비되고, 상기 3개의 냉기 토출 노즐(23)은 Y축과 평행한 방향으로 이격되어 배치된다.
상기 전극 활물질층(5)에는 냉각된 공기가 토출되어도 무지부(4)의 주름 형성 억제에 도움이 되지 않으므로, 냉기 토출 노즐(23)의 토출구(25)의 폭(WD2)과 상기 무지부(4)의 폭(WD1)은 실질적으로 같다. 또는, 상기 무지부(4)의 폭(WD1)과 상기 냉기 토출 노즐(23)의 폭(WD2)의 차이는 상기 무지부(4)의 폭(WD1)의 20%를 넘지 않는다.
한편, 무지부(4)뿐만 아니라 전극 집전체(2)의 폭 방향으로 양 측 단부(3)에도 전극 활물질이 도포되지 않아 전극 집전체(2)의 상측면이 부분적으로 노출될 수 있다. 그러나, 상기 단부(3)의 모서리는 구속되지 않는 자유단(端)이므로, 건조기(10)를 통과한 전극(1)의 전극 활물질층(5)이 상온 환경에서 수축되어 상기 단부(3)에 응력이 작용하면 그 응력에 대응되게 늘어나거나 단축될 뿐이고 상기 단부(3)에 주름이 형성되지는 않는다. 따라서, 상기 건조기(10)는 상기 전극 집전체(2)의 단부(3)에 냉각된 공기를 토출하는 냉기 토출 노즐을 구비하지 않을 수 있다.
열 차단벽(15)은 하우징(11) 내부에서 3개의 냉기 토출 노즐(23)이 배치된 공간을 복수의 발열체(17)가 배치된 공간과 구분하기 위하여 하우징(11) 내부에 설치된 벽이다. 상기 열 차단벽(15)이 상기 3개의 냉기 토출 노즐(23)이 배치된 공간과 상기 복수의 발열체(17)가 배치된 공간 사이의 열 교환을 억제하지만, 상기 열 차단벽(15)이 하우징(11) 내부에서 전극 집전체(2)의 진행을 가로막지는 않는다. 따라서, 상기 복수의 발열체(17)가 배치된 공간에서는 발열체(17)의 복사열에 의한 전극 활물질층(5)의 건조 경화 효율이 향상되고, 상기 3개의 냉기 토출 노즐(23)이 배치된 공간에서는 냉각 공기 토출에 의한 무지부(4)의 급속 냉각 효율이 향상된다.
이상에서 설명한 이차전지 전극 제조 방법 및 이차전지 전극 제조용 건조기(10)는 상기 건조기(10) 내부에서 전극 집전체(2)의 무지부(4)가 고온으로 가열되었다가 상온(常溫)보다 낮은 온도로 급격히 냉각되며, 무지부(4)의 조직이 빠르게 굳어진다. 따라서, 이차전지 전극(1)이 건조기(10)의 밖으로 배출되어 전극 집전체(2) 상에 적층된 전극 활물질층(5)이 수축하더라도, 그 응력이 냉각 공기 투입으로 이미 굳어진 무지부(4)에 미치는 영향이 최소화되어 상기 무지부(4)에 주름 형성도 억제된다. 이에 따라, 이차전지 전극의 불량율이 저하되고, 양품인 이차전지 전극의 생산성이 향상되며, 이차전지의 성능도 개선된다.
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.
1: 전극 2: 전극 집전체
4: 무지부 5: 전극 활물질층
10: 건조기 11: 하우징
15: 열 차단벽 17: 발열체
20: 에어 컨디셔너 23: 냉기 토출 노줄

Claims (9)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 양 측면 중 적어도 한 측면에 전극 활물질 도포에 의한 복수의 전극 활물질층이 형성되되, 인접한 한 쌍의 전극 활물질층 사이에 상기 전극 활물질이 없는 무지부가 형성된 전극 집전체가 진행하며 통과하는 것으로,
    일 측과 타 측에 상기 전극 집전체가 들어가는 입구와 상기 전극 집전체가 나가는 출구가 마련된 하우징(housing); 상기 하우징 내부에 설치되며, 상기 전극 활물질이 도포된 전극 집전체를 가열하는 적어도 하나의 발열체; 상기 하우징 외부의 공기를 상온(常溫)보다 낮은 온도로 냉각시키는 에어 컨디셔너(air conditioner); 및, 상기 하우징 내부에 설치되며, 상기 전극 집전체의 무지부에 상기 에어 컨디셔너에 의해 냉각된 공기를 토출하는 냉기 토출 노즐(nozzle);을 구비하고,
    상기 냉기 토출 노즐은 상기 전극 집전체의 진행 방향을 따라 상기 적어도 하나의 발열체보다 하류에 배치되며,
    상기 무지부와 상기 냉기 토출 노즐은, 일대일로 대응되고 아래위로 정렬된 것을 특징으로 하는 이차전지 전극 제조용 건조기.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 하우징 내부에서 상기 냉기 토출 노즐이 배치된 공간을 상기 적어도 하나의 발열체가 배치된 공간과 구분하여 상기 두 공간 사이의 열 교환을 억제하는 열 차단벽;을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 이차전지 전극 제조용 건조기.
  7. 삭제
  8. 제5 항에 있어서,
    상기 무지부의 폭과 상기 냉기 토출 노즐의 토출구의 폭의 차이는 상기 무지부의 폭의 20%를 넘지 않는 것을 특징으로 하는 이차전지 전극 제조용 건조기.
  9. 제5 항에 있어서,
    상기 냉각된 공기의 온도는 -10 내지 30℃ 이고, 상기 냉각된 공기의 상대 습도는 30% 보다 크지 않은 것을 특징으로 하는 이차전지 전극 제조용 건조기.
KR1020160092522A 2016-07-21 2016-07-21 이차전지 전극 제조용 건조기 KR101810146B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160092522A KR101810146B1 (ko) 2016-07-21 2016-07-21 이차전지 전극 제조용 건조기

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160092522A KR101810146B1 (ko) 2016-07-21 2016-07-21 이차전지 전극 제조용 건조기

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101810146B1 true KR101810146B1 (ko) 2017-12-19

Family

ID=60924207

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160092522A KR101810146B1 (ko) 2016-07-21 2016-07-21 이차전지 전극 제조용 건조기

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101810146B1 (ko)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210061877A (ko) * 2019-11-20 2021-05-28 (주)피엔티 이차전지 음극 제조 장치 및 이차전지 음극 제조 방법
US11094922B2 (en) * 2019-01-31 2021-08-17 Sanyo Electric Co., Ltd. Methods for producing nonaqueous electrolyte secondary battery and electrode thereof
WO2022191411A1 (ko) * 2021-03-08 2022-09-15 주식회사 엘지에너지솔루션 전극 건조 장치
WO2023013984A1 (ko) 2021-08-05 2023-02-09 주식회사 엘지에너지솔루션 전극 제조용 건조 장치 및 이를 이용한 전극의 제조방법
KR20230021577A (ko) 2021-08-05 2023-02-14 주식회사 엘지에너지솔루션 전극 제조용 건조 장치 및 이를 이용한 전극의 제조방법
KR20230067927A (ko) 2021-11-10 2023-05-17 주식회사 엘지에너지솔루션 무지부의 열 주름을 방지할 수 있는 전극 건조 장치
KR20230067929A (ko) 2021-11-10 2023-05-17 주식회사 엘지에너지솔루션 무지부의 열 주름을 방지할 수 있는 전극 시트 건조 장치
WO2023085773A1 (ko) * 2021-11-09 2023-05-19 주식회사 엘지에너지솔루션 전극 제조 장치 및 전극롤

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012172960A (ja) * 2011-02-24 2012-09-10 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 乾燥装置および熱処理システム

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012172960A (ja) * 2011-02-24 2012-09-10 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 乾燥装置および熱処理システム

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11094922B2 (en) * 2019-01-31 2021-08-17 Sanyo Electric Co., Ltd. Methods for producing nonaqueous electrolyte secondary battery and electrode thereof
KR20210061877A (ko) * 2019-11-20 2021-05-28 (주)피엔티 이차전지 음극 제조 장치 및 이차전지 음극 제조 방법
KR102347351B1 (ko) * 2019-11-20 2022-01-05 (주)피엔티 이차전지 음극 제조 장치 및 이차전지 음극 제조 방법
WO2022191411A1 (ko) * 2021-03-08 2022-09-15 주식회사 엘지에너지솔루션 전극 건조 장치
WO2023013984A1 (ko) 2021-08-05 2023-02-09 주식회사 엘지에너지솔루션 전극 제조용 건조 장치 및 이를 이용한 전극의 제조방법
KR20230021577A (ko) 2021-08-05 2023-02-14 주식회사 엘지에너지솔루션 전극 제조용 건조 장치 및 이를 이용한 전극의 제조방법
WO2023085773A1 (ko) * 2021-11-09 2023-05-19 주식회사 엘지에너지솔루션 전극 제조 장치 및 전극롤
KR20230067927A (ko) 2021-11-10 2023-05-17 주식회사 엘지에너지솔루션 무지부의 열 주름을 방지할 수 있는 전극 건조 장치
KR20230067929A (ko) 2021-11-10 2023-05-17 주식회사 엘지에너지솔루션 무지부의 열 주름을 방지할 수 있는 전극 시트 건조 장치
WO2023085654A1 (ko) 2021-11-10 2023-05-19 주식회사 엘지에너지솔루션 무지부의 열 주름을 방지할 수 있는 전극 시트 건조 장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101810146B1 (ko) 이차전지 전극 제조용 건조기
CN105917511B (zh) 层压方法
KR102027616B1 (ko) 리튬 이온 배터리 물질의 마이크로파 건조
US11438998B2 (en) Plasma generating apparatus for secondary battery and lamination system comprising the same
EP1978579A2 (en) Electrode for battery and fabricating method thereof
US11677094B2 (en) Plasma generating apparatus for secondary battery and lamination system comprising the same
JP5834898B2 (ja) 電極製造方法及び電極製造装置
US10563299B2 (en) Heating roller and film production method
JP2017228349A (ja) 二次電池の製造方法
JP2012097917A (ja) 乾燥装置と該装置を用いる二次電池用電極の製造方法
KR20200126767A (ko) 전극 조립체 제조방법과, 이를 통해 제조된 전극 조립체 및 이차전지
JP7482429B2 (ja) 電極の製造方法
KR101782048B1 (ko) 무지부 가열 장치
KR20080084016A (ko) 극판 압연 장치
JP2014173803A (ja) 乾燥装置
JP2014192029A (ja) リチウムイオン電池の製造装置およびリチウムイオン電池の製造方法
KR101914249B1 (ko) 이차전지용 분리막의 제조방법
JP2017091726A (ja) 電極板の製造装置および製造方法
JP2019003725A (ja) 電極の製造方法
US11258073B2 (en) Electrode assembly and method for manufacturing the same
JP2017033746A (ja) 耐熱絶縁層付セパレータ、および耐熱絶縁層付セパレータの製造方法
KR102451540B1 (ko) 미코팅부 형성용 코팅 다이를 구비한 전극 코팅 장치 및 이를 이용한 전극 제조 방법 및 이로부터 제조된 전극
JP5803829B2 (ja) 電極の製造方法
CN220239157U (zh) 烘箱及涂布装置
CN105080810B (zh) 用于干燥电极板的设备

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant