KR102017262B1 - Manufacturing method for secondary battery - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전극 시트의 표면적을 증가시키기 위한 이차전지의 제작방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 전극 시트를 이송시키는 이송 단계, 이송되는 상기 전극 시트를 가열하는 가열 단계, 가열된 상기 전극 시트의 표면에 소정 형상의 패턴을 형성하는 패턴 형성 단계, 패턴이 형성된 상기 전극 시트를 냉각시키는 냉각 단계 및 패턴이 형성된 상기 전극 시트 표면에 활물질을 도포하는 도포 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a method for manufacturing a secondary battery for increasing the surface area of the electrode sheet.
In addition, the present invention is a transfer step of transferring the electrode sheet, a heating step of heating the electrode sheet to be transferred, a pattern forming step of forming a pattern of a predetermined shape on the surface of the heated electrode sheet, the electrode sheet having a pattern And a coating step of applying an active material to the surface of the electrode sheet on which the cooling step of cooling and the pattern are formed.

Description

이차전지의 제작방법{MANUFACTURING METHOD FOR SECONDARY BATTERY}MANUFACTURING METHOD FOR SECONDARY BATTERY}

본 발명은 이차전지의 제작방법에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 전극 시트의 표면적을 증가시키기 위한 이차전지의 제작방법에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery manufacturing method, and more particularly to a secondary battery manufacturing method for increasing the surface area of the electrode sheet.

이차 전지는 일차 전지와는 달리 재충전이 가능하고, 또 소형 및 대용량화 가능성으로 인해 근래에 많이 연구 개발되고 있다.Secondary batteries, unlike primary batteries, can be recharged and have been researched and developed in recent years due to the possibility of miniaturization and large capacity.

이러한 이차전지는 하나의 전지 셀이 팩으로 포장된 형태 또는 전지 셀을 수십 개 연결한 팩 형태로 제작되어 휴대폰, 노트북, 및 전기 자동차의 모터 구동용 전원 등으로 널리 사용되고 있다. The secondary battery is manufactured in a form in which one battery cell is packed in a pack or a pack in which dozens of battery cells are connected, and thus are widely used as a power source for driving a motor of a mobile phone, a notebook, and an electric vehicle.

이차전지의 전극은 활물질 및 도전재가 혼합되어 있는 전극 슬러리(slurry)를 전극 시트 위에 도포하고, 고온의 상태로 건조한 뒤 프레싱 과정을 거쳐 제작된다. The electrode of the secondary battery is manufactured by applying an electrode slurry (mixed slurry) in which an active material and a conductive material are mixed on an electrode sheet, drying at a high temperature, and then pressing.

전극 생산용 슬롯 다이 코터는 전극 슬러리를 전극 시트 위에 도포하기 위한 장치이다.Slot die coaters for electrode production are devices for applying electrode slurry onto electrode sheets.

슬롯 다이 코터라 함은 유동성이 있는　액상의 유체(슬러리, 점착제, Hard Coating제, 세라믹 등)를　무맥동 펌프 또는 피스톤 펌프에 의해 상부 및 하부 슬롯 다이 사이로 공급하여, 액 공급 파이프로부터 공급받은 유체를 원단, 필름, 유리(Glass) 판, 시트(Sheet) 등의 피코팅물 진행방향의 폭 방향으로 일정한 두께로 코팅하는 장치를 말한다.The slot die coater is a fluid-liquid fluid (slurry, adhesive, hard coating, ceramic, etc.) that is supplied between the upper and lower slot dies by a non-pulsating pump or a piston pump to supply the fluid supplied from the liquid supply pipe. Refers to an apparatus for coating to a certain thickness in the width direction of the coating direction, such as the fabric, film, glass plate, sheet, and the like.

도 1은 종래의 슬롯 다이 코터를 개략적으로 도시한 개념도이다.1 is a conceptual diagram schematically showing a conventional slot die coater.

도 1에 도시된 바와 같이, 전극 생산용 슬롯 다이 코터(100)는 슬롯 다이 코터를 전극 생산용으로 적용한 것으로서, 이차 전지의 전극을 만들기 위해 공급 유체인 전극 슬러리(111)를 전극 시트(110) 위에 도포하는 장치를 말한다.As shown in FIG. 1, the slot die coater 100 for electrode production applies a slot die coater for electrode production. An electrode slurry 110, which is a supply fluid, is used to make an electrode of a secondary battery. It is a device to apply on.

이러한 다이 코터를 사용하여 활물질 슬러리를 전극 시트 위에 코팅하는 종래 기술이 대한민국 공개특허공보 제10-2008-0039286호에 공지되어 있다.The prior art of coating an active material slurry on an electrode sheet using such a die coater is known from Republic of Korea Patent Publication No. 10-2008-0039286.

종래의 기술은 전극 시트 표면이 매끈하고 거칠지 않아 겉보기 면적과 실제 표면적이 비슷하다.The conventional technique is that the surface of the electrode sheet is smooth and not rough, so that the apparent area and the actual surface area are similar.

하지만, 활물질을 전극 시트에 코팅할 경우 활물질과 닿는 전극 시트 표면의 실제 접촉면은 겉보기 면적에 비해 작아 활물질을 코팅하기 위한 충분한 면적을 확보할 수 없어 활물질의 접착력이 약하다는 문제점이 있다.However, when the active material is coated on the electrode sheet, the actual contact surface of the surface of the electrode sheet in contact with the active material is smaller than the apparent area, and thus a sufficient area for coating the active material may not be secured, resulting in a weak adhesion of the active material.

따라서 본 발명은 위와 같은 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 과제는 전극 시트에 활물질을 도포할 수 있는 실제 접촉면을 충분히 확보할 수 있는 이차전지의 제작방법을 제공하는 것이다.Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a secondary battery that can ensure a sufficient contact surface to apply the active material to the electrode sheet.

본 발명에 따른 이차전지의 제작방법은 전극 시트를 이송시키는 이송 단계, 이송되는 상기 전극 시트를 가열하는 가열 단계, 가열된 상기 전극 시트의 표면에 소정 형상의 패턴을 형성하는 패턴 형성 단계, 패턴이 형성된 상기 전극 시트를 냉각시키는 냉각 단계 및 패턴이 형성된 상기 전극 시트 표면에 활물질을 도포하는 도포 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The method of manufacturing a secondary battery according to the present invention includes a transfer step of transferring an electrode sheet, a heating step of heating the transferred electrode sheet, a pattern forming step of forming a pattern of a predetermined shape on the surface of the heated electrode sheet, and the pattern is A cooling step of cooling the formed electrode sheet and a coating step of applying an active material to the surface of the electrode sheet formed pattern is characterized in that it comprises.

상기 가열 단계는 전기 히터에 의해 가열할 수 있다.The heating step may be heated by an electric heater.

상기 가열 단계와 상기 패턴 형성 단계는 동시에 수행될 수 있다.The heating step and the pattern forming step may be performed at the same time.

상기 가열 단계는 40℃ ~ 80℃의 온도로 상기 전극 시트를 가열할 수 있다.The heating step may heat the electrode sheet at a temperature of 40 ℃ ~ 80 ℃.

상기 가열 단계와 상기 패턴 형성 단계에서는 히팅 박스 내부에 설치되는 패턴 형성용 롤러가 고온의 환경 속에서 상기 전극 시트에 패턴을 형성할 수 있다.In the heating step and the pattern forming step, a pattern forming roller installed inside the heating box may form a pattern on the electrode sheet in a high temperature environment.

상기 냉각 단계에서는 수냉방식 또는 공냉방식 중 적어도 하나에 의해 상기 전극 시트를 냉각시킬 수 있다.In the cooling step, the electrode sheet may be cooled by at least one of a water cooling method and an air cooling method.

상기 패턴 형성 단계는 상기 전극 시트에 음각 패턴을 형성할 수 있다.The pattern forming step may form an intaglio pattern on the electrode sheet.

상기 패턴 형성 단계는 둘레에 소정의 형상의 패턴이 돌출된 패턴 형성용 롤러를 사용하여 상기 전극 시트에 상기 패턴을 형성할 수 있다.In the pattern forming step, the pattern may be formed on the electrode sheet by using a pattern forming roller with a pattern of a predetermined shape protruding from the periphery.

본 발명에 따르면, 전극 시트에 소정의 패턴을 형성하여 활물질이 도포되는 접촉면을 최대화하는 효과가 있다.According to the present invention, there is an effect of maximizing the contact surface to which the active material is applied by forming a predetermined pattern on the electrode sheet.

본 발명에 따르면, 전극 시트에 활물질이 도포되는 접촉면을 충분히 확보하여 활물질의 접착력을 증가시키는 효과가 있다.According to the present invention, the contact surface to which the active material is applied to the electrode sheet is sufficiently secured, thereby increasing the adhesion of the active material.

본 발명에 따르면, 고온 환경에서 전극 시트에 패턴을 형성하기 때문에 작은 힘으로도 패턴 형성이 가능하게 하는 효과가 있다.According to the present invention, since the pattern is formed on the electrode sheet in a high temperature environment, the pattern can be formed even with a small force.

본 발명에 따르면, 고온 환경에서 전극 시트에 패턴을 형성하기 때문에 패턴 형성의 정교성을 증가시키는 효과가 있다.According to the present invention, since the pattern is formed on the electrode sheet in a high temperature environment, there is an effect of increasing the fineness of the pattern formation.

본 발명에 따르면, 고온 환경에서 전극 시트에 패턴을 형성한 직후 전극 시트를 냉각하기 때문에 전극 시트를 견고하게 하는 효과가 있다.According to the present invention, since the electrode sheet is cooled immediately after the pattern is formed on the electrode sheet in a high temperature environment, there is an effect of hardening the electrode sheet.

도 1은 종래의 슬롯 다이 코터를 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 제작방법을 순차적으로 도시한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 제작 공정을 도시한 공정도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴 형성용 롤러에서 패턴이 보이도록 도시한 정면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 패턴 형성용 롤러에서 패턴이 보이도록 도시한 정면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 패턴 형성용 롤러에서 패턴이 보이도록 도시한 정면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 패턴 형성용 롤러에서 패턴이 보이도록 도시한 정면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차전지의 제작 공정을 도시한 공정도이다.1 is a conceptual diagram schematically showing a conventional slot die coater.
2 is a flowchart sequentially illustrating a method of manufacturing a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
3 is a process diagram illustrating a manufacturing process of a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a front view showing the pattern is visible in the pattern forming roller according to an embodiment of the present invention.
5 is a front view showing the pattern is visible in the pattern forming roller according to another embodiment of the present invention.
Figure 6 is a front view showing the pattern is visible in the pattern forming roller according to another embodiment of the present invention.
Figure 7 is a front view showing the pattern is visible in the pattern forming roller according to another embodiment of the present invention.
8 is a process diagram illustrating a manufacturing process of a secondary battery according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들이 도면에 예시되고 관련된 상세한 설명이 본 명세서에 기재되어 있다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경 및/또는 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용되었다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described the present invention. As the invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and detailed description herein described. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all modifications and / or equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In the description of the drawings, similar reference numerals are used for similar elements.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 제작방법을 순차적으로 도시한 흐름도이다.2 is a flowchart sequentially illustrating a method of manufacturing a secondary battery according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 제작방법은 이송 단계(S1), 가열 단계(S2), 패턴 형성 단계(S3), 냉각 단계(S4) 및 도포 단계(S5)를 포함한다.As shown in Figure 2, the manufacturing method of the secondary battery according to an embodiment of the present invention transfer step (S1), heating step (S2), pattern forming step (S3), cooling step (S4) and coating step ( S5).

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 제작 공정을 도시한 공정도이다.3 is a process diagram illustrating a manufacturing process of a secondary battery according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 이송 단계(S1)는 이차전지의 전극을 제작하기 위한 전극 시트(10)를 이송하는 단계이다.As shown in FIG. 3, the transfer step S1 is a step of transferring the electrode sheet 10 for manufacturing the electrode of the secondary battery.

본 발명에서는 상기 전극 시트(10)를 구리(Cu) 소재의 동박(copper foil)을 일실시예로 하여 설명한다.In the present invention, the electrode sheet 10 will be described by using a copper foil made of copper (Cu) as an embodiment.

하지만, 상기 전극 시트(10)를 동박으로 한정하는 것은 아니며, 이차전지의 전극을 제작하기 위한 소재라면 동박 이외에 알루미늄(Al) 등과 같은 다른 소재를 사용할 수도 있다.However, the electrode sheet 10 is not limited to copper foil, and other materials such as aluminum (Al) may be used in addition to the copper foil as long as it is a material for manufacturing the electrode of the secondary battery.

그리고 전극 시트(10)의 이송 방법을 일 실시예를 들어 설명하면 복수 개의 이송용 롤러(3)를 사용하여 이송할 수 있다.And the transfer method of the electrode sheet 10 will be described by using an embodiment, it can be transferred using a plurality of the transfer roller (3).

하지만, 전극 시트(10)의 이송 방법을 이송용 롤러(3)에 한정하는 것은 아니며 경우에 따라 일반적으로 사용되는 다른 이송수단을 사용할 수도 있다.However, the conveying method of the electrode sheet 10 is not limited to the conveying roller 3, and other conveying means generally used may be used in some cases.

상기 가열 단계(S2)는 상기 이송 단계(S1)에서 이송되는 전극 시트(10)를 가열하기 위한 단계이다.The heating step S2 is a step for heating the electrode sheet 10 transferred in the transfer step S1.

이러한 가열 단계(S2)는 이송되는 전극 시트(10)가 이송 중에 히팅 박스(20)에 의해 가열되게 할 수 있다.This heating step S2 may cause the electrode sheet 10 to be conveyed to be heated by the heating box 20 during the conveyance.

히팅 박스(20)는 하우징 내부에 전기 히터 등과 같은 일반적인 가열장치가 설치되어 전극 시트(10)를 가열시킬 수 있다.In the heating box 20, a general heating device such as an electric heater may be installed in the housing to heat the electrode sheet 10.

상기 패턴 형성 단계(S3)는 상기 가열 단계(S2)에서 가열된 전극 시트(10)에 일정 형상의 패턴(31)을 형성하기 위한 단계이다.The pattern forming step S3 is a step for forming a pattern 31 having a predetermined shape on the electrode sheet 10 heated in the heating step S2.

이때, 상기 가열 단계(S2)는 상기 패턴 형성 단계(S3)에서 전극 시트(10)에 패턴(31)을 원활하게 형성할 수 있도록 전극 시트(10)를 40℃ ~ 80℃의 온도로 가열한다.At this time, the heating step (S2) to heat the electrode sheet 10 to a temperature of 40 ℃ ~ 80 ℃ to smoothly form the pattern 31 on the electrode sheet 10 in the pattern forming step (S3). .

즉, 전극 시트(10)가 가열된 상태에서 전극 시트(10)에 일정 형상의 패턴(31)을 형성하게 되면 상온 상태의 전극 시트(10)에 패턴(31)을 형성하는 것보다 작은 압력으로 패턴(31)을 형성할 수 있으며, 또한 형성된 패턴(31)의 정교성이 증가하게 된다.That is, when the pattern 31 having a predetermined shape is formed on the electrode sheet 10 while the electrode sheet 10 is heated, the pressure is lower than that of forming the pattern 31 on the electrode sheet 10 at room temperature. The pattern 31 can be formed, and the precision of the formed pattern 31 is increased.

여기서 전극 시트(10)를 40℃ 미만으로 가열하게 되면 전극 시트(10)가 충분히 가열되지 않아 가열 효과가 없으며, 80℃를 초과하여 가열하게되면 전극 시트(10)가 변질되어 전극 시트(10)로서의 기능을 잃게된다.Here, when the electrode sheet 10 is heated below 40 ° C., the electrode sheet 10 is not sufficiently heated, and thus there is no heating effect. When the electrode sheet 10 is heated above 80 ° C., the electrode sheet 10 is deteriorated and the electrode sheet 10 is deteriorated. As it loses its functionality.

그리고 패턴 형성 단계(S3)에서 전극 시트(10)에 패턴(31)을 형성하기 위해서 소정 형상의 패턴(31)이 전극 시트(10)와의 접촉면에 형성되는 패턴 형성용 롤러(30)를 사용할 수 있다.In addition, in order to form the pattern 31 on the electrode sheet 10 in the pattern forming step S3, a pattern forming roller 30 in which a pattern 31 having a predetermined shape is formed on a contact surface with the electrode sheet 10 may be used. have.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴 형성용 롤러에서 패턴이 보이도록 도시한 정면도이다.Figure 4 is a front view showing the pattern is visible in the pattern forming roller according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴 형성용 롤러(30)는 롤러의 둘레 표면에 복수 개의 점무늬가 양각으로 배열되고, 이러한 패턴 형성용 롤러(30)가 전극 시트(10) 이송 공정 중에 배치되어 전극 시트(10)의 동박 표면에 소정의 패턴(31)을 음각으로 형성하도록 할 수 있다.As shown in FIG. 4, in the pattern forming roller 30 according to the exemplary embodiment, a plurality of dot patterns are embossed on the circumferential surface of the roller, and the pattern forming roller 30 is formed of an electrode sheet ( 10) may be disposed during the transfer process to form a predetermined pattern 31 intaglio on the surface of the copper foil of the electrode sheet (10).

즉, 전극 시트(10) 이송 공정 중에 배치된 패턴 형성용 롤러(30)가 전극 시트(10)와 접촉하면서 패턴 형성용 롤러(30)의 표면에 양각으로 형성된 점무늬가 이송되는 전극 시트(10)의 동박 표면을 압박하면서 전극 시트(10)의 표면에 연속적으로 점무늬를 음각으로 형성한다.That is, the electrode sheet 10 to which the pattern forming roller 30 disposed during the electrode sheet 10 transfer process contacts the electrode sheet 10 and the dot pattern formed on the surface of the pattern forming roller 30 by embossing is transferred. On the surface of the electrode sheet 10, a dot pattern is engraved continuously on the surface of the electrode foil 10 while pressing.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 패턴 형성용 롤러에서 패턴이 보이도록 도시한 정면도이다.5 is a front view showing the pattern is visible in the pattern forming roller according to another embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴 형성용 롤러(30)는 롤러의 둘레 표면에 복수 개의 다각형 무늬가 양각으로 배열되고, 이러한 패턴 형성용 롤러(30)가 이송되는 전극 시트(10)의 공정 중에 배치되어 전극 시트(10)의 동박 표면에 소정의 패턴(31)을 음각으로 형성하도록 할 수 있다.As shown in FIG. 5, in the pattern forming roller 30 according to an embodiment of the present invention, a plurality of polygonal patterns are embossed on the circumferential surface of the roller, and the pattern forming roller 30 is transferred. It is arrange | positioned during the process of the electrode sheet 10, and can make the predetermined pattern 31 intaglio form on the copper foil surface of the electrode sheet 10. FIG.

즉, 전극 시트(10) 이송 공정 중에 배치된 패턴 형성용 롤러(30)가 전극 시트(10)와 접촉하면서 패턴 형성용 롤러(30)의 표면에 양각으로 형성된 다각형 무늬가 이송되는 전극 시트(10)의 동박 표면을 압박하면서 전극 시트(10)의 표면에 연속적으로 다각형 무늬를 음각으로 형성한다.That is, the electrode sheet 10 in which the polygonal pattern formed on the surface of the pattern forming roller 30 is embossed while the pattern forming roller 30 disposed during the electrode sheet 10 transfer process is in contact with the electrode sheet 10 is transferred. Polygonal pattern is engraved continuously on the surface of the electrode sheet 10 while pressing the copper foil surface of

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 패턴 형성용 롤러에서 패턴이 보이도록 도시한 정면도이다.Figure 6 is a front view showing the pattern is visible in the pattern forming roller according to another embodiment of the present invention.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴 형성용 롤러(30)는 롤러의 둘레 표면에 격자형 무늬가 양각으로 형성되고, 이러한 패턴 형성용 롤러(30)가 이송되는 전극 시트(10)의 공정 중에 배치되어 전극 시트(10)의 동박 표면에 소정의 패턴(31)을 음각으로 형성하도록 할 수 있다.As shown in Figure 6, the pattern forming roller 30 according to an embodiment of the present invention is a grid-shaped pattern is embossed on the circumferential surface of the roller, the electrode for transporting such a pattern forming roller 30 It is arrange | positioned during the process of the sheet | seat 10, and may make the predetermined pattern 31 intaglio form on the copper foil surface of the electrode sheet 10. FIG.

즉, 전극 시트(10) 이송 공정 중에 배치된 패턴 형성용 롤러(30)가 전극 시트(10)와 접촉하면서 패턴 형성용 롤러(30)의 표면에 양각으로 형성된 격자형 무늬가 이송되는 전극 시트(10)의 동박 표면을 압박하면서 전극 시트(10)의 표면에 연속적으로 격자형 무늬를 음각으로 형성한다.That is, the electrode sheet to which the grid-shaped pattern formed by embossing on the surface of the pattern-forming roller 30 is transferred while the pattern-forming roller 30 disposed during the electrode sheet 10 transfer process contacts the electrode sheet 10 ( While pressing the copper foil surface of 10), a lattice pattern is formed in an intaglio form on the surface of the electrode sheet 10 continuously.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 패턴 형성용 롤러에서 패턴이 보이도록 도시한 정면도이다.Figure 7 is a front view showing the pattern is visible in the pattern forming roller according to another embodiment of the present invention.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴 형성용 롤러(30)는 롤러의 둘레 표면에 복수 개의 사선형 무늬가 양각으로 형성되고, 이러한 패턴 형성용 롤러(30)가 이송되는 전극 시트(10)의 공정 중에 배치되어 전극 시트(10)의 동박 표면에 소정의 패턴(31)을 음각으로 형성하도록 할 수 있다.As shown in FIG. 7, in the pattern forming roller 30 according to an embodiment of the present invention, a plurality of diagonal patterns are embossed on the circumferential surface of the roller, and the pattern forming roller 30 is transferred. It is arrange | positioned during the process of the electrode sheet 10 which becomes, and it can make the predetermined pattern 31 intaglio form on the copper foil surface of the electrode sheet 10. FIG.

즉, 전극 시트(10) 이송 공정 중에 배치된 패턴 형성용 롤러(30)가 전극 시트(10)와 접촉하면서 패턴 형성용 롤러(30)의 표면에 양각으로 형성된 사선형 무늬가 이송되는 전극 시트(10)의 동박 표면을 압박하면서 전극 시트(10)의 표면에 연속적으로 사선형 무늬를 음각으로 형성한다.That is, an electrode sheet to which an oblique pattern formed on the surface of the pattern-forming roller 30 is embossed while the pattern-forming roller 30 disposed during the electrode sheet 10 transfer process contacts the electrode sheet 10 ( While pressing the copper foil surface of 10), a diagonal pattern is formed in an intaglio form on the surface of the electrode sheet 10 continuously.

상술한 본 발명의 다양한 실시예와 같이 전극 시트(10)의 동박 표면에 물리적으로 소정 형상의 패턴(31)을 형성함에 따라 동박 표면의 전체 표면적이 넓어져 활물질을 도포할 수 있는 충분한 면적을 확보하여 전극 접착력을 증가시킨다.As in various embodiments of the present invention described above, as the pattern 31 having a predetermined shape is physically formed on the surface of the copper foil of the electrode sheet 10, the entire surface area of the surface of the copper foil is widened to secure a sufficient area for applying the active material. Thereby increasing the electrode adhesion.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차전지의 제작 공정을 도시한 공정도이다.8 is a process diagram illustrating a manufacturing process of a secondary battery according to another embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 가열 단계(S2)와 상기 패턴 형성 단계(S3)는 상기 가열 단계(S2)를 먼저 수행한 후에 상기 패턴 형성 단계(S3)를 나중에 수행할 수 있고, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 가열 단계(S2)와 상기 패턴 형성 단계(S3)를 동시에 수행할 수도 있다.As shown in FIG. 3, the heating step S2 and the pattern forming step S3 may be performed after the heating step S2 first, followed by the pattern forming step S3, and FIG. 8. As shown in FIG. 2, the heating step S2 and the pattern forming step S3 may be simultaneously performed.

여기서 상기 가열 단계(S2)와 상기 패턴 형성 단계(S3)를 동시에 수행하게 되면 이차전지의 제작 공정의 길이를 최소화할 수 있고, 또한 전극 시트(10)의 가열 온도를 40℃ ~ 70℃의 온도로 가열해도 상기 가열 단계(S2)와 상기 패턴 형성 단계(S3)를 순차적으로 수행하였을 경우와 동일한 효과를 기대할 수 있다.In this case, when the heating step S2 and the pattern forming step S3 are performed simultaneously, the length of the secondary battery manufacturing process may be minimized, and the heating temperature of the electrode sheet 10 may be 40 ° C. to 70 ° C. Even when heated to, the same effect as in the case of sequentially performing the heating step (S2) and the pattern forming step (S3) can be expected.

즉, 상기 가열 단계(S2)와 상기 패턴 형성 단계(S3)를 동시에 수행할 시에는 히팅 박스(20) 내부에 패턴 형성용 롤러(30)를 설치하여 전극 시트(10)가 가열과 동시에 패턴 형성용 롤러(30)에 의해 패턴이 형성되기 때문에 상기 가열 단계(S2)와 상기 패턴 형성 단계(S3)를 분리하여 수행할 때보다 작은 온도로도 전극 시트(10)에 패턴을 형성할 수 있는 충분한 온도 조건을 성립할 수 있다.That is, when the heating step S2 and the pattern forming step S3 are performed simultaneously, the pattern forming roller 30 is installed in the heating box 20 to form the electrode sheet 10 at the same time as the pattern is formed. Since the pattern is formed by the roller 30, the heating step S2 and the pattern forming step S3 are sufficient to form the pattern on the electrode sheet 10 even at a lower temperature than when the separation step is performed. Temperature conditions can be established.

여기서 가열 온도가 40℃ 미만일 시에는 전극 시트(10)가 충분히 가열되지 않아 전극 시트(10)에 패턴을 형성하기 위한 가열 효과가 없고, 가열 온도가 70℃ 초과시에는 가열 온도가 40℃ ~ 70℃ 일때에 비해 전극 시트(10)에 패턴을 형성하기 위해 가열하는 효과에 차이가 없어 에너지 낭비이며 전극 시트(10)의 변질 위험이 있다.In this case, when the heating temperature is less than 40 ° C., the electrode sheet 10 is not sufficiently heated so that there is no heating effect for forming a pattern on the electrode sheet 10. When the heating temperature is more than 70 ° C., the heating temperature is 40 ° C. to 70 ° C. There is no difference in the effect of heating to form a pattern on the electrode sheet 10 as compared to when there is a waste of energy and there is a risk of deterioration of the electrode sheet (10).

상기 냉각 단계(S4)는 패턴(31)이 형성된 전극 시트(10)를 냉각시키기 위한 단계이다.The cooling step S4 is a step for cooling the electrode sheet 10 on which the pattern 31 is formed.

즉, 냉각 단계(S4)는 고온의 환경에서 전극 시트(10)에 패턴(31)을 형성한 직후 전극 시트(10)를 냉각하여 전극 시트(10)에 형성된 패턴(31)이 견고하게 유지되도록 한다.That is, the cooling step S4 cools the electrode sheet 10 immediately after forming the pattern 31 on the electrode sheet 10 in a high temperature environment so that the pattern 31 formed on the electrode sheet 10 is firmly maintained. do.

이러한 냉각 단계(S4)는 전극 시트(10) 이송 공정 중에서 패턴 형성용 롤러(30)의 하류 측에 냉각 장치(40)가 배치되어 전극 시트(10)를 냉각시킨다.In the cooling step S4, the cooling device 40 is disposed on the downstream side of the pattern forming roller 30 in the electrode sheet 10 transfer process to cool the electrode sheet 10.

상기 냉각 장치(40)는 공기에 의해 전극 시트(10)를 냉각시키는 공랭식이거나, 물에 의해 전극 시트(10)를 냉각시키는 수냉식을 사용할 수 있으며, 상기 공랭식 또는 수냉식 냉각 장치는 이미 공지된 기술이기 때문에 상세한 설명은 생략한다.The cooling device 40 may be air-cooled to cool the electrode sheet 10 by air, or water-cooled to cool the electrode sheet 10 by water, and the air-cooled or water-cooled cooling device is a known technique. Therefore, detailed description is omitted.

또한, 냉각 장치(40)는 상기 공랭식 또는 수냉식에 의한 방식에 한정되지 않으며, 필요에 따라 상술한 방식 이외에 일반적으로 사용되는 냉각 장치를 사용할 수도 있다.In addition, the cooling apparatus 40 is not limited to the said air-cooling type or water-cooling system, but may use the cooling apparatus generally used other than the above-mentioned system as needed.

상기 도포 단계(S5)는 패턴(31)이 형성된 전극 시트(10) 표면에 활물질을 도포하기 위한 단계이다.The coating step S5 is a step for applying the active material to the surface of the electrode sheet 10 on which the pattern 31 is formed.

전극 시트(10)가 음극을 제작하기 위한 전극 시트일 경우 동박으로 형성되며, 동박에는 음극 활물질인 결정질 탄소, 비정질 탄소, 탄소 복합체, 탄소 섬유와 같은 탄소 재료, 리튬 금속 또는 리튬 합금 등이 도포된다.When the electrode sheet 10 is an electrode sheet for manufacturing a negative electrode, the electrode sheet 10 is formed of copper foil, and a carbon material such as crystalline carbon, amorphous carbon, carbon composite, carbon fiber, lithium metal, or lithium alloy, which is a negative electrode active material, is coated on the copper foil. .

그리고 전극 시트(10)가 양극을 제작하기 위한 전극 시트일 경우 알루미늄 판으로 형성되며, 알루미늄 판에는 양극 활물질인 LiCoO2, LiNiO2, LiMnO2, LiMnO4와 같은 리튬 함유 전이금속 산화물 또는 리튬 칼코게나이드 화합물 등이 도포된다.In addition, when the electrode sheet 10 is an electrode sheet for manufacturing a positive electrode, the electrode sheet 10 is formed of an aluminum plate, and the aluminum plate includes lithium-containing transition metal oxides such as LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiMnO 2 , and LiMnO 4 , or lithium chalcogenides. Nit compound and the like are applied.

상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 전극 시트에 소정의 패턴을 형성하여 활물질이 도포되는 접촉면을 최대화하는 효과가 있다.According to the present invention as described above, there is an effect of maximizing the contact surface to which the active material is applied by forming a predetermined pattern on the electrode sheet.

또한, 본 발명에 따르면, 전극 시트에 활물질이 도포되는 접촉면을 충분히 확보하여 활물질의 접착력을 증가시키는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, the contact surface to which the active material is applied to the electrode sheet is sufficiently secured to increase the adhesion of the active material.

또한, 본 발명에 따르면, 고온 환경에서 전극 시트에 패턴을 형성하기 때문에 작은 힘으로도 패턴 형성이 가능하게 하는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, since the pattern is formed on the electrode sheet in a high temperature environment, there is an effect that the pattern can be formed even with a small force.

또한, 본 발명에 따르면, 고온 환경에서 전극 시트에 패턴을 형성하기 때문에 패턴 형성의 정교성을 증가시키는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, since the pattern is formed on the electrode sheet in a high temperature environment, there is an effect of increasing the fineness of the pattern formation.

또한, 본 발명에 따르면, 고온 환경에서 전극 시트에 패턴을 형성한 직후 전극 시트를 냉각하기 때문에 전극 시트를 견고하게 하는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, since the electrode sheet is cooled immediately after the pattern is formed on the electrode sheet in a high temperature environment, there is an effect of strengthening the electrode sheet.

이상과 같이 본 발명에 따른 이차전지의 제작방법을 예시된 도면을 참고하여 설명하였으나, 본 발명은 이상에서 설명된 실시예와 도면에 의해 한정되지 않으며, 특허청구범위 내에서 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에 의해 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above with reference to the drawings illustrated a method of manufacturing a secondary battery according to the present invention, the present invention is not limited by the embodiments and drawings described above, the present invention to which the invention belongs within the claims Various modifications and variations are possible by those skilled in the art.

3: 이송용 롤러
10: 전극 시트
20: 히팅 박스
30: 패턴 형성용 롤러
31: 패턴
40: 냉각 장치3: feed roller
10: electrode sheet
20: heating box
30: roller for pattern formation
31: pattern
40: cooling system

Claims (8)

전극 시트를 이송시키는 이송 단계(S1);
이송되는 상기 전극 시트를 가열하는 가열 단계(S2);
가열된 상기 전극 시트의 표면에 소정 형상의 패턴을 형성하는 패턴 형성 단계(S3);
패턴이 형성된 상기 전극 시트를 냉각시키는 냉각 단계(S4); 및
패턴이 형성된 상기 전극 시트 표면에 활물질을 도포하는 도포 단계(S5); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지의 제작 방법.A conveying step S1 for conveying the electrode sheet;
A heating step (S2) of heating the electrode sheet being transferred;
A pattern forming step (S3) of forming a pattern of a predetermined shape on the surface of the heated electrode sheet;
A cooling step (S4) of cooling the electrode sheet on which a pattern is formed; And
An application step (S5) of coating an active material on the surface of the electrode sheet on which a pattern is formed; Method of manufacturing a secondary battery comprising a. 청구항 1에 있어서,
상기 가열 단계(S2)는 전기 히터에 의해 가열되는 것을 특징으로 하는 이차전지의 제작 방법.The method according to claim 1,
The heating step (S2) is a manufacturing method of a secondary battery, characterized in that heated by an electric heater. 청구항 1에 있어서,
상기 가열 단계(S2)와 상기 패턴 형성 단계(S3)는 동시에 수행되는 것을 특징으로 하는 이차전지의 제작 방법.The method according to claim 1,
The heating step (S2) and the pattern forming step (S3) is a manufacturing method of a secondary battery, characterized in that performed at the same time. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가열 단계(S2)는 40℃ ~ 80℃의 온도로 상기 전극 시트를 가열하는 것을 특징으로 하는 이차전지의 제작 방법.The method according to any one of claims 1 to 3,
The heating step (S2) is a manufacturing method of a secondary battery, characterized in that for heating the electrode sheet at a temperature of 40 ℃ ~ 80 ℃. 청구항 3에 있어서,
상기 가열 단계(S2)와 상기 패턴 형성 단계(S3)에서는 히팅 박스 내부에 설치되는 패턴 형성용 롤러가 고온의 환경 속에서 상기 전극 시트에 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 이차전지의 제작 방법.The method according to claim 3,
In the heating step (S2) and the pattern forming step (S3), the manufacturing method of the secondary battery, characterized in that the pattern forming roller is formed in the heating box to form a pattern on the electrode sheet in a high temperature environment. 청구항 1에 있어서,
상기 냉각 단계(S4)에서는 수냉방식 또는 공냉방식 중 적어도 하나에 의해 상기 전극 시트를 냉각시키는 것을 특징으로 하는 이차전지의 제작 방법.The method according to claim 1,
In the cooling step (S4), the manufacturing method of the secondary battery, characterized in that for cooling the electrode sheet by at least one of the water cooling method or air cooling method. 청구항 1에 있어서,
상기 패턴 형성 단계(S3)는 상기 전극 시트에 음각 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 이차전지의 제작 방법.The method according to claim 1,
The pattern forming step (S3) is a manufacturing method of a secondary battery, characterized in that to form a negative pattern on the electrode sheet. 청구항 1 또는 청구항 7에 있어서,
상기 패턴 형성 단계(S3)는 둘레에 소정의 형상의 패턴이 돌출된 패턴 형성용 롤러를 사용하여 상기 전극 시트에 상기 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 이차전지의 제작 방법.The method according to claim 1 or 7,
The pattern forming step (S3) is a method of manufacturing a secondary battery, characterized in that for forming the pattern on the electrode sheet using a pattern forming roller with a pattern of a predetermined shape around the periphery.
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