KR102029716B1 - 요철부를 포함하는 가압 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전극활물질을 포함하는 전극 합제가 집전체에 코팅되어 있는 하나 이상의 전극에 하나 이상의 분리막을 적층한 상태에서 열과 압력에 의해 분리막을 전극에 접착하는 가압 장치로서, 상기 전극과 분리막의 적층체에 접촉하여 열과 압력을 인가하는 롤러(Roller)와, 상기 롤러의 일측 단부에 연결되어 롤러의 회전 운동을 유도하는 구동부를 포함하고 있고, 상기 롤러의 표면에는 전극-분리막 적층체에 인가되는 열과 압력의 국부적인 불균일화를 유도하기 위한 요철부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 가압 장치를 제공한다.

Description

요철부를 포함하는 가압 장치 {Pressing Device Including Concavo-Convex Portion}

본 발명은 요철부를 포함하는 가압 장치에 관한 것이다.

모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있으며, 그러한 이차전지 중에서도 높은 에너지 밀도와 방전 전압을 가진 리튬 이차전지에 대한 많은 연구가 행해지고 있고 또한 상용화되어 널리 사용되고 있다.

일반적으로 이차전지는 양극, 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 개재되는 분리막으로 구성된 전극조립체를 적층하거나 권취한 상태로 금속 캔 또는 라미네이트 시트의 전지케이스에 내장한 다음 전해액을 주입하거나 함침시키는 것으로 구성되어 있다.

상기 전극조립체는, 전극활물질을 포함하는 전극 합제를 집전체에 코팅하고 절취하여 단위 전극을 형성하고, 상기 단위 전극에 분리막을 적층한 상태에서 열과 압력에 의해 분리막을 전극에 접착하는 라미네이션(lamination) 공정을 거쳐 제조된다.

이와 같이 제조된 전극조립체는 상기한 바와 같이 전지케이스에 내장되어 전해액을 주입하고 함침시키는 것과 동시에 충방전하는 에이징(aging) 공정을 거치게 된다.

전극조립체에 전해액을 주입하고 함침시키는 에이징 공정은 전체 제조 공정 중 많은 시간을 소요하며, 전극조립체에 대한 전해액 함침률에 따라 전지의 성능이 결정되므로 전체 공정 중 에이징 공정의 중요성을 간과할 수 없다.

따라서, 에이징 공정 중 전극조립체에 대한 전해액 함침량 및 함침 속도를 증가시킬 수 있고, 그에 따라 전체 제조 공정 중 에이징 공정의 소요 시간을 대폭 절감할 수 있는 기술의 필요성이 높은 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 목적은, 에이징 공정 중 전극조립체에 대한 전해액 함침량및 함침 속도를 증가시킬 수 있는 분리막 구조를 형성할 수 있도록, 단위 전극에 분리막을 적층하는 라미네이션 공정 중 분리막에 요철부를 형성하는 가압 장치를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 가압 장치는,

전극활물질을 포함하는 전극 합제가 집전체에 코팅되어 있는 하나 이상의 전극에 하나 이상의 분리막을 적층한 상태에서 열과 압력에 의해 분리막을 전극에 접착하는 가압 장치로서,

상기 전극과 분리막의 적층체에 접촉하여 열과 압력을 인가하는 롤러(Roller)와, 상기 롤러의 일측 단부에 연결되어 롤러의 회전 운동을 유도하는 구동부를 포함하고 있을 수 있고,

상기 롤러의 표면에는 전극-분리막 적층체에 인가되는 열과 압력의 국부적인 불균일화를 유도하기 위한 요철부가 형성되어 있을 수 있다.

상기 구동부는 예를들어 전동 모터로 이루어져 있을 수 있지만, 롤러의 회전 운동을 유도할 수 있는 구동 장치라면 이에 제한되지 않는다.

상기와 같은 구조에 의해 본 발명에 따른 가압 장치는, 롤러의 표면에 전극-분리막 적층체에 불균일화를 유도하기 위한 요철부가 형성되어 있음으로써, 라미네이션 공정 중 전극-분리막 적층체에 요철 형상을 형성할 수 있고, 그에 따라 라미네이션 공정 후 이어지는 에이징 공정에서 전극조립체에 함침되는 전해액량과 전해액의 함침 속도를 증가시킬 수 있다.

본 발명의 하나의 실시예에서, 상기 롤러는 일측 단부로부터 타측 단부 방향으로 수직 단면 상 직경이 감소하는 테이퍼(taper) 구조로 이루어져 있을 수 있다.

구체적으로, 상기 롤러는 원뿔대 형상으로 이루어져 있을 수 있다.

또한, 상기 롤러의 일측 단부의 수직 단면 상 면적은 대향하는 타측 단부의 수직 단면 상 면적의 150 내지 200%의 크기로 이루어져 있을 수 있다. 상기 롤러의 일측 단부의 수직 단면 상 면적이 대향하는 타측 단부의 수직 단면 상 면적의 150 내지 200%의 크기 범위를 초과하는 경우에는, 상기 롤러의 일측 단부로부터 타측 단부로의 경사각이 커지게 되므로, 라미네이션 공정 중 상기 롤러의 상기 전극-분리막 적층체에 대한 인가 압력이 불균일하게 분포될 수 있다.

본 발명에 따른 요철부의 하나의 실시예에서, 상기 요철부는 롤러의 회전 방향을 따라 등간격으로 이격되어 있는 복수의 요철 스트립들로 이루어져 있을 수 있다. 상기 요철 스트립은 직선형 구조로 이루어져 있을 수 있다. 또한, 부분적으로 지그재그 구조가 추가로 형성되어 있는 구조로 이루어져 있을 수 있다. 상기 요철 스트립은 곡선형 구조로 이루어져 있을 수 있으며, 구체적으로 사인(sine)파 형상으로 이루어져 있을 수 있다.

상기 요철부의 하나의 구체적인 예에서, 상기 요철 스트립들은 빗살무늬 형상을 이루고 있을 수 있다.

구체적으로, 상기 요철 스트립들은 롤러의 수평축에 대해 60도 내지 70도의 기울기로 형성되어 있을 수 있다. 상기 요철 스트립의 롤러의 수평축에 대한 기울기가 60도 미만일 경우에는, 상기 요철 스트립과 롤러의 회전 방향이 이루는 각이 커지므로, 요철 스트립에 의해 롤러의 회전 운동이 억제될 수 있으며, 그에 따라 롤러의 전극-분리막 적층체에 가해지는 압력이 줄어들 수 있으며, 이는 전극-분리막 적층체에 불균일화를 유도하기 위한 요철부가 소망하는 형상으로 완전히 형성되지 못할 수 있다.

상기 요철 스트립의 하나의 구체적인 예로서, 상기 요철 스트립들은 롤러의 표면으로부터 돌출되어 있는 구조로 이루어져 있을 수 있다. 따라서, 전극-분리막 적층체에 형성되는 요철 형상은 분리막 표면에 상기 요철 스트립에 대응하는 만입부들이 형성될 수 있다.

구체적으로, 상기 요철 스트립들의 높이는 롤러의 직경을 기준으로 1% 내지 3%의 크기로 이루어져 있을 수 있다. 상기 요철 스트립들의 높이가 롤러의 직경을 기준으로 1% 미만일 경우에는, 전극-분리막 적층체에 형성되는 만입부들의 깊이가 얕게 형성되어 에이징 공정에서 소망하는 전해액 함침률 및 함침 시간을 달성하기 어려울 수 있다. 반면에, 상기 요철 스트립들의 높이가 롤러의 직경을 기준으로 3%의 크기를 초과하는 경우에는, 전극 및 분리막의 요철 스트립 부위에서의 접착 압력이 집중되어, 전극 및 분리막이 손상되는 문제가 발생할 수 있다.

상기 요철 스트립의 또 하나의 구체적인 예로서, 상기 요철 스트립들은 롤러의 표면으로부터 만입되어 있는 구조로 이루어져 있을 수 있다. 따라서, 전극-분리막 적층체에 형성되는 요철 형상은 분리막 표면에서 상기 요철 스트립에 대응하는 부위를 제외한 나머지 표면이 만입되어 있는 양각 구조로 형성될 수 있다.

구체적으로, 상기 요철 스트립들은 롤러의 수직 단면 상 직경을 기준으로 1% 내지 3%의 깊이로 만입되어 있을 수 있다. 상기 요철 스트립들의 깊이가 롤러의 직경을 기준으로 1% 미만일 경우에는, 전극-분리막 적층체에 형성되는 돌출부들의 높이가 낮게 형성되어 에이징 공정에서 소망하는 전해액 함침률 및 함침 시간을 달성하기 어려울 수 있다. 반면에, 상기 요철 스트립들의 높이가 롤러의 직경을 기준으로 3%의 크기를 초과하는 경우에는, 전극 및 분리막의 요철 스트립 부위를 제외한 표면에 접착 압력이 집중되어, 전극 및 분리막이 손상되는 문제가 발생할 수 있다.

본 발명은 또한 상기 가압 장치에 의해 제조된 하나 이상의 전극과 하나 이상의 분리막이 접한 적층체를 단위셀로 포함하는 전극조립체를 제공한다.

상기 전극조립체는 복수의 단위셀들이 분리필름에 의해 권취되어 있는 스택-폴딩형 구조로 이루어져 있을 수 있다.

상기 스택/폴딩형 전극 구조에 대해 상술하면 다음과 같다.

스택/폴딩형 구조의 단위셀은, 양극과 음극이 대면하는 구조로, 둘 이상의 극판들이 적층되어 있는 유닛셀들을 둘 이상 포함하고, 중첩되지 않은 형태로 하나 이상의 분리필름으로 유닛셀들을 권취하거나, 또는 유닛셀의 크기로 분리필름을 절곡하여 유닛셀들 사이에 개재함으로써 제조될 수 있다.

경우에 따라서는, 양극과 음극이 대면하는 구조로, 임의의 유닛셀들 사이 및/또는 최외측 유니셀의 외면에 하나 이상의 단일 극판이 추가로 포함될 수도 있다.

상기 유닛셀은 양측 최외곽의 극판들이 동일한 전극을 가진 S형 유닛셀과, 양측 최외곽의 극판들이 반대 전극을 가진 D형 유닛셀일 수 있다.

상기 S형 유닛셀은, 양측 최외곽의 극판들이 양극인 SC형 유닛셀과, 양측 최외곽의 극판들이 음극인 SA형 유닛셀일 수 있다.

본 발명은 또한 상기 전극조립체를 전해액과 함께 전지케이스에 내장하고 밀봉하여 제조되는 전지셀을 제공한다.

상기 전지셀은 리튬 이차전지일 수 있고, 구체적으로 리튬 이온 전지 또는 리튬 이온 폴리머 전지일 수 있다.

일반적으로, 리튬 이차전지는 양극, 음극, 분리막, 및 리튬염 함유 비수 전해액으로 구성되어 있다.

상기 양극은, 예를 들어, 양극 집전체 상에 양극 활물질, 도전재 및 바인더의 혼합물을 도포한 후 건조하여 제조되며, 필요에 따라서는, 상기 혼합물에 충진제를 더 첨가하기도 한다.

상기 양극 활물질은 리튬 코발트 산화물(LiCoO₂), 리튬 니켈 산화물(LiNiO₂) 등의 층상 화합물이나 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 화합물; 화학식 Li_1+xMn_2-xO₄ (여기서, x 는 0 ~ 0.33 임), LiMnO₃, LiMn₂O₃, LiMnO₂ 등의 리튬 망간 산화물; 리튬 동 산화물(Li₂CuO₂); LiV₃O₈, LiFe₃O₄, V₂O₅, Cu₂V₂O₇ 등의 바나듐 산화물; 화학식 LiNi_1-xM_xO₂ (여기서, M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B 또는 Ga 이고, x = 0.01 ~ 0.3 임)으로 표현되는 Ni 사이트형 리튬 니켈 산화물; 화학식 LiMn_2-xM_xO₂ (여기서, M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn 또는 Ta 이고, x = 0.01 ~ 0.1 임) 또는 Li₂Mn₃MO₈ (여기서, M = Fe, Co, Ni, Cu 또는 Zn 임)으로 표현되는 리튬 망간 복합 산화물; 화학식의 Li 일부가 알칼리토금속 이온으로 치환된 LiMn₂O₄; 디설파이드 화합물; Fe₂(MoO₄)₃ 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.

상기 도전재는 통상적으로 양극 활물질을 포함한 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 도전재는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스키; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 사용될 수 있다.

상기 바인더는 활물질과 도전재 등의 결합과 집전체에 대한 결합에 조력하는 성분으로서, 통상적으로 양극 활물질을 포함하는 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 바인더의 예로는, 폴리불화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 브티렌 고무, 불소 고무, 다양한 공중합체 등을 들 수 있다.

상기 충진제는 양극의 팽창을 억제하는 성분으로서 선택적으로 사용되며, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 섬유상 재료라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올리핀계 중합체; 유리섬유, 탄소섬유 등의 섬유상 물질이 사용된다.

상기 음극은 음극 집전체 상에 음극 활물질을 도포, 건조하여 제작되며, 필요에 따라, 앞서 설명한 바와 같은 성분들이 선택적으로 더 포함될 수도 있다.

상기 음극 활물질로는, 예를 들어, 난흑연화 탄소, 흑연계 탄소 등의 탄소; Li_xFe₂O₃(0≤x≤1), Li_xWO₂(0≤x≤1), Sn_xMe_1-xMe'_yO_z (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me': Al, B, P, Si, 주기율표의 1족, 2족, 3족 원소, 할로겐; 0<x≤1; 1≤y≤3; 1≤z≤8) 등의 금속 복합 산화물; 리튬 금속; 리튬 합금; 규소계 합금; 주석계 합금; SnO, SnO₂, PbO, PbO₂, Pb₂O₃, Pb₃O₄, Sb_2O3, Sb₂O₄, Sb₂O₅, GeO, GeO₂, Bi₂O₃, Bi₂O₄, and Bi₂O₅ 등의 금속 산화물; 폴리아세틸렌 등의 도전성 고분자; Li-Co-Ni 계 재료 등을 사용할 수 있다.

상기 분리막은 양극과 음극 사이에 개재되며, 높은 이온 투과도와 기계적 강도를 가지는 절연성의 얇은 박막이 사용된다. 분리막의 기공 직경은 일반적으로 0.01 ~ 10 ㎛이고, 두께는 일반적으로 5 ~ 300 ㎛이다. 이러한 분리막으로는, 예를 들어, 내화학성 및 소수성의 폴리프로필렌 등의 올레핀계 폴리머; 유리섬유 또는 폴리에틸렌 등으로 만들어진 시트나 부직포 등이 사용된다. 전해질로서 폴리머 등의 고체 전해질이 사용되는 경우에는 고체 전해질이 분리막을 겸할 수도 있다.

리튬염 함유 비수계 전해액은, 극성 유기 전해액과 리튬염으로 이루어져 있다. 전해액으로는 비수계 액상 전해액, 유기 고체 전해질, 무기 고체 전해질 등이 사용된다.

상기 비수계 액상 전해액으로는, 예를 들어, N-메틸-2-피롤리디논, 프로필렌 카르보네이트, 에틸렌 카르보네이트, 부틸렌 카르보네이트, 디메틸 카르보네이트, 디에틸 카르보네이트, 감마-부틸로 락톤, 1,2-디메톡시 에탄, 테트라히드록시 프랑(franc), 2-메틸 테트라하이드로푸란, 디메틸술폭시드, 1,3-디옥소런, 포름아미드, 디메틸포름아미드, 디옥소런, 아세토니트릴, 니트로메탄, 포름산 메틸, 초산메틸, 인산 트리에스테르, 트리메톡시 메탄, 디옥소런 유도체, 설포란, 메틸 설포란, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 프로필렌 카르보네이트 유도체, 테트라하이드로푸란 유도체, 에테르, 피로피온산 메틸, 프로피온산 에틸 등의 비양자성 유기용매가 사용될 수 있다.

상기 유기 고체 전해질로는, 예를 들어, 폴리에틸렌 유도체, 폴리에틸렌 옥사이드 유도체, 폴리프로필렌 옥사이드 유도체, 인산 에스테르 폴리머, 폴리 에지테이션 리신(agitation lysine), 폴리에스테르 술파이드, 폴리비닐 알코올, 폴리 불화 비닐리덴, 이온성 해리기를 포함하는 중합체 등이 사용될 수 있다.

상기 무기 고체 전해질로는, 예를 들어, Li₃N, LiI, Li₅NI₂, Li₃N-LiI-LiOH, LiSiO₄, LiSiO₄-LiI-LiOH, Li₂SiS₃, Li₄SiO₄, Li₄SiO₄-LiI-LiOH, Li₃PO₄-Li₂S-SiS₂ 등의 Li의 질화물, 할로겐화물, 황산염 등이 사용될 수 있다.

상기 리튬염은 상기 비수계 전해질에 용해되기 좋은 물질로서, 예를 들어, LiCl, LiBr, LiI, LiClO₄, LiBF₄, LiB₁₀Cl₁₀, LiPF₆, LiCF₃SO₃, LiCF₃CO₂, LiAsF₆, LiSbF₆, LiAlCl₄, CH₃SO₃Li, CF₃SO₃Li, (CF₃SO₂)₂NLi, 클로로 보란 리튬, 저급 지방족 카르본산 리튬, 4 페닐 붕산 리튬, 이미드 등이 사용될 수 있다.

또한, 비수계 전해액에는 충방전 특성, 난연성 등의 개선을 목적으로, 예를 들어, 피리딘, 트리에틸포스파이트, 트리에탄올아민, 환상 에테르, 에틸렌 디아민, n-글라임(glyme), 헥사 인산 트리 아미드, 니트로벤젠 유도체, 유황, 퀴논 이민 염료, N-치환 옥사졸리디논, N,N-치환 이미다졸리딘, 에틸렌 글리콜 디알킬 에테르, 암모늄염, 피롤, 2-메톡시 에탄올, 삼염화 알루미늄 등이 첨가될 수도 있다. 경우에 따라서는, 불연성을 부여하기 위하여, 사염화탄소, 삼불화에틸렌 등의 할로겐 함유 용매를 더 포함시킬 수도 있고, 고온 보존 특성을 향상시키기 위하여 이산화탄산 가스를 더 포함시킬 수도 있다.

본 발명은 또한 상기 전지셀을 둘 이상 포함하고 있는 전지팩을 제공한다.

본 발명은 또한 상기 전지팩을 전원으로 포함하고 있는 디바이스를 제공한다.

상기 디바이스는 휴대폰, 웨어러블 전자기기, 휴대용 컴퓨터, 스마트 패드, 넷북, LEV(Light Electronic Vehicle), 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 및 전력저장장치로부터 선택되는 것일 수 있다.

이들 디바이스의 구조 및 그것의 제작 방법은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 자세한 설명은 생략한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 가압 장치는, 롤러의 표면에 전극-분리막 적층체에 불균일화를 유도하기 위한 요철부가 형성되어 있음으로써, 라미네이션 공정 중 전극-분리막 적층체에 요철 형상을 형성할 수 있고, 그에 따라 라미네이션 공정 후 이어지는 에이징 공정에서 전극조립체에 함침되는 전해액량과 전해액의 함침 속도를 증가시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 가압 장치의 사시도이다;
도 2는 도 1의 롤러의 우측 정면도이다;
도 3은 도 1의 롤러의 측면도이다;
도 4는 도 1의 롤러의 수직 단면도이다;
도 5는 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 가압 장치의 롤러의 수직 단면도이다.

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.

도 1에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 가압 장치의 사시도가 모식적으로 도시되어 있다.

도 1을 참조하면, 가압 장치(100)는 롤러(110)와 구동부(도시 하지 않음)로 이루어져 있다. 구동부는 롤러(110)의 좌측 단부(111)에 연결되어 롤러의 회전 운동을 유도하며, 일반적으로 사용되는 전동 모터 구조로 이루어져 있으므로 여기서는 그에 대한 설명은 생략하기로 한다.

롤러(110)의 표면에는 전극-분리막 적층체(도시하지 않음)에 인가되는 열과 압력의 국부적인 불균일화를 유도하기 위한 요철 스트립(130)이 형성되어 있다.

롤러(110)는 좌측 단부(111)로부터 우측 단부(112) 방향으로 수직 단면 상 직경이 감소하는 테이퍼 구조로 이루어져 있다. 즉, 롤러는 원뿔대 형상으로 이루어져 있다.

도 2에는 도 1의 롤러의 우측 정면도가 모식적으로 도시되어 있다.

도 2를 도 1과 함께 참조하면, 롤러(110)의 좌측 단부(111)의 수직 단면 상 면적은 대향하는 우측 단부(112)의 수직 단면 상 면적의 150%의 크기로 이루어져 있다.

도 3에는 도 1의 롤러의 측면도가 모식적으로 도시되어 있다.

도 3을 도 1과 함께 참조하면, 롤러(110)의 회전 방향을 따라 등간격으로 이격되어 복수의 요철 스트립(130)들이 형성되어 있다.

요철 스트립(130)들은 빗살무늬 형상으로 이루어져 있다. 구체적으로, 요철 스트립(130)들은 롤러(110)의 수평축(A)에 대해 70도의 기울기(a)로 형성되어 있다.

도 4에는 도 1의 롤러의 수직 단면도가 모식적으로 도시되어 있다.

도 4를 도 1과 함께 참조하면, 요철 스트립(130)은 롤러(110)의 표면으로부터 돌출되어 있는 구조로 이루어져 있다. 요철 스트립(130)의 높이(H1)는 롤러의 직경(D1)을 기준으로 3%의 크기로 이루어져 있다.

도 5에는 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 가압 장치의 롤러의 수직 단면도가 모식적으로 도시되어 있다.

도 5를 참조하면, 요철 스트립(230)은 롤러(210)의 표면으로부터 만입되어 있는 구조로 이루어져 있다. 요철 스트립(230)은 롤러(210)의 수직 다면 상 직경(D2)을 기준으로 3%의 깊이(D3)로 만입되어 있다. 요철 스트립의 만입 구조를 제외한 나머지 구조는 도 1 내지 도 3에서 설명한 실시예들의 구조와 동일하므로, 이에 관한 기타 자세한 설명은 생략 하기로 한다.

이상 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.

Claims (17)

1. 전극활물질을 포함하는 전극 합제가 집전체에 코팅되어 있는 하나 이상의 전극에 하나 이상의 분리막을 적층한 상태에서 열과 압력에 의해 분리막을 전극에 접착하는 가압 장치로서,
   상기 전극과 분리막의 적층체에 접촉하여 열과 압력을 인가하는 롤러(Roller)와, 상기 롤러의 일측 단부에 연결되어 롤러의 회전 운동을 유도하는 구동부를 포함하고 있고,
   상기 롤러의 표면에는 전극-분리막 적층체에 인가되는 열과 압력의 국부적인 불균일화를 유도하기 위한 요철부가 형성되어 있으며,
   상기 요철부는 롤러의 회전 방향을 따라 등간격으로 이격되어 있는 복수의 요철 스트립들로 이루어져 있고,
   상기 요철 스트립들은 롤러의 표면으로부터 돌출 또는 만입되어 있는 구조이며, 그 높이가 롤러의 수직 단면 상 직경을 기준으로 1% 내지 3%의 길이이고,
   상기 요철 스트립들은 빗살무늬 형상을 이루고 있으며, 롤러의 수평축에 대해 60도 내지 70도의 기울기로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 가압 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 롤러는 일측 단부로부터 타측 단부 방향으로 수직 단면 상 직경이 감소하는 테이퍼(taper) 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 가압 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 롤러는 원뿔대 형상으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 가압 장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 롤러의 일측 단부의 수직 단면 상 면적은 대향하는 타측 단부의 수직 단면 상 면적의 150 내지 200%의 크기인 것을 특징으로 하는 가압 장치.
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