KR102048764B1 - 이차전지용 플라즈마 발생장치 - Google Patents

이차전지용 플라즈마 발생장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102048764B1
KR102048764B1 KR1020170064271A KR20170064271A KR102048764B1 KR 102048764 B1 KR102048764 B1 KR 102048764B1 KR 1020170064271 A KR1020170064271 A KR 1020170064271A KR 20170064271 A KR20170064271 A KR 20170064271A KR 102048764 B1 KR102048764 B1 KR 102048764B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
plasma
feed roller
separator
main body
secondary battery
Prior art date
Application number
KR1020170064271A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180128757A (ko
Inventor
김덕회
김민욱
조주현
구자훈
이상균
Original Assignee
주식회사 엘지화학
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
Priority to KR1020170064271A priority Critical patent/KR102048764B1/ko
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to EP20181376.3A priority patent/EP3735110B1/en
Priority to ES20181376T priority patent/ES2951384T3/es
Priority to JP2019523788A priority patent/JP6777818B2/ja
Priority to PL20181376.3T priority patent/PL3735110T3/pl
Priority to HUE20181376A priority patent/HUE063300T2/hu
Priority to EP18805695.6A priority patent/EP3503277B1/en
Priority to PCT/KR2018/004102 priority patent/WO2018216900A1/ko
Priority to PL18805695.6T priority patent/PL3503277T3/pl
Priority to US16/352,016 priority patent/US10903468B2/en
Priority to CN201820784514.4U priority patent/CN208284575U/zh
Priority to CN201810509845.1A priority patent/CN108933273B/zh
Publication of KR20180128757A publication Critical patent/KR20180128757A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102048764B1 publication Critical patent/KR102048764B1/ko
Priority to JP2020170818A priority patent/JP6962619B2/ja
Priority to JP2020170819A priority patent/JP7020524B2/ja

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04Construction or manufacture in general
    • H01M10/0404Machines for assembling batteries
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058Construction or manufacture
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04Construction or manufacture in general
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04Construction or manufacture in general
    • H01M10/0468Compression means for stacks of electrodes and separators
    • H01M2/1673
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/46Separators, membranes or diaphragms characterised by their combination with electrodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/46Separators, membranes or diaphragms characterised by their combination with electrodes
    • H01M50/461Separators, membranes or diaphragms characterised by their combination with electrodes with adhesive layers between electrodes and separators
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24Generating plasma
    • H05H1/2406Generating plasma using dielectric barrier discharges, i.e. with a dielectric interposed between the electrodes
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24Generating plasma
    • H05H1/2406Generating plasma using dielectric barrier discharges, i.e. with a dielectric interposed between the electrodes
    • H05H1/2431Generating plasma using dielectric barrier discharges, i.e. with a dielectric interposed between the electrodes using cylindrical electrodes, e.g. rotary drums
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24Generating plasma
    • H05H1/47Generating plasma using corona discharges
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24Generating plasma
    • H05H1/47Generating plasma using corona discharges
    • H05H1/473Cylindrical electrodes, e.g. rotary drums
    • H05H2001/481
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • Y02E60/12
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Cell Separators (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)
  • Discharge Heating (AREA)

Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 이차전지용 플라즈마 발생장치에 관한 것으로서, 분리막을 이송하는 이송롤러; 상기 이송롤러에 내장되는 금속부재; 상기 금속부재와의 상호 반응에 의해 플라즈마(plasma)를 발생시켜서 상기 분리막의 표면에 조사하는 플라즈마 발생부재; 및 상기 이송롤러에 밀착된 분리막의 일부를 돌출시켜서 상기 플라즈마가 조사되는 접착력을 가지는 접착 영역과, 상기 플라즈마가 조사되지 않거나 또는 상기 접착 영역 보다 약하게 조사되어 접착력이 없거나 또는 상기 접착 영역보다 약한 접착력을 가지는 미접착 영역을 구현하는 돌출부재를 포함할 수 있다.

Description

이차전지용 플라즈마 발생장치{PLASMA GENERATING APPARATUS FOR SECONDARY BATTERY}
본 발명은 이차전지용 플라즈마 발생장치에 관한 것으로서, 특히 전극과 분리막의 거리 조절을 이용하여 상기 분리막 표면에 패턴화된 접착력을 구현하는 이차전지용 플라즈마 발생장치에 관한 것이다.
일반적으로 이차전지(secondary battery)는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지를 말하며, 이러한 이차 전지는 폰, 노트북 컴퓨터 및 캠코더 등의 첨단 전자 기기 분야에서 널리 사용되고 있다.
그리고 상기한 이차전지는 전극조립체가 금속 캔에 내장되는 캔형 이차전지와, 전극조립체가 파우치에 내장되는 파우치형 이차전지로 분류되며, 상기 파우치형 이차전지는 전극조립체, 전해액, 상기 전극조립체와 상기 전해액을 수용하는 파우치를 포함한다. 그리고 상기 전극 조립체는 양극 및 음극이 분리막을 사이에 두고 배치되고, 상기 양극 및 음극의 각각에는 전극탭이 부착되며, 상기 전극탭에는 전극리드가 각각 결합된다.
한편, 상기한 이차전지는 양극, 분리막 음극으로 적층된 전극조립체의 접착성을 높이기 위해 라미네이션 공정을 진행한다.
그러나 상기한 이차전지는 라미네이션 공정에 의해 양극, 분리막 및 음극의 접착성은 증대되지만, 전해액의 함침력은 크게 떨어지는 문제점이 있었다. 특히 양극과 분리막 또는 음극과 분리막 사이에 발생한 가스가 원활하게 배출되지 못하며, 그 결과 균일한 품질의 전극조립체를 확보하는데 어려움이 있었다.
특허등록번호 제10-0958649호
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 과제는 전극과 분리막의 거리 조절을 이용하여 상기 분리막 표면에 패턴화된 접착력을 구현하며, 이에 따라 양극, 분리막 및 음극의 접착성, 전해액의 함침력, 및 가스 배출성을 높일 수 있는 이차전지용 플라즈마 발생장치를 제공하는데 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 이차전지용 플라즈마 발생장치는 분리막을 이송하는 이송롤러; 상기 이송롤러에 내장되는 금속부재; 상기 금속부재와의 상호 반응에 의해 플라즈마(plasma)를 발생시켜서 상기 분리막의 표면에 조사하는 플라즈마 발생부재; 및 상기 이송롤러에 밀착된 분리막의 일부를 돌출시켜서 상기 플라즈마가 조사되는 접착력을 가지는 접착 영역과, 상기 플라즈마가 조사되지 않거나 또는 상기 접착 영역 보다 약하게 조사되어 접착력이 없거나 또는 상기 접착 영역보다 약한 접착력을 가지는 미접착 영역을 구현하는 돌출부재를 포함할 수 있다.
상기 분리막은 상기 이송롤러에 밀착되는 하측면과, 상기 돌출부재에 의해 돌출되는 상측면, 및 상기 하측면과 상기 상측면을 연결하는 연결면을 포함하고, 상기 하측면과 상기 상측면에 상기 플라즈마가 조사되도록 하여 접착력을 가진 접착 영역을 형성시키고, 조사되는 플라즈마가 상기 상측면에 집중되도록 하면서 상기 연결면에는 접착력이 없거나 또는 상기 접착 영역 보다 약한 접착력을 가진 미접착 영역을 형성시킬 수 있다.
상기 돌출부재는 상기 이송롤러의 주면을 따라 감기는 링 형태를 가지고, 상기 이송롤러의 길이방향으로 적어도 1개 이상 구비될 수 있다.
상기 링 형태의 돌출부재는 상기 이송롤러에 상기 이송롤러의 길이방향으로 이동 및 고정 가능하게 구비할 수 있다.
상기 링 형태의 돌출부재는 상기 이송롤러에 일체로 구비할 수 있다.
상기 돌출부재는 상기 이송롤러와 동일한 소재로 형성할 수 있다.
상기 하측면과 상기 상측면은 상기 이송롤러의 길이방향과 나란한 면으로 형성되고, 상기 연결면은 상기 하측면 및 상기 상측면과 직교되는 수직면으로 형성될 수 있다.
상기 플라즈마 발생부재는, 상기 분리막의 폭 방향으로 구비되는 본체, 및 상기 본체의 길이방향으로 구비되고, 상기 금속부재와 상기 본체 사이에 플라즈마를 발생시켜서 상기 분리막 표면에 조사하는 전극편을 포함할 수 있다.
상기 플라즈마 발생부재는, 상기 전극편에 전원을 인가하여 상기 플라즈마를 발생시키는 스위치를 더 포함할 수 있다.
상기 본체는 비금속 소재로 구비될 수 있다.
상기 본체는 세라믹으로 구비될 수 있다.
상기 전극편은 코로나 방전전극으로 구비될 수 있다.
상기 전극편은 상기 본체의 외측면에 구비된 삽입홈에 삽입될 수 있다.
한편, 본 발명의이차전지용 플라즈마 발생장치는 분리막을 이송하는 이송롤러; 상기 이송롤러에 내장되는 금속부재; 상기 금속부재와의 상호 반응에 의해 플라즈마(plasma)를 발생시켜서 상기 분리막의 표면에 조사하는 플라즈마 발생부재; 및 상기 이송롤러에 밀착된 분리막의 일부를 돌출시키는 돌출부재를 포함할 수 있다.
첫째: 본 발명의 이차전지용 플라즈마 발생장치는 이송롤러, 금속부재, 플라즈마 발생부재 및 돌출부재를 포함하는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 상기 분리막의 표면에 패턴화된 접착력을 구현할 수 있고, 그 결과 전극과 분리막의 접착성, 전해액의 합침성 및 가스 배출성을 높일 수 있다.
둘째: 본 발명에서 돌출부재는 이송롤러의 주면을 감싸는 링 형태를 가지는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 이송롤러에 밀착되는 분리막의 일부를 균일하게 돌출시킬 수 있고, 그 결과 분리막의 표면에 일정한 패턴의 접착력을 구현할 수 있다.
셋째: 본 발명에서 돌출부재는 이송롤러의 길이방향으로 이동 및 고정 가능하게 구비되는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 분리막 표면에 구현되는 패턴화된 접착부위의 위치를 조절할 수 있고, 그 결과 분리막 표면의 패턴화된 접착력을 균일화할 수 있다.
넷째: 본 발명에서 돌출부재는 이송롤러와 동일한 소재로 형성하는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 제조이 용이하고, 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 기본단위체를 도시한 단면도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전극조립체를 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 라미네이션 시스템을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 발생장치를 도시한 측단면도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 발생장치를 도시한 평면도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 발생장치의 부분 확대단면도.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
기본단위체 구조
본 발명의 일실시예에 따른 기본단위체는 전극과 분리막이 교대로 배치되어 있다. 이때 전극과 분리막은 같은 수만큼 배치될 수도 있고, 서로 다른 수만큼 배치될 수도 있다.
예를 들면, 도 1에 도시되어 있는 것과 같이, 기본 단위체(10)는 2개의 전극(11)(13)과 2개의 분리막(12)(14)이 순차적으로 적층되어 형성될 수 있다. 이때 2개의 전극은 양극 및 음극일 수 있고, 상기 양극과 음극은 분리막을 통해 서로 마주볼 수 있다. 이에 따라 기본 단위체(10)는 양극, 분리막, 음극 및 분리막으로 적층된 구조를 가진다.
전극조립체 구조
본 발명의 일 실시예에 따른 전극조립체(100)는 1종의 상기 기본 단위체(10)를 반복적으로 적층하거나 또는 2종 이상의 기본 단위체(10)를 정해진 순서에 따라 적층하여 형성할 수 있다.
예를 들면, 도 2에 도시되어 있는 것과 같이, 동일한 적층 구조를 가진 복수개의 기본 단위체(10)를 상하방향으로 적층하여 형성할 수 있다. 즉, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극조립체(100)는 양극인 제1 전극(11), 분리막(12), 음극인 제2 전극(13) 및 분리막(14)이 순차적으로 배치된 4층 구조를 가진 기본단위체(10)가 반복적으로 적층되는 구조를 가질 수 있다.
한편, 상기 기본단위체(10)는 라미네이션 시스템을 통해 제조되는데, 이때 기본단위체(10)는 라미네이션 시스템(200)을 통해 접착성, 전해액 함침성, 및 가스 배출성을 높일 수 있다.
라미네이션 시스템
본 발명의 일 실시예에 따른 라미네이션 시스템(200)은 도 3에 도시되어 있는 것과 같이, 전극(11)(13)과 분리막(12)(14)이 교대로 적층되게 공급하는 복수개의 공급롤러(210), 상기 전극(11)(13)을 절단하는 제1 커터(220), 상기 전극(11)(13)과 상기 분리막(12)(14)을 열융착하여 기본단위시트를 제조하는 라미네이터(230), 및 상기 기본단위시트를 소정 크기로 절단하여 기본단위체(10)를 제조하는 제2 커터(240)를 포함할 수 있다.
상기 복수개의 공급롤러(210)는 양극인 제1 전극(11)을 공급하는 제1 전극 공급롤러(211), 음극인 제2 전극(13)을 공급하는 제2 전극 공급롤러(213), 하나의 분리막(12)을 공급하는 제1 분리막 공급롤러(212), 및 다른 하나의 분리막(14)을 공급하는 제2 분리막 공급롤러(214)를 포함한다.
상기 제1 커터(220)는 상기 하나의 전극(11)을 소정 크기로 절단하는 제1 커터부재(221)와, 상기 다른 하나의 전극(13)을 소정 크기로 절단하는 제2 커터부재(222)를 포함한다.
상기 라미네이터(230)는 상기 전극(11)(13)과 상기 분리막(12)(14)을 가압한 상태로 열을 가하여 접착한다.
상기 제2 커터(240)는 상호 대응하는 전극(11)(13) 사이의 분리막(12)(14)을 절단하여 기본단위체(10)를 제조한다.
이와 같은 구성을 가진 본 발명의 일실시예에 따른 라미네이션 시스템(200)은 상기 전극(11)(13)과 상기 분리막(12)(14)이 교대로 적층되는 기본단위체(10)를 제조할 수 있고, 상기 기본단위체(10)를 복수개 적층하여 전극조립체(100)를 제조할 수 있다.
한편, 본 발명은 일실시예에 따른 라미네이션 시스템(200)은 기본단위체(10)의 접착성, 전해액 함침성 및 가스 배출성을 높이기 위해 플라즈마 발생장치(250)를 포함할 수 있다. 즉, 상기 플라즈마 발생장치(250)는 상기 전극과 상기 분리막이 패턴 접착되도록 상기 분리막의 표면에 균일하고 패턴화된 접착력을 활성화한다.
예를 들면, 상기 플라즈마 발생장치(250)는 도 3 내지 도 5에 도시되어 있는 것과 같이, 이송롤러(251), 금속부재(252), 플라즈마 발생부재(253), 및 돌출부재(254)를 포함한다.
상기 이송롤러(251)는 상기 분리막(12)(14)의 일면을 지지하고, 상기 분리막(12)(14)을 이송한다. 한편, 이송롤러(251)에 지지된 상기 분리막(12)(14)의 표면에 플라즈마를 안정적으로 조사하기 위해서는 상기 이송롤러(251)의 전체 외주면 중 적어도 1/4 이상의 주면에 상기 분리막(12)(14)을 지지시켜야 한다.
상기 금속부재(252)는 상기 이송롤러(251)의 내부에 구비된다.
상기 플라즈마 발생부재(253)는 상기 분리막(12)(14)으로부터 이격되게 구비되고, 상기 금속부재(252)와의 상호 반응에 의해 플라즈마(plasma)를 발생시켜서 상기 분리막(12)(14)의 표면에 조사한다.
예를 들면, 상기 플라즈마 발생부(253)는 도 4에 도시되어 있는 것과 같이, 상기 분리막(12)(14)의 폭 방향으로 구비되는 본체(253a), 및 상기 본체(253a)의 길이방향으로 이격되게 구비되고, 상기 금속부재(252)와 상기 본체(253a) 사이에 플라즈마를 발생시켜서 상기 분리막(12)(14) 표면에 조사하는 전극편(253b)을 포함한다.
상기 본체(253a)는 비금속 소재로 구비될 수 있으며, 이에 따라 상기 금속부재(252)와 상기 전극편(253b) 사이에 저항 발생을 방지할 수 있고, 그 결과 상기 금속부재(152)와 상기 본체(253a) 사이 플라즈마를 안정적으로 발생시킬 수 있다.
한편, 상기 본체(253a)는 비금속 소재 중 세라믹으로 구비될 수 있으며, 상기 세라믹은 열처리 공정을 거쳐 얻어지는 비금속무기재료로, 내열성, 고강도, 내식성을 가지며, 특히 가볍기 때문에 사용의 효율성을 높일 수 있다.
상기 전극편(253b)은 코로나 방전전극(corona discharge)일 수 있으며, 상기 코로나 방전전극을 통해 상기 금속부재(152)와 상기 본체(253a) 사이에 플라즈마를 안정적으로 발생시킬 수 있다.
한편, 전극편(253b)은 복수개의 단위전극편으로 형성될 수 있으며, 상기 복수개의 단위전극편은 상기 본체(253a) 상에서 상기 분리막(12)(14)의 폭방향을 따라 연결되면서 하나의 전극편(253b)을 형성할 수 있고, 이에 따라 다양한 폭을 가진 분리막에 호환성 있게 사용할 수 있다.
한편, 복수개의 단위전극편은 상기 본체(253a) 상에서 상기 분리막(12)(14)의 폭방향을 따라 이격되게 구비될 수도 있으며, 이와 같은 특징으로 인해 상기 금속부재(152)와 상기 본체(253a) 사이에 부분적으로 플라즈마를 발생시킬 수 있고, 그 결과 분리막(12)(14)의 표면에 패턴화된 접착력을 구현할 수도 있다.
상기 복수개의 단위전극편은 길이, 폭 및 두께가 서로 동일하게 구비되거나 또는 길이, 폭 및 두께 중 어느 하나 이상이 서로 다르게 구비할 수 있으며, 이에 따라 분리막(12)(14)의 표면에 다양한 패턴의 접착력을 구현할 수 있다.
한편, 본체(253a)는 분리막(12)(14)의 폭 방향으로 길게 형성되는 삽입홈(253a-1)을 형성하고, 상기 삽입홈(253a-1)에는 상기 전극편(253b)이 삽입되고 고정될 수 있으며, 이에 따라 외부물체로부터 전극편(253b)의 훼손을 방지할 수 있고, 그 결과 플라즈마를 안정적으로 발생시킬 수 있다.
이와 같은 구성을 가진 상기 플라즈마 발생부재(253)는 도 5에 도시되어 있는 것과 같이, 상기 금속부재(252)와 상기 전극편(253b)이 대응되면서 플라즈마가 발생하고, 이 플라즈마는 상기 금속부재(252)와 상기 전극편(253b) 사이의 분리막(12)(14) 표면에 조사되면서 상기 분리막(12)(14)에 접착력을 구현한다.
상기 돌출부재(254)는 플라즈마가 조사되는 분리막 표면에 패턴화된 접착력을 구현하기 위한 것으로, 상기 이송롤러(251)에 밀착된 분리막(12)(14)의 일부를 돌출시켜서 상기 플라즈마가 조사되는 접착력을 가지는 접착 영역과, 상기 플라즈마가 조사되지 않거나 또는 상기 접착 영역 보다 플라즈마가 약하게 조사되면서 접착력이 없거나 또는 상기 접착 영역보다 약한 접착력을 가지는 미접착 영역을 구현하며, 이에 따라 분리막(12)(14)의 표면에 패턴화된 접착력을 구현할 수 있다.
예를 들면, 상기 돌출부재(254)는 도 5 및 도 6에 도시되어 있는 것과 같이, 상기 이송롤러(251)와 분리막(12) 사이에 구비되면서 상기 이송롤러(251)에 밀착된 분리막(12) 중 일부를 외부로 돌출시킨다. 이에 따라 상기 분리막(12)은 상기 이송롤러(251)에 밀착되는 하측면(12a)과, 상기 돌출부재(254)에 의해 돌출되는 상측면(12b), 및 상기 하측면(12a)과 상기 상측면(12b)을 연결하는 연결면(12c)을 형성한다. 즉, 분리막(12)은 하측면(12a), 상측면(12b) 및 연결면(12c)이 연결되면서 요철 형태를 돌출부를 형성한다.
이와 같은 상태의 분리막(12) 표면에 플라즈마가 조사되면, 상기 하측면(12a)과 상기 상측면(12b)에는 상기 플라즈마가 그대로 조사되면서 접착력을 가진 접착 영역을 형성하고, 상기 연결면(12c)에는 연결면(12c)에 조사될 플라즈마가 상기 상측면(12b)에 집중되면서 미 접착 영역을 형성할 수 있다.
따라서 돌출부재(254)는 상기 이송롤러(152)에 밀착된 분리막(12)(14)의 표면에 접착영역과 미접착영역을 형성할 수 있으며, 그 결과 접착영역과 미접착 영역이 교대로 형성되는 패턴형태로 패턴화된 접착력을 가진 마스크를 구현할 수 있다.
여기서 상기 하측면(12a)과 상기 상측면(12b)은 상기 이송롤러(251)의 길이방향과 나란한 면으로 형성되며, 이에 따라 플라즈마가 상기 하측면(12a)과 상기 상측면(12b)에 보다 안정적으로 조사되면서 접착영역을 구현한다. 그리고 상기 연결면(12c)은 상기 하측면(12a) 및 상기 상측면(12b)과 직교되는 수직면으로 형성되며, 이에 따라 상기 프라즈마가 연결면(12c)에 조사되지 않거나 조사되더라도 최소로 조사되도록 하여 접착력이 없거나 또는 상기 접착 영역 보다 낮은 접착영역을 가진 미접착영역을 구현한다.
한편, 상기 돌출부재(254)는 상기 이송롤러(251)의 주면을 따라 감기는 링 형태를 가질 수 있다. 즉, 돌출부재(254)는 이송롤러(251)에 밀착되는 분리막(12)(14) 표면에 동일한 형태의 돌출부를 형성할 수 있으며, 이에 따라 일정한 크기와 형태의 패턴화된 접착력을 구현할 수 있다.
한편, 상기 돌출부재(254)는 상기 이송롤러(251)의 길이방향으로 적어도 1개 이상구비될 수 있다. 이에 따라 분리막(12)(14) 표면에 복수개의 미접착 영역을 가진 패턴화된 접착력을 구현할 수 있으며, 그 결과 복수의 미접착 영역을 통해 전해액이 유입되거나 또는 가스가 배출되면서 전해액 함침력과 가스 배출력을 크게 높일 수 있다.
한편, 상기 링 형태의 돌출부재(254)는 상기 이송롤러(251)에 상기 이송롤러(251)의 길이방향으로 이동 및 고정 가능하게 구비할 수 있다. 이에 따라 분리막(12)(14) 표면에 구현되는 미접착 영역의 위치를 조절할 수 있고, 그 결과 분리막(12)(14) 표면에 형성되는 패턴화된 접착력을 균일하게 조절하거나 또는 다르게 조절할 수 있다.
한편, 상기 돌출부재(254)는 상기 이송롤러(251)와 동일한 소재로 형성할 수 있고, 특히 돌출부재(254)는 이송롤러(251)의 제조시 일체로 형성할 수 있으며, 이에 따라 제조의 용이성과 비용절감의 효과가 있다.
이와 같은 구성을 가진 본 발명의 일실시예에 따른 이차전지용 플라즈마 발생장치(250)는 분리막 표면에 접착영역과 미접착영역을 형성함에 따라 패턴화된 접착력을 가진 마스크를 형성할 수 있다.
이하, 본 발명의 다른 실시예를 설명함에 있어 전술한 실시예와 동일한 구성 및 기능을 가지는 구성에 대해서는 동일한 구성부호를 사용하며, 중복되는 설명은 생략한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지용 플라즈마 발생장치(200)는 도 4를 참조하면, 플라즈마 발생부재(250)의 전극편(253b)에 전원을 인가하는 스위치(255)를 더 포함할 수 있으며, 상기 스위치(255)는 상기 전극편(253b)에 공급되는 전원을 제어하여 전극편(253b)의 사용 여부를 간편하게 조절할 수 있고, 그 결과 불필요한 전력 낭비를 방지할 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 다양한 실시 형태가 가능하다.
100: 전극조립체
200: 이차전지용 플라즈마 발생장치
210: 공급롤러
220: 제1 커터
230: 라미네이터
240: 제2 커터
250: 플라즈마 발생장치
251: 이송롤러
252: 금속부재
253: 플라즈마 발생부재
254: 돌출부재
255: 스위치

Claims (14)

  1. 분리막을 이송하는 이송롤러;
    상기 이송롤러에 내장되는 금속부재;
    상기 금속부재와의 상호 반응에 의해 플라즈마(plasma)를 발생시켜서 상기 분리막의 표면에 조사하는 플라즈마 발생부재; 및
    상기 이송롤러에 밀착된 분리막의 일부를 돌출시키는 돌출부재를 포함하며,
    상기 돌출부재는 상기 이송롤러의 주면을 따라 감기는 링 형태를 가지고, 상기 이송롤러의 길이방향으로 적어도 1개 이상 구비되며,
    상기 링 형태의 돌출부재는 상기 이송롤러에 상기 이송롤러의 길이방향으로 이동 및 고정 가능하게 구비하고,
    상기 플라즈마 발생부재는, 상기 분리막의 폭 방향으로 구비되는 본체, 및 상기 본체의 길이방향으로 구비되고, 상기 금속부재와 상기 본체 사이에 플라즈마를 발생시켜서 상기 분리막 표면에 조사하는 전극편을 포함하며,
    상기 전극편은 상기 본체의 외측면에 구비된 삽입홈에 삽입되는 이차전지용 플라즈마 발생장치.
  2. 분리막을 이송하는 이송롤러;
    상기 이송롤러에 내장되는 금속부재;
    상기 금속부재와의 상호 반응에 의해 플라즈마(plasma)를 발생시켜서 상기 분리막의 표면에 조사하는 플라즈마 발생부재; 및
    상기 이송롤러에 밀착된 분리막의 일부를 돌출시켜서 상기 플라즈마가 조사되는 접착력을 가지는 접착 영역과, 상기 플라즈마가 조사되지 않거나 또는 상기 접착 영역 보다 약하게 조사되어 접착력이 없거나 또는 상기 접착 영역보다 약한 접착력을 가지는 미접착 영역을 구현하는 돌출부재를 포함하고,
    상기 돌출부재는 상기 이송롤러의 주면을 따라 감기는 링 형태를 가지고, 상기 이송롤러의 길이방향으로 적어도 1개 이상 구비되며,
    상기 링 형태의 돌출부재는 상기 이송롤러에 상기 이송롤러의 길이방향으로 이동 및 고정 가능하게 구비하고,
    상기 플라즈마 발생부재는, 상기 분리막의 폭 방향으로 구비되는 본체, 및 상기 본체의 길이방향으로 구비되고, 상기 금속부재와 상기 본체 사이에 플라즈마를 발생시켜서 상기 분리막 표면에 조사하는 전극편을 포함하며,
    상기 전극편은 상기 본체의 외측면에 구비된 삽입홈에 삽입되는 이차전지용 플라즈마 발생장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 분리막은 상기 이송롤러에 밀착되는 하측면과, 상기 돌출부재에 의해 돌출되는 상측면, 및 상기 하측면과 상기 상측면을 연결하는 연결면을 포함하고,
    상기 하측면과 상기 상측면에 상기 플라즈마가 조사되도록 하여 접착력을 가진 접착 영역을 형성시키며,
    조사되는 플라즈마가 상기 상측면에 집중되도록 하면서 상기 연결면에는 접착력이 없거나 또는 상기 접착 영역 보다 약한 접착력을 가진 미접착 영역을 형성시키는 이차전지용 플라즈마 발생장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 청구항 2에 있어서,
    상기 돌출부재는 상기 이송롤러와 동일한 소재로 형성하는 이차전지용 플라즈마 발생장치.
  8. 청구항 3에 있어서,
    상기 하측면과 상기 상측면은 상기 이송롤러의 길이방향과 나란한 면으로 형성되고,
    상기 연결면은 상기 하측면 및 상기 상측면과 직교되는 수직면으로 형성되는 이차전지용 플라즈마 발생장치.
  9. 삭제
  10. 청구항 2에 있어서,
    상기 플라즈마 발생부재는,
    상기 전극편에 전원을 인가하여 상기 플라즈마를 발생시키는 스위치를 더 포함하는 이차전지용 플라즈마 발생장치.
  11. 청구항 2에 있어서,
    상기 본체는 비금속 소재로 구비되는 이차전지용 플라즈마 발생장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 본체는 세라믹으로 구비되는 이차전지용 플라즈마 발생장치.
  13. 청구항 2에 있어서,
    상기 전극편은 코로나 방전전극으로 구비되는 이차전지용 플라즈마 발생장치.
  14. 삭제
KR1020170064271A 2017-05-24 2017-05-24 이차전지용 플라즈마 발생장치 KR102048764B1 (ko)

Priority Applications (14)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170064271A KR102048764B1 (ko) 2017-05-24 2017-05-24 이차전지용 플라즈마 발생장치
PL18805695.6T PL3503277T3 (pl) 2017-05-24 2018-04-06 Generator plazmy dla ogniwa wtórnego
JP2019523788A JP6777818B2 (ja) 2017-05-24 2018-04-06 二次電池用プラズマ発生装置
PL20181376.3T PL3735110T3 (pl) 2017-05-24 2018-04-06 Urządzenie wytwarzające plazmę dla ogniwa wtórnego
HUE20181376A HUE063300T2 (hu) 2017-05-24 2018-04-06 Plazmafejlesztõ berendezés másodlagos akkumulátorhoz
EP18805695.6A EP3503277B1 (en) 2017-05-24 2018-04-06 Plasma generator for secondary battery
EP20181376.3A EP3735110B1 (en) 2017-05-24 2018-04-06 Plasma generating apparatus for secondary battery
ES20181376T ES2951384T3 (es) 2017-05-24 2018-04-06 Aparato de generación de plasma para batería secundaria
US16/352,016 US10903468B2 (en) 2017-05-24 2018-04-06 Plasma generating apparatus for secondary battery
PCT/KR2018/004102 WO2018216900A1 (ko) 2017-05-24 2018-04-06 이차전지용 플라즈마 발생장치
CN201820784514.4U CN208284575U (zh) 2017-05-24 2018-05-24 用于二次电池的等离子体产生设备
CN201810509845.1A CN108933273B (zh) 2017-05-24 2018-05-24 用于二次电池的等离子体产生设备
JP2020170818A JP6962619B2 (ja) 2017-05-24 2020-10-08 二次電池用プラズマ発生装置
JP2020170819A JP7020524B2 (ja) 2017-05-24 2020-10-08 二次電池用プラズマ発生装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170064271A KR102048764B1 (ko) 2017-05-24 2017-05-24 이차전지용 플라즈마 발생장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180128757A KR20180128757A (ko) 2018-12-04
KR102048764B1 true KR102048764B1 (ko) 2019-11-27

Family

ID=64396666

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170064271A KR102048764B1 (ko) 2017-05-24 2017-05-24 이차전지용 플라즈마 발생장치

Country Status (9)

Country Link
US (1) US10903468B2 (ko)
EP (2) EP3503277B1 (ko)
JP (3) JP6777818B2 (ko)
KR (1) KR102048764B1 (ko)
CN (2) CN208284575U (ko)
ES (1) ES2951384T3 (ko)
HU (1) HUE063300T2 (ko)
PL (2) PL3503277T3 (ko)
WO (1) WO2018216900A1 (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102048764B1 (ko) 2017-05-24 2019-11-27 주식회사 엘지화학 이차전지용 플라즈마 발생장치
KR20220058249A (ko) * 2020-10-30 2022-05-09 주식회사 엘지에너지솔루션 이차전지용 플라즈마 발생장치 및 그를 포함하는 라미네이션 시스템
JP2024514563A (ja) 2021-04-09 2024-04-02 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 電極表面の前処理及び後処理
JP2023044903A (ja) 2021-09-21 2023-04-03 トヨタ自動車株式会社 二次電池用電極および二次電池
JP2023100057A (ja) 2022-01-05 2023-07-18 トヨタ自動車株式会社 電極および二次電池
DE102022201947A1 (de) 2022-02-24 2023-08-24 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung eines Elektroden-Separator-Verbunds
CN118160121A (zh) * 2022-09-02 2024-06-07 株式会社 Lg新能源 等离子体处理装置及包括该等离子体处理装置的二次电池用层压系统

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2949614B2 (ja) * 1996-07-29 1999-09-20 参共化成工業株式会社 合成樹脂のチューブ状フィルムへのコロナ放電処理方法
JP3797729B2 (ja) 1996-12-16 2006-07-19 日東電工株式会社 電池用セパレータ
JPH10309749A (ja) 1997-05-12 1998-11-24 Yoshino Kasei Kk 帯状物を部分的にコロナ放電処理するための装置および方法
JPH11309749A (ja) * 1998-05-01 1999-11-09 Dainippon Printing Co Ltd 射出成形同時絵付用熱盤及び射出成形同時絵付装置
KR100958649B1 (ko) 2002-12-27 2010-05-20 삼성에스디아이 주식회사 전지부와, 이의 감는 방법과, 이를 채용하여 제조된 리튬이차 전지
JP3959049B2 (ja) 2003-06-25 2007-08-15 積水化学工業株式会社 プラズマ処理装置の電極構造
JP2006079935A (ja) 2004-09-09 2006-03-23 Gs Yuasa Corporation:Kk 非水電解質二次電池、及びその集電体の表面処理方法
JP2007012668A (ja) 2005-06-28 2007-01-18 Toppan Printing Co Ltd 導電性薄膜のプラズマパターニング方法
JPWO2007026545A1 (ja) * 2005-08-31 2009-03-05 コニカミノルタホールディングス株式会社 プラズマ放電処理装置及びガスバリア性フィルムの製造方法
JP2007261207A (ja) 2006-03-29 2007-10-11 Fujifilm Corp 凹凸状シートの製造方法
CN101271269A (zh) 2007-03-19 2008-09-24 奥贝达克特公司 纳米压印设备及方法
CN101345295B (zh) 2008-03-07 2012-07-25 惠州亿纬锂能股份有限公司 一种锂电池用隔膜的制备方法
JP2011159434A (ja) 2010-01-29 2011-08-18 Toyota Motor Corp セパレータとその製造方法
WO2014151223A1 (en) 2013-03-15 2014-09-25 W.L. Gore & Associates, Inc. Laminated articles having discontinuous bonded regions
KR20150057481A (ko) 2013-11-19 2015-05-28 삼성에스디아이 주식회사 리튬 전지용 세퍼레이터, 이를 포함하는 리튬 전지, 및 상기 리튬 전지의 제조방법
KR101823192B1 (ko) * 2014-09-04 2018-01-29 주식회사 엘지화학 기본 단위체 제조 장치 및 전극 조립체의 제조 방법
CN104810495B (zh) 2015-04-10 2018-01-02 东华大学 一种耐热收缩的动力电池隔膜的制备方法
KR20160121177A (ko) 2015-04-10 2016-10-19 주식회사 엘지화학 전극접착층을 갖는 세퍼레이터 및 이를 포함하는 전기화학소자
CN205970036U (zh) 2016-08-03 2017-02-22 海宁长昆包装有限公司 一种带电晕处理的聚丙烯薄膜生产后处理设备
KR102048764B1 (ko) 2017-05-24 2019-11-27 주식회사 엘지화학 이차전지용 플라즈마 발생장치

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021009847A (ja) 2021-01-28
KR20180128757A (ko) 2018-12-04
JP7020524B2 (ja) 2022-02-16
CN108933273A (zh) 2018-12-04
EP3503277B1 (en) 2020-10-21
US10903468B2 (en) 2021-01-26
EP3503277A1 (en) 2019-06-26
JP2019536207A (ja) 2019-12-12
EP3735110B1 (en) 2023-06-28
EP3503277A4 (en) 2019-12-25
ES2951384T3 (es) 2023-10-20
JP6777818B2 (ja) 2020-10-28
CN108933273B (zh) 2020-05-15
JP2021009846A (ja) 2021-01-28
HUE063300T2 (hu) 2024-01-28
EP3735110A1 (en) 2020-11-04
JP6962619B2 (ja) 2021-11-05
US20200185680A1 (en) 2020-06-11
CN208284575U (zh) 2018-12-25
PL3735110T3 (pl) 2023-08-28
PL3503277T3 (pl) 2021-02-22
WO2018216900A1 (ko) 2018-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102048764B1 (ko) 이차전지용 플라즈마 발생장치
KR102109832B1 (ko) 이차전지용 플라즈마 발생장치 및 그를 포함하는 라미네이션 시스템
KR102054467B1 (ko) 이차전지용 플라즈마 발생장치 및 그를 포함하는 라미네이션 시스템
KR102221806B1 (ko) 커브드 이차 전지 및 이의 제조 방법
EP2985806B1 (en) Ultrasonic welding device, manufacturing method of rechargeable battery using the same, and rechargeable battery
JP6210352B2 (ja) 電極ガイドを含むラミネーション装置
KR102278444B1 (ko) 적층형 전극 조립체 및 이를 포함하는 플렉서블 이차 전지
KR20180023634A (ko) 이차전지의 전극탭 용접 방법 및 그에 따른 전극탭 용접 구조
EP3136466B1 (en) Manufacture method of electrode assembly
KR20200126767A (ko) 전극 조립체 제조방법과, 이를 통해 제조된 전극 조립체 및 이차전지
US20230223576A1 (en) Plasma Generator for Secondary Battery and Lamination System Comprising the Same
KR102065736B1 (ko) 이차전지용 크루드 셀의 제조방법
KR20200137186A (ko) 기본단위체, 이차전지용 라미네이션장치 및 방법
JP2016081742A (ja) 電極の製造方法
JP2012252925A (ja) 電池及びその製造装置
JP6911695B2 (ja) 電極シート切断装置
JP2016100282A (ja) 電極の製造方法
KR20230046461A (ko) 전극 조립체 제조방법 및 제조장치
KR20240032672A (ko) 플라즈마 처리 장치 및 이를 포함하는 이차 전지용 라미네이션 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant