KR102143643B1 - 전고체 전지용 전극 또는 고체 전해질의 제조 장치 - Google Patents

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Abstract

전고체 전지용 전극 또는 고체 전해질의 제조 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 전고체 전지용 전극 또는 고체 전해질의 제조 장치는, 전고체 전지용 전극 또는 고체 전해질을 가압하는 제1 롤러부재; 및 제1 롤러부재로부터 이격되어 위치하며 전고체 전지용 전극 또는 고체 전해질을 가압하는 제2 롤러부재를 포함하고, 제1 롤러부재와 제2 롤러부재는 전고체 전지용 전극 또는 고체 전해질을 기준으로 반대 위치에 배치되는 것을 특징으로 한다.

Description

전고체 전지용 전극 또는 고체 전해질의 제조 장치{MANUFACTURING APPARATUS OF ELECTRODE OR SOLID ELECTROLYTE FOR ALL-SOLID-STATE BATTERY}
본 발명은, 전고체 전지용 전극 또는 고체 전해질의 제조 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 전극 또는 고체 전해질의 크랙 발생을 방지할 수 있는 전고체 전지용 전극 또는 고체 전해질의 제조 장치에 관한 것이다.
전지의 용량, 안전성, 출력, 대형화, 초소형화 등의 관점에서 현재 리튬이차전지의 한계를 극복할 수 있는 다양한 전지들이 연구되고 있다.
대표적으로 현재의 리튬이차전지에 비해 용량 측면에서 이론 용량이 매우 큰 금속-공기 전지(metal-air battery), 안전성 측면에서 폭발 위험이 없는 전고체 전지(all solid state battery), 출력 측면에서는 슈퍼 캐퍼시터(supercapacitor), 대형화 측면에서는 NaS전지 혹은 RFB(redox flow battery), 초소형화 측면에서는 박막전지(thin film battery) 등이 학계 및 산업계에서 지속적인 연구가 진행되고 있다.
전고체 전지는 기존에 리튬이차전지에서 사용되는 액체 전해질을 고체로 대체한 전지를 의미하며, 전지 내 가연성의 용매를 사용하지 않아 종래 전해액의 분해반응 등에 의한 발화나 폭발이 전혀 발생하지 않으므로 안전성을 대폭 개선할 수 있다. 또한, 음극 소재로 Li 금속 또는 Li 합금을 사용할 수 있기 때문에 전지의 질량 및 부피에 대한 에너지 밀도를 획기적으로 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
전고체 전지의 제조는 전극 및 고체 전해질을 분말 상태로 제조 후 이를 소정의 몰드에 투입 후 프레스하는 건식 압축 공정, 또는 활물질, 용매 및 바인더를 포함하는 슬러리 조성물 형태로 제조 후 코팅 후 건조하는 슬러리 코팅 공정을 통해 제조되고 있다.
전고체 전지의 경우 전극 및 고체 전해질 내에 공극률에 따라 전지 특성이 달라지며, 이상적인 목표인 0%에 가까울수록 전지 특성이 우수하다. 이에 공극률을 줄이기 위해 바인더를 사용하기도 하지만, 이 경우 상기 바인더가 저항으로 작용하여 전지 성능 또한 저하되는 문제점이 있다.
종래, 전고체 전지의 전극 또는 고체 전해질을 제조하기 위해 롤러에 의한 압연 방식이 사용되지만, 롤러가 전극 또는 고체 전해질을 가압하는 과정에서 전극 또는 고체 전해질에 크랙이 발생되는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허 공개번호 제10-2017-0050562호(공개일자:2017년05월11일)
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 전극 또는 고체 전해질의 크랙 발생을 방지할 수 있는 전고체 전지용 전극 또는 고체 전해질의 제조 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 전고체 전지용 전극 또는 고체 전해질을 가압하는 제1 롤러부재; 및 상기 제1 롤러부재로부터 이격되어 위치하며 상기 전고체 전지용 전극 또는 고체 전해질을 가압하는 제2 롤러부재를 포함하고, 상기 제1 롤러부재와 상기 제2 롤러부재는 상기 전고체 전지용 전극 또는 고체 전해질을 기준으로 반대 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 전고체 전지용 전극 또는 고체 전해질의 제조 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 제1 롤러부재와 상기 제2 롤러부재는 각각 복수로 마련되며, 복수의 상기 제1 롤러부재들은 하나의 직선을 따라 서로 이격되도록 배치되고, 복수의 상기 제2 롤러부재들은 다른 직선을 따라 서로 이격되도록 배치될 수 있다.
그리고, 하나의 직선을 따라 서로 이격되도록 배치된 복수의 상기 제1 롤러부재들 각각의 직경이 상이하도록 마련되거나, 또는 다른 직선을 따라 서로 이격되도록 배치된 복수의 상기 제2 롤러부재들 각각의 직경이 상이하도록 마련될 수 있다.
또한, 복수의 상기 제1 롤러부재들 또는 복수의 상기 제2 롤러부재들은, 미리 설정된 방향을 향해 상기 제1 롤러부재들의 직경 또는 상기 제2 롤러부재들의 직경이 감소하도록 마련될 수 있다.
그리고, 상기 복수의 제1 롤러부재들 전체를 감싸는 제1 가이드벨트 또는 상기 복수의 제2 롤러부재들 전체를 감싸는 제2 가이드벨트를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 가이드벨트 또는 상기 제2 가이드벨트에 연결되어 상기 제1 가이드벨트 또는 상기 제2 가이드벨트로 열을 제공하는 제1 열제공부재를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 제1 가이드벨트 또는 상기 제2 가이드벨트로부터 이격되어 상기 제1 가이드벨트 또는 상기 제2 가이드벨트로 열을 제공하는 제2 열제공부재; 및 상기 제2 열제공부재와, 상기 제1 가이드벨트 또는 상기 제2 가이드벨트 사이에 배치되어 상기 제2 열제공부재로부터의 열을 균등하게 분산시키는 열분산부재를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 롤러부재 또는 상기 제2 롤러부재를 각각 감싸는 탄성체를 더 구비할 수 있다.
그리고, 상기 제1 롤러부재와, 상기 제1 롤러부재로부터 상기 전고체 전지용 전극 또는 고체 전해질을 기준으로 다른 위치에 배치된 제2 롤러부재가 서로 상이한 직경을 가지도록 마련될 수 있다.
또한, 복수의 상기 제1 롤러부재 또는 복수의 상기 제2 롤러부재에 의해 가압된 전고체 전지용 전극 또는 고체 전해질의 두께를 감지하는 적어도 하나의 센싱부재; 및 상기 센싱부재에서 감지된 전극 또는 고체 전해질의 두께에 따라 복수의 상기 제1 롤러부재 또는 복수의 상기 제2 롤러부재의 가압력을 조절하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 전극 또는 고체 전해질의 크랙 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전고체 전지용 전극 또는 고체 전해질의 제조 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전고체 전지용 전극 또는 고체 전해질의 제조 장치에서 롤러부재에 탄성체가 결합된 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3(a) 및 도 3(b)는 도 2의 탄성체가 구비되지 않은 경우와 도 2의 탄성체가 구비된 경우의 가압면의 압력분포를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전고체 전지용 전극 또는 고체 전해질의 제조 장치의 변형 실시예이다.
도 5는 도 4의 A 부분의 확대도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전고체 전지용 전극 또는 고체 전해질의 제조 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 전고체 전지용 전극 또는 고체 전해질의 제조 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 상세히 설명하기로 한다. 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과하고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도면에서 각 구성요소 또는 그 구성요소를 이루는 특정 부분의 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 따라서, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그러한 설명은 생략하도록 한다.
본 명세서에서 사용되는 '결합' 또는 '연결'이라는 용어는, 하나의 부재와 다른 부재가 직접 결합되거나, 직접 연결되는 경우뿐만 아니라 하나의 부재가 이음부재를 통해 다른 부재에 간접적으로 결합되거나, 간접적으로 연결되는 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전고체 전지용 전극 또는 고체 전해질의 제조 장치를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전고체 전지용 전극 또는 고체 전해질의 제조 장치에서 롤러부재에 탄성체가 결합된 모습을 개략적으로 도시한 도면이며, 도 3(a) 및 도 3(b)는 도 2의 탄성체가 구비되지 않은 경우와 도 2의 탄성체가 구비된 경우의 가압면의 압력분포를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전고체 전지용 전극 또는 고체 전해질의 제조 장치의 변형 실시예이며, 도 5는 도 4의 A 부분의 확대도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전고체 전지용 전극 또는 고체 전해질의 제조 장치(10)는, 제1 롤러부재(110)와, 제2 롤러부재(120)를 포함한다.
제1 롤러부재(110)는 전고체 전지용 전극 또는 고체 전해질(800)을 가압한다. 즉, 제1 롤러부재(110)는 전고체 전지용 전극을 제조하기 위해 전고체 전지용 전극을 가압할 수도 있고, 또는 제1 롤러부재(110)는 전고체 전지용 고체 전해질(800)을 제조하기 위해 전고체 전지용 고체 전해질(800)을 가압할 수도 있다. 그리고, 제1 롤러부재(110)는 전극과 고체 전해질이 결합되어 합지될 수 있도록 전극과 고체 전해질을 함께 가압할 수도 있다. 도 1에서 제1 롤러부재(110)는 고체 전해질(800)을 가압하도록 도시되어 있지만, 제1 롤러부재(110)가 가압하는 대상물은 전극일 수 있으며, 이하 동일하다. 그리고, 전극 또는 고체 전해질(800)은 전고체 전지에 사용되는 전극 또는 고체 전해질(800)을 의미한다. 제1 롤러부재(110)는 회전 가능한 다양한 롤러와, 롤러에 결합되는 회전축과, 회전축을 회전시키는 동력원을 포함할 수 있지만, 이하에서 제1 롤러부재(110)는 주로 롤러와 동일한 개념으로 사용될 수 있다. 그리고, 제2 롤러부재(120)도 마찬가지다. 제1 롤러부재(110)는 회전하면서 전극 또는 고체 전해질(800)을 가압할 수 있다. 제1 롤러부재(110)는 다양한 위치, 예를 들어 도 1에서와 같이 도 1을 기준으로 전극 또는 고체 전해질(800)의 상측에 배치될 수 있다.
제2 롤러부재(120)는 제1 롤러부재(110)로부터 이격되어 위치하며 전고체 전지용 전극 또는 고체 전해질(800)을 가압한다. 즉, 제2 롤러부재(120)는 전고체 전지용 전극을 제조하기 위해 전고체 전지용 전극을 가압할 수도 있고, 또는 제2 롤러부재(120)는 전고체 전지용 고체 전해질(800)을 제조하기 위해 전고체 전지용 고체 전해질(800)을 가압할 수도 있다. 제2 롤러부재(120)는 제1 롤러부재(110)와 마찬가지로 전극과 고체 전해질이 결합되어 합지될 수 있도록 전극과 고체 전해질을 함께 가압할 수도 있다. 제2 롤러부재(120)는 회전 가능한 다양한 롤러를 포함한다. 즉, 제2 롤러부재(120)가 회전하면서 전극 또는 고체 전해질(800)을 가압할 수 있다. 제2 롤러부재(120)는 다양한 위치, 예를 들어 도 1에서와 같이 도 1을 기준으로 전극 또는 고체 전해질(800)의 하측에 배치될 수 있다. 한편, 제2 롤러부재(120)는 전고체 전지용 전극 또는 고체 전해질(800)을 기준으로 제1 롤러부재(110)와 서로 반대 위치에 배치될 수 있다. 즉, 제1 롤러부재(110)가 전극 또는 고체 전해질(800)의 예를 들어 상측을 가압하면, 제2 롤러부재(120)는 전극 또는 고체 전해질(800)의 예를 들어 하측을 가압한다. 여기서, 제2 롤러부재(120)는 전극 또는 고체 전해질(800)을 기준으로 제1 롤러부재(110)와 대칭되게 배치될 수 있으며, 다만 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 제1 롤러부재(110)와 제2 롤러부재(120)는 각각 하나가 구비될 수 있다. 즉, 하나의 제1 롤러부재(110)와 하나의 제2 롤러부재(120)가 전극 또는 고체 전해질(800) 상측과 하측에 배치될 수 있다. 또는, 제1 롤러부재(110)와 제2 롤러부재(120)가 각각 복수로 마련될 수 있다. 여기서, 복수의 제1 롤러부재(110)들은 하나의 직선을 따라 서로 이격되도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 1에서와 같이 3개의 제1 롤러부재(110)들이 직선(도 1의 X1 참조)상에 배치되고, 3개의 제1 롤러부재(110)들이 서로 이격되도록 배치될 수 있다. 그리고, 복수의 제2 롤러부재(120)들은 제1 롤러부재(110)들이 배치된 직선과 다른 직선(도 1의 X2 참조)을 따라 서로 이격되도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 1에서와 같이 3개의 제2 롤러부재(120)들이 직선(도 1의 X2 참조)상에 배치되고, 3개의 제2 롤러부재(120)들이 서로 이격되도록 배치될 수 있다. 여기서, 제1 롤러부재(110)와 제2 롤러부재(120)의 개수는 하나의 예시일 뿐이며, 제1 롤러부재(110)와 제2 롤러부재(120)의 개수는 보다 다양할 수 있다. 이와 같이 복수의 제1 롤러부재(110)들이 하나의 직선을 따라 서로 이격되도록 배치되고, 또한, 복수의 제2 롤러부재(120)들이 제1 롤러부재(110)들이 배치된 직선과 다른 직선을 따라 서로 이격되도록 배치되며, 이에 의해 전극 또는 고체 전해질(800) 전체를 가압할 수 있다. 여기서, 하나의 직선을 따라 서로 이격되도록 배치된 복수의 제1 롤러부재(110)들 각각의 직경이 상이하도록, 예를 들어, 도 1에서와 같이, 도 1을 기준으로 좌측에서 우측을 향해 갈수록 제1 롤러부재(110)들의 직경이 감소하도록 구성될 수 있다. 또는, 다른 직선을 따라 서로 이격되도록 배치된 복수의 제2 롤러부재(120)들 각각의 직경이 상이하도록, 예를 들어, 도 1에서와 같이, 도 1을 기준으로 좌측에서 우측을 향해 갈수록 제2 롤러부재(120)들의 직경이 감소하도록 구성될 수 있다. 전극 또는 고체 전해질(800)은 복수의 롤러부재(100)들에 의해 가압되는 경우 두께가 얇아지므로 두께가 얇아진 후에는 전극 또는 고체 전해질(800)의 크랙을 방지하기 위해 가압되는 압력도 감소되는 것이 유리하다. 본 발명의 하나의 실시예는, 전극 또는 고체 전해질(800)의 이동 방향을 기준으로 복수의 롤러부재(100)들의 직경을 감소시켜서, 전극 또는 고체 전해질(800)의 두께가 얇아지면 전극 또는 고체 전해질(800)에 전해지는 가압력도 감소하도록 구성될 수 있으며, 이에 의해 전극 또는 고체 전해질(800)의 크랙을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 2를 참조하면, 다른 실시예로, 탄성체(200)가 적어도 하나의 제1 롤러부재(110) 또는 적어도 하나의 제2 롤러부재(120)를 각각 감싸도록 마련될 수 있다. 각각의 롤러부재(100)를 탄성체(200)로 감싸면 롤러부재(100)가 전극 또는 고체 전해질(800)을 가압할 때 가압력이 균일해지는 효과가 있다. 즉, 도 3(a)는 탄성체(200)가 구비되지 않았을 때 롤러부재(100)가 전극 또는 고체 전해질(800)을 가압하는 가압면을 확대도시하였고, 도 3(b)는 탄성체(200)가 롤러부재(100)를 감쌌을 때 롤러부재(100)가 전극 또는 고체 전해질(800)을 가압하는 가압면을 확대도시하였다. 도 3(a)의 경우 전극 또는 고체 전해질(800)에 제공되는 가압력이 균일하지 않다. 즉, 소정 부분에서는 가압력이 크게 걸리고 다른 부분에서는 가압력이 적게 걸린다. 하지만, 도 3(b)의 경우 전극 또는 고체 전해질(800)에 제공되는 가압력이 거의 균일하다. 이와 같이, 고무 또는 합성수지와 같이 탄성을 가진 재질을 사용하여 롤러부재(100)를 감싸게 되면 전극 또는 고체 전해질(800)에 가해지는 가압력이 균일해져서 전극 또는 고체 전해질(800)을 구성하는 성분의 분포가 균일해지는 효과가 있다.
도 4를 참조하면, 제1 롤러부재(110)와 제2 롤러부재(120)는 전고체 전지용 전극 또는 고체 전해질(800)을 기준으로 다른 위치에 배치될 수 있다. 즉, 도 4를 기준으로 제1 롤러부재(110)가 전극 또는 고체 전해질(800)의 우측에 배치되면 제2 롤러부재(120)는 전극 또는 고체 전해질(800)의 좌측에 배치될 수 있다. 그리고, 도 4를 기준으로 제1 롤러부재(110)가 전극 또는 고체 전해질(800)의 하측에 배치되면 제2 롤러부재(120)는 전극 또는 고체 전해질(800)의 상측에 배치되며, 제1 롤러부재(110)가 전극 또는 고체 전해질(800)의 상측에 배치되면 제2 롤러부재(120)는 전극 또는 고체 전해질(800)의 하측에 배치될 수 있다. 그리고, 제1 롤러부재(110)와 제2 롤러부재(120)는 서로 상이한 직경을 가지도록 마련될 수 있다. 즉, 도 4에서는 제1 롤러부재(110)의 직경이 제2 롤러부재(120)의 직경보다 크다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다. 이와 같이, 제1 롤러부재(110)와 제2 롤러부재(120)의 직경이 서로 상이하게 마련되면 가압 대상의 재질 또는 재료 특성에 차이가 있는 경우에도 용이하게 가압할 수 있다. 예를 들어, 도 5에서와 같이 전해질층(810)과 음극(820)을 합지하여 가압하는 경우 전해질층(810)을 가압하는 롤러부재(100)인 제2 롤러부재(120)는 상대적으로 직경이 작고, 음극(820)을 가압하는 롤러부재(100)인 제1 롤러부재(110)는 상대적으로 직경이 크며, 이에 의해, 서로 다른 재질을 용이하게 합지하여 가압할 수 있는 효과가 있다. 그리고, 전극 또는 고체 전해질(800)은 직선상의 이동경로를 따라 이동할 수도 있지만, 도 4에서와 같이 직선이 아닌 이동경로를 따라 이동할 수도 있다.
한편, 도 4를 참조하면, 센싱부재(300)와 제어부(400)가 더 구비될 수 있으며, 센싱부재(300)는 다양하게 마련되어 복수의 제1 롤러부재(110) 또는 복수의 제2 롤러부재(120)에 의해 가압된 전고체 전지용 전극 또는 고체 전해질(800)의 두께를 감지한다. 여기서, 센싱부재(300)는 하나 이상으로 마련될 수 있다. 그리고, 제어부(400)는 센싱부재(300)에서 감지된 전극 또는 고체 전해질(800)의 두께에 따라 복수의 제1 롤러부재(110) 또는 복수의 제2 롤러부재(120)의 가압력을 조절한다. 예를 들어, 전극 또는 고체 전해질(800)의 목표 두께를 설정 후 첫번째 롤러부재(100)에서 예를 들어 최초 두께의 80%가 되도록 압력을 가하고, 두번째 롤러부재(100)에서 예를 들어 최초 두께의 60%가 되도록 압력을 가할 수 있으며, 이는 센싱부재(300)와 제어부(400)에 의해 조절될 수 있다. 또한, 어느 하나의 롤러부재(100)의 전극 또는 고체 전해질(800)의 두께와, 이웃하는 다른 하나의 롤러부재(100)의 전극 또는 고체 전해질(800)의 두께의 차이가 거의 없는 경우 롤러부재(100)의 압력을 해제하도록 제어될 수도 있다. 그리고, 전술한 방식은 고체 전해질과 전극을 합지하여 압력을 가하는 경우에도 적용될 수 있다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전고체 전지용 전극 또는 고체 전해질의 제조 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 전고체 전지용 전극 또는 고체 전해질의 제조 장치(10)의 작용 및 효과에 대해 설명하되, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전고체 전지용 전극 또는 고체 전해질의 제조 장치(10)에서 설명한 내용과 공통되는 부분은 전술한 설명으로 대체한다.
본 발명의 제2 실시예는 롤러부재(100)를 감싸는 가이드벨트(500)가 구비되고, 열제공부재가 구비될 수 있다는 점에서 제1 실시예와 차이가 있다.
도 6을 참조하면, 제1 가이드벨트(510)는 복수의 제1 롤러부재(110)들 전체를 감싸도록 마련되고, 제2 가이드벨트(520)는 복수의 제2 롤러부재(120)들 전체를 감싸도록 마련될 수 있다. 여기서, 복수의 제1 롤러부재(110)들 또는 복수의 제2 롤러부재(120)들의 직경은 동일할 수도 있고, 서로 다를 수도 있다. 이와 같이 가이드벨트(500)가 롤러부재(100)들을 감싸도록 마련되어 전극 또는 고체 전해질(800) 전체를 골고루 가압할 수 있는 효과가 있다.
한편, 제1 열제공부재(610)는 제1 가이드벨트(510) 또는 제2 가이드벨트(520)에 연결되어 제1 가이드벨트(510) 또는 제2 가이드벨트(520)로 열을 제공할 수 있다. 제1 열제공부재(610)는 가이드벨트(500)에 결합되어 가이드벨트(500)와 함께 회전할 수도 있고, 또는 가이드벨트(500)의 외부에서 가이드벨트(500)에 연결되도록 마련될 수도 있다. 제1 열제공부재(610)는 히터 등 다양한 열제공원을 포함할 수 있다. 이와 같이, 제1 가이드벨트(510) 또는 제2 가이드벨트(520)에 열이 제공되면 제1 가이드벨트(510) 또는 제2 가이드벨트(520)를 통해 전극 또는 고체 전해질(800)로 열이 전달될 때 접촉 시간이 길어져 열이 충분히 전달될 수 있으며, 이에 의해 전극 또는 고체 전해질(800)의 압연 성능이 향상될 수 있다. 즉, 제1 열제공부재(610)로부터의 열이 가이드벨트(500) 전체에 전달되어 가이드벨트(500)가 가열되며, 이와 같이 가열된 가이드벨트(500)와 접촉하는 전극 또는 고체 전해질(800)로 열이 전달될 수 있다. 그리고, 가이드벨트(500)를 사용하는 경우 가이드벨트(500)와 전극 또는 고체 전해질(800)의 접촉 면적이, 롤러부재(100)와 전극 또는 고체 전해질(800)의 접촉 면적보다 넓으므로 가이드벨트(500)를 사용하게 되면 전극 또는 고체 전해질(800)로 충분히 열이 전달될 수 있다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 전고체 전지용 전극 또는 고체 전해질의 제조 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 전고체 전지용 전극 또는 고체 전해질의 제조 장치(10)의 작용 및 효과에 대해 설명하되, 본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예에 따른 전고체 전지용 전극 또는 고체 전해질의 제조 장치(10)에서 설명한 내용과 공통되는 부분은 전술한 설명으로 대체한다.
본 발명의 제3 실시예는 열분산부재(700)가 구비된다는 점에서 제1 실시예 및 제2 실시예와 차이가 있다.
도 7을 참조하면, 제2 열제공부재(620)는 제1 가이드벨트(510) 또는 제2 가이드벨트(520)로부터 이격되어 제1 가이드벨트(510) 또는 제2 가이드벨트(520)로 열을 제공하도록 마련될 수 있다. 즉, 제2 열제공부재(620)는 비접촉식으로 제1 가이드벨트(510) 또는 제2 가이드벨트(520)에 열을 제공한다. 여기서, 도 7에 도시되지는 않았지만, 제2 열제공부재(620)는 브라켓 등에 의해 고정될 수도 있고, 지지대 등에 의해 지지될 수 있다. 제2 열제공부재(620)는 다양할 수 있으며, 예를 들어 히터를 포함할 수 있다. 그리고, 제2 열제공부재(620)는 하나 이상으로 마련될 수 있다.
열분산부재(700)는 제2 열제공부재(620)가 하나 이상으로, 예를 들어 복수로 마련된 경우 제2 열제공부재(620)와 가이드벨트(500) 사이에 배치되며, 제2 열제공부재(620)로부터의 열을 가이드벨트(500)로 균등하게 분산시킨다. 여기서, 열분산부재(700) 내부에는 작동유체가 포함될 수 있다. 즉, 제2 열제공부재(620)로부터의 열이 열분산부재에 도달하는 경우 열분산부재(700) 내부의 작동유체가 기화한다. 기화된 작동유체는 열분산부재(700)에서 상대적으로 온도가 낮은 부분으로 이동하여 열을 전달한다. 이와 같이, 작동유체는 열분산부재(700) 내부에서 순환하면서 제2 열제공부재(620)로부터 제공된 열을 균등하게 분산하여 가이드벨트(500)로 전달한다. 즉, 제2 열제공부재(620)로부터 제공되는 열이 불균일하더라도 열분산부재(700)는 제2 열제공부재(620)로부터 제공된 열을 균등하게 분산하여 가이드벨트(500)로 전달할 수 있다. 이에 의해, 가이드벨트(500)는 전체가 균일한 온도를 가질 수 있으며, 이에 의해 전극 또는 고체 전해질(800)로 균등한 열을 전달할 수 있다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
10 : 전고체 전지용 전극 또는 고체 전해질의 제조 장치
100 : 롤러부재 110 : 제1 롤러부재
120 : 제2 롤러부재 200 : 탄성체
300 : 센싱부재 400 : 제어부
500 : 가이드벨트 510 : 제1 가이드벨트
520 : 제2 가이드벨트 610 : 제1 열제공부재
620 : 제2 열제공부재 700 : 열분산부재
800 : 전고체 전지용 전극 또는 고체 전해질

Claims (10)

  1. 전고체 전지용 전극 또는 고체 전해질을 가압하는 제1 롤러부재; 및
    상기 제1 롤러부재로부터 이격되어 위치하며 상기 전고체 전지용 전극 또는 고체 전해질을 가압하는 제2 롤러부재를 포함하고,
    상기 제1 롤러부재와 상기 제2 롤러부재는 상기 전고체 전지용 전극 또는 고체 전해질을 기준으로 반대 위치에 배치되고,
    상기 제1 롤러부재와 상기 제2 롤러부재는 각각 복수로 마련되며,
    복수의 상기 제1 롤러부재들은 하나의 직선을 따라 서로 이격되도록 배치되고,
    복수의 상기 제2 롤러부재들은 다른 직선을 따라 서로 이격되도록 배치되며,
    상기 복수의 제1 롤러부재들 전체를 감싸는 제1 가이드벨트 또는 상기 복수의 제2 롤러부재들 전체를 감싸는 제2 가이드벨트를 더 포함하며,
    상기 제1 가이드벨트 또는 상기 제2 가이드벨트로부터 이격되어 상기 제1 가이드벨트 또는 상기 제2 가이드벨트로 열을 제공하는 제2 열제공부재; 및
    상기 제2 열제공부재와, 상기 제1 가이드벨트 또는 상기 제2 가이드벨트 사이에 배치되어 상기 제2 열제공부재로부터의 열을 균등하게 분산시키는 열분산부재를 더 포함하되,
    상기 열분산부재 내부에는, 상기 제2 열제공부재로부터 제공되는 열에 의해 기화하여 상기 열분산부재에서 상대적으로 온도가 낮은 부분으로 이동하여 열을 전달하도록 상기 열분산부재 내부에서 순환하는 작동유체가 포함되며,
    상기 작동유체는 상기 열분산부재 내부에서 순환하면서 상기 제2 열제공부재로부터 제공된 열을 균등하게 분산하여 상기 가이드벨트로 전달하는 것을 특징으로 하는 전고체 전지용 전극 또는 고체 전해질의 제조 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    하나의 직선을 따라 서로 이격되도록 배치된 복수의 상기 제1 롤러부재들 각각의 직경이 상이하도록 마련되거나, 또는 다른 직선을 따라 서로 이격되도록 배치된 복수의 상기 제2 롤러부재들 각각의 직경이 상이하도록 마련되는 것을 특징으로 하는 전고체 전지용 전극 또는 고체 전해질의 제조 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    복수의 상기 제1 롤러부재들 또는 복수의 상기 제2 롤러부재들은, 미리 설정된 방향을 향해 상기 제1 롤러부재들의 직경 또는 상기 제2 롤러부재들의 직경이 감소하도록 마련되는 것을 특징으로 하는 전고체 전지용 전극 또는 고체 전해질의 제조 장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 가이드벨트 또는 상기 제2 가이드벨트에 연결되어 상기 제1 가이드벨트 또는 상기 제2 가이드벨트로 열을 제공하는 제1 열제공부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전고체 전지용 전극 또는 고체 전해질의 제조 장치.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 롤러부재 또는 상기 제2 롤러부재를 각각 감싸는 탄성체를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전고체 전지용 전극 또는 고체 전해질의 제조 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 롤러부재와, 상기 제1 롤러부재로부터 상기 전고체 전지용 전극 또는 고체 전해질을 기준으로 다른 위치에 배치된 제2 롤러부재가 서로 상이한 직경을 가지도록 마련되는 것을 특징으로 하는 전고체 전지용 전극 또는 고체 전해질의 제조 장치.
  10. 제1항 및 제3항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    복수의 상기 제1 롤러부재 또는 복수의 상기 제2 롤러부재에 의해 가압된 전고체 전지용 전극 또는 고체 전해질의 두께를 감지하는 적어도 하나의 센싱부재; 및
    상기 센싱부재에서 감지된 전극 또는 고체 전해질의 두께에 따라 복수의 상기 제1 롤러부재 또는 복수의 상기 제2 롤러부재의 가압력을 조절하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전고체 전지용 전극 또는 고체 전해질의 제조 장치.
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