KR102406250B1 - An electrode manufacturing apparatus and an electrode manufacturing method - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전극 제조 장치 및 전극 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 전극 제조 방법은 서로 대향된 제1 및 제2 면들을 갖는 금속 기판의 상기 제1 면을 패터닝하는 것; 상기 패터닝된 상기 금속 기판에 전극 물질을 코팅하는 것; 및 상기 금속 기판에 코팅된 상기 전극 물질에 광을 조사하는 것을 포함하고, 상기 금속 기판을 패터닝하는 것은, 상기 제1 면으로부터 상기 제2 면을 향해 함몰된 복수의 홈들 또는 상기 제1 및 제2 면들을 관통하는 복수의 홀들을 제공하는 것이다. The present invention relates to an electrode manufacturing apparatus and an electrode manufacturing method. An electrode manufacturing method of the present invention comprises: patterning the first surface of a metal substrate having first and second surfaces opposite to each other; coating an electrode material on the patterned metal substrate; and irradiating light to the electrode material coated on the metal substrate, wherein the patterning of the metal substrate includes a plurality of grooves or the first and second recessed grooves from the first surface toward the second surface. It is to provide a plurality of holes passing through the faces.

Figure R1020160167044
Figure R1020160167044

Description

전극 제조 장치 및 전극 제조 방법{An electrode manufacturing apparatus and an electrode manufacturing method}An electrode manufacturing apparatus and an electrode manufacturing method

본 발명은 전극 제조 장치 및 전극 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an electrode manufacturing apparatus and an electrode manufacturing method.

슈퍼커패시터는 축전용량이 큰 커패시터로 울트라 커패시터 또는 초고용량 커패시터라고 불린다. 슈퍼커패시터는 화학 반응을 이용하는 배터리와 달리, 전극과 전해질 개면으로의 단순 이온 이동이나 표면 화학반응에 의한 충전 현상을 이용한다. 이에 따라, 슈퍼커패시터는 급속 충방전이 가능하고, 높은 충방전 효율을 가질 수 있어, 보조배터리나, 배터리 대체용 등으로 사용되고 있다. 현재 슈퍼커패시터에 사용되는 전극에 관한 연구가 진행되고 있다. Supercapacitors are capacitors with large capacitance and are called ultracapacitors or supercapacitors. Unlike a battery that uses a chemical reaction, a supercapacitor uses a simple ion movement to an electrode and an electrolyte interface or a charging phenomenon by a surface chemical reaction. Accordingly, the supercapacitor can be rapidly charged and discharged and can have high charge/discharge efficiency, and thus is used as an auxiliary battery or a replacement for a battery. Currently, research on electrodes used in supercapacitors is being conducted.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 금속 기판과 전극 물질을 포함하는 전극 층 간의 접촉 면적을 증가시키기 위한 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to increase a contact area between a metal substrate and an electrode layer including an electrode material.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 전극 기판을 신속하게 제조하기 위한 것이다. Another problem to be solved by the present invention is to rapidly manufacture an electrode substrate.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명에 따른 전극 제조 방법은, 서로 대향된 제1 및 제2 면들을 갖는 금속 기판의 상기 제1 면을 패터닝하는 것; 상기 패터닝된 상기 금속 기판에 전극 물질을 코팅하는 것; 및 상기 금속 기판에 코팅된 상기 전극 물질에 광을 조사하는 것을 포함하고, 상기 금속 기판을 패터닝하는 것은, 상기 제1 면으로부터 상기 제2 면을 향해 함몰된 복수의 홈들 또는 상기 제1 및 제2 면들을 관통하는 복수의 홀들을 제공하는 것이다. An electrode manufacturing method according to the present invention includes: patterning the first surface of a metal substrate having first and second surfaces opposite to each other; coating an electrode material on the patterned metal substrate; and irradiating light to the electrode material coated on the metal substrate, wherein the patterning of the metal substrate includes a plurality of grooves or the first and second recessed grooves from the first surface toward the second surface. It is to provide a plurality of holes passing through the faces.

일 실시 예에서, 상기 홈들의 각각은: 상기 제1 면으로부터 상기 제2 면을 향해 경사지게 연장되는 제1 경사면; 및 상기 제1 경사면으로부터 상기 제1 면을 향해 경사지게 연장되는 제2 경사면을 포함할 수 있다. In one embodiment, each of the grooves includes: a first inclined surface extending obliquely from the first surface toward the second surface; and a second inclined surface inclinedly extending from the first inclined surface toward the first surface.

일 실시 예에서, 상기 홈들의 각각은: 상기 제1 및 제2 면들 사이에 위치되는 바닥면; 및 상기 바닥면과 상기 제1 면을 연결하는 측면을 포함할 수 있다. In one embodiment, each of the grooves comprises: a bottom surface positioned between the first and second surfaces; and a side surface connecting the bottom surface and the first surface.

일 실시 예에서, 상기 홀들의 직경은 상기 제1 및 제2 면들의 이격 거리보다 작을 수 있다. In an embodiment, a diameter of the holes may be smaller than a separation distance between the first and second surfaces.

일 실시 예에서, 상기 홀들의 직경은, 상기 제1 및 제2 면들의 이격 거리의 0.5배일 수 있다. In an embodiment, the diameter of the holes may be 0.5 times the separation distance of the first and second surfaces.

일 실시 예에서, 상기 전극 물질은 산화 그래핀(graphene oxide, GO)을 포함할 수 있다. In an embodiment, the electrode material may include graphene oxide (GO).

일 실시 예에서, 코팅된 상기 전극 물질에 광을 조사하기 전에, 코팅된 상기 전극 물질을 건조시키는 것을 더 포함할 수 있다. In an embodiment, before irradiating light to the coated electrode material, drying the coated electrode material may be further included.

본 발명에 따른 전극 제조 방법은, 금속 기판의 제1 면 상에 금속 잉크를 이용하여 패터닝하는 것; 상기 패터닝된 상기 제1 면에 전극 물질을 코팅하는 것; 및 상기 금속 기판에 코팅된 상기 전극 물질에 광을 조사하는 것을 포함하고, 상기 금속 기판을 패터닝하는 것은, 상기 제1 면 상에 복수의 금속 돌기들을 제공하는 것이다. An electrode manufacturing method according to the present invention comprises: patterning using a metal ink on a first surface of a metal substrate; coating an electrode material on the patterned first surface; and irradiating light to the electrode material coated on the metal substrate, wherein the patterning of the metal substrate is to provide a plurality of metal protrusions on the first surface.

일 실시 예에서, 상기 금속 돌기들의 각각은, 서로 대향된 외측면들을 관통하는 관통홀들을 갖는 정육면체 형상으로 제공될 수 있다. In an embodiment, each of the metal protrusions may be provided in a cube shape having through holes penetrating the outer surfaces facing each other.

일 실시 예에서, 상기 제1 면에 상기 전극 물질을 코팅하기 전에, 상기 제1 면 상에 제공된 상기 금속 돌기들을 향해 광을 조사하는 것을 더 포함할 수 있다. In an embodiment, before coating the electrode material on the first surface, the method may further include irradiating light toward the metal protrusions provided on the first surface.

일 실시 예에서, 상기 전극 물질은 산화 그래핀(graphene oxide, GO)을 포함할 수 있다. In an embodiment, the electrode material may include graphene oxide (GO).

일 실시 예에서, 코팅된 상기 전극 물질에 광을 조사하기 전에, 코팅된 상기 전극 물질을 건조시키는 것을 더 포함할 수 있다. In an embodiment, before irradiating light to the coated electrode material, drying the coated electrode material may be further included.

본 발명에 따른 전극 제조 장치는, 금속 기판을 제1 방향으로 이송하는 이송 유닛; 상기 금속 기판의 이송 경로 상에 제공되고, 상기 금속 기판을 패터닝하는 패터닝 유닛; 상기 패터닝 유닛으로부터 상기 제1 방향에 이격되고, 상기 금속 기판 상에 전극 물질을 코팅하는 전극 코팅 유닛; 및 상기 전극 코팅 유닛으로부터 상기 제1 방향에 이격되고, 광을 조사하는 제1 광 조사 유닛을 포함할 수 있다. Electrode manufacturing apparatus according to the present invention, a transfer unit for transferring a metal substrate in a first direction; a patterning unit provided on a transfer path of the metal substrate and configured to pattern the metal substrate; an electrode coating unit spaced apart from the patterning unit in the first direction and coating an electrode material on the metal substrate; and a first light irradiation unit spaced apart from the electrode coating unit in the first direction and irradiating light.

일 실시 예에서, 상기 패터닝 유닛은: 베이스 플레이트 및, 상기 금속 기판과 대향되는 상기 베이스 플레이트의 제1 면으로부터 돌출된 패턴 돌기들을 포함하는 금형부; 및 상기 금형부를 상기 금속 기판을 향해 이동시키는 금형 구동부를 포함할 수 있다. In an embodiment, the patterning unit may include: a base plate and a mold unit including pattern protrusions protruding from a first surface of the base plate opposite to the metal substrate; and a mold driving part for moving the mold part toward the metal substrate.

일 실시 예에서, 상기 패턴 돌기들의 각각은: 상기 제1 면으로부터 경사지게 연장되는 제1 금형 경사면; 및 상기 제1 면으로부터 제1 금형 경사면을 향해 경사지게 연장되는 제2 금형 경사면을 포함할 수 있다. In one embodiment, each of the pattern protrusions may include: a first inclined surface of the mold extending obliquely from the first surface; and a second mold inclined surface inclinedly extending from the first surface toward the first mold inclined surface.

일 실시 예에서, 상기 패턴 돌기들의 각각은 원기둥 형상일 수 있다. In an embodiment, each of the pattern protrusions may have a cylindrical shape.

일 실시 예에서, 상기 패터닝 유닛은: 상기 금속 기판을 향해 금속 잉크를 분사하는 잉크 분사 노즐; 및 상기 잉크 분사 노즐을 이동시키는 노즐 구동부를 포함할 수 있다. In an embodiment, the patterning unit may include: an ink jet nozzle configured to jet metal ink toward the metal substrate; and a nozzle driver for moving the ink jetting nozzle.

일 실시 예에서, 상기 패터닝 유닛과 상기 전극 코팅 유닛 사이에 배치되고, 상기 금속 잉크를 향해 광을 조사하는 제2 광 조사 유닛을 더 포함할 수 있다. In an embodiment, it may further include a second light irradiation unit disposed between the patterning unit and the electrode coating unit and irradiating light toward the metal ink.

일 실시 예에서, 상기 전극 코팅 유닛과 상기 제1 광 조사 유닛 사이에 배치되고, 상기 기판을 향해 건조 공기를 분사하는 건조 유닛을 더 포함할 수 있다. In one embodiment, it is disposed between the electrode coating unit and the first light irradiation unit, may further include a drying unit for spraying dry air toward the substrate.

일 실시 예에서, 상기 전극 물질은 산화 그래핀(graphene oxide, GO)을 포함할 수 있다. In an embodiment, the electrode material may include graphene oxide (GO).

기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.

본 발명의 실시 예들에 따르면, 금속 기판(예를 들면, 전류 컬렉터)과 전극 층 간의 접촉 면적을 증가시킬 수 있다. 또한, 전극 기판을 신속하고 용이하게 제조할 수 있다. According to embodiments of the present invention, the contact area between the metal substrate (eg, the current collector) and the electrode layer may be increased. In addition, the electrode substrate can be quickly and easily manufactured.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

도 1은 본 발명의 실시 예들에 따른 전극 제조 장치를 설명하기 위한 개략도이다.
도 2a는 도 1의 프레스 유닛을 설명하기 위한 개략도이다.
도 2b은 도 2a의 금형부를 설명하기 위한 사시도이다.
도 3a는 도 2a의 프레스 유닛의 변형 예를 설명하기 위한 개략도이다.
도 3b는 도 3a의 금형부를 설명하기 위한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예들에 따른 전극 제조 장치를 설명하기 위한 개략도이다.
도 5는 도 4의 프린팅 유닛을 설명하기 위한 개략도이다.
도 6a은 도 1의 전극 제조 장치에 의해 제조된 전극 기판을 나타내는 사시도이다.
도 6b는 도 6a의 I-I 선에 따른 단면도이다.
도 7a 및 도 7b은 도 1의 전극 제조 장치에 의해 제조된 전극 기판의 변형 예를 나타내는 단면도이다.
도 8a는 도 4의 전극 제조 장치에 의해 제조된 전극 기판을 나타내는 사시도이다.
도 8b는 도 8a의 II-II 선에 따른 단면도이다.
도 9a 내지 도 9d는 도 1의 전극 제조 장치를 이용하여, 도 6b의 전극 기판을 제조하는 과정을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 10a 내지 도 10d는 도 4의 전극 제조 장치를 이용하여, 도 8b의 전극 기판을 제조하는 과정을 설명하기 위한 단면도들이다.1 is a schematic diagram for explaining an electrode manufacturing apparatus according to embodiments of the present invention.
Figure 2a is a schematic diagram for explaining the press unit of Figure 1;
Figure 2b is a perspective view for explaining the mold portion of Figure 2a.
3A is a schematic diagram for explaining a modified example of the press unit of FIG. 2A.
3B is a perspective view for explaining the mold part of FIG. 3A.
4 is a schematic diagram for explaining an electrode manufacturing apparatus according to embodiments of the present invention.
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the printing unit of FIG. 4 .
6A is a perspective view illustrating an electrode substrate manufactured by the electrode manufacturing apparatus of FIG. 1 .
6B is a cross-sectional view taken along line II of FIG. 6A.
7A and 7B are cross-sectional views illustrating a modified example of an electrode substrate manufactured by the electrode manufacturing apparatus of FIG. 1 .
8A is a perspective view illustrating an electrode substrate manufactured by the electrode manufacturing apparatus of FIG. 4 .
8B is a cross-sectional view taken along line II-II of FIG. 8A.
9A to 9D are cross-sectional views for explaining a process of manufacturing the electrode substrate of FIG. 6B using the electrode manufacturing apparatus of FIG. 1 .
10A to 10D are cross-sectional views illustrating a process of manufacturing the electrode substrate of FIG. 8B using the electrode manufacturing apparatus of FIG. 4 .

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention, and a method for achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention belongs It is provided to fully inform the possessor of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.

본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시 예들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시 예들은 그것의 상보적인 실시 예들도 포함한다.Embodiments described herein will be described with reference to cross-sectional and/or plan views, which are ideal illustrative views of the present invention. In the drawings, thicknesses of films and regions are exaggerated for effective description of technical content. Accordingly, the regions illustrated in the drawings have schematic properties, and the shapes of the illustrated regions in the drawings are intended to illustrate specific shapes of regions of the device and not to limit the scope of the invention. In various embodiments of the present specification, terms such as first, second, third, etc. are used to describe various components, but these components should not be limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another. The embodiments described and illustrated herein also include complementary embodiments thereof.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자에 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. In this specification, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, “comprises” and/or “comprising” refers to the presence of one or more other components, steps, operations and/or elements in a referenced element, step, operation and/or element. or addition is not excluded.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다. Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used herein may be used with the meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in a commonly used dictionary are not to be interpreted ideally or excessively unless clearly defined in particular.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 개념 및 이에 따른 실시 예들에 대해 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, the concept of the present invention and embodiments thereof will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 실시 예들에 따른 전극 제조 장치를 설명하기 위한 개략도이다. 1 is a schematic diagram for explaining an electrode manufacturing apparatus according to embodiments of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예들에 따른 전극 제조 장치(1000)는 전극과 전해질 개면으로의 이온 이동이나 표면 화학 반응에 의해 충전하는 캐패시터에 사용되는 전극 기판을 제조하기 위한 것일 수 있다. Referring to FIG. 1 , an electrode manufacturing apparatus 1000 according to embodiments of the present invention may be used for manufacturing an electrode substrate used in a capacitor charged by ion movement to an electrode and an electrolyte opening surface or a surface chemical reaction.

전극 제조 장치(1000)는 금속 기판(10)을 공급하는 기판 공급부(100), 금속 기판(10)을 회수하는 기판 회수부(200), 금속 기판(10)을 제1 방향(D1)으로 이송하는 이송 유닛(300), 금속 기판(10)을 패터닝하는 패터닝 유닛(400), 전극 물질을 코팅하는 전극 코팅 유닛(500), 및 광을 조사하는 제1 광 조사 유닛(700)을 포함할 수 있다. 전극 제조 장치(1000)는 전극 물질을 건조시키는 건조 유닛(600)을 더 포함할 수 있다. The electrode manufacturing apparatus 1000 transfers the substrate supply unit 100 for supplying the metal substrate 10 , the substrate recovery unit 200 for recovering the metal substrate 10 , and the metal substrate 10 in a first direction D1 . It may include a transfer unit 300, a patterning unit 400 for patterning the metal substrate 10, an electrode coating unit 500 for coating an electrode material, and a first light irradiation unit 700 for irradiating light have. The electrode manufacturing apparatus 1000 may further include a drying unit 600 for drying the electrode material.

기판 공급부(100)는 공급 롤러(110)와 롤러를 회전시키는 회전 모터(미도시)를 포함할 수 있다. 공급 롤러(110)에 금속 기판(10)이 감겨져 있다. 공급 롤러(110)는 제1 방향(D1)과 수직한 제3 방향(D3)으로 길쭉한 원통형으로 제공될 수 있으나 이에 한정되지 않는다The substrate supply unit 100 may include a supply roller 110 and a rotation motor (not shown) for rotating the roller. A metal substrate 10 is wound around the supply roller 110 . The supply roller 110 may be provided in an elongated cylindrical shape in the third direction D3 perpendicular to the first direction D1, but is not limited thereto.

기판 회수부(200)는 이송 유닛(300)에 의해 이송된 전극 기판(300)을 회수할 수 있다. 전극 기판(30)은 금속 기판(10)과 전극 층(25)을 포함할 수 있다. 기판 회수부(200)는 회수 롤러(210)와 회수 롤러(210)를 회전시키는 회전 모터(미도시)를 포함할 수 있다. 회수 롤러(210)는 제3 방향(D3)으로 길쭉한 원통형으로 제공될 수 있다. 전극 제조 장치(1000)는 롤투롤(roll-to-roll) 방식을 통해 전극 기판(30)을 제조할 수 있다. The substrate recovery unit 200 may recover the electrode substrate 300 transferred by the transfer unit 300 . The electrode substrate 30 may include a metal substrate 10 and an electrode layer 25 . The substrate recovery unit 200 may include a recovery roller 210 and a rotation motor (not shown) for rotating the recovery roller 210 . The recovery roller 210 may be provided in a cylindrical shape elongated in the third direction D3 . The electrode manufacturing apparatus 1000 may manufacture the electrode substrate 30 through a roll-to-roll method.

이송 유닛(300)은 기판 공급부(100)에서 공급된 금속 기판(10)을 제1 방향(D1)으로 이송시킬 수 있다. 실시 예에 따르면, 이송 유닛(300)은 복수의 이송 롤러들(310)과, 이송 롤러들(310)을 회전시키는 회전 모터(미도시)를 포함할 수 있다. 이와 달리, 다른 실시 예에서, 공급 롤러(110)와 회수 롤러(210)가 회전함으로써, 금속 기판(10)을 제1 방향(D1)으로 이송될 수 있다. 이에 따라, 이송 유닛(300)은 회전 모터를 포함하지 않을 수 있다. 복수의 이송 롤러들(310)은 제1 방향(D1)을 따라 이격 배치될 수 있다. 이송 롤러들(310)은 금속 기판(10)의 하면을 지지할 수 있다. 이송 롤러들(310)은 제3 방향(D3)을 따라 길쭉한 원통형으로 제공될 수 있다. The transfer unit 300 may transfer the metal substrate 10 supplied from the substrate supply unit 100 in the first direction D1 . According to an embodiment, the transfer unit 300 may include a plurality of transfer rollers 310 and a rotation motor (not shown) for rotating the transfer rollers 310 . Alternatively, in another embodiment, the supply roller 110 and the collection roller 210 rotate, so that the metal substrate 10 may be transferred in the first direction D1 . Accordingly, the transfer unit 300 may not include a rotation motor. The plurality of transfer rollers 310 may be spaced apart from each other in the first direction D1 . The transfer rollers 310 may support the lower surface of the metal substrate 10 . The transfer rollers 310 may be provided in an elongated cylindrical shape along the third direction D3 .

패터닝 유닛(400)은 금속 기판(10)의 이송 경로 상에 제공될 수 있다. 실시 예에 따르면, 패터닝 유닛은 금형을 금속 기판(10)으로 가압하여, 금속 기판(10)을 패터닝하는 프레스 유닛(400)일 수 있다. 이하, 프레스 유닛(400)과 패터닝 유닛(400)은 동일 도번을 사용한다. The patterning unit 400 may be provided on a transport path of the metal substrate 10 . According to an embodiment, the patterning unit may be a press unit 400 for patterning the metal substrate 10 by pressing the mold to the metal substrate 10 . Hereinafter, the press unit 400 and the patterning unit 400 use the same reference numerals.

프레스 유닛(400)은 금속 기판(10)과 접촉하여 패터닝하는 금형부(410)와, 금형부(410)를 금속 기판(10)을 향해 이동시키는 금형 구동부(420)를 포함할 수 있다. 프레스 유닛(400)은 금속 기판(10)을 기준으로 금형부(410)와 대향되게 배치된 지지 부재(450)를 포함할 수 있다. 프레스 유닛(400)에 대한 자세한 사항은 후술한다. The press unit 400 may include a mold part 410 for patterning in contact with the metal substrate 10 , and a mold driving part 420 for moving the mold part 410 toward the metal substrate 10 . The press unit 400 may include a support member 450 disposed to face the mold part 410 with respect to the metal substrate 10 . Details of the press unit 400 will be described later.

전극 코팅 유닛(500)은 금속 기판(10)의 이송 경로 상에 배치될 수 있다. 전극 코팅 유닛(500)은 패터닝 유닛(400)으로부터 제1 방향(D1)으로 이격될 수 있다. 전극 코팅 유닛(500)은 전극 물질을 분사하는 분사 노즐부(510)와, 분사 노즐부(510)로 전극 물질을 공급하는 전극 물질 공급부(520)를 포함할 수 있다. 실시 예에서, 전극 물질은 액상 상태일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 전극 물질은 산화 그래핀(graphene oxide, GO), 을 포함할 수 있다. 분사 노즐부(510)는 1 방향 및/또는 제3 방향(D3)을을 따라 배열된 복수의 노즐들을 포함할 수 있다. The electrode coating unit 500 may be disposed on a transport path of the metal substrate 10 . The electrode coating unit 500 may be spaced apart from the patterning unit 400 in the first direction (D1). The electrode coating unit 500 may include a spray nozzle part 510 for spraying an electrode material, and an electrode material supply part 520 for supplying an electrode material to the spray nozzle part 510 . In an embodiment, the electrode material may be in a liquid state, but is not limited thereto. The electrode material may include graphene oxide (GO). The spray nozzle unit 510 may include a plurality of nozzles arranged along the first direction and/or the third direction D3 .

건조 유닛(600)은 금속 기판(10)의 이송 경로 상에 배치될 수 있다. 건조 유닛(600)은 전극 코팅 유닛(500)으로부터 제1 방향(D1)으로 이격될 수 있다. 실시 예에서, 건조 유닛(600)은 금속 기판(10) 상의 전극 물질을 향해 건조 공기를 공급할 수 있다. 이에 따라, 액상 상태의 전극 물질이 건조될 수 있다. 이와 달리, 다른 실시 예에서, 건조 유닛(600)은 전극 물질을 가열하여, 전극 물질 내의 수분을 증발시킬 수 있다.The drying unit 600 may be disposed on a transport path of the metal substrate 10 . The drying unit 600 may be spaced apart from the electrode coating unit 500 in the first direction (D1). In an embodiment, the drying unit 600 may supply dry air toward the electrode material on the metal substrate 10 . Accordingly, the electrode material in the liquid state may be dried. Alternatively, in another embodiment, the drying unit 600 may heat the electrode material to evaporate moisture in the electrode material.

제1 광 조사 유닛(700)은 기판의 이송 경로 상에 배치될 수 있다. 제1 광 조사 유닛(700)은 건조 유닛(600)으로부터 제1 방향(D1)으로 이격될 수 있다. 제1 광 조사 유닛(700)은 제논 램프(Xenon　lamp)를 포함할 수 있다. 제1 광 조사 유닛(700)은 전극 물질을 향해 광(L1)을 조사하여, 전극 물질을 광 환원(photoreduction)시킬 수 있다. 여기서, 광 환원이란, 광 에너지를 이용하여, 산화 그래핀의 산소 포함기들 일부를 제거하여 그래핀(reduced graphene oxide, rGO)으로 환원시키는 것을 의미하며, 전기전도도를 아주 높게 만들고, 비표면적을 크게 향상시키는 과정을 의미할 수 있다. 도 2a는 도 1의 프레스 유닛을 설명하기 위한 개략도이다. 도 2b은 도 2a의 금형부를 설명하기 위한 사시도이다. The first light irradiation unit 700 may be disposed on a transfer path of the substrate. The first light irradiation unit 700 may be spaced apart from the drying unit 600 in the first direction D1 . The first light irradiation unit 700 may include a Xenon lamp. The first light irradiation unit 700 may photoreduce the electrode material by irradiating the light L1 toward the electrode material. Here, photoreduction means using light energy to remove some of the oxygen-containing groups of graphene oxide and reduce it to graphene (reduced graphene oxide, rGO), making the electrical conductivity very high, and reducing the specific surface area. It can mean a process of significant improvement. Figure 2a is a schematic diagram for explaining the press unit of Figure 1; Figure 2b is a perspective view for explaining the mold portion of Figure 2a.

도 1, 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 전술한 바와 같이, 프레스 유닛(400)은 금형부(410), 금형 구동부(420), 및 지지 부재(450)를 포함할 수 있다. 1, 2A and 2B , as described above, the press unit 400 may include a mold part 410 , a mold driving part 420 , and a support member 450 .

금형부(410)는 베이스 플레이트(411)와 패턴 돌기들(412)을 포함할 수 있다. 베이스 플레이트(411)는 서로 대향된 제1 면(411)과 제2 면(412)을 가질 수 있다. 제1 및 제2 면들(411, 412)은 평탄면일 수 있다. 제1 면(411)은 지지 부재(450)와 마주볼 수 있다. 베이스 플레이트(411)는 대략 사각형으로 제공될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. The mold part 410 may include a base plate 411 and pattern protrusions 412 . The base plate 411 may have a first surface 411 and a second surface 412 facing each other. The first and second surfaces 411 and 412 may be flat surfaces. The first surface 411 may face the support member 450 . The base plate 411 may be provided in a substantially rectangular shape, but is not limited thereto.

패턴 돌기들(412)은 베이스 플레이트(411)의 제1 면(411)으로부터 지지 부재(450)를 향해 돌출될 수 있다. 패턴 돌기들(412)의 각각은 베이스 플레이트(411)의 제1 면(411)으로부터 경사지게 연장된 제1 금형 경사면(412a)과, 제1 면(411)으로부터 제1 금형 경사면(412a)을 향해 경사지게 연장되는 제2 금형 경사면(412b)을 포함할 수 있다. 제1 및 제2 금형 경사면들(412a, 412b)은 연결될 수 있다. 제1 및 제2 금형 경사면들(412a, 412b)은 제3 방향(D3)을 따라 연장될 수 있다. The pattern protrusions 412 may protrude from the first surface 411 of the base plate 411 toward the support member 450 . Each of the pattern protrusions 412 includes a first mold inclined surface 412a extending obliquely from the first surface 411 of the base plate 411 , and a first mold inclined surface 412a from the first surface 411 . It may include a second mold inclined surface 412b extending obliquely. The first and second mold inclined surfaces 412a and 412b may be connected to each other. The first and second mold inclined surfaces 412a and 412b may extend in the third direction D3 .

제1 및 제2 금형 경사면들(412a, 412b)이 접하는 위치는 제1 면(411)으로부터 제2 방향(D2)으로 제1 거리(H1)만큼 이격될 수 있다. 제1 및 제2 금형 경사면들(412a, 412b)이 접하는 위치는 제1 면(411)과 제1 금형 경사면(412a)이 접하는 위치로부터 제1 방향(D1)으로 제2 거리(L1)만큼 이격될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 금형 경사면들(412a, 412b)이 접하는 위치는 제1 면(411)과 제2 금형 경사면(412b)이 접하는 위치로부터 제1 방향(D1)으로 제2 거리(L2)만큼 이격될 수 있다. 제2 거리(L1)는 제3 거리(L2)와 동일할 수 있다. A position where the first and second mold inclined surfaces 412a and 412b contact each other may be spaced apart from the first surface 411 by a first distance H1 in the second direction D2. A position where the first and second mold slopes 412a and 412b contact each other is spaced apart by a second distance L1 in the first direction D1 from a position where the first surface 411 and the first mold slope surface 412a contact each other. can be In addition, a position where the first and second mold inclined surfaces 412a and 412b contact each other is a second distance L2 in the first direction D1 from a position where the first surface 411 and the second mold inclined surface 412b contact each other. can be spaced apart. The second distance L1 may be the same as the third distance L2 .

제1 및 제2 금형 경사면들(412a, 412b)은 평면 또는 곡면일 수 있다. 실시 예에서, 제1 및 제2 금형 경사면들(412a, 412b)이 평면일 때, 패턴 돌기의 제2 방향(D2)의 단면이 대략 이등변 삼각형으로 제공될 수 있다.The first and second mold inclined surfaces 412a and 412b may be flat or curved. In an embodiment, when the first and second mold inclined surfaces 412a and 412b are planar, a cross section of the pattern protrusion in the second direction D2 may be provided as an approximately isosceles triangle.

금형 구동부(420)는 베이스 플레이트(411)의 제2 면(412)과 연결될 수 있다. 금형 구동부(420)는 금형부(410)를 제2 방향(D2)으로 왕복 이동시킬 수 있다. 금형 구동부(420)는 유압 실린더 또는 공압 실린더일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. The mold driving unit 420 may be connected to the second surface 412 of the base plate 411 . The mold driving unit 420 may reciprocate the mold unit 410 in the second direction D2 . The mold driving unit 420 may be a hydraulic cylinder or a pneumatic cylinder, but is not limited thereto.

지지 부재(450)는 금형부(410)가 금속 기판(10)을 가압할 때, 금속 기판(10)을 지지할 수 있다. 지지 부재(450)는 금형부(410)의 아래에 위치될 수 있다. 지지 부재(450)는 금형부(410)와 마주보는 면이 평탄면일 수 있다. The support member 450 may support the metal substrate 10 when the mold unit 410 presses the metal substrate 10 . The support member 450 may be positioned below the mold part 410 . A surface of the support member 450 facing the mold part 410 may be a flat surface.

도 3a는 도 2a의 프레스 유닛의 변형 예를 설명하기 위한 개략도이다. 도 3b는 도 3a의 금형부를 설명하기 위한 사시도이다. 설명의 간결함을 위해, 도 2a 및 도 2b를 참조하여 설명한 실시 예와 실질적으로 동일한 구성요소에 대한 설명은 생략하거나 간략히 설명한다.3A is a schematic diagram for explaining a modified example of the press unit of FIG. 2A. 3B is a perspective view for explaining the mold part of FIG. 3A. For brevity of description, descriptions of components substantially the same as those of the embodiment described with reference to FIGS. 2A and 2B will be omitted or briefly described.

도 3a 및 도 3b를 참조하면, 금형부(410a)는 베이스 플레이트(411), 및 패턴 돌기들(412)을 포함할 수 있다. 패턴 돌기들(412)은 기둥 형상으로 제공될 수 있다. 예를 들면, 패턴 돌기들(412)은 원기둥 형상으로 제공될 수 있다. 패턴 돌기의 직경(D)은 패턴 돌기들(412)의 높이(H2)보다 작을 수 있다. 여기서, 패턴 돌기들(412)의 높이는 제2 방향(D2)의 길이를 의미할 수 있다. 3A and 3B , the mold part 410a may include a base plate 411 and pattern protrusions 412 . The pattern protrusions 412 may be provided in a column shape. For example, the pattern protrusions 412 may be provided in a cylindrical shape. The diameter D of the pattern protrusions may be smaller than the height H2 of the pattern protrusions 412 . Here, the height of the pattern protrusions 412 may mean a length in the second direction D2 .

패턴 돌기들(412)은 베이스 플레이트(411) 상에 제1 및 제3 방향들(D1, D3)을 따라 배열될 수 있다. 패턴 돌기들(412)은 베이스 플레이트(411)의 제1 면(411)상에 매트릭스 구조로 배열될 수 있다. The pattern protrusions 412 may be arranged along the first and third directions D1 and D3 on the base plate 411 . The pattern protrusions 412 may be arranged in a matrix structure on the first surface 411 of the base plate 411 .

도 4는 본 발명의 실시 예들에 따른 전극 제조 장치를 설명하기 위한 개략도이다. 설명의 간결함을 위해, 도 1을 참조하여 설명한 실시 예와 실질적으로 동일한 구성요소에 대한 설명은 생략하거나 간략히 설명한다.4 is a schematic diagram for explaining an electrode manufacturing apparatus according to embodiments of the present invention. For brevity of description, descriptions of components substantially the same as those of the embodiment described with reference to FIG. 1 will be omitted or briefly described.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예들에 따른 전극 제조 장치(1001)는 기판 공급부(미도시), 기판 회수부(미도시), 패터닝 유닛, 전극 코팅 유닛(500), 이송 유닛(300), 건조 유닛(600), 및 제1 광 조사 유닛(700)을 포함할 수 있다. 또한, 전극 제조 장치(1001)는 제2 광 조사 유닛(800)을 더 포함할 수 있다. Referring to FIG. 4 , an electrode manufacturing apparatus 1001 according to embodiments of the present invention includes a substrate supply unit (not shown), a substrate recovery unit (not shown), a patterning unit, an electrode coating unit 500 , and a transfer unit 300 . , a drying unit 600 , and a first light irradiation unit 700 may be included. Also, the electrode manufacturing apparatus 1001 may further include a second light irradiation unit 800 .

기판 공급부(미도시)는 일정 길이만큼 절단된 금속 기판(10)을 이송 유닛(300) 상에 공급할 수 있다. 기판 회수부(미도시)는 제1 광 조사 유닛(700)을 통과한 전극 기판을 회수할 수 있다. The substrate supply unit (not shown) may supply the metal substrate 10 cut by a predetermined length onto the transfer unit 300 . The substrate recovery unit (not shown) may recover the electrode substrate that has passed through the first light irradiation unit 700 .

이송 유닛(300)은 복수의 이송 롤러들(310), 회전 모터(미도시) 및 컨베이어 벨트(320)를 포함할 수 있다. 컨베이어 벨트(320)는 복수의 이송 롤러들(310)을 둘러쌀 수 있다. 컨베이어 벨트(320)는 이송 롤러들(310)이 회전함에 따라, 대략 원을 그리며 회전될 수 있다. 기판 공급부는 절단된 금속 기판(10)을 컨베이어 벨트(320) 상에 위치시킬 수 있다. The transfer unit 300 may include a plurality of transfer rollers 310 , a rotation motor (not shown), and a conveyor belt 320 . The conveyor belt 320 may surround the plurality of transport rollers 310 . As the conveying rollers 310 rotate, the conveyor belt 320 may rotate in an approximate circle. The substrate supply unit may place the cut metal substrate 10 on the conveyor belt 320 .

패터닝 유닛(405)은 금속 기판(10) 상에 금속 잉크를 분사하여, 금속 기판(10)을 패터닝하는 프린팅 유닛일 수 있다. 예를 들면, 프린팅 유닛(405)은 금속 잉크(IK)를 금속 기판(10) 상에 분사하여, 금속 기판(10) 상에 3D 구조의 패턴 돌기들을 제공할 수 있다. 프린팅 유닛(405)은 잉크 분사부(460), 및 잉크 공급부(470)를 포함할 수 있다. 잉크 공급부(470)는 잉크 분사부(460)에 금속 잉크(IK)를 공급할 수 있다. 금속 잉크(IK)는 금속 기판(10)과 동일한 재질일 수 있다. 프린팅 유닛(405)에 대한 자세한 사항은 후술한다. . The patterning unit 405 may be a printing unit for patterning the metal substrate 10 by spraying metal ink onto the metal substrate 10 . For example, the printing unit 405 may spray the metal ink IK on the metal substrate 10 to provide pattern protrusions having a 3D structure on the metal substrate 10 . The printing unit 405 may include an ink ejecting unit 460 and an ink supplying unit 470 . The ink supply unit 470 may supply the metal ink IK to the ink ejection unit 460 . The metal ink IK may be made of the same material as the metal substrate 10 . Details of the printing unit 405 will be described later. .

제2 광 조사 유닛(800)은 금속 기판(10)의 이송 경로 상에 제공될 수 있다. 제2 광 조사 유닛(800)은 프린팅 유닛(405)으로부터 제1 방향(D1)으로 이격될 수 있다. 제2 광 조사 유닛(800)은 프린팅 유닛(405)과 전극 코팅 유닛(500) 사이에 위치될 수 있다.The second light irradiation unit 800 may be provided on a transport path of the metal substrate 10 . The second light irradiation unit 800 may be spaced apart from the printing unit 405 in the first direction D1 . The second light irradiation unit 800 may be positioned between the printing unit 405 and the electrode coating unit 500 .

제2 광 조사 유닛(800)은 광(L2)을 조사하는 램프(810)와, 램프(810)에서 조사된 빛을 금속 기판(10)을 향해 반사시키는 리플렉터(820)를 포함할 수 있다. 램프는 할로겐 램프(halogen lamp) 또는 제논 램프(Xenon　lamp)일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 제2 광 조사 유닛(800)에서 조사된 광(L2)은 금속 돌기들에 포함된 금속 잉크(IK)를 광 소결시킬 수 있다. 금속 잉크 패턴은 금속 잉크(IK)가 광 소결됨으로써, 높은 전기 전도도를 가질 수 있다.The second light irradiation unit 800 may include a lamp 810 for irradiating the light L2 and a reflector 820 for reflecting the light irradiated from the lamp 810 toward the metal substrate 10 . The lamp may be a halogen lamp or a Xenon lamp, but is not limited thereto. The light L2 irradiated from the second light irradiation unit 800 may photo-sinter the metal ink IK included in the metal protrusions. The metal ink pattern may have high electrical conductivity by photo-sintering the metal ink IK.

도 5는 도 4의 프린팅 유닛을 설명하기 위한 개략도이다.FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the printing unit of FIG. 4 .

도 5를 참조하면, 전술한 프린팅 유닛(405)은 잉크 분사부(460) 및 잉크 공급부(470)을 포함할 수 있다. 잉크 분사부(460)은 잉크 분사 노즐(461), 노즐 구동부(462), 구동 가이드 부재(464), 및 구동 지지 부재(465)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 5 , the aforementioned printing unit 405 may include an ink ejecting unit 460 and an ink supplying unit 470 . The ink ejection unit 460 may include an ink ejection nozzle 461 , a nozzle driver 462 , a driving guide member 464 , and a driving support member 465 .

구동 지지 부재(465)는 노즐 구동부 및 잉크 분사 노즐을 지지할 수 있다. 구동 지지 부재(465)는 대략 사각 형의 플레이트로 제공될 수 있다. The driving support member 465 may support the nozzle driver and the ink ejection nozzle. The driving support member 465 may be provided as a substantially rectangular plate.

구동 가이드 부재(464)는 노즐 구동부의 이동을 가이드할 수 있다. 예를 들면, 구동 가이드 부재(464)는 제3 방향(D3)을 따라 이격 배치된 한 쌍의 지지대들을 포함할 수 있다. 지지 대들은 제2 방향(D2)으로 길쭉한 원기둥 형상으로 제공될 수 있다. The driving guide member 464 may guide the movement of the nozzle driver. For example, the driving guide member 464 may include a pair of supports spaced apart from each other in the third direction D3 . The supports may be provided in a cylindrical shape elongated in the second direction D2 .

잉크 분사 노즐(461)은 구동 지지 부재(465) 상에 이격될 수 있다. 또한, 잉크 분사 노즐(461)은 지지 대들 사이에 위치될 수 있다. 잉크 분사 노즐(461)은 금속 잉크를 금속 기판(10)을 향해 분사할 수 있다. 잉크 분사 노즐(461)은 금속 잉크를 전기수력학적으로 분사할 수 있다. 이에 따라, 잉크 분사 노즐(461)은 나노 단위의 잉크 방울을 분사하여, 미세한 패턴 돌기들을 형성할 수 있다. The ink ejection nozzles 461 may be spaced apart from the driving support member 465 . Also, the ink ejection nozzle 461 may be positioned between the supports. The ink jetting nozzle 461 may jet metal ink toward the metal substrate 10 . The ink ejection nozzle 461 may eject metal ink electrohydrodynamically. Accordingly, the ink ejection nozzle 461 may eject nano-scale ink droplets to form fine pattern protrusions.

노즐 구동부(480)는 잉크 분사 노즐(461)을 이동시킬 수 있다. 예를 들면, 노즐 구동부(480)는 잉크 분사 노즐(461)을 제2 및 제3 방향들(D2, D3)로 이동시킬 수 있다. 노즐 구동부(480)는 구동 가이드 부재(464)를 따라 이동하는 제1 및 제2 이동 유닛들(462a, 462b), 연결 부재(462d), 및 연결 부재(462d)를 따라 이동하는 제3 이동 유닛(462c)을 포함할 수 있다. The nozzle driver 480 may move the ink jetting nozzle 461 . For example, the nozzle driver 480 may move the ink ejection nozzle 461 in the second and third directions D2 and D3 . The nozzle driver 480 includes first and second moving units 462a and 462b moving along the driving guide member 464 , the connecting member 462d, and a third moving unit moving along the connecting member 462d. (462c).

제1 및 제2 이동 유닛들(462a, 462b)은 한 쌍의 지지대들에 각각 위치되고, 지지 대를 따라 제2 방향(D2)으로 이동할 수 있다. 제1 및 제2 이동 유닛들(462a, 462b)은 서로 제3 방향(D3)으로 이격될 수 있다. 제1 및 제2 이동 유닛들(462a, 462b)은 동시에 동일 방향으로 이동할 수 있다. The first and second moving units 462a and 462b are respectively positioned on a pair of supports, and may move in the second direction D2 along the supports. The first and second moving units 462a and 462b may be spaced apart from each other in the third direction D3. The first and second moving units 462a and 462b may simultaneously move in the same direction.

연결 부재(462d)는 제1 및 제2 이동 유닛들(462a, 462b)을 연결할 수 있다. 예를 들면, 제1 이동 유닛(462a)은 연결 부재(462d)의 일단에 연결되고, 제2 이동 유닛(462b)은 연결 부재(462d)의 타단에 연결될 수 있다. 이에 따라, 연결 부재(462d)는 제1 및 제2 이동 유닛들(462a, 462b)에 의해 제2 방향(D2)으로 이동할 수 있다. 연결 부재(462d)는 제3 방향(D3)을 따라 연장된 바(BAR) 형상일 수 있다. The connecting member 462d may connect the first and second moving units 462a and 462b. For example, the first moving unit 462a may be connected to one end of the connecting member 462d, and the second moving unit 462b may be connected to the other end of the connecting member 462d. Accordingly, the connecting member 462d may move in the second direction D2 by the first and second moving units 462a and 462b. The connecting member 462d may have a bar shape extending in the third direction D3 .

제3 이동 유닛(462c)은 제2 연결 부재(462d)에 이동 가능하게 설치될 수 있다. 이에 따라, 제3 이동 유닛(462c)은 제3 방향(D3)으로 이동할 수 있다. 제1 내지 제3 이동 유닛들(462a~c)은 리니어 모터일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 제3 이동 유닛(462c)은 잉크 분사 노즐(461)과 결합될 수 있다. 이에 따라, 잉크 분사 노즐(461)은 제1 및 제 이동 유닛(462a, 462b)에 의해 제2 방향(D2)으로 이동할 수 있고, 제3 이동 유닛(462c)에 의해 제3 방향(D3)으로 이동할 수 있다.The third moving unit 462c may be movably installed on the second connecting member 462d. Accordingly, the third moving unit 462c may move in the third direction D3. The first to third moving units 462a to c may be linear motors, but is not limited thereto. The third moving unit 462c may be coupled to the ink jetting nozzle 461 . Accordingly, the ink ejection nozzle 461 may move in the second direction D2 by the first and second moving units 462a and 462b and move in the third direction D3 by the third moving unit 462c. can move

도 6a은 도 1의 전극 제조 장치에 의해 제조된 전극 기판을 나타내는 사시도이다. 도 6b는 도 6a의 I-I 선에 따른 단면도이다. 도 6a 및 도 6b의 전극 기판(30)은 도 2의 프레스 유닛(400)을 포함하는 전극 제조 장치(1000)에 의해 제조될 수 있다.6A is a perspective view illustrating an electrode substrate manufactured by the electrode manufacturing apparatus of FIG. 1 . 6B is a cross-sectional view taken along line I-I of FIG. 6A. The electrode substrate 30 of FIGS. 6A and 6B may be manufactured by the electrode manufacturing apparatus 1000 including the press unit 400 of FIG. 2 .

도 6a 및 도 6b를 참조하면, 실시 예에 따른 전극 기판은 에너지 저장 소자일 수 있고, 에너지 저장 소자는 슈퍼커패시터일 수 있다. 전극 기판(30)은 금속 기판(10)과 전극 층(25)을 포함할 수 있다. 6A and 6B , the electrode substrate according to the embodiment may be an energy storage device, and the energy storage device may be a supercapacitor. The electrode substrate 30 may include a metal substrate 10 and an electrode layer 25 .

금속 기판(10)은 서로 대향된 제1 면(11)과 제2 면(12)을 가질 수 있다. 제1 및 제2 면들(11, 12)은 제2 방향(D2)을 따라 이격될 수 있다. 제1 면(11) 상에 전극 층(25)이 위치될 수 있다. 즉, 제1 면(11)은 전극 층(25)과 접촉할 수 있다. 금속 기판(10)의 제1 면(11)은 전류 컬렉터의 기능을 할 수 있다. The metal substrate 10 may have a first surface 11 and a second surface 12 facing each other. The first and second surfaces 11 and 12 may be spaced apart from each other in the second direction D2 . An electrode layer 25 may be positioned on the first surface 11 . That is, the first surface 11 may be in contact with the electrode layer 25 . The first side 11 of the metal substrate 10 may function as a current collector.

제1 면(11)은 제2 면(12)을 향해 함몰된 복수의 홈들(10c)을 가질 수 있다. 이에 따라, 금속 기판(10)과 전극 층(25) 간의 접촉 면적이 증가할 수 있다. 복수의 홈들(10c)은 대략 V자 형으로 제공될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 홈들(10c)의 각각은 제1 면(11)으로부터 제2 면(12)을 향해 경사지게 연장되는 제1 경사면(11a) 및 제1 경사면(11a)으로부터 제1 면(11)을 향해 경사지게 연장되는 제2 경사면(11b)을 포함할 수 있다. 제1 및 제2 경사면들(11a, 11b)은 서로 연결될 수 있다. 제1 및 제2 경사면들(11a, 11b)는 제3 방향(D3)을 따라 연장될 수 있다. The first surface 11 may have a plurality of grooves 10c recessed toward the second surface 12 . Accordingly, a contact area between the metal substrate 10 and the electrode layer 25 may increase. The plurality of grooves 10c may be provided in a substantially V-shape, but is not limited thereto. Each of the grooves 10c includes a first inclined surface 11a extending obliquely from the first surface 11 toward the second surface 12 and a first inclined surface 11a extending obliquely from the first inclined surface 11a toward the first surface 11 . A second inclined surface 11b may be included. The first and second inclined surfaces 11a and 11b may be connected to each other. The first and second inclined surfaces 11a and 11b may extend in the third direction D3 .

제1 및 제2 경사면들(11a, 11b)이 접하는 위치는 제1 면(11)으로부터 제2 방향(D2)으로 제4 거리(H3)만큼 이격될 수 있다. 제1 및 제2 경사면들(11a, 11b)이 접하는 위치는 제1 면(11)과 제1 경사면(11a)이 접하는 위치로부터 제1 방향(D1)으로 제5 거리(L3)만큼 이격될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 경사면들(11a, 11b)이 접하는 위치는 제1 면(11)과 제2 경사면(11b)이 접하는 위치로부터 제1 방향(D1)으로 제6 거리(L4)만큼 이격될 수 있다. 제5 거리(L3)는 제6 거리(L4)와 동일할 수 있다. 제1 및 제2 경사면들(11a, 11b)은 평면 또는 곡면일 수 있다. 제1 및 제2 경사면들(11a, 11b)은 제1 및 제2 금형 경사면들(412a, 412b)에 대응될 수 있다. 예를 들면, 제2 및 제3 거리들(L1, L2)은 제5 및 제6 거리들(L3, L4)와 동일할 수 있다. 홈들(10c)의 크기는 매우 작을 수 있다. 예를 들면, 홈들(10c)의 폭은 마이크로미터에서 나노미터의 단위일 수 있다. A position where the first and second inclined surfaces 11a and 11b contact each other may be spaced apart from the first surface 11 by a fourth distance H3 in the second direction D2. A position where the first and second inclined surfaces 11a and 11b contact may be spaced apart by a fifth distance L3 in the first direction D1 from a position where the first surface 11 and the first inclined surface 11a contact each other. have. In addition, a position where the first and second inclined surfaces 11a and 11b contact each other is spaced apart by a sixth distance L4 in the first direction D1 from a position where the first surface 11 and the second inclined surface 11b contact each other. can be The fifth distance L3 may be the same as the sixth distance L4 . The first and second inclined surfaces 11a and 11b may be flat or curved. The first and second inclined surfaces 11a and 11b may correspond to the first and second mold inclined surfaces 412a and 412b. For example, the second and third distances L1 and L2 may be the same as the fifth and sixth distances L3 and L4 . The size of the grooves 10c may be very small. For example, the width of the grooves 10c may be in units of micrometers to nanometers.

금속 기판(10)은 도전성 재질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 금속 기판(10)은 알루미늄(Al), 구리(Cu) 등을 포함할 수 있다. 금속 기판(10)은 얇게 제공될 수 있다. 예를 들면, 제1 및 제2 면들(11, 12)의 이격 거리는 대략 1mm일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. The metal substrate 10 may include a conductive material. For example, the metal substrate 10 may include aluminum (Al), copper (Cu), or the like. The metal substrate 10 may be provided thinly. For example, the separation distance between the first and second surfaces 11 and 12 may be approximately 1 mm, but is not limited thereto.

전극 층(25)은 금속 기판(10)의 제1 면(11) 상에 위치될 수 있다. 예를 들면, 전극 층(25)은 금속 기판(10)의 제1 면(11)을 덮을 수 있다. 실시 예에서, 전극 층(25)은 환원된 그래핀 산화물을 포함할 수 있다. 예를 들면, 환원된 그래핀 산화물은 대략 20J/cm2　이하의　에너지로　환원되어　대략 비저항　20Ω/cm　이하의　고전도도　특성을 가질 수 있다. 도 7a 및 도 7b은 도 1의 전극 제조 장치에 의해 제조된 전극 기판의 변형 예를 나타내는 단면도이다. 도 7a 및 도 7b는 도 6b의 단면도와 동일한 방향에서 잘려진 단면도이다. 도 7a 및 도 7b의 전극 기판은 도 3a의 프레스 유닛(400)을 포함하는 전극 제조 장치(1000)에 의해 제조될 수 있다. 설명의 간결함을 위해, 도 6b를 참조하여 설명한 실시 예와 실질적으로 동일한 구성요소에 대한 설명은 생략하거나 간략히 설명한다. The electrode layer 25 may be positioned on the first side 11 of the metal substrate 10 . For example, the electrode layer 25 may cover the first surface 11 of the metal substrate 10 . In an embodiment, the electrode layer 25 may include reduced graphene oxide. For example, the reduced graphene oxide may be reduced with an energy of about 20 J/cm 2 or less, and thus have a high conductivity characteristic of about 20 Ω/cm or less with a specific resistance. 7A and 7B are cross-sectional views illustrating a modified example of an electrode substrate manufactured by the electrode manufacturing apparatus of FIG. 1 . 7A and 7B are cross-sectional views taken in the same direction as the cross-sectional view of FIG. 6B . The electrode substrate of FIGS. 7A and 7B may be manufactured by the electrode manufacturing apparatus 1000 including the press unit 400 of FIG. 3A . For brevity of description, descriptions of components substantially the same as those of the embodiment described with reference to FIG. 6B will be omitted or briefly described.

도 7a를 참조하면, 전극 기판은 금속 기판(10)과 전극 층(25)을 포함할 수 있다. 금속 기판(10)의 제1 면(11)은 제2 면(12)을 향해 함몰된 복수의 홈들(10c)을 가질 수 있다. 복수의 홈들(10c)은 대략 U자 형으로 제공될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. Referring to FIG. 7A , the electrode substrate may include a metal substrate 10 and an electrode layer 25 . The first surface 11 of the metal substrate 10 may have a plurality of grooves 10c recessed toward the second surface 12 . The plurality of grooves 10c may be provided in an approximately U-shape, but is not limited thereto.

홈들(10c)의 각각은 제1 및 제2 면들(11, 12) 사이에 위치되는 바닥면(10d), 바닥면(10d)과 제1 면(11)을 연결하는 측면(10e)을 포함할 수 있다. 바닥면(10d)과 제1 면(11)은 수직하게 중첩되지 않을 수 있다. 실시 예에서, 측면(10e)은 바닥면(10d)으로부터 제1 면(11)을 향해 수직하게 연장될 수 있다. 이와 달리, 다른 실시 예에서, 측면(10e)은 바닥면(10d)으로부터 제1 면(11)을 향해 경사지게 연장될 수 있다. Each of the grooves 10c may include a bottom surface 10d positioned between the first and second surfaces 11 and 12 , and a side surface 10e connecting the bottom surface 10d and the first surface 11 . can The bottom surface 10d and the first surface 11 may not vertically overlap. In an embodiment, the side surface 10e may extend vertically from the bottom surface 10d toward the first surface 11 . Alternatively, in another embodiment, the side surface 10e may extend obliquely from the bottom surface 10d toward the first surface 11 .

도 7b를 참조하면, 전극 기판(30)은 금속 기판(10)과 전극 층(25)을 포함할 수 있다. 금속 기판(10)은 제1 및 제2 면들(11, 12)을 관통하는 복수의 홀들(10a)을 제공할 수 있다. 복수의 홀들(10a)은 원통형으로 제공될 수 있다. 금속 기판(10)에 홀들(10a)이 형성될 때, 제1 면(11)의 일부 면적과 제2 면(12)의 일부 면적이 제거될 수 있다. 이하, 홀들(10a)에 의해 제거된 제1 및 제2 면들(11, 12)의 면적을 제거 면적이라 지칭한다. 또한, 홀들(10a)이 형성될 때, 금속 기판(10)의 내측면(10b)이 외부로 노출될 수 있다. 이하, 홀들에 의해 노출된 내측면(10b)을 홀 측면이라고 지칭한다. Referring to FIG. 7B , the electrode substrate 30 may include a metal substrate 10 and an electrode layer 25 . The metal substrate 10 may provide a plurality of holes 10a passing through the first and second surfaces 11 and 12 . The plurality of holes 10a may be provided in a cylindrical shape. When the holes 10a are formed in the metal substrate 10 , a partial area of the first surface 11 and a partial area of the second surface 12 may be removed. Hereinafter, the area of the first and second surfaces 11 and 12 removed by the holes 10a is referred to as a removal area. Also, when the holes 10a are formed, the inner surface 10b of the metal substrate 10 may be exposed to the outside. Hereinafter, the inner side surface 10b exposed by the holes is referred to as a hole side surface.

홀들(10a)의 직경(D)은 금속 기판(10)의 두께(H4)보다 작을 수 있다. 다시 말하면, 홀들의 직경(D)은 금속 기판(10)의 제1 및 제2 면들(11, 12)의 이격 거리(H4)보다 작을 수 있다. 이때, 홀 측면(10b)의 면적이 제거 면적보다 클 수 있다. 이에 따라, 외부로 노출된 금속 기판(10)의 표면적은 증가할 수 있다. 예를 들면, 홀들(10a)의 직경(D)은 제1 및 제2 면들(11, 12)의 이격 거리(H4)의 0.5 배일 수 있다. 이때, 금속 기판(10)의 표면적이 최대로 증가할 수 있다.A diameter D of the holes 10a may be smaller than a thickness H4 of the metal substrate 10 . In other words, the diameter D of the holes may be smaller than the separation distance H4 of the first and second surfaces 11 and 12 of the metal substrate 10 . In this case, the area of the hole side 10b may be larger than the removal area. Accordingly, the surface area of the metal substrate 10 exposed to the outside may increase. For example, the diameter D of the holes 10a may be 0.5 times the separation distance H4 of the first and second surfaces 11 and 12 . In this case, the surface area of the metal substrate 10 may be increased to a maximum.

도 8a은 도 4의 전극 제조 장치에 의해 제조된 전극 기판을 나타내는 사시도이다. 도 8b는 도 8a의 II-II 선에 따른 단면도이다. 설명의 간결함을 위해, 도 6b를 참조하여 설명한 실시 예와 실질적으로 동일한 구성요소에 대한 설명은 생략하거나 간략히 설명한다. 8A is a perspective view illustrating an electrode substrate manufactured by the electrode manufacturing apparatus of FIG. 4 . 8B is a cross-sectional view taken along line II-II of FIG. 8A. For brevity of description, descriptions of components substantially the same as those of the embodiment described with reference to FIG. 6B will be omitted or briefly described.

도 8a 및 도 8b를 참조하면, 전극 기판은 금속 기판(10), 금속 돌기들(15) 및 전극 층(25)을 포함을 포함할 수 있다. 금속 기판(10)의 제1 및 제2 면들(11, 12)은 평탄하게 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 8A and 8B , the electrode substrate may include a metal substrate 10 , metal protrusions 15 , and an electrode layer 25 . The first and second surfaces 11 and 12 of the metal substrate 10 may be formed to be flat, but the present invention is not limited thereto.

금속 돌기들(15)은 금속 기판(10)의 제1 면(11) 상에 위치될 수 있다. 금속 돌기들(15)은 금속 기판(10) 상에 제1 및 제3 방향들(D1, D3)을 따라 배열될 수 있다. 금속 돌기들(15)의 각각은 정육면체 형상으로 제공될 수 있다. 금속 돌기들(15)의 각각은 서로 대향된 외측면들(15a)을 관통하는 복수의 관통 홀들(15b)을 가질 수 있다. 즉, 금속 돌기들(15)의 각각은 멩거 스폰지 (menger sponge) 구조로 제공될 수 있다. 이에 따라, 금속 돌기들(15)의 표면적이 증가하여, 전극 층(25)과의 접촉 면적이 증가할 수 있다. 다시 말하면, 금속 돌기들(15)는 프랙탈 입체를 형성하여 금속 기판(10)의 표면적을 증대시키는 기능을 수행할 수 있다. 여기서, 금속 기판(10)의 표면적은 전류 컬렉터의 기능을 할 수 있다. The metal protrusions 15 may be positioned on the first surface 11 of the metal substrate 10 . The metal protrusions 15 may be arranged along the first and third directions D1 and D3 on the metal substrate 10 . Each of the metal protrusions 15 may be provided in a cube shape. Each of the metal protrusions 15 may have a plurality of through-holes 15b passing through the outer surfaces 15a opposite to each other. That is, each of the metal protrusions 15 may be provided in a Menger sponge structure. Accordingly, the surface area of the metal protrusions 15 may increase, so that the contact area with the electrode layer 25 may increase. In other words, the metal protrusions 15 may function to increase the surface area of the metal substrate 10 by forming a fractal solid. Here, the surface area of the metal substrate 10 may function as a current collector.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 전극 제조 장치를 이용한 전극 제조 방법을 설명하면 다음과 같다. An electrode manufacturing method using the electrode manufacturing apparatus according to the present invention configured as described above will be described as follows.

도 9a 내지 도 9d는 도 1의 전극 제조 장치를 이용하여, 도 6b의 전극 기판을 제조하는 과정을 설명하기 위한 단면도들이다. 설명의 간결함을 위해, 도 6a 및 도 6b를 참조하여 설명한 실시 예와 실질적으로 동일한 구성요소에 대한 설명은 생략하거나 간략히 설명한다.9A to 9D are cross-sectional views for explaining a process of manufacturing the electrode substrate of FIG. 6B using the electrode manufacturing apparatus of FIG. 1 . For brevity of description, descriptions of components substantially the same as those of the embodiment described with reference to FIGS. 6A and 6B will be omitted or briefly described.

도 1, 도 6b 및 도 9a를 참조하면, 기판 공급부(100)는 전극 기판(30)으로 사용할 금속 기판(10)을 제공할 수 있다. 금속 기판(10)은 서로 대향된 제1 및 제2 면들(11, 12)을 가질 수 있다. 제1 면(11) 및/또는 제2 면(12)은 평탄면일 수 있다. 금속 기판(10)은 이송 유닛(300)에 의해 프레스 유닛(400)으로 이송될 수 있다. 1, 6B, and 9A , the substrate supply unit 100 may provide the metal substrate 10 to be used as the electrode substrate 30 . The metal substrate 10 may have first and second surfaces 11 and 12 facing each other. The first surface 11 and/or the second surface 12 may be flat surfaces. The metal substrate 10 may be transferred to the press unit 400 by the transfer unit 300 .

도 1, 도 6b 및 도 9b를 참조하면, 프레스 유닛(400)은 금속 기판(10)의 제1 면(11)을 가압할 수 있다. 이에 따라, 금속 기판(10)이 패터닝될 수 있다. 실시 예에서, 금속 기판(10)은 제1 면(11)으로부터 제2 면(12)을 향해 함몰된 복수의 홈들(10c)을 갖도록 패터닝될 수 있다. 이와 달리, 다른 실시 예에서, 금속 기판(10)은 제1 및 제2 면들(11, 12)을 관통하는 복수의 홀들을 갖도록 패터닝될 수 있다. 도 9b에 도시된 바와 같이, 복수의 홈들(10c)은 대략 V자 형으로 제공될 수 있다. 홈들(10c)의 각각은 각각은 제1 면(11)으로부터 제2 면(12)을 향해 경사지게 연장되는 제1 경사면(11a) 및 제1 경사면(11a)으로부터 제1 면(11)을 향해 경사지게 연장되는 제2 경사면(11b)을 포함할 수 있다.1 , 6B and 9B , the press unit 400 may press the first surface 11 of the metal substrate 10 . Accordingly, the metal substrate 10 may be patterned. In an embodiment, the metal substrate 10 may be patterned to have a plurality of grooves 10c recessed from the first surface 11 to the second surface 12 . Alternatively, in another embodiment, the metal substrate 10 may be patterned to have a plurality of holes penetrating the first and second surfaces 11 and 12 . As shown in FIG. 9B , the plurality of grooves 10c may be provided in an approximately V shape. Each of the grooves 10c is inclined toward the first surface 11 from the first inclined surface 11a and the first inclined surface 11a extending obliquely from the first surface 11 to the second surface 12, respectively. It may include an extended second inclined surface 11b.

도 1, 도 6b 및 도 9c를 참조하면, 이송 유닛(300)은 패터닝된 금속 기판(10)을 전극 코팅 유닛(500)을 향해 이송할 수 있다. 전극 코팅 유닛(500)은 패터닝된 금속 기판(10)을 향해 액상 상태의 전극 물질을 분사할 수 있다. 전극 물질은 금속 기판(10)을 코팅할 수 있다. 즉, 금속 기판(10)의 제1 면(11) 상에 전극 물질 코팅층(20)이 제공될 수 있다. 전극 물질 코팅층(20)과 패터닝된 금속 기판(10)의 접촉 면적은 패터닝되지 않은 금속 기판(10)보다 클 수 있다. Referring to FIGS. 1, 6B and 9C , the transfer unit 300 may transfer the patterned metal substrate 10 toward the electrode coating unit 500 . The electrode coating unit 500 may spray the electrode material in a liquid state toward the patterned metal substrate 10 . The electrode material may coat the metal substrate 10 . That is, the electrode material coating layer 20 may be provided on the first surface 11 of the metal substrate 10 . A contact area between the electrode material coating layer 20 and the patterned metal substrate 10 may be larger than that of the unpatterned metal substrate 10 .

이송 유닛(300)은 전극 물질이 코팅된 금속 기판(10)을 건조 유닛(600)을 향해 이송시킬 수 있다. 건조 유닛(600)은 금속 기판(10)에 코팅된 전극 물질을 건조시킬 수 있다. The transfer unit 300 may transfer the metal substrate 10 coated with the electrode material toward the drying unit 600 . The drying unit 600 may dry the electrode material coated on the metal substrate 10 .

도 1, 도 6b 및 도 9d를 참조하면, 금속 기판(10)에 코팅된 전극 물질에 광(L1)을 조사할 수 있다. 이에 따라, 전극 물질은 광 소결될 수 있다. 예를 들면, 산화 그래핀은 광 환원 되어, 　20J/cm2　이하의　에너지로　환원되어　비저항　20Ω/cm　이하의　고전도도　특성을 가질 수 있다. 즉, 전극 물질 코팅 층(20)은 고 전도도의 특성을 갖는 전극 층(25)으로 변환될 수 있다. Referring to FIGS. 1, 6B, and 9D , light L1 may be irradiated to the electrode material coated on the metal substrate 10 . Accordingly, the electrode material can be photo-sintered. For example, graphene oxide may be photo-reduced and reduced to an energy of 20 J/cm 2 or less, and thus may have a high conductivity characteristic of a specific resistance of 20 Ω/cm or less. That is, the electrode material coating layer 20 may be converted into the electrode layer 25 having high conductivity.

도 10a 내지 도 9는 도 4의 전극 제조 장치를 이용하여, 도 8b의 전극 기판을 제조하는 과정을 설명하기 위한 단면도들이다. 설명의 간결함을 위해, 도 8a 및 도 8b를 참조하여 설명한 실시 예와 실질적으로 동일한 구성요소에 대한 설명은 생략하거나 간략히 설명한다.10A to 9 are cross-sectional views illustrating a process of manufacturing the electrode substrate of FIG. 8B using the electrode manufacturing apparatus of FIG. 4 . For brevity of description, descriptions of components substantially the same as those of the embodiment described with reference to FIGS. 8A and 8B will be omitted or briefly described.

도 4, 도 8b 및 도 9a를 참조하면, 기판 공급부는 전극 기판으로 사용할 금속 기판(10)을 제공할 수 있다. 금속 기판(10)은 서로 대향된 제1 및 제2 면들(11, 12)을 가질 수 있다. 제1 면(11) 및/또는 제2 면(12)은 평탄면일 수 있다. 금속 기판(10)은 이송 유닛(300)에 의해 프린팅 유닛(405)으로 이송될 수 있다. 4, 8B, and 9A , the substrate supply unit may provide a metal substrate 10 to be used as an electrode substrate. The metal substrate 10 may have first and second surfaces 11 and 12 facing each other. The first surface 11 and/or the second surface 12 may be flat surfaces. The metal substrate 10 may be transferred to the printing unit 405 by the transfer unit 300 .

도 4, 도 8b 및 도 10a를 참조하면, 프린팅 유닛(405)은 금속 기판(10)의 제1 면(11) 상에 금속 잉크(IK, 도 4 참조)를 분사할 수 있다. 이에 따라, 금속 기판(10)이 패터닝될 수 있다. 실시 예에서, 금속 기판(10)은 제1 면(11) 상에 복수의 3차원 구조의 금속 돌기들(15)을 갖도록 패터닝될 수 있다. 전술한 바와 같이, 금속 돌기들(15)의 각각은 멩거 스폰지 (menger sponge) 구조로 제공될 수 있다. 이에 따라, 금속 돌기들(15)의 표면적이 증가할 수 있다. Referring to FIGS. 4, 8B, and 10A , the printing unit 405 may eject the metal ink IK (refer to FIG. 4 ) on the first surface 11 of the metal substrate 10 . Accordingly, the metal substrate 10 may be patterned. In an embodiment, the metal substrate 10 may be patterned to have a plurality of metal protrusions 15 having a three-dimensional structure on the first surface 11 . As described above, each of the metal protrusions 15 may be provided in a Menger sponge structure. Accordingly, the surface area of the metal protrusions 15 may increase.

도 4, 도 8b 및 도 10a를 참조하면, 이송 유닛(300)은 패터닝된 금속 기판(10)을 제2 광 조사 장치로 이송할 수 있다. 제2 광 조사 장치는 금속 돌기들(15)을 향해 광(L2)을 조사할 수 있다. 이에 따라, 금속 돌기들(15)은 광 소결될 수 있다. 4, 8B, and 10A , the transfer unit 300 may transfer the patterned metal substrate 10 to the second light irradiation apparatus. The second light irradiation device may radiate the light L2 toward the metal protrusions 15 . Accordingly, the metal protrusions 15 may be photo-sintered.

도 4, 도 8b 및 도 10c를 참조하면, 이송 유닛(300)은 금속 기판(10)을 전극 코팅 유닛(500)을 향해 이송할 수 있다. 전극 코팅 유닛(500)은 패터닝된 금속 기판(10)을 향해 액상 상태의 전극 물질을 분사할 수 있다. 전극 물질은 금속 기판(10)을 코팅할 수 있다. 예를 들면, 전극 물질은 금속 기판(10)의 제1 면(11), 금속 돌기(15)의 외측면(15a), 관통 홀들(15a)에 의해 노출된 금속 돌기(15)의 내측면(15c) 상에 코팅될 수 있다.Referring to FIGS. 4, 8B and 10C , the transfer unit 300 may transfer the metal substrate 10 toward the electrode coating unit 500 . The electrode coating unit 500 may spray the electrode material in a liquid state toward the patterned metal substrate 10 . The electrode material may coat the metal substrate 10 . For example, the electrode material is the first surface 11 of the metal substrate 10, the outer surface 15a of the metal projection 15, the inner surface of the metal projection 15 exposed by the through holes 15a ( 15c).

이송 유닛(300)은 전극 물질이 코팅된 금속 기판(10)을 건조 유닛(600)을 향해 이송시킬 수 있다. 건조 유닛(600)은 금속 기판(10)에 코팅된 전극 물질을 건조시킬 수 있다. The transfer unit 300 may transfer the metal substrate 10 coated with the electrode material toward the drying unit 600 . The drying unit 600 may dry the electrode material coated on the metal substrate 10 .

도 4, 도 8b 및 도 10d를 참조하면, 금속 기판(10)에 코팅된 전극 물질에 광을 조사할 수 있다. 이에 따라, 전극 물질은 광 소결될 수 있다.Referring to FIGS. 4, 8B and 10D , light may be irradiated to the electrode material coated on the metal substrate 10 . Accordingly, the electrode material can be photo-sintered.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.In the above, preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described, but the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and in the technical field to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Various modifications may be made by those of ordinary skill in the art, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or perspective of the present invention.

10: 금속 기판 10a: 홈들
10b: 홀들 15: 금속 돌기들
25: 전극 층 30: 전극 기판
300: 이송 유닛 400: 프레스 유닛
500: 전극 코팅 유닛 600: 건조 유닛
700: 제1 광 조사 유닛 800: 제2 광 조사 유닛
1000, 1001: 전극 제조 장치10: metal substrate 10a: grooves
10b: holes 15: metal protrusions
25: electrode layer 30: electrode substrate
300: transfer unit 400: press unit
500: electrode coating unit 600: drying unit
700: first light irradiation unit 800: second light irradiation unit
1000, 1001: electrode manufacturing apparatus

Claims (20)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 패터닝 유닛이 금속 기판의 제1 면 상에 금속 잉크를 이용하여 패터닝하는 단계;
전극 코팅 유닛이 상기 패터닝된 상기 제1 면에 전극 물질을 코팅하는 단계; 및
제1 광 조사 유닛이 상기 금속 기판에 코팅된 상기 전극 물질에 광을 조사하는 단계를 포함하고,
상기 금속 기판을 패터닝하는 단계는, 상기 금속 잉크가 패터닝되어 상기 제1 면 상에 복수의 금속 돌기들이 형성되는 단계를 포함하되,
상기 금속 돌기들의 각각은, 서로 대향된 외측면들을 관통하는 관통홀들을 갖는 정육면체 형상으로 제공되는 전극 제조 방법.
patterning, by the patterning unit, on the first surface of the metal substrate by using the metal ink;
coating an electrode material on the patterned first surface by an electrode coating unit; and
A first light irradiation unit comprising the step of irradiating light to the electrode material coated on the metal substrate,
The patterning of the metal substrate includes the step of forming a plurality of metal protrusions on the first surface by patterning the metal ink,
Each of the metal protrusions is provided in the shape of a cube having through-holes passing through outer surfaces facing each other.
 삭제delete 패터닝 유닛이 금속 기판의 제1 면 상에 금속 잉크를 이용하여 패터닝하는 단계;
전극 코팅 유닛이 상기 패터닝된 상기 제1 면에 전극 물질을 코팅하는 단계; 및
제1 광 조사 유닛이 상기 금속 기판에 코팅된 상기 전극 물질에 광을 조사하는 단계를 포함하고,
상기 금속 기판을 패터닝하는 단계는, 상기 금속 잉크가 패터닝되어 상기 제1 면 상에 복수의 금속 돌기들이 형성되는 단계를 포함하되,
상기 제1 면에 상기 전극 물질을 코팅하기 전에, 상기 제1 면 상에 제공된 상기 금속 돌기를 향해 광을 조사하는 단계를 더 포함하는 전극 제조 방법.
patterning, by the patterning unit, on the first surface of the metal substrate by using the metal ink;
coating an electrode material on the patterned first surface by an electrode coating unit; and
A first light irradiation unit comprising the step of irradiating light to the electrode material coated on the metal substrate,
The patterning of the metal substrate includes the step of forming a plurality of metal protrusions on the first surface by patterning the metal ink,
Before coating the electrode material on the first surface, the electrode manufacturing method further comprising the step of irradiating light toward the metal projection provided on the first surface.
 제8항에 있어서,
상기 전극 물질은 산화 그래핀(graphene oxide)을 포함하는 전극 제조 방법. 9. The method of claim 8,
The electrode material is an electrode manufacturing method including graphene oxide (graphene oxide). 제11항에 있어서,
코팅된 상기 전극 물질에 광을 조사하기 전에, 코팅된 상기 전극 물질을 건조시키는 단계를 더 포함하는 전극 제조 방법. 12. The method of claim 11,
Before irradiating light to the coated electrode material, the electrode manufacturing method further comprising the step of drying the coated electrode material. 금속 기판을 제1 방향으로 이송하는 이송 유닛;
상기 금속 기판의 이송 경로 상에 제공되고, 상기 금속 기판에 금속 잉크를 분사하여 상기 금속 기판을 패터닝하는 패터닝 유닛;
상기 패터닝 유닛으로부터 상기 제1 방향에 이격되고, 상기 금속 기판 상에 전극 물질을 코팅하는 전극 코팅 유닛; 및
상기 전극 코팅 유닛으로부터 상기 제1 방향에 이격되고, 광을 조사하는 제1 광 조사 유닛을 포함하되,
상기 패터닝 유닛과 상기 전극 코팅 유닛 사이에 배치되고, 상기 금속 기판 상에서 패터닝된 상기 금속 잉크를 향해 광을 조사하는 제2 광 조사 유닛을 더 포함하는 전극 제조 장치.
a transfer unit for transferring the metal substrate in a first direction;
a patterning unit provided on a transfer path of the metal substrate and patterning the metal substrate by spraying a metal ink onto the metal substrate;
an electrode coating unit spaced apart from the patterning unit in the first direction and coating an electrode material on the metal substrate; and
A first light irradiation unit spaced apart from the electrode coating unit in the first direction and irradiating light,
The electrode manufacturing apparatus further comprising a second light irradiation unit disposed between the patterning unit and the electrode coating unit and irradiating light toward the metal ink patterned on the metal substrate.
 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제13항에 있어서,
상기 패터닝 유닛은:
상기 금속 기판을 향해 금속 잉크를 분사하는 잉크 분사 노즐; 및
상기 잉크 분사 노즐을 이동시키는 노즐 구동부를 포함하는 전극 제조 장치. 14. The method of claim 13,
The patterning unit comprises:
an ink jet nozzle for jetting metal ink toward the metal substrate; and
Electrode manufacturing apparatus including a nozzle driver for moving the ink ejection nozzle. 삭제delete 제13항에 있어서,
상기 전극 코팅 유닛과 상기 제1 광 조사 유닛 사이에 배치되고, 상기 기판을 향해 건조 공기를 분사하는 건조 유닛을 더 포함하는 전극 제조 장치.14. The method of claim 13,
The electrode manufacturing apparatus further comprising a drying unit disposed between the electrode coating unit and the first light irradiation unit, for spraying dry air toward the substrate. 제13항에 있어서,
상기 전극 물질은 산화 그래핀(graphene oxide)을 포함하는 전극 제조 장치. 14. The method of claim 13,
The electrode material is an electrode manufacturing apparatus including graphene oxide (graphene oxide).
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