KR102521454B1 - 이중 슬릿을 포함하는 코팅 다이 및 이를 이용한 전극 활물질 코팅 장치 - Google Patents

이중 슬릿을 포함하는 코팅 다이 및 이를 이용한 전극 활물질 코팅 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102521454B1
KR102521454B1 KR1020190115337A KR20190115337A KR102521454B1 KR 102521454 B1 KR102521454 B1 KR 102521454B1 KR 1020190115337 A KR1020190115337 A KR 1020190115337A KR 20190115337 A KR20190115337 A KR 20190115337A KR 102521454 B1 KR102521454 B1 KR 102521454B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
blocks
coating
slit
coating liquid
active material
Prior art date
Application number
KR1020190115337A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210033711A (ko
Inventor
김기태
이도현
이택수
김철우
조영준
최상훈
Original Assignee
주식회사 엘지에너지솔루션
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 KR1020190115337A priority Critical patent/KR102521454B1/ko
Application filed by 주식회사 엘지에너지솔루션 filed Critical 주식회사 엘지에너지솔루션
Priority to ES20861945T priority patent/ES2962796T3/es
Priority to JP2021516488A priority patent/JP7101877B2/ja
Priority to EP20861945.2A priority patent/EP3838421B1/en
Priority to PCT/KR2020/011606 priority patent/WO2021054645A1/ko
Priority to CN202080005009.5A priority patent/CN112840483A/zh
Priority to US17/278,963 priority patent/US11511309B2/en
Priority to HUE20861945A priority patent/HUE063938T2/hu
Priority to PL20861945.2T priority patent/PL3838421T3/pl
Publication of KR20210033711A publication Critical patent/KR20210033711A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102521454B1 publication Critical patent/KR102521454B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • B05C5/02—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work
    • B05C5/0254—Coating heads with slot-shaped outlet
    • B05C5/0262—Coating heads with slot-shaped outlet adjustable in width, i.e. having lips movable relative to each other in order to modify the slot width, e.g. to close it
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
    • B05C11/10—Storage, supply or control of liquid or other fluent material; Recovery of excess liquid or other fluent material
    • B05C11/1044—Apparatus or installations for supplying liquid or other fluent material to several applying apparatus or several dispensing outlets, e.g. to several extrusion nozzles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • B05C5/02—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work
    • B05C5/027—Coating heads with several outlets, e.g. aligned transversally to the moving direction of a web to be coated
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C9/00—Apparatus or plant for applying liquid or other fluent material to surfaces by means not covered by any preceding group, or in which the means of applying the liquid or other fluent material is not important
    • B05C9/06—Apparatus or plant for applying liquid or other fluent material to surfaces by means not covered by any preceding group, or in which the means of applying the liquid or other fluent material is not important for applying two different liquids or other fluent materials, or the same liquid or other fluent material twice, to the same side of the work
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/0402—Methods of deposition of the material
    • H01M4/0404—Methods of deposition of the material by coating on electrode collectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/139—Processes of manufacture
    • H01M4/1393—Processes of manufacture of electrodes based on carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/139—Processes of manufacture
    • H01M4/1395—Processes of manufacture of electrodes based on metals, Si or alloys
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • B05C5/02—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work
    • B05C5/0254—Coating heads with slot-shaped outlet
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/139—Processes of manufacture
    • H01M4/1391—Processes of manufacture of electrodes based on mixed oxides or hydroxides, or on mixtures of oxides or hydroxides, e.g. LiCoOx
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/139—Processes of manufacture
    • H01M4/1397—Processes of manufacture of electrodes based on inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

본 발명은 순차적으로 이웃하며 위치하는 제1내지 제4블록을 포함하되, 제1 및 제2블록의 위치를 제2 및 제3블록이 접하는 계면과 각도 θ만큼 틸트된 방향으로 이동 가능한 구조인 이중 슬릿 코팅 다이 및 이를 포함하는 전극 활물질 코팅 장치에 관한 것으로, 다이를 구성하는 블록 간 슬립면이 벌어지는 현상을 방지하고, 코팅 공정의 오프셋을 줄이는 효과가 있다.

Description

이중 슬릿을 포함하는 코팅 다이 및 이를 이용한 전극 활물질 코팅 장치{COATING DIE HAVING A DOUBLE SLIT AND COATING DEVICE OF ELECTRODE ACTIVE MATERIAL USING THE SAME}
본 발명은 이중 슬릿을 포함하는 코팅 다이 및 이를 이용한 전극 활물질 코팅 장치에 관한 것이다.
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지에 대해 수요가 급격히 증가하고 있고, 최근에는 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV) 등의 동력원으로서 이차전지의 사용이 실현화되고 있다. 그에 따라 다양한 요구에 부응할 수 있는 이차전지에 대해 많은 연구가 행해지고 있고, 특히, 높은 에너지 밀도, 높은 방전 전압 및 출력 안정성의 리튬 이차전지에 대한 수요가 높다.
특히, 전기자동차에 사용되는 리튬 이차전지는 높은 에너지 밀도와 단시간에 큰 출력을 발휘할 수 있는 특성과 더불어, 대전류에 의한 충방전이 단시간에 반복되는 가혹한 조건 하에서 10년 이상 사용될 수 있어야 하므로, 기존의 소형 리튬 이차전지보다 월등히 우수한 안전성 및 장기 수명 특성이 필연적으로 요구된다.
특히, 리튬 이차전지의 전극은 전지의 초기 특성뿐만 아니라 장기 수명을 결정하는 중요한 인자로서, 활물질에서 제조공정에 이르기까지 다양한 각도로 연구되어 오고 있다. 이차전지의 성능 개선을 위하여 집전체 상에 이층 구조의 활물질층들이 형성된 전극 구조 개발이 주목받고 있다.
그러나, 이층 구조의 활물질층을 형성하는 전극 활물질 코팅 장치는, 집전체 상에 이층 구조의 활물질층들을 형성하기 위한 제1슬릿 노즐과 제2슬릿 노즐을 포함한다. 기존의 전극 활물질 코팅장치는, 상기 제1슬릿 노즐과 제2슬릿 노즐의 높이 제어가 안되거나, 연결 배관 등의 무게로 인해 제1슬릿과 제2슬릿 사이에 벌어짐이 발생하는 문제가 있다.
일본공개특허공보 제2001-345096호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 블록 사이의 계면이 벌어진 것을 보상하고, 코팅 공정의 변수를 효과적으로 제어할 수 있는 이중 슬릿을 포함하는 코팅 다이 및 이를 포함하는 전극 활물질 코팅 장치를 제공함을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 이중 슬릿을 포함하는 코팅 다이는, 순차적으로 이웃하며 위치하는 제1내지 제4블록; 상기 제1 및 제2블록 사이의 계면에 형성되어 제1코팅액을 토출하는 제1슬릿; 상기 제3 및 제4블록 사이의 계면에 형성되어 제2코팅액을 토출하는 제2슬릿; 및 상기 제1 및 제2블록을 지면에 수직하는 방향으로 이동하여 위치를 제어하는 위치제어부를 포함한다.
상기 위치제어부는 제1 및 제2블록의 하부를 지지하는 지지판 및 상기 지지판의 하부에 접하되, 지면에 평행하는 방향으로 이동함에 따라 지지판의 위치를 지면에 수직하는 방향으로 변경하는 구동부를 포함하고, 상기 지지판의 하부와 구동부가 접하는 계면은 구동부의 이동 방향에 대하여 5 내지 30°의 각도를 이루는 것을 특징으로 하는 이중 슬릿을 포함하는 코팅 다이.
하나의 예에서, 상기 지지판의 하부와 구동부가 접하는 계면은 더욱 바람직하게는 10 내지 20°의 각도를 이룰 수 있다.
상기 위치제어부는 더욱 구체적으로 상기 구동부의 이동 경로를 따라 형성되며 구동부를 관통하여 지지하는 이동축 및 상기 이동축에 연결되어 이동축의 움직임을 제어하는 핸드레버를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 이동축 및 이동축이 관통하는 구동부의 내부에는 각각 서로 맞물리도록 나사산이 형성되어 있으며, 상기 핸드레버를 조작함으로써, 이동축이 회전하면서 구동부를 이동축의 길이 방향을 따라 이동시킬 수 있다.
상기 지지판의 하부와 구동부가 접하는 계면에는 구형 또는 원통형의 베어링이 하나 또는 둘 이상 구비되어, 계면의 마찰을 줄여 주는 역할을 할 수 있다.
본 발명의 또다른 일 실시형태에서, 상기 이중 슬릿을 포함하는 코팅 다이는,
제1 및 제2블록을 지면에 수직하는 하부 방향으로 이동시키는 보조위치제어부를 더 포함할 수 있다.
이때, 보조위치제어부는 제1블록의 상부에 위치하며, 지면에 수직하는 방향으로 하강함에 따라 제1블록의 외측면에 접촉하여 가압함으로써, 제1 및 제2블록을 이동시킬 수 있으며, 제1블록의 외측면 형상에 대응하는 형태로 제작함으로써 제1슬릿과 제2슬릿의 벌어짐 방지를 보조하는 역할을 할 수 있다.
하나의 예에서, 본 발명에 따른 코팅 다이는, 제1 및 제2블록 사이에 형성되되 제1슬릿에 제1코팅액을 공급하는 제1코팅액 저장부를 포함하며, 상기 제1코팅액 저장부는 제1블록을 관통하는 코팅액 주입유로와 유체 연결된 구조이다.
하나의 예에서, 본 발명에 따른 코팅 다이는, 제3 및 제4블록 사이에 형성되되 제2슬릿에 제2코팅액을 공급하는 제2코팅액 저장부를 포함하며, 상기 제2코팅액 저장부는 제4블록을 관통하는 코팅액 주입유로와 유체 연결된 구조이다.
하나의 예에서, 제2 및 제3블록이 접하는 계면은 지면과 수직을 형성하되, 상기 제2 및 제3블록은 위쪽 방향으로 단면의 폭이 점차 좁아지는 형태이다. 구체적인 예에서, 제1 및 제2슬릿을 통한 제1 및 제2코팅액을 토출하는 토출 방향은, 상부 방향을 향하되, 제2 및 제3블록이 접하는 계면의 연장선쪽으로 서로 수렴하는 방향이다. 또한, 상기 위치제어부에 의한 제1 및 제2블록의 위치 변화에 대응하여, 제1 및 제2슬릿의 단차가 변화되는 구조이다.
하나의 예에서, 상기 위치제어부에 의한 제1 및 제2블록의 위치 변화를 나타내는 마이크로 게이지를 더 포함한다.
또한, 본 발명은 앞서 설명한 코팅 다이를 포함하는 전극 활물질 코팅 장치를 제공한다.
하나의 예에서, 상기 코팅 다이는, 전극 집전체의 일면에 제1 및 제2슬릿을 통해 각각 전극 활물질을 토출하며 전극 활물질 이중층을 형성하는 구조이다.
구체적인 예에서, 상기 코팅 다이에서, 제1 및 제2슬릿은 상부 방향으로 각각 전극 활물질을 토출하며, 제2슬릿을 통해 전극 집전체의 하면에 전극 활물질을 토출하여 하부 활물질층을 형성하고, 제1슬릿을 통해 상기 하부 활물질층 상에 상부 활물질층을 순차 형성한다.
본 발명에 따른 이중 슬릿을 포함하는 코팅 다이 및 이를 이용한 전극 활물질 코팅 장치는, 다이를 구성하는 블록 간 슬립면이 벌어지는 현상을 방지하고, 코팅 공정의 오프셋을 줄이는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 따른 전극 활물질 코팅 장치의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 전극 활물질 코팅 장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 전극 활물질 코팅 장치의 정면도이다.
도 4는 본 발명의 또다른 일 실시형태에 따른 전극 활물질 코팅 장치의 사시도이다.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어 또는 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.
본 발명에서 "코팅액"은 기재 상에 토출되어 코팅층을 형성하는 성분을 총칭하는 의미이며, 예를 들어 슬러리 상태를 포함하는 의미이다.
본 발명은 이중 슬릿 코팅 다이에 관한 것으로, 순차적으로 이웃하며 위치하는 제1내지 제4블록; 상기 제1 및 제2블록 사이의 계면에 형성되어 제1코팅액을 토출하는 제1슬릿; 상기 제3 및 제4블록 사이의 계면에 형성되어 제2코팅액을 토출하는 제2슬릿; 및 상기 제1 및 제2블록을 지면에 수직하는 방향으로 이동하여 위치를 제어하는 위치제어부를 포함한다.
하나의 예에서 상기 위치제어부는, 제1및 제2블록의 하부를 지지하는 지지판 및 상기 지지판의 하부에 접하되, 지면에 평행하는 방향으로 이동함에 따라 지지판의 위치를 지면에 수직하는 방향으로 변경하는 구동부를 포함하고, 상기 지지판의 하부와 구동부가 접하는 계면은 구동부의 이동 방향에 대하여 0을 초과하는 각도를 이루며 경사를 형성하고 있다. 상기 각도는 5 내지 30°의 범위이며, 구체적으로는 10 내지 20°의 범위 또는 10 내지 15°의 범위이다.
본 발명에 따른 이중 슬릿 코팅 다이는 4개의 블록을 포함하는 구조이며, 제1 및 제2블록의 계면에 제1슬릿이 형성되고, 제3 및 제4블록의 계면에 제2슬릿이 형성된 구조이다. 제1 및 제2슬릿은 각각 제1 및 제2코팅액을 토출함으로써, 기재 상에 이중층 구조의 코팅층을 형성하게 된다. 예를 들어, 제2슬릿을 통해 토출된 제2코팅액은 기재 상에 하부 코팅층을 형성하고, 제1슬릿을 통해 토출된 제1코팅액은 하부 코팅층 상에 상부 코팅층을 형성하게 된다. 기재 상에 하부 및 상부 코팅층을 순차 형성하기 위해서, 제1 및 제2슬릿의 이격 거리 내지 단차를 조정할 필요가 있다. 이를 위해서, 상기 제1 및 제2블록의 위치를 제어함으로써 제1슬릿의 위치를 조정하게 된다. 제1슬릿의 위치를 조정하기 위해서는, 제2 및 제3블록이 2개의 블록으로 분리된 구조를 형성해야 한다. 그러나, 제2 및 제3블록이 각각 별개로 작동하는 분리된 블록을 형성할 경우, 코팅 다이에 연결된 주입 배관 등의 무게로 인해서 상기 제2 및 제3블록의 계면이 벌어지는 현상이 발생한다. 예를 들어, 제2 및 제3블록 사이가 벌어지게 되면, 제1 및 제2슬릿 사이의 간격 역시 넓어지게 되며, 이는 본 발명에 따른 이중 슬릇 코팅 다이의 공정 변수로 작용한다.
본 발명에서는, 제1 및 제2블록의 수직 방향 위치를 제어할 때, 지지판의 하부에 접하는 구동부가 지면에 평행하는 방향으로 이동함에 따라, 구동부와 지지판 하부의 경사를 이루는 계면을 따라 지지판이 움직이게 되며, 그로 인해, 제1 및 제2블록에 가해지는 힘은 단순히 지면에 수직하는 방향뿐만 아니라, 다이 안쪽, 즉 제2블록과 제3블록의 계면이 있는 방향으로도 작용하게 되며, 최종적으로 가해지는 힘은 이 두 힘의 합력이 된다. 이때, 다이 안쪽으로 작용하는 힘은 지지판의 하부와 구동부가 접하는 계면 각도에 따라 조절이 가능하며, 본 출원인이 실험한 결과 적어도 5° 이상이어야 계면이 벌어지는 현상이 나타나지 않았다. 이에 따라, 제2 및 제3블록 사이의 계면이 벌어진 것을 보상하고, 코팅 공정의 변수를 효과적으로 제어할 수 있다. 또한, 지지판의 일측 단부에는 이탈방지부재가 형성되어 제1블록의 측면에 접하면서 지지함으로써, 제1블록이 측방향으로 밀려 이탈하는 것을 방지할 수 있다.
상기 각도는 슬롯 다이에 추가로 장착된 장치의 종류, 위치, 무게 등에 따라 조절이 가능하나, 30°를 초과할 경우에는 슬롯 다이 안쪽 방향으로 가해지는 힘이 지나치게 커지므로, 제2블록 및 제3블록의 계면에서 마찰력이 너무 커져 위치 제어가 어려워질 수 있다.
하나의 실시예에서, 상기 위치제어부는, 상기 구동부의 이동 경로를 따라 형성되며 구동부를 관통하여 지지하는 이동축; 및 상기 이동축에 연결되어 이동축의 움직임을 제어하는 핸드레버를 더 포함할 수 있으며, 상기 이동축 및 이동축이 관통하는 구동부의 내부에는 각각 서로 맞물리도록 나사산이 형성되어 있을 수 있다. 이 경우 상기 핸드레버를 조작하여 이동축을 회전시키면, 서로 맞물린 나사산이 회전하면서 구동부를 이동축에 따라 일방향으로 이동시키는 것이 가능하다. 이러한 핸드레버의 작동은 작업자의 의해 직접 행해지거나 프로그램된 컴퓨터의 지시에 의해 수행된다.
한편, 구동부는 이동축을 따라 이동하면서, 지지판과 접하는 계면을 따라 지지판에 힘을 가하여 지지판을 상승 또는 하강시키게 된다. 이때, 계면의 마찰력을 줄이고 이동을 원활하게 하기 위해서 구동부와 지지판이 접하는 계면에는 구형 또는 원통형의 베어링이 하나 또는 둘 이상 구비될 수 있다.
또한 본 발명의 또다른 일 실시형태로서, 제1및 제2블록을 지면에 수직하는 하부 방향으로 이동시키는 보조위치제어부를 추가로 더 포함할 수 있다. 본 발명의 위치제어부는 지지판을 상승 또는 하강시킴으로써 제1 및 제2블록의 상하 방향 위치를 제어하는 역할을 하나, 지지판이 하강할 시에는 제1 및 제2블록에 작용하는 힘은 중력뿐이다. 따라서, 공정 변수에 따라 슬립 면인 제2블록과 제3블록의 계면 마찰력이 커질 경우에는 중력만으로는 하강이 원활하지 않아 위치 제어 불량이 발생할 수 있다.
상기 보조위치제어부는 제1블록의 외측면에 접촉하여 하강하면서 상부에서 하부 방향으로 중력 외의 추가적인 힘을 가함으로써, 슬립 면의 마찰력으로 인해 발생할 수 있는 하부 방향 위치 제어 불량 문제를 해결할 수 있다. 또한 상기 지지판의 이탈방지부재와 마찬가지로 제1블록의 상부가 측면으로 이탈하지 않도록 지지함으로써 벌어짐을 방지하는 보조적인 효과도 있다.
하나의 실시예에서, 제1 및 제2블록 사이에 형성되되 제1슬릿에 제1코팅액을 공급하는 제1코팅액 저장부를 포함하며, 상기 제1코팅액 저장부는 제1블록을 관통하는 코팅액 주입유로와 유체 연결된 구조이다. 또한, 제3 및 제4블록 사이에 형성되되 제2슬릿에 제2코팅액을 공급하는 제2코팅액 저장부를 포함하며, 상기 제2코팅액 저장부는 제4블록을 관통하는 코팅액 주입유로와 유체 연결된 구조이다.
하나의 예에서, 본 발명에 따른 이중 슬릿 코팅 다이는 4개의 블록으로 구성된다. 제1 및 제2블록 사이의 계면은 제1슬릿을 형성하고, 제3 및 제4블록 사이의 계면은 제2슬릿을 형성한다. 제1 및 제2블록은 위치제어부에 의해 높이 조절이 가능한 구조이다. 이 경우, 제1 및 제4블록이 각각 이중 슬릿 코팅 다이의 외측에 위치하게 되며, 상기 제1 및 제4블록을 각각 관통하여 코팅액이 공급된다. 상기 제1 및 제4블록에는 각각 코팅액을 공급하는 주입 배관 등이 연결되며, 필요에 따라 에어 벤트 설비 등도 연결된다. 이러한 연결 배관들은 무게가 무거울 뿐만 아니라, 체결된 공급 펌프 또는 에어 컴프레셔 등에 의해 규칙적 혹은 불규칙적으로 코팅 다이측에 힘을 가하게 된다. 본 발명에 따른 이중 슬릿 코팅 다이는 주입구 배관 등의 무게로 인해서 상기 제2 및 제3블록의 계면이 벌어지는 현상이 발생할 수 있다. 본 발명은, 제1 및 제2블록의 위치 이동 방향을 제어함으로써, 제2 및 제3블록 사이의 계면이 벌어진 것을 보상하고, 코팅 공정의 변수를 효과적으로 제어할 수 있다.
예를 들어, 본 발명에 따른 이중 슬릿 코팅 다이는 제2 및 제3블록이 접하는 계면은 지면과 수직을 형성하되, 상기 제2 및 제3블록은 위쪽 방향으로 단면의 폭이 점차 좁아지는 형태이다. 이 경우, 본 발명에 따른 이중 슬릿 코팅 다이는 수직 코팅 다이이며, 코팅액의 토출 방향은 상부 방향이다. 상기 이중 슬릿 코팅 다이의 위쪽으로 컨베이어에 의해 기재층이 이동하면, 상기 기재층의 하부면에 코팅을 수행한다. 구체적으로, 제1 및 제2슬릿을 통한 제1 및 제2코팅액을 토출하는 토출 방향은, 상부 방향을 향하되, 제2 및 제3블록이 접하는 계면의 연장선쪽으로 서로 수렴하는 방향이다. 상기 제1 및 제2슬릿을 통한 제1 및 제2코팅액을 토출하는 토출 방향이 제2 및 제3블록이 접하는 계면의 연장선쪽으로 서로 수렴하는 방향이 되도록 형성함으로써, 기재층에 하부 코팅층과 상부 코팅층을 연속적으로 형성하게 된다.
또 다른 하나의 실시예에서, 상기 위치제어부에 의한 제1 및 제2블록의 위치 변화에 대응하여, 제1 및 제2슬릿의 단차가 변화되는 구조이다. 상기 위치제어부에 의해 제1 및 제2블록의 위치가 변화되면, 그에 대응하여 제1코팅액을 토출하는 제1슬릿의 위치도 변화하게 된다. 예를 들어, 제1 및 제2블록의 위치가 수직하는 상부 방향으로 이동하게 되면, 제1슬릿의 위치도 상부 방향으로 이동하게 된다. 또한, 본 발명에서, 상기 "제1 및 제2슬릿의 단차"는 제1슬릿의 토출구와 제2슬릿의 토출구 사이의 위상 차이를 의미한다. 예를 들어, 본 발명에 따른 이중 슬릿 코팅 다이가 수직 코팅 다이인 경우, 상기 제1 및 제2슬릿의 단차는 제1슬릿의 토출구와 제2슬릿의 토출구 사이의 높이 차이를 나타낸다. 상기 제1 및 제2슬릿의 단차를 제어함으로써, 하부 및 상부 코팅층의 두께, 및/또는 층별 두께 비율 등을 조절한다.
예를 들어, 상기 위치제어부에 의한 제1 및 제2블록의 위치 변화를 나타내는 마이크로게이지를 더 포함할 수 있다. 상기 마이크로게이지를 통해 제1 및 제2블록의 위치 변화를 확인한다. 상기 마이크로게이지는 제1 및 제2블록의 위치를 나타내거나, 위치제어부의 제어 정도를 상기 제1 및 제2슬릿의 단차는 나타낼 수 있다. 혹은, 제1 및 제2블록을 지지하는 지지판이 핸드레버의 작동에 의해 이동하는 경우에는, 상기 마이크로게이지는 핸드레버의 작동 수준을 표시할 수 있다.
또한, 본 발명은 앞서 설명한 이중 슬릿 코팅 다이를 포함하는 전극 활물질 코팅 장치를 제공한다.
하나의 실시예에서, 상기 이중 슬릿 코팅 다이는, 전극 집전체의 일면에 제1 및 제2슬릿을 통해 각각 전극 활물질을 토출하며 전극 활물질 이중층을 형성하는 구조이다.
구체적으로, 상기 이중 슬릿 코팅 다이에서, 제1 및 제2슬릿은 상부 방향으로 각각 전극 활물질을 토출한다. 예를 들어, 제2슬릿을 통해 전극 집전체의 하면에 전극 활물질을 토출하여 하부 활물질층을 형성하고, 제1슬릿을 통해 상기 하부 활물질층 상에 상부 활물질층을 순차 형성한다.
상기 전극 활물질은 이차전지 구체적으로는 리튬 이차전지의 전극 활물질이다. 본 발명에 따른 전극 활물질 코팅 장치는 집전체 상에 전극 활물질을 코팅하는 장치이며, 이를 통해 이층 구조의 활물질이 코팅된 전극을 제조한다.
하나의 예에서, 상기 전극은 리튬 이차전지의 양극 및/또는 음극을 의미한다.
상기 양극은, 양극 집전체 상에 이층 구조의 양극 활물질층이 적층된 구조이다. 하나의 예에서, 양극 활물질층은 양극 활물질, 도전재 및 바인더 고분자 등을 포함되며, 필요에 따라, 당업계에서 통상적으로 사용되는 양극 첨가제를 더 포함할 수 있다.
상기 양극 활물질은 리튬 함유 산화물일 수 있으며, 동일하거나 상이할 수 있다. 상기 리튬 함유 산화물로는, 리튬 함유 전이금속 산화물이 사용될 수 있다.
예를 들어, 상기 리튬 함유 전이금속 산화물은, LixCoO2(0.5<x<1.3), LixNiO2(0.5<x<1.3), LixMnO2(0.5<x<1.3), LixMn2O4(0.5<x<1.3), Lix(NiaCobMnc)O2(0.5<x<1.3, 0<a<1, 0<b<1, 0<c<1, a+b+c=1), LixNi1-yCoyO2(0.5<x<1.3, 0<y<1), LixCo1-yMnyO2(0.5<x<1.3, 0≤y<1), LixNi1-yMnyO2(0.5<x<1.3, O≤y<1), Lix(NiaCobMnc)O4(0.5<x<1.3, 0<a<2, 0<b<2, 0<c<2, a+b+c=2), LixMn2-zNizO4(0.5<x<1.3, 0<z<2), LixMn2-zCozO4(0.5<x<1.3, 0<z<2), LixCoPO4(0.5<x<1.3) 및 LixFePO4(0.5<x<1.3)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물일 수 있으며, 상기 리튬 함유 전이금속 산화물은 알루미늄(Al) 등의 금속이나 금속산화물로 코팅될 수도 있다. 또한, 상기 리튬 함유 전이금속 산화물 외에 황화물(sulfide), 셀렌화물(selenide) 및 할로겐화물(halide) 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상도 사용될 수 있다.
상기 양극 활물질은 양극 활물질층 중에 94.0 내지 98.5중량% 범위로 포함될 수 있다. 양극 활물질의 함량이 상기 범위를 만족할 때 고용량 전지의 제작, 그리고 충분한 양극의 도전성이나 전극재간 접착력을 부여하는 면에서 유리하다.
상기 양극에 사용되는 집전체는 전도성이 높은 금속으로, 양극 활물질 슬러리가 용이하게 접착할 수 있는 금속이면서, 전기화학소자의 전압 범위에서 반응성이 없는 것이면 어느 것이라도 사용할 수 있다. 구체적으로 양극용 집전체의 비제한적인 예로는 알루미늄, 니켈 또는 이들의 조합에 의하여 제조되는 호일 등이 있다.
양극 활물질층은 도전재를 더 포함한다. 상기 도전재는 통상적으로 양극 활물질을 포함한 혼합물 전체 중량을 기준으로 1내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 도전재는 이차전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 도전재로는 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스키; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상이 사용될 수 있다.
상기 음극은, 음극 집전체의 상에 이층 구조의 음극 활물질층이 적층된 구조이다. 하나의 예에서, 음극 활물질층은 음극 활물질, 도전재 및 바인더 고분자 등을 포함되며, 필요에 따라, 당업계에서 통상적으로 사용되는 음극 첨가제를 더 포함할 수 있다.
상기 음극 활물질은 탄소재, 리튬 금속, 규소 또는 주석 등을 포함할 수 있다. 음극 활물질로서 탄소재가 사용되는 경우, 저결정 탄소 및 고결정성 탄소 등이 모두 사용될 수 있다. 저결정성 탄소로는 연화탄소(soft carbon) 및 경화탄소 (hard carbon)가 대표적이며, 고결정성 탄소로는 천연 흑연, 키시흑연 (Kish graphite), 열분해 탄소 (pyrolytic carbon), 액정피치계 탄소섬유 (mesophase pitch based carbon fiber), 탄소 미소구체 (mesocarbon microbeads), 액정피치 (Mesophase pitches) 및 석유와 석탄계 코크스 (petroleum orcoal tar pitch derived cokes) 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 고온 소성탄소가 대표적이다.
상기 음극에 사용되는 집전체의 비제한적인 예로는 구리, 금, 니켈 또는 구리 합금 또는 이들의 조합에 의하여 제조되는 호일 등이 있다. 또한, 상기 집전체는 상기 물질들로 이루어진 기재들을 적층하여 사용할 수도 있다.
또한, 상기 음극은 당해 분야에 통상적으로 사용되는 도전재 및 바인더를 포함할 수 있다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 도면과 실시예 등을 통해 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
도 1는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 활물질 코팅 장치의 단면도이다. 도 1을 참조하면, 제1 및 제2블록(110, 120) 사이에는 제1슬릿에 제1코팅액을 공급하는 제1코팅액 저장부(112)가 형성되고, 상기 제1코팅액 저장부(112)는 제1블록(110)을 관통하는 제1코팅액 주입 유로(113)를 통해 제1코팅액 주입구(111)와 유체 연결된 구조이다. 또한, 제3 및 제4블록(130, 140) 사이에는 제2슬릿에 제2코팅액을 공급하는 제2코팅액 저장부(142)가 형성되고, 상기 제2코팅액 저장부(142)는 제4블록(140)을 관통하는 제2코팅액 주입 유로(143)을 통해 제2코팅액 주입구(141)와 유체 연결된 구조이다.
이중 슬릿 코팅 다이는 4개의 블록(110, 120, 130, 140)으로 구성되며, 제1 및 제2블록(110, 120) 사이의 계면은 제1슬릿을 형성하고, 제3 및 제4블록(130, 140) 사이의 계면은 제2슬릿을 형성한다. 제1 및 제2슬릿은 상부 방향으로 제1 및 제2코팅액을 토출한다. 구체적으로, 제1 및 제2슬릿을 통한 제1 및 제2코팅액을 토출하는 토출 방향은, 상부 방향을 향하되, 제2 및 제3블록(120, 130)이 접하는 계면의 연장선쪽으로 서로 수렴하는 방향이다.
제1 및 제2블록(110, 120) 사이에는 제1슬릿에 제1코팅액을 공급하는 제1코팅액 저장부(112)가 형성되고, 상기 제1코팅액 저장부(112)는 제1블록(110)을 관통하는 제1코팅액 주입 유로(113)가 형성된 구조이다. 또한, 제3 및 제4블록(130, 140) 사이에는 제2슬릿에 제2코팅액을 공급하는 제2코팅액 저장부(142)가 형성되고, 상기 제2코팅액 저장부(142)는 제4블록(140)을 관통하는 제2코팅액 주입 유로(143)가 형성된 구조이다.
제1 및 제2블록(110, 120) 아래에는 제1 및 제2블록(110, 120)을 지지하는 지지판(310)과 상기 지지판(310)의 위치 이동을 지시하는 핸드레버(301)가 위치한다. 또한, 상기 지지판(310)의 일측 단부에는 제1블록(110)의 측면 방향 이탈을 방지하기 위한 이탈방지부재(311)가 형성되어 있다. 상기 핸드레버(301)를 조작하면, 상기 지지판(310) 하면에서 접하고 있는 구동부(320)가 이동하며, 지지판(310)의 하면을 따라 구동부(320)가 이동하면서 지지판(310)을 상승 또는 하강시키게 된다. 이동축(330)은 구동부(320)를 관통하고 있으며, 이동부(330)의 표면에 형성된 나사산이 이동부(330)가 관통하고 있는 구동부(320) 내부의 나사산과 맞물려 있을 수 있다. 핸드레버(301)의 조작에 의해 이동축(330)이 회전하면 나사산을 통해 맞물려 있는 구동부(320)가 이동축(330)을 따라 일방향 또는 타방향으로 이동하게 되며, 이때 구동부(320)에 접하고 있는 지지판(310)의 하면이 계면을 따라 슬라이드 되면서 지지판(310)의 위치가 변하게 된다. 도 1에 구동부의 이동 방향을 A 및 B로 이에 대응하는 지지판의 이동 방향을 A' 및 B'로 나타내었다. 예를 들어 구동부가 A 방향으로 이동하면, 그에 따라 지지판은 A' 방향, 즉 하부 방향으로 이동하게 되며, 구동부가 B 방향으로 이동하면, 그에 따라 지지판은 B' 방향, 즉 상부 방향으로 이동하게 된다.
도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 활물질 코팅 장치의 사시도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 전극 활물질 코팅 장치는 4개의 블록(110, 120, 130, 140)으로 구성된 이중 슬릿 코팅 다이를 포함하는 구조이다. 제1 및 제2블록(110, 120) 사이의 계면은 제1슬릿을 형성하고, 제3 및 제4블록(130, 140) 사이의 계면은 제2슬릿을 형성한다. 제1 및 제2슬릿은 상부 방향으로 제1 및 제2코팅액을 토출한다.
제1 및 제2블록(110, 120)은 위치제어부에 의해 위치 조절이 가능한 구조이다. 상기 제1 및 제2블록(110, 120)의 위치 조절은 핸드레버(301, 302)의 조작에 의해 수행된다. 예를 들어, 상기 핸드레버(301, 302)를 회전하게 되면, 상기 설명한 것과 같은 원리로 제1 및 제2블록(110, 120)의 위치가 조절된다.
제1 및 제4블록(110, 140)이 각각 이중 슬릿 코팅 다이의 외측에 위치하게 되며, 상기 제1 및 제4블록(110, 140)을 각각 관통하여 코팅액이 공급된다. 상기 제1 및 제4블록(110, 140)에는 각각 코팅액을 공급하는 제1 및 제2코팅액 주입구(111, 141)가 연결되며, 필요에 따라 에어 벤트(201, 202, 203, 204) 설비 등도 연결된다.
상기 코팅 다이에 연결된 설비들의 하중으로 벌어짐 현상이 나타날 수 있는데, 설비의 하부에 지지대를 설치하여 장비에 걸리는 하중을 완화하는 것도 가능하나, 이러한 경우 작업 공간을 확보하기 어려운 문제가 있다. 또한, 다른 종류의 코팅 다이로 변경 시 지지대를 전부 철거한 다음 새로운 종류의 코팅 다이에 적합한 지지대를 다시 설계하여 설치하여야 하는 공정 상의 불편함도 있다. 본 발명은 이러한 추가 지지대 없이 벌어짐 현상을 방지할 수 있으면서도 실시간으로 이중 슬릿 코팅 다이의 단차를 조절하는 것이 가능하다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 활물질 코팅 장치의 정면도이다. 도 3을 참조하면, 제1코팅액 주입구(111)가 제1블록(110)에 유체 연결된 구조이다. 핸드레버(301, 302)의 조작에 의해 제1 및 제2블록(110, 120)의 위치가 조절되는 구조이고, 상기 제1 및 제2블록(110, 120)의 위치 변화를 나타내는 마이크로 게이지(410, 420)가 형성된다. 또한, 제1블록(110)의 양측에는, 필요에 따라 에어 벤트(201, 202) 설비 등이 연결된다.
도 4는 본 발명의 또다른 일 실시형태로서 제1블록(110) 상부에 보조위치제어부(510)를 추가로 포함한다. 보조위치제어부(510)는 제1블록의 외면에 대응하는 형태이며, 보조위치제어부(510)가 하강함에 따라, 제1블록(110) 및 제2블록(120)에 하부 방향으로 압력을 가하는 것이 가능하다. 이에 따라, 제2블록(120)과 제3블록(130) 사이의 계면인 슬립 면에서 마찰력이 크게 작용할 시 발생할 수 있는 위치 제어 불량 문제를 해결할 수 있다. 또한, 제1블록(110)의 측면을 일부 지지함으로써, 벌어짐을 방지하는 보조적인 효과도 있다.
이상, 도면과 실시예 등을 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하였다. 그러나, 본 명세서에 기재된 도면 또는 실시예 등에 기재된 구성은 본 발명의 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
110: 제1블록
111: 제1코팅액 주입구
112: 제1코팅액 저장부
113: 제1코팅액 주입 유로
120: 제2블록
130: 제3블록
140: 제4블록
141: 제2코팅액 주입구
142: 제2코팅액 저장부
143: 제2코팅액 주입 유로
201, 202, 203, 204: 에어 벤트
301, 302: 핸드레버
310: 지지판
311: 이탈방지부재
320: 구동부
330: 이동축
410, 420: 마이크로 게이지
510: 보조위치제어부

Claims (15)

  1. 순차적으로 이웃하며 위치하는 제1 내지 제4블록;
    상기 제1 및 제2블록 사이의 계면에 형성되어 제1코팅액을 토출하는 제1슬릿;
    상기 제3 및 제4블록 사이의 계면에 형성되어 제2코팅액을 토출하는 제2슬릿; 및
    상기 제1 및 제2블록의 위치를 제어하는 위치제어부를 포함하며,
    상기 위치제어부는, 제1 및 제2블록을 지면에 수직하는 방향으로 이동하여 제1 및 제2블록의 위치를 제어하고,
    제2 및 제3블록이 접하는 계면은 지면과 수직을 형성하되, 상기 제2 및 제3블록은 위쪽 방향으로 단면의 폭이 점차 좁아지는 형태이고,
    제1 및 제2슬릿을 통한 제1 및 제2코팅액을 토출하는 토출 방향은, 상부 방향을 향하되, 제2 및 제3블록이 접하는 계면의 연장선쪽으로 서로 수렴하는 방향이고,
    상기 위치제어부는,
    제1 및 제2블록의 하부를 지지하는 지지판; 및
    상기 지지판의 하부에 접하되, 지면에 평행하는 방향으로 이동함에 따라 지지판의 위치를 지면에 수직하는 방향으로 변경하는 구동부를 포함하고,
    상기 지지판의 하부와 구동부가 접하는 계면은 구동부의 이동 방향에 대하여 5 내지 30°의 각도를 이루는 것을 특징으로 하는 이중 슬릿을 포함하는 코팅 다이.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 위치제어부는,
    상기 구동부의 이동 경로를 따라 형성되며 구동부를 관통하여 지지하는 이동축; 및
    상기 이동축에 연결되어 이동축의 움직임을 제어하는 핸드레버를 더 포함하는 이중 슬릿을 포함하는 코팅 다이.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 이동축 및 이동축이 관통하는 구동부의 내부에는 각각 서로 맞물리도록 나사산이 형성되어 있으며,
    상기 핸드레버를 조작함으로써, 이동축이 회전하면서 구동부를 이동축의 길이 방향을 따라 이동시키는 것을 특징으로 하는 이중 슬릿을 포함하는 코팅 다이.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 지지판의 하부와 구동부가 접하는 계면에는 구형 또는 원통형의 베어링이 하나 또는 둘 이상 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 이중 슬릿을 포함하는 코팅 다이.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 이중 슬릿을 포함하는 코팅 다이는,
    제1 및 제2블록을 지면에 수직하는 하부 방향으로 이동시키는 보조위치제어부를 더 포함하는 이중 슬릿을 포함하는 코팅 다이.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 보조위치제어부는 제1블록의 상부에 위치하며, 지면에 수직하는 방향으로 하강함에 따라 제1블록의 외측면에 접촉하여 가압함으로써, 제1 및 제2블록을 이동시키는 것을 특징으로 하는 이중 슬릿을 포함하는 코팅 다이.
  8. 제1항에 있어서,
    제1 및 제2블록 사이에 형성되되 제1슬릿에 제1코팅액을 공급하는 제1코팅액 저장부를 포함하며,
    상기 제1코팅액 저장부는 제1블록을 관통하는 코팅액 주입유로와 유체 연결된 구조인 것을 특징으로 하는 이중 슬릿을 포함하는 코팅 다이.
  9. 제1항에 있어서,
    제3 및 제4블록 사이에 형성되되 제2슬릿에 제2코팅액을 공급하는 제2코팅액 저장부를 포함하며,
    상기 제2코팅액 저장부는 제4블록을 관통하는 코팅액 주입유로와 유체 연결된 구조인 것을 특징으로 하는 이중 슬릿을 포함하는 코팅 다이.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 위치제어부에 의한 제1 및 제2블록의 위치 변화에 대응하여, 제1 및 제2슬릿의 단차가 변화되는 구조인 것을 특징으로 하는 이중 슬릿을 포함하는 코팅 다이.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 위치제어부에 의한 제1 및 제2블록의 위치 변화를 나타내는 마이크로 게이지를 더 포함하는 이중 슬릿을 포함하는 코팅 다이.
  12. 제1항에 따른 코팅 다이를 포함하는 전극 활물질 코팅 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 코팅 다이는,
    전극 집전체의 일면에 제1 및 제2슬릿을 통해 각각 전극 활물질을 토출하며 전극 활물질 이중층을 형성하는 구조인 것을 특징으로 하는 전극 활물질 코팅 장치.
  14. 삭제
  15. 삭제
KR1020190115337A 2019-09-19 2019-09-19 이중 슬릿을 포함하는 코팅 다이 및 이를 이용한 전극 활물질 코팅 장치 KR102521454B1 (ko)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190115337A KR102521454B1 (ko) 2019-09-19 2019-09-19 이중 슬릿을 포함하는 코팅 다이 및 이를 이용한 전극 활물질 코팅 장치
JP2021516488A JP7101877B2 (ja) 2019-09-19 2020-08-31 二重スリットを含むコーティングダイ及びそれを用いた電極活物質コーティング装置
EP20861945.2A EP3838421B1 (en) 2019-09-19 2020-08-31 Coating die including double slit, and electrode active material coating apparatus using same
PCT/KR2020/011606 WO2021054645A1 (ko) 2019-09-19 2020-08-31 이중 슬릿을 포함하는 코팅 다이 및 이를 이용한 전극 활물질 코팅 장치
ES20861945T ES2962796T3 (es) 2019-09-19 2020-08-31 Troquel de recubrimiento que incluye doble hendidura y aparato de recubrimiento de material activo de electrodo que utiliza el mismo
CN202080005009.5A CN112840483A (zh) 2019-09-19 2020-08-31 包括双狭缝的涂布模具以及使用该涂布模具的电极活性材料涂布设备
US17/278,963 US11511309B2 (en) 2019-09-19 2020-08-31 Coating die including double slit, and electrode active material coating apparatus using same
HUE20861945A HUE063938T2 (hu) 2019-09-19 2020-08-31 Bevonó szerszám két réssel, és elektródaaktív anyag bevonó berendezés, valamint ennek alkalmazása
PL20861945.2T PL3838421T3 (pl) 2019-09-19 2020-08-31 Matryca powlekająca zawierająca podwójną szczelinę, a także urządzenie do powlekania elektrody aktywnym materiałem z wykorzystaniem matrycy powlekającej zawierającej podwójną szczelinę

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190115337A KR102521454B1 (ko) 2019-09-19 2019-09-19 이중 슬릿을 포함하는 코팅 다이 및 이를 이용한 전극 활물질 코팅 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210033711A KR20210033711A (ko) 2021-03-29
KR102521454B1 true KR102521454B1 (ko) 2023-04-14

Family

ID=74883272

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190115337A KR102521454B1 (ko) 2019-09-19 2019-09-19 이중 슬릿을 포함하는 코팅 다이 및 이를 이용한 전극 활물질 코팅 장치

Country Status (9)

Country Link
US (1) US11511309B2 (ko)
EP (1) EP3838421B1 (ko)
JP (1) JP7101877B2 (ko)
KR (1) KR102521454B1 (ko)
CN (1) CN112840483A (ko)
ES (1) ES2962796T3 (ko)
HU (1) HUE063938T2 (ko)
PL (1) PL3838421T3 (ko)
WO (1) WO2021054645A1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001345096A (ja) * 2000-05-31 2001-12-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電池電極の製造装置、および電池電極の製造方法
JP2012006008A (ja) 2010-06-22 2012-01-12 Ortho-Clinical Diagnostics Inc スロットダイの設定及び塗布中の制御のための装置

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0822414B2 (ja) * 1990-05-18 1996-03-06 松下電器産業株式会社 塗布装置
JP3322720B2 (ja) * 1993-04-20 2002-09-09 富士写真フイルム株式会社 塗布方法
JP2524485B2 (ja) * 1994-08-17 1996-08-14 中外炉工業株式会社 ダイコ―タセット装置
JP2934186B2 (ja) 1996-04-12 1999-08-16 花王株式会社 塗布方法
JP4191283B2 (ja) 1998-07-08 2008-12-03 株式会社ヒラノテクシード 多層塗工装置
JP2003053235A (ja) * 2001-08-17 2003-02-25 Fuji Photo Film Co Ltd 塗布装置
JP2003112101A (ja) 2001-10-01 2003-04-15 Konica Corp 塗布装置及び塗布装置の組み立て方法
JP4868838B2 (ja) * 2005-11-29 2012-02-01 アイシン化工株式会社 二層材塗布用ノズル及び多層材塗布用ノズル並びに二層材の塗布方法及び多層材の塗布方法
JP4833720B2 (ja) * 2006-04-19 2011-12-07 富士フイルム株式会社 塗布液の塗布方法及び装置
US7621737B2 (en) 2006-07-19 2009-11-24 3M Innovative Properties Company Die with insert and gas purging method for die
JP2011041892A (ja) 2009-08-20 2011-03-03 Toyota Motor Corp 塗工機
KR101125649B1 (ko) 2010-05-24 2012-03-27 삼성에스디아이 주식회사 활물질 코팅 장치 및 이를 이용한 코팅 방법
JP5532488B2 (ja) 2011-07-04 2014-06-25 株式会社暁機械製作所 塗布装置用スロットダイ、塗布装置、及び、塗布システム
JP2013220385A (ja) * 2012-04-17 2013-10-28 Fujifilm Corp 塗布装置及びそれを用いた塗膜付きフィルムの製造方法
KR101346091B1 (ko) 2012-04-26 2013-12-31 (주)피엔티 원단 코팅 장치
KR101714627B1 (ko) 2015-04-17 2017-03-23 성안기계 (주) 슬롯 다이 코팅 장치
KR102366909B1 (ko) 2015-06-08 2022-02-25 주식회사 케이씨텍 기판건조용 에어나이프 모듈 및 이를 포함하는 기판건조장치
KR102190114B1 (ko) 2017-08-17 2020-12-11 주식회사 엘지화학 슬롯들의 움직임으로 전극 활물질 슬러리의 코팅 형태가 변환되는 슬롯 다이 코터
KR102071133B1 (ko) 2018-04-02 2020-01-29 고은혜 커뮤니티 기반의 운동예약 프로그램을 관리하는 방법 및 이를 운용하는 서버

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001345096A (ja) * 2000-05-31 2001-12-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電池電極の製造装置、および電池電極の製造方法
JP2012006008A (ja) 2010-06-22 2012-01-12 Ortho-Clinical Diagnostics Inc スロットダイの設定及び塗布中の制御のための装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP3838421A4 (en) 2021-12-29
US11511309B2 (en) 2022-11-29
EP3838421B1 (en) 2023-10-04
US20210354166A1 (en) 2021-11-18
KR20210033711A (ko) 2021-03-29
JP7101877B2 (ja) 2022-07-15
EP3838421A1 (en) 2021-06-23
CN112840483A (zh) 2021-05-25
JP2022503789A (ja) 2022-01-12
HUE063938T2 (hu) 2024-02-28
WO2021054645A1 (ko) 2021-03-25
PL3838421T3 (pl) 2024-02-12
ES2962796T3 (es) 2024-03-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101986626B1 (ko) 리튬 이차전지용 음극 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
US20220331832A1 (en) Electrode Slurry-Discharging Shim Allowing Even Coating, and Coating Die Comprising Same
US20130052509A1 (en) Lithium ion battery with electrolyte-embedded separator particles
US11799171B2 (en) All-solid secondary battery and method of preparing the same
JP4745463B2 (ja) リチウム二次電池の正極活物質用の板状粒子、及び同物質膜、並びにリチウム二次電池
KR102034809B1 (ko) 리튬 이차 전지용 전극 제조방법 및 이에 의해 제조된 리튬 이차 전지용 전극
KR20130126445A (ko) 세퍼레이터 및 그 제조 방법과 상기 세퍼레이터를 포함하는 리튬 이차 전지
JP4745464B2 (ja) リチウム二次電池の正極活物質用の板状粒子、及び同物質膜、並びにリチウム二次電池
KR20090045365A (ko) 집전체, 전극 및 비수 전해질 이차 전지
CN110495037A (zh) 多层结构的复合电解质和使用其的二次电池
JP7297060B2 (ja) 互いに異なるバインダー含量を有する電極合剤領域を含む二次電池用極板及びそれを用いた二次電池用電極の製造方法
KR102521454B1 (ko) 이중 슬릿을 포함하는 코팅 다이 및 이를 이용한 전극 활물질 코팅 장치
KR102250201B1 (ko) 리튬 이차전지용 음극 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
CN102956865B (zh) 电池用电极的制造方法
US20230118784A1 (en) Electrode Slurry Coating System Capable of Controlling the Flow Rate of Electrode Slurry and Electrode Slurry Coating Method Using the Same
KR20220048100A (ko) 바인더 들뜸을 억제하는 전극 건조 방법 및 이를 이용한 전극 건조 시스템
JP5740335B2 (ja) 電解質層形成方法、電解質層形成装置及びこれらに用いる電解質層形成用ノズル
KR20220059744A (ko) 다이 코터용 심, 이를 포함하는 다이 코터 및 이를 이용하여 제조된 양극을 포함하는 리튬 이차전지
KR20230157745A (ko) 전기화학소자용 전극의 제조 방법
KR20240054888A (ko) 전극용 슬러리 공급량 제어 방법 및 장치
KR20210030842A (ko) 전고체 이차전지
KR20240002213A (ko) 리튬 이차전지용 양극 및 이의 제조방법
KR20210059918A (ko) 버퍼층을 포함하는 이차전지용 전극 및 이의 제조방법
KR20230096442A (ko) 계면 특성이 향상된 전고체 전지
KR20230158429A (ko) 전기화학소자용 전극의 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant