KR102644486B1 - 광폭의 초박형 금속 리튬 스트립을 제조하기 위한 그라비아 코팅 장치 및 그 방법 - Google Patents

광폭의 초박형 금속 리튬 스트립을 제조하기 위한 그라비아 코팅 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

금속 리튬 재료의 제조 기술 분야에 관한, 광폭의 초박형 금속 리튬 스트립을 제조하기 위한 그라비아 코팅 장치 및 제조 방법이 제공된다. 상기 장치는 리튬 용융 탱크(17), 마이크로 그라비아 롤러(5), 권출 장치, 기판 백 롤러(7), 핫 프레싱 장치 및 권취 장치를 포함하고; 상기 마이크로 그라비아 롤러(5)의 하부는 리튬 용융 탱크(17) 내의 액상 리튬에 침지되고; 상기 마이크로 그라비아 롤러(5)의 일측에는 핫 스크레이퍼(6)가 구비되고, 상기 핫 스크레이퍼(6)의 단부는 마이크로 그라비아 롤러(5)의 표면과 접촉되고; 상기 기판 백 롤러(7)는 마이크로 그라비아 롤러(5) 위에 대각선으로 배열되어 있고; 상기 권출 장치는 기판 백 롤러(7)의 일측에 배열되어 있고; 상기 권취 장치는 기판 백 롤러(7) 위에 배열되어 있고; 상기 핫 프레싱 장치는 기판 백 롤러(7)와 권취 장치 사이에 배열되어 있고; 상기 권출 장치 상의 기판은, 기판 백 롤러(7)와 핫 프레싱 장치를 통과한 후, 권취 장치 위로 권취된다. 상기 장치는 구조가 간단하고, 디자인이 합리적이고, 코팅 균일성을 효과적으로 향상시키고, 두께가 1∼50㎛인 초박형 금속 리튬 스트립의 자동 생산을 실현하여, 이에 의해 작업 효율성 및 제품 품질을 매우 향상시킨다.

Description

광폭의 초박형 금속 리튬 스트립을 제조하기 위한 그라비아 코팅 장치 및 그 방법
본 발명은 금속 리튬 재료의 제조 기술 분야에 관한 것으로, 특히 광폭의 초박형 금속 리튬 스트립을 제조하기 위한 그라비아 코팅 장치 및 제조 방법에 관한 것이다.
금속 리튬은 신에너지 차량 및 항공 드론의 급속한 발전으로 에너지 밀도가 높은 소재로서 각광받아 왔다. 현재로서는 금속 리튬을 양극재와 매칭시키기 위해 음극재로서 사용하는 경우에 높은 리튬 함량으로 인해 리튬 배터리의 에너지 밀도가 향상될 수 없으며, 따라서 그 에너지 밀도를 향상시키기 위한 초박형 리튬 음극재가 추세가 되고 있다.
현재, 대량 생산되는 리튬 스트립은 폭이 좁고, 생산 공정이 비교적 복잡하고; 두께가 50㎛ 초과로 비교적 두껍고, 표면 두께의 균일성이 불량하다. China Energy Lithium Co., Ltd.(Tianjin)는 유효 두께를 10∼20㎛로 한 리튬 스트립을 제조했지만, 리튬 스트립의 생산 공정을 돕기 위해 표면 윤활제를 추가할 필요가 있고, 얻어진 금속 리튬 스트립의 표면에는 필름층이 존재하고 있으며, 윤활제는 고가이고 금속 리튬의 성능에 영향을 미치기 때문에, 이러한 제품은 산업상 요구사항 및 초박형 금속 리튬의 작동 성능을 충족시킬 수 없다. 종래 기술에 있어서, 테이프 캐스팅 또는 침지 도금 또는 기상 증착 후에 리튬 잉곳을 용융하고, 이어서 압연하여 초박형 리튬 스트립을 얻는 일부 공정이 더 존재하며; 이와 유사한 방법은 작업 시 제어가 복잡하고, 작업 요구사항이 많고, 최종 압연 공정이 종래의 금속 리튬 스트립의 생산과 실질적으로 구별될 수 없어서, 혁신성이 불충분하다. 또 다른 공정은 리튬을 용융시키고, 이어서 아르곤 가스 또는 압출 장치를 통해 용융된 리튬을 기판 위로 압출 및 분무하고, 기판의 압출 속도 및 이동 속도를 제어하여 초박형 금속 리튬 스트립을 얻는 방법이며; 이 방법은 기판의 압출 속도와 이동 속도 간의 매칭을 디버깅하기 위한 요구사항이 많으므로, 디버깅이 어렵고 비용이 많이 든다. 또한, 금속 리튬은 분무용 분말로 이루어지며, 리튬의 강한 활성으로 인해, 분말 상태에서는 반응 및 폭발하기 쉬우며, 따라서 이 방법은 위험하고, 산업상 생산가능성이 낮은 것으로 보고되어 있다.
종래 기술의 단점을 극복하기 위해, 본 발명은 광폭의 초박형 금속 리튬 스트립을 제조하기 위한 그라비아 코팅 장치 및 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 상기 그라비아 코팅 장치는 구조가 간단하고, 디자인이 합리적이고, 코팅 균일성을 효과적으로 향상시키고, 또한 금속 리튬 스트립의 자동 및 연속 생산을 실현하여, 이에 의해 작업 효율성과 제품 품질을 매우 향상시키고, 종래 기술에 있어서의 초박형 금속 리튬 스트립의 제조 곤란성, 고비용 및 품질 불량의 문제점을 효과적으로 해결한다.
상기 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에서 도입한 기술 방안은 다음과 같다:
리튬 용융 탱크, 마이크로 그라비아 롤러, 권출 장치, 기판 백 롤러, 핫 프레싱 장치 및 권취 장치를 포함하는 광폭의 초박형 금속 리튬 스트립을 제조하기 위한 그라비아 코팅 장치로서, 상기 리튬 용융 탱크 내의 액상 리튬을 기판으로 전사하기 위해, 상기 마이크로 그라비아 롤러의 하부는 리튬 용융 탱크 내의 액상 리튬에 침지되고; 상기 마이크로 그라비아 롤러의 일측에는 액상 리튬을 제거하기 위한 핫 스크레이퍼가 구비되고, 상기 핫 스크레이퍼의 단부는 마이크로 그라비아 롤러의 롤러 표면과 접촉되고; 상기 기판 백 롤러는 마이크로 그라비아 롤러 위에 대각선으로 배열되어 있고; 상기 권출 장치는 기판 백 롤러의 일측에 배열되어 있고, 상기 권취 장치는 기판 백 롤러 위에 배열되어 있고, 상기 핫 프레싱 장치는 기판 백 롤러와 권취 장치 사이에 배열되어 있고; 상기 권출 장치 상의 기판은, 기판 백 롤러 및 핫 프레싱 장치를 통과한 후, 권취 장치 위로 권취된다.
본 발명에 따른 바람직한 실시형태로서, 상기 권출 장치는 피처리 기판을 권취하기 위한 권출 롤러, 권출 보정 컨트롤러, 권출 장력 검출 롤러 및 제 1 가이드 롤러를 포함하고; 상기 권출 보정 컨트롤러는 권출 장력 검출 롤러와 권출 롤러 사이에 배열되어 있고; 상기 제 1 가이드 롤러는 권출 장력 검출 롤러와 기판 백 롤러 사이에 배열되어 있고; 상기 권출 롤러 상의 기판은, 권출 보정 컨트롤러, 권출 장력 검출 롤러, 제 1 가이드 롤러, 기판 백 롤러 및 핫 프레싱 장치를 연속하여 통과한 후, 권취 장치 위로 권취된다.
본 발명에 따른 바람직한 실시형태로서, 상기 권취 장치는 초박형 금속 리튬 스트립을 권취하기 위한 권취 롤러, 권취 보정 컨트롤러, 권취 장력 검출 롤러 및 제 2 가이드 롤러를 포함하고; 상기 권취 보정 컨트롤러는 권취 장력 검출 롤러와 권취 롤러 사이에 배열되어 있고; 상기 제 2 가이드 롤러는 권취 장력 검출 롤러와 핫 프레싱 장치 사이에 배열되어 있고; 결합에 의해 얻어진 초박형 금속 리튬 스트립은, 권취 장력 검출 롤러 및 권취 보정 컨트롤러를 연속하여 통과한 후, 권취 롤러 위로 권취된다.
본 발명에 따른 바람직한 실시형태로서, 상기 핫 프레싱 장치는 핫 프레싱 상부 롤러 및 핫 프레싱 하부 롤러를 포함하고; 상기 핫 프레싱 상부 롤러와 핫 프레싱 하부 롤러는 상하로 평행하게 배열된다.
본 발명에 따른 바람직한 실시형태로서, 본 발명의 장치는 사전 성형 장치 및 제 3 가이드 롤러를 더 포함하고; 상기 제 3 가이드 롤러 및 사전 성형 장치는 기판 백 롤러와 핫 프레싱 장치 사이에 연속하여 배열되어 있고, 상기 사전 성형 장치는 사전 성형 상부 롤러 및 사전 성형 하부 롤러를 포함하고, 상기 사전 성형 상부 롤러와 사전 성형 하부 롤러는 상하로 평행하게 배열된다.
본 발명에 따른 바람직한 실시형태로서, 본 발명의 장치는 밀폐된 작업 챔버 및 상기 밀폐된 작업 챔버에 불활성 가스를 제공하기 위한 불활성 가스 공급 장치를 더 포함하고; 상기 리튬 용융 탱크, 마이크로 그라비아 롤러, 권출 장치, 기판 백 롤러, 권취 장치, 핫 프레싱 장치 및 불활성 가스 공급 장치는 모두 밀폐된 작업 챔버 내에 배열되어 있고; 상기 불활성 가스 공급 장치에 의해 공급되는 불활성 가스는 아르곤이다.
본 발명에 따른 바람직한 실시형태로서, 상기 리튬 용융 탱크, 마이크로 그라비아 롤러 및 핫 스크레이퍼에 각각 가열 장치가 배열되어 있고; 상기 리튬 용융 탱크, 마이크로 그라비아 롤러 및 핫 스크레이퍼는 모두 구리로 이루어지고, 상기 리튬 용융 탱크의 내부 표면, 상기 마이크로 그라비아 롤러 및 핫 스크레이퍼의 외부 표면은 모두 스테인리스 스틸 필름으로 도금된다.
본 발명에 따른 바람직한 실시형태로서, 상기 기판 백 롤러는 고내열 고무로 이루어진다.
본 발명은 상술한 그라비아 코팅 장치가 사용되는, 광폭의 초박형 금속 리튬 스트립을 제조하기 위한 방법을 더 제공하고, 구체적으로 상기 방법은,
a. 상기 권출 장치 상의 기판을, 기판 백 롤러 및 핫 프레싱 장치를 연속하여 통과시켜 와인딩 장치 위로 권취시키고, 이어서 상기 기판을 인장시키는 단계;
b. 상기 마이크로 그라비아 롤러, 핫 스크레이퍼 및 핫 프레싱 장치를 예열하고, 이어서 상기 리튬 용융 탱크 내의 액상 리튬을 불활성 가스 중에서 190∼400℃로 가열하여 용융 상태를 유지하는 단계;
c. 상기 마이크로 그라비아 롤러, 권출 롤러 및 권취 롤러를 가동시키고, 이어서 상기 기판을 인장시켜서 권취 롤러의 방향으로 전방 이동하도록 권취 속도를 조정하는 단계로서, 상기 이동 공정 시 마이크로 그라비아 롤러 상의 액상 리튬은 기판의 표면에 균일하게 결합되고, 상기 기판이 핫 프레싱 장치를 통과할 때, 상기 기판 상의 액상 리튬은 기판의 표면에 균일하게 평탄화되고, 이어서 권취 후에 일측 상에 리튬이 코팅된 초박형 금속 리튬 스트립이 얻어지는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 바람직한 실시형태로서, 상기 b 단계에 있어서의 마이크로 그라비아 롤러 및 핫 스크레이퍼의 가열 온도는 190∼230℃이고; 상기 핫 프레싱 장치의 가열 온도는 100∼130℃이다.
종래 기술과 비교하여, 본 발명의 유익한 효과는 다음과 같다:
본 발명에 따른 광폭의 초박형 금속 리튬 스트립을 제조하기 위한 그라비아 코팅 장치 및 제조 방법에 있어서, 상기 마이크로 그라비아 롤러의 홈을 이용하고, 권취 및 권출 속도를 조정하여, 용융된 액상 리튬을 기재의 표면으로 전사시키고, 이어서 두께가 1∼50㎛인 균일한 초박형 금속 리튬 스트립을 얻기 위해 사전 성형 및 핫 프레싱 공정을 행하고; 또한, 본 발명에 따른 그라비아 코팅 장치는 구조가 간단하고, 디자인이 합리적이어서, 이에 의해 코팅 균일성을 효과적으로 향상시켜 광폭의 초박형 금속 리튬 스트립의 자동 및 연속 생산을 실현한다. 종래 기술에 있어서의 압출 방법과 비교해서, 본 발명의 방법은 리튬 잉곳을 압출하기 위해 대형 압력 장비를 필요로 하지 않으며, 제조 공정에서 장비에 대한 기능적 요구사항이 덜 엄격하여, 제조되는 리튬 스트립의 폭이 제한되지 않는다. 종래 기술에 있어서의 침지 도금 방법과 비교해서, 다량의 금속 액상 리튬을 미리 용융시킬 필요가 없으므로 액상 리튬의 다량 축적으로 인한 화재 현상을 방지할 수 있으며, 따라서 본 방법은 안전성이 높고; 또한 기판을 액상 리튬에 침지할 필요가 없기 때문에 기판에 대한 고온의 영향이 효과적으로 감소된다. 본 발명은 마이크로 그라비아 롤러를 통해 액상 리튬을 기판으로 전사시켜 코팅 균일성을 효과적으로 향상시키고, 작업 효율 및 제품 품질을 매우 향상시켜, 이에 의해 종래 기술의 초박형 금속 리튬 스트립 제조 시의 문제점들, 예를 들면 고비용, 복잡한 생산 공정, 리튬 스트립 표면의 균일성 불량, 낮은 생산 효율성을 효과적으로 해결한다.
도 1은 본 발명에 따른 광폭의 초박형 금속 리튬 스트립을 제조하기 위한 그라비아 코팅 장치의 구조의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 도 1의 A 부분을 확대한 개략도이다.
본 발명은 첨부된 도면 및 구체적인 실시형태를 참조하여 이하에 더욱 상세하게 설명될 것이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 광폭의 초박형 금속 리튬 스트립을 제조하기 위한 그라비아 코팅 장치는 금속 리튬 잉곳을 용융시키기 위한 리튬 용융 탱크(17), 액상 리튬을 기판의 표면으로 전사하기 위한 마이크로 그라비아 롤러(5), 기판을 공급하기 위한 권출 장치, 마이크로 그라비아 롤러(5)와 연동시키기 위한 기판 백 롤러(7), 액상 리튬을 기판 상에 균일하게 평탄화하기 위한 핫 프레싱 장치, 및 초박형 금속 리튬 스트립을 권취하기 위한 권취 장치를 포함한다.
구체적으로, 금속 리튬 잉곳을 용융시키기 위해, 리튬 용융 탱크(17) 내부에 가열 장치가 구비된다. 바람직하게는, 리튬 용융 탱크(17)는 구리로 이루어지고, 그 내부 표면은 금속 액상 리튬의 용융 상태에 대한 안정성, 열 분포의 균일성 및 열 전도의 순시성을 효과적으로 보장할 수 있도록 스테인리스 스틸로 도금된다. 도 2를 참조하면, 마이크로 그라비아 롤러(5)의 롤러 표면에는 마이크로 그라비아 롤러(5)와 축 방향으로 평행하게 배열된 복수의 홈이 균일하게 구비되고, 상기 홈은 액상 리튬을 기판의 표면으로 전사할 수 있도록 액상 리튬을 함유하기 위한 간격으로 배열되며; 바람직하게는, 홈의 단면은 직사각형 또는 반원형이다. 리튬 용융 탱크(17) 내의 액상 리튬을 기판의 표면으로 전사하기 위해, 마이크로 그라비아 롤러(5)의 하부는 리튬 용융 탱크(17) 내의 액상 리튬에 침지된다. 마이크로 그라비아 롤러(5)의 일측에는 마이크로 그라비아 롤러(5)의 롤러 표면의 액상 리튬을 제거하기 위한 핫 스크레이퍼(6)가 구비된다. 핫 스크레이퍼(6)의 단부는 마이크로 그라비아 롤러(5)의 롤러 표면과 밀착되지만, 서로 간섭하지 않으며, 이에 의해 마이크로 그라비아 롤러(5)의 롤러 표면의 과잉의 액상 리튬을 모두 긁어내는 것을 용이하게 한다. 마이크로 그라비아 롤러(5) 및 핫 스크레이퍼(6) 상의 소량의 액상 리튬으로 인해, 마이크로 그라비아 롤러(5) 및 핫 스크레이퍼(6) 상의 액상 리튬이 고화되기 쉽고; 마이크로 그라비아 롤러(5) 및 핫 스크레이퍼(6) 내부에 각각 가열 장치가 구비되어, 마이크로 그라비아 롤러(5) 및 핫 스크레이퍼(6)를 가열함으로써 마이크로 그라비아 롤러(5) 및 핫 스크레이퍼(6) 상의 액상 리튬이 항상 용융 상태를 유지하고, 소정의 점도를 가질 수 있다. 마찬가지로, 마이크로 그라비아 롤러(5) 및 핫 스크레이퍼(6)는 모두 구리로 이루어지고, 마이크로 그라비아 롤러(5) 및 핫 스크레이퍼(6)의 외부 표면은 금속 리튬의 용융 상태에 대한 안정성, 열 분포의 균일성, 및 열 전도의 순시성을 보장하기 위해 스테인리스 스틸 필름으로 도금된다. 기판 백 롤러(7)는 마이크로 그라비아 롤러(5) 위에 대각선으로 배열되어 있고, 기판 백 롤러(7)의 롤러 표면은 제조 시 마이크로 그라비아 롤러(5)의 롤러 표면에 부착되며; 바람직하게는, 기판 백 롤러(7)는 고내열 고무로 이루어져서 마이크로 그라비아 롤러(5)가 제조 시 기판 백 롤(7)을 약간 변형시킬 수 있으며, 이에 의해 마이크로 그라비아 롤러(5) 상의 홈 내의 액상 리튬이 기판의 표면에 완전히 전사되도록 보장한다. 권출 장치는 기판 백 롤러(7)의 일측에 배열되어 있고, 권취 장치는 기판 백 롤러(7) 위에 배열되어 있고, 핫 프레싱 장치는 기판 백 롤러(7)와 권취 장치 사이에 배열되어 있고; 권출 장치 상의 기판은, 기판 백 롤러(7) 및 핫 프레싱 장치를 통과한 후, 권취 장치 위로 권취된다. 상기 실시형태로부터, 본 발명에 있어서 초박형 금속 리튬 스트립의 제조는 마이크로 그라비아 롤러(5) 상의 홈을 이용하여 리튬 용융 탱크(17) 내의 액상 리튬을 기판의 표면으로 전사하고, 이어서 마이크로 그라비아 롤러(5)의 롤러 표면의 과잉의 액상 리튬을 핫 스크레이퍼(6)로 제거한 후, 핫 프레싱 장치를 이용하여 기판 상의 액상 리튬을 균일하게 평탄화하여 완료됨을 알 수 있으며; 본 방법은 공정이 적고, 조작이 간단하여, 이에 의해 자동 및 연속 생산을 실현하고, 생산 비용을 절감하는 것을 용이하게 한다.
보다 구체적으로, 권출 장치는 피처리 기판을 권취하기 위한 권출 롤러(1), 권출 보정 컨트롤러(2), 권출 장력 검출 롤러(3) 및 제 1 가이드 롤러(4)를 포함하고; 권출 보정 컨트롤러(2)는 권출 장력 검출 롤러(3)와 권출 롤러(1) 사이에 배열되어 있고; 제 1 가이드 롤러(4)는 권출 장력 검출 롤러(3)와 기판 백 롤러(7) 사이에 배열되어 있고; 권출 롤러(1) 상의 기판은, 권출 보정 컨트롤러(2), 권출 장력 검출 롤러(3), 제 1 가이드 롤러(4) 및 기판 백 롤러(7)를 연속하여 통과한 후, 권취 장치 위로 권출된다. 여기서, 상술한 기판은 금속 리튬과 특정 친화성을 가지며 금속 리튬과 반응하지 않는 내산화성 및 재사용가능한 포일이며, 이는 스테인리스 스틸 포일, 구리 포일, 스틸 포일, 철 포일 및 기타 재료를 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 마찬가지로, 권취 장치는 초박형 금속 리튬 스트립을 권취하기 위한 권취 롤러(16), 권취 보정 컨트롤러(15), 권취 장력 검출 롤러(14) 및 제 2 가이드 롤러(13)를 포함하고; 상기 권취 보정 컨트롤러(15)는 권취 장력 검출 롤러(14)와 권취 롤러(16) 사이에 배열되어 있고; 상기 제 2 가이드 롤러(13)는 권취 장력 검출 롤러(14)와 핫 프레싱 장치 사이에 배열되어 있고; 결합에 의해 얻어진 초박형 금속 리튬 스트립은, 핫 프레싱 장치, 제 2 가이드 롤러(13), 권취 장력 검출 롤러(14) 및 권취 보정 컨트롤러(15)를 연속하여 통과한 후, 권취 롤러(16) 위로 권취된다.
구체적으로, 상기 핫 프레싱 장치는 핫 프레싱 상부 롤러(11) 및 핫 프레싱 하부 롤러(12)를 포함하고, 핫 프레싱 상부 롤러(11)와 핫 프레싱 하부 롤러(12)는 상하로 평행하게 배열되어 있고, 핫 프레싱 상부 롤러(11)와 핫 프레싱 하부 롤러(12) 사이에 갭이 존재하고, 갭의 폭은 기판의 두께와 예상 코팅 두께의 합과 동일하다. 핫 프레싱 상부 롤러(11) 및 핫 프레싱 하부 롤러(12)의 내부에 각각 가열 장치가 구비되고; 핫 프레싱 상부 롤러(11) 및 핫 프레싱 하부 롤러(12)를 가열하여, 기판의 표면의 액상 리튬이 냉각 및 고화되어 균일하게 평탄화되지 않는 것을 효과적으로 방지하고, 이에 의해 기판의 액상 리튬이 용융 상태를 유지하여 기판의 표면 위로 균일하고 평탄하게 결합되도록 보장할 수 있다. 또한, 핫 프레싱 상부 롤러(11) 및 핫 프레싱 하부 롤러(12)에 액상 리튬이 부착되는 것을 방지하기 위해, 핫 프레싱 상부 롤러(11) 및 핫 프레싱 하부 롤러(12)의 표면에는 특수 표면 코팅 처리를 실시할 수 있으며, 예를 들면 상부 롤러(11) 및 핫 프레싱 하부 롤러(12)의 표면에는 구리, 니켈, 및 산화알루미늄 등이 도금될 수 있지만, 상기 재료에 한정되지 않으며, 이에 의해 액상 리튬이 핫 프레싱 상부 롤러(11) 및 핫 프레싱 하부 롤러(12)를 오염시키지 않고, 리튬 재료의 낭비가 방지될 수 있어 제조 비용의 절감을 용이하게 하도록 보장한다.
마이크로 그라비아 롤러(5)는 제조 공정 시 기판 백 롤러(7)를 압출할 수 있기 때문에, 홈의 압출로 인해 기판 백 롤러(7) 상의 기판에 주름이나 요철이 발생되기 쉽다. 리튬 스트립의 성능에 영향을 미치는 약간의 기판 변형을 회피하기 위해, 본 발명의 장치는 기판을 성형하기 위한 사전 성형 장치 및 기판을 인장하기 위한 제 3 가이드 롤러(8)를 더 포함하고; 상기 제 3 가이드 롤러(8) 및 사전 성형 장치는 기판 백 롤러(7)와 핫 프레싱 장치 사이에 연속하여 배열된다. 제 3 가이드 롤러(8)와 사전 성형 장치의 협동에 의해, 약간 변형된 기판은 기판을 평탄하게 유지하기 위해 사전 성형되며, 이에 의해 후속의 핫 프레싱 공정을 용이하게 실시할 수 있다. 구체적으로, 사전 성형 장치는 비교적 회전가능한 사전 성형 상부 롤러(9) 및 사전 성형 하부 롤러(10)를 포함하고; 상기 사전 성형 상부 롤러(9)와 사전 성형 하부 롤러(10)는 상하로 평행하게 배열되어 있고, 또한 사전 성형 상부 롤러(9)와 사전 성형 하부 롤러(10) 사이에는 기판을 통과시키기 위한 갭이 존재한다.
본 발명의 제조 장치는 밀폐된 작업 챔버(18) 및 상기 밀폐된 작업 챔버(18)에 불활성 가스를 공급하기 위한 불활성 가스 공급 장치를 더 포함하고; 상기 리튬 용융 탱크(17), 마이크로 그라비아 롤러(5), 권출 장치, 기판 백 롤(7), 핫 프레싱 장치, 사전 성형 장치, 권취 장치 및 불활성 가스 공급 장치가 밀폐된 작업 챔버(18) 내에 배열되어, 액상 리튬이 산화되지 않도록 보장하며 액상 리튬의 안전을 보장한다. 바람직하게는, 불활성 가스 공급 장치에 의해 공급되는 불활성 가스는 아르곤이다. 본 발명은 리튬 재료를 리튬 용융 탱크(17)로 이송하기 위한 공급 장치를 더 포함하고, 상기 공급 장치는 순차적으로 배열된 리튬 재료 롤러(19), 2개의 공급 롤러(20) 및 2개의 제 4 가이드 롤러(21)를 포함하고; 리튬 재료 롤러(19) 상의 리튬 재료 스트립은, 2개의 공급 롤러(20)와 2개의 제 4 가이드 롤러(21) 사이의 갭을 연속하여 통과한 후, 리튬 용융 탱크(17) 내로 연장되고, 리튬 재료 스트립(리튬 로드일 수도 있음)은 공급 롤러(20)의 전달을 통해 리튬 용융 탱크(17) 내로 계속해서 이송된다.
상술한 준비 장치의 작업 공정은 다음과 같다: 먼저, 기판이 각각 권출 롤러(1), 권출 보정 컨트롤러(2), 권출 장력 검출 롤러(3), 가이드 롤러, 마이크로 그라비아 롤러(5) 및 기판 백 롤러(7) 사이의 갭을 통과하게 하고; 이어서, 제 3 가이드 롤러(8), 사전 성형 장치, 핫 프레싱 장치, 권취 장력 검출 롤러(14), 권취 보정 컨트롤러(15) 및 권취 롤러(16)를 통과하게 하고; 기판의 스레딩을 종료한 후, 먼저 핫 스크레이퍼(6)와 마이크로 그라비아 롤러(5) 사이의 거리를 조정하여, 핫 스크레이퍼(6)의 단부가 마이크로 그라비아 롤러(5)의 롤러 표면과 접촉하지만 서로 간섭하지 않게 하여, 마이크로 그라비아 롤러(5)의 롤러 표면에서 과잉의 액상 리튬을 긁어내고; 이어서, 기판 백 롤러(7)와 마이크로 그라비아 롤러(5) 사이의 롤러 갭 거리를 조정하여 마이크로 그라비아 롤러(5)가 기판 백 롤러(7)를 압출하게 하여, 기판 백 롤러(7)가 약간 변형되어 마이크로 그라비아 롤러(5)의 홈 내부의 액상 리튬이 기판의 표면으로 완전히 전사될 수 있도록 보장하고; 이어서 리튬 용융 탱크(17)는 190∼400℃로 가열하여 리튬 잉곳을 용융시키고, 금속 액상 리튬의 용융 상태 및 액상 리튬의 점도를 보장하고, 마이크로 그라비아 롤러(5) 및 핫 스크레이퍼(6)는 190∼230℃로 가열하고, 핫 프레싱 장치는 100∼130℃로 가열하고; 이어서 마이크로 그라비아 롤러(5)는 액상 리튬에 지속적으로 침지하기 시작하여, 홈 내의 액상 리튬을 기판의 표면으로 전사시키고; 냉각 후, 기판의 평탄도를 보장하기 위해, 액체 금속 리튬이 코팅된 기판은 사전 성형 장치에 의해 미리 성형되고, 이어서 핫 프레싱 장치에 의해 핫 프레싱되어, 기판 상의 액상 리튬이 균일하게 또한 매끄럽게 평탄화되고; 그 동안에 권취 롤러(16)가 개시되고, 그것의 권취 속도가 지속적으로 조정되어, 이에 의해 초박형 금속 리튬 스트립이 얻어진다.
본 발명은 광폭의 초박형 금속 리튬 스트립을 제조하기 위한 방법을 더 제공하고, 상기 제조는 상술한 그라비아 코팅 장치를 이용하여 실시되고, 주로 기판이 마이크로 그라비아 롤러(5)와 기판 백 롤러(7) 사이의 갭을 통과하게 하고, 이어서 마이크로 그라비아 롤러(5)의 롤러 표면의 과잉의 액상 리튬이 핫 스크레이퍼(6)에 의해 제거되고, 이어서 기판 상의 액상 리튬이 사전 성형 및 핫 프레싱 공정에 의해 균일하게 평탄화되며, 최종적으로 자연 냉각 후 초박형 금속 리튬 스트립이 얻어진다. 구체적으로, 상기 방법은,
a. 상기 권출 장치 상의 기판을, 기판 백 롤러(7) 및 핫 프레싱 장치를 연속하여 통과시켜 와인딩 장치 위로 권취시키고, 이어서 상기 기판을 인장시키는 단계;
b. 마이크로 그라비아 롤러(5) 및 핫 스크레이퍼(6) 상의 액상 리튬이 용융 상태를 유지하고 소정 점도를 갖도록 보장하기 위해, 상기 마이크로 그라비아 롤러(5) 및 핫 스크레이퍼(6)를 190∼230℃로 예열하고, 핫 프레싱 장치를 100∼130℃로 예열하여, 기판 상의 액상 리튬을 균일하게 또한 매끄럽게 평탄화시킬 수 있고; 이어서, 리튬 용융 탱크(17) 내의 액상 리튬을 불활성 가스 중에서 190∼400℃로 가열하여 용융 상태를 유지하는 단계;
c. 상기 마이크로 그라비아 롤러(5), 권출 롤러(1) 및 권취 롤러(16)를 가동시키고, 이어서 기판을 인장시키고, 권취 롤러(16)의 방향으로 전방 이동하도록 권취 속도를 조정하는 단계로서, 상기 이동 공정 시 마이크로 그라비아 롤러(5) 상의 액상 리튬은 기판의 표면에 균일하게 결합되고, 상기 기판이 핫 프레싱 장치를 통과할 때, 기판 상의 액상 리튬은 기판의 표면에 균일하게 평탄화되고, 이어서 권취 후에 일측 상에 리튬이 코팅된 초박형 금속 리튬 스트립이 얻어지는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 광폭의 초박형 금속 리튬 스트립을 제조하기 위한 그라비아 코팅 장치 및 제조 방법에 있어서, 마이크로 그라비아 롤러(5)의 홈을 이용하고, 권취 및 권출 속도를 조정하여, 용융 액상 리튬이 기판의 표면으로 전사되고, 이어서 사전 성형 및 핫 프레싱 공정을 행하여 1∼50㎛ 두께의 균일한 초박형 금속 리튬 스트립이 얻어지는 것을 알 수 있다. 본 발명의 방법은 공정이 적고, 작업이 간단하고, 코팅 균일성을 효과적으로 향상시켜, 광폭의 초박형 금속 리튬 스트립의 자동 및 연속 생산을 가능하게 하여, 이에 의해 작업 효율 및 제품 품질을 매우 향상시킨다.
상술한 실시형태는 본 발명의 바람직한 실시형태일 뿐이며, 본 발명의 보호 범위를 제한하는데 사용될 수 없다. 본 발명에 기초하여 당업자가 행한 임의의 비실질적인 변경 및 대체는 본 발명의 보호 범위에 속한다.
1: 권출 롤러 2: 권출 보정 컨트롤러
3: 권출 장력 검출 롤러 4: 제 1 가이드 롤러
5: 마이크로 그라비아 롤러 6: 핫 스크레이퍼
7: 기판 백 롤러 8: 제 3 가이드 롤러
9: 사전 성형 상부 롤러 10: 사전 성형 하부 롤러
11: 핫 프레싱 상부 롤러 12: 핫 프레싱 하부 롤러
13: 제 2 가이드 롤러 14: 권취 장력 검출 롤러
15: 권취 보정 컨트롤러 16: 권취 롤러
17: 리튬 용융 탱크 18: 밀폐된 작업 챔버
19: 리튬 재료 롤러 20: 공급 롤러
21: 제 4 가이드 롤러

Claims (10)

  1. 리튬 용융 탱크, 마이크로 그라비아 롤러, 권출 장치, 기판 백 롤러, 핫 프레싱 장치 및 권취 장치를 포함하는, 광폭의 초박형 금속 리튬 스트립을 제조하기 위한 그라비아 코팅 장치로서,
    상기 리튬 용융 탱크 내의 액상 리튬을 기판으로 전사하기 위해, 상기 마이크로 그라비아 롤러의 하부는 리튬 용융 탱크 내의 액상 리튬에 침지되고;
    상기 마이크로 그라비아 롤러의 일측에는 액상 리튬을 제거하기 위한 핫 스크레이퍼가 구비되고, 상기 핫 스크레이퍼의 단부는 마이크로 그라비아 롤러의 롤러 표면과 접촉되고;
    상기 기판 백 롤러는 마이크로 그라비아 롤러 위에 대각선으로 배열되어 있고;
    상기 권출 장치는 기판 백 롤러의 일측에 배열되어 있고, 상기 권취 장치는 기판 백 롤러 위에 배열되어 있고, 상기 핫 프레싱 장치는 기판 백 롤러와 권취 장치 사이에 배열되어 있고;
    상기 권출 장치 상의 기판은, 기판 백 롤러 및 핫 프레싱 장치를 통과한 후, 권취 장치 위로 권취되고;
    사전 성형 장치 및 제 3 가이드 롤러를 더 포함하고;
    상기 제 3 가이드 롤러 및 사전 성형 장치는 기판 백 롤러와 핫 프레싱 장치 사이에 연속하여 배열되어 있고, 상기 사전 성형 장치는 사전 성형 상부 롤러 및 사전 성형 하부 롤러를 포함하고, 상기 사전 성형 상부 롤러와 사전 성형 하부 롤러는 상하로 평행하게 배열되어 있는 것을 특징으로 하는, 그라비아 코팅 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 권출 장치는 피처리 기판을 권취하기 위한 권출 롤러, 권출 보정 컨트롤러, 권출 장력 검출 롤러 및 제 1 가이드 롤러를 포함하고;
    상기 권출 보정 컨트롤러는 권출 장력 검출 롤러와 권출 롤러 사이에 배열되어 있고;
    상기 제 1 가이드 롤러는 권출 장력 검출 롤러와 기판 백 롤러 사이에 배열되어 있고;
    상기 권출 롤러 상의 기판은, 권출 보정 컨트롤러, 권출 장력 검출 롤러, 제 1 가이드 롤러, 기판 백 롤러 및 핫 프레싱 장치를 연속하여 통과한 후, 권취 장치 위로 권취되는 것을 특징으로 하는, 그라비아 코팅 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 권취 장치는 초박형 금속 리튬 스트립을 권취하기 위한 권취 롤러, 권취 보정 컨트롤러, 권취 장력 검출 롤러 및 제 2 가이드 롤러를 포함하고;
    상기 권취 보정 컨트롤러는 권취 장력 검출 롤러와 권취 롤러 사이에 배열되어 있고;
    상기 제 2 가이드 롤러는 권취 장력 검출 롤러와 핫 프레싱 장치 사이에 배열되어 있고;
    결합에 의해 얻어진 초박형 금속 리튬 스트립은, 상기 권취 장력 검출 롤러 및 권취 보정 컨트롤러를 연속하여 통과한 후, 권취 롤러 위로 권취되는 것을 특징으로 하는, 그라비아 코팅 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 핫 프레싱 장치는 핫 프레싱 상부 롤러 및 핫 프레싱 하부 롤러를 포함하고;
    상기 핫 프레싱 상부 롤러와 핫 프레싱 하부 롤러는 상하로 평행하게 배열되어 있는 것을 특징으로 하는, 그라비아 코팅 장치.
  5. 삭제
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    밀폐된 작업 챔버 및 상기 밀폐된 작업 챔버에 불활성 가스를 제공하기 위한 불활성 가스 공급 장치를 더 포함하고;
    상기 리튬 용융 탱크, 마이크로 그라비아 롤러, 권출 장치, 기판 백 롤러, 권취 장치, 핫 프레싱 장치 및 불활성 가스 공급 장치는 모두 밀폐된 작업 챔버 내에 배열되어 있는 것을 특징으로 하는, 그라비아 코팅 장치.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 리튬 용융 탱크, 마이크로 그라비아 롤러 및 핫 스크레이퍼에 각각 가열 장치가 배열되어 있고;
    상기 리튬 용융 탱크, 마이크로 그라비아 롤러 및 핫 스크레이퍼는 모두 구리로 이루어지고, 상기 리튬 용융 탱크의 내부 표면, 상기 마이크로 그라비아 롤러 및 핫 스크레이퍼의 외부 표면은 모두 스테인리스 스틸 필름으로 도금되어 있는 것을 특징으로 하는, 그라비아 코팅 장치.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 기판 백 롤러는 고내열 고무로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 그라비아 코팅 장치.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 그라비아 코팅 장치를 이용하는, 광폭의 초박형 금속 리튬 스트립을 제조하기 위한 방법으로서,
    a. 상기 권출 장치 상의 기판을, 기판 백 롤러 및 핫 프레싱 장치를 연속하여 통과시켜 와인딩 장치 위로 권취시키고, 이어서 상기 기판을 인장시키는 단계;
    b. 상기 마이크로 그라비아 롤러, 핫 스크레이퍼 및 핫 프레싱 장치를 예열하고, 이어서 상기 리튬 용융 탱크 내의 액상 리튬을 불활성 가스 중에서 190∼400℃로 가열하여 용융 상태를 유지하는 단계;
    c. 상기 마이크로 그라비아 롤러, 권출 롤러 및 권취 롤러를 가동시키고, 이어서 상기 기판을 인장시켜서 권취 롤러의 방향으로 전방 이동하도록 권취 속도를 조정하는 단계로서, 상기 이동 공정 시 마이크로 그라비아 롤러 상의 액상 리튬은 상기 기판의 표면에 균일하게 결합되고, 상기 기판이 핫 프레싱 장치를 통과할 때, 상기 기판 상의 액상 리튬은 기판의 표면에 균일하게 평탄화되고, 이어서 권취 후에 일측 상에 리튬이 코팅된 초박형 금속 리튬 스트립이 얻어지는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 제조 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 b 단계에 있어서의 마이크로 그라비아 롤러 및 핫 스크레이퍼의 가열 온도는 190∼230℃이고;
    상기 핫 프레싱 장치의 가열 온도는 100∼130℃인 것을 특징으로 하는, 제조 방법.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113172110B (zh) * 2021-04-27 2024-03-29 中船重工黄冈水中装备动力有限公司 一种用于涂覆金属锂的装置
CN113964295B (zh) * 2021-10-19 2023-06-16 远景动力技术(江苏)有限公司 锂离子电池负极极片的补锂装置及其补锂方法
CN117719172B (zh) * 2024-02-09 2024-04-30 厦门宝益科技有限公司 一种用于环氧板的铜板均匀粘合强度加热装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101320895B1 (ko) * 2012-05-31 2013-10-23 한밭대학교 산학협력단 텐션 조절이 가능한 롤 코팅 장치
US20170253768A1 (en) * 2016-03-03 2017-09-07 Robatech Ag Device and method for applying adhesive to a substrate
CN207823307U (zh) * 2018-01-03 2018-09-07 东莞市青峰新材料科技有限公司 一种用于生产胶带的高效节能涂布装置

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4911995A (en) * 1987-03-11 1990-03-27 Hydro-Quebec Thin electrode supported on electronically conductive sheet and process of manufacture
JP2008293970A (ja) * 2007-04-26 2008-12-04 Panasonic Corp 電気化学素子用電極およびその製造方法
JP2011089160A (ja) * 2009-10-21 2011-05-06 Honjo Metal Co Ltd リチウム膜の製造方法およびリチウム膜製造装置
JP5748364B2 (ja) * 2013-08-28 2015-07-15 富士フイルム株式会社 塗布方法
JP2016122631A (ja) * 2014-12-25 2016-07-07 トヨタ自動車株式会社 リチウムイオン二次電池用電極の製造方法
JP6586301B2 (ja) * 2015-06-24 2019-10-02 富士機械工業株式会社 グラビア塗工装置
CN205361859U (zh) * 2015-11-27 2016-07-06 惠州市浩明科技股份有限公司 一种新型微凹涂布机
JPWO2017110140A1 (ja) * 2015-12-24 2018-10-18 昭和電工株式会社 金属と炭素繊維との複合材の製造方法
JP2018073729A (ja) * 2016-11-02 2018-05-10 株式会社豊田自動織機 電極の製造方法及び製造装置
WO2018128025A1 (ja) * 2017-01-05 2018-07-12 株式会社アルバック 巻取式成膜装置及び巻取式成膜方法
KR101963767B1 (ko) * 2017-02-22 2019-03-29 주식회사 아이센스 피하 센서의 기준전극용 은/염화은 코팅 장치
CN206742387U (zh) * 2017-05-02 2017-12-12 宁德时代新能源科技股份有限公司 拉伸机构及辊压装置
CN206893712U (zh) * 2017-06-13 2018-01-16 新乡市华鑫电源材料有限公司 制备锂电池负极材料的装置
JP2019029253A (ja) * 2017-08-01 2019-02-21 株式会社豊田自動織機 リチウムイオン二次電池、及び、負極電極の製造方法
CN207806174U (zh) * 2017-12-21 2018-09-04 宁德时代新能源科技股份有限公司 压延装置
CN108336298B (zh) * 2018-01-07 2021-01-01 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种制备复合锂金属负极的装置及制备方法
CN108906475B (zh) * 2018-07-25 2024-04-09 江苏华富储能新技术股份有限公司 一种锂电池加工用涂布烘干装置
CN109346664A (zh) * 2018-11-28 2019-02-15 东莞塔菲尔新能源科技有限公司 一种用于锂离子电池极片补锂的装置及方法
CN109360943A (zh) * 2018-12-03 2019-02-19 东莞塔菲尔新能源科技有限公司 一种极片补锂装置以及补锂方法
CN109778135A (zh) * 2019-03-28 2019-05-21 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 一种预嵌入金属锂制备电池负极材料的装置及方法
CN210614173U (zh) * 2019-08-20 2020-05-26 北京卫蓝新能源科技有限公司 一种制备大宽幅超薄金属锂带的凹版涂布装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101320895B1 (ko) * 2012-05-31 2013-10-23 한밭대학교 산학협력단 텐션 조절이 가능한 롤 코팅 장치
US20170253768A1 (en) * 2016-03-03 2017-09-07 Robatech Ag Device and method for applying adhesive to a substrate
CN207823307U (zh) * 2018-01-03 2018-09-07 东莞市青峰新材料科技有限公司 一种用于生产胶带的高效节能涂布装置

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