KR20060111848A - Method of coating electrode materials for secondary battery - Google Patents

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Abstract

Provided is a coating method of electrode active materials for a secondary battery, which coats an electrode current collector with active material slurry within a short process time, and thus enhances an efficiency of an electrode plate formation process. The coating method of electrode active materials for a secondary battery comprises the steps of: coating a first surface of an electrode current collector with active material slurry; coating a second surface of the electrode current collector with active material slurry before the active material applied onto the first surface dries; and drying the active material slurry applied onto the first surface and second surface. The step for coating the first surface with active material slurry and the step for coating the second surface with active material slurry are performed simultaneously or in order.

Description

이차 전지의 전극 활물질 도포 방법 {Method of coating electrode materials for secondary battery}Electrode active material coating method of secondary battery {Method of coating electrode materials for secondary battery}

도1은 종래에 전극 집전체에 슬러리를 도포하는 방법을 설명하기 위한 개략적 사시도, 1 is a schematic perspective view for explaining a method of applying a slurry to an electrode current collector in the prior art,

도2 및 도3은 본 발명 일 측면의 실시예들에 따라 이차 전지 전극 활물질 슬러리가 도포되는 형태를 개념적으로 나타내는 간략화된 설명도이다. 2 and 3 are simplified explanatory diagrams conceptually showing a form in which the secondary battery electrode active material slurry is applied according to embodiments of the present invention.

도4는 본 발명의 다른 측면에서 일 실시예에 따라 활물질 슬러리 도포가 이루어지는 형태를 개념적으로 나타내는 간략화된 설명도이다. 4 is a simplified explanatory diagram conceptually illustrating a form in which an active material slurry is applied according to another embodiment of the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

10: 전극 집전체 20,21,23: 슬릿 다이10: electrode current collector 20, 21, 23: slit die

25: 콘트롤러 60,161,163: 측정장치25: controller 60,161,163: measuring device

30,130,140: 슬러리 40: 풀리30,130,140: slurry 40: pulley

50: 건조기 101: 권출기 50: dryer 101: unwinder

150: 권취기150: winder

본 발명은 이차 전지의 전극 형성 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이차 전지의 전극 집전체에 전극 활물질 도포, 건조하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for forming an electrode of a secondary battery, and more particularly, to a method of applying and drying an electrode active material to an electrode current collector of a secondary battery.

이차 전지는 재충전이 가능하고 소형 및 대용량화 가능성이 크다. 근래에 캠코더, 휴대용 컴퓨터, 휴대 전화 등 휴대용 전자기기 수요 증가가 이루어지면서 이들 휴대용 전자기기의 전원으로 이차 전지에 대한 연구 개발이 많이 이루어지고 있다. 근래에 개발되고 사용되는 것 가운데 대표적으로는 니켈수소(Ni-MH)전지와 리튬(Li)이온 전지 및 리튬이온(Li-ion) 폴리머 전지가 있다. Secondary batteries are rechargeable and have a high possibility of being small and large in capacity. Recently, as demand for portable electronic devices such as camcorders, portable computers, and mobile phones is increasing, research and development on secondary batteries has been made with the power of these portable electronic devices. Representative examples of the recent development and use include nickel-hydrogen (Ni-MH) batteries, lithium (Li) ion batteries, and lithium ion (Li-ion) polymer batteries.

이들 이차 전지에서 베어 셀(bare cell)의 대부분은 양극, 음극 및 세퍼레이터로 이루어진 전극 조립체를 알미늄 또는 알미늄 합금 등의 재질로 이루어진 캔에 수납하고, 캔을 캡 조립체로 마감한 뒤, 캔 내부에 전해액을 주입하고 밀봉함으로써 형성된다. 전극 혹은 세퍼레이터가 폴리머로 형성되는 폴리머 전지의 경우, 세퍼레이터가 전해액의 역할을 함께 수행하거나, 세퍼레이터에 전해액 성분을 함침시켜 사용하므로 전해액 누액이 문제가 없거나 적어 캔 대신 파우치가 사용되기도 한다. Most of the bare cells in these secondary batteries contain an electrode assembly consisting of a positive electrode, a negative electrode, and a separator in a can made of a material such as aluminum or an aluminum alloy, the can is finished with a cap assembly, and an electrolyte solution inside the can. It is formed by injecting and sealing. In the case of a polymer battery in which an electrode or a separator is formed of a polymer, the separator plays a role of an electrolyte solution or impregnates an electrolyte component in the separator, so that leakage of the electrolyte solution is no problem or less, and thus a pouch is used instead of a can.

리튬 이차 전지에서 전극은 금속박이나 금속 메시(mesh)로 이루어진 집전체 표면에 전극 활물질을 포함하는 슬러리를 도포함으로써 이루어지는 경우가 많다. 슬러리는 통상 용매와 가소제, 전극 활물질, 바인더 등을 섞는 방법으로 형성된다. 전극 집전체로는 전극 극성에 따라 구리 및 알미늄이 주로 사용되며, 바인더로는 PVDF(poly vinylidene fluoride)와 SBR(stylene butadiene rubber), 용매로는 아세톤, NMP(N-메칠프롤리돈) 등이 사용될 수 있다. 한편, 용매로 물이 사용되는 경우 도 있다. In lithium secondary batteries, electrodes are often formed by applying a slurry containing an electrode active material to the surface of a current collector made of metal foil or a metal mesh. The slurry is usually formed by mixing a solvent, a plasticizer, an electrode active material, a binder and the like. Copper and aluminum are mainly used as electrode current collectors, and polyvinylidene fluoride (PVDF) and stylene butadiene rubber (SBR) are used as binders, and acetone and N-methylprolidone (NMP) are used as solvents. Can be used. On the other hand, water may be used as a solvent.

도1은 종래에 전극 집전체에 슬러리를 도포하는 방법을 설명하기 위한 개략적 사시도이다. 1 is a schematic perspective view for explaining a method of applying a slurry to an electrode current collector in the prior art.

도1을 참조하면, 권출기(미도시)에서 통상 롤 형으로 감겨 일정 너비로 공급되는 전극 집전체(10)가 평면상으로 풀리면서 슬릿 다이(20:slit die) 하부, 건조기(50)를 거쳐 권취기(미도시)에서 다시 감기게 된다. 슬릿 다이(20)는 슬러리 탱크(미도시)에서 슬러리를 공급받아 슬릿 형태로 길게 형성된 다이를 통해 슬러리를 고르게 뿌려주는 역할을 한다. 슬릿 다이(20) 아래로 전극 집전체(10)가 일정하게 지나가므로 전극 집전체(10) 표면에는 일정 두께의 슬러리층(30)이 부착 형성된다. Referring to FIG. 1, the electrode current collector 10, which is wound in a roll shape in a unwinder (not shown) and is supplied with a predetermined width, is unwound in a plane to lower the slit die 20 and the dryer 50. After rewinding in the winder (not shown). The slit die 20 receives a slurry from a slurry tank (not shown) and serves to evenly spray the slurry through a die formed to have a slit shape. Since the electrode current collector 10 constantly passes under the slit die 20, a slurry layer 30 having a predetermined thickness is attached to the surface of the electrode current collector 10.

슬러리는 용매를 많이 포함하는 유동 상태이므로 건조기(50)에서는 열풍을 보내 슬러리의 용매를 휘발시켜 제거하고, 슬러리는 바인더의 작용으로 전극 집전체에 상당 강도로 부착된다. 도면부호 40은 전극 집전체를 이동시키는 풀리이다. Since the slurry is a fluid state containing a large amount of solvent, the dryer 50 sends hot air to volatilize and remove the solvent of the slurry, and the slurry is attached to the electrode current collector with considerable strength by the action of a binder. Reference numeral 40 denotes a pulley for moving the electrode current collector.

전극 집전체는 양면에 전극 활물질막을 가지며, 이를 위해 전극 집전체에는 면을 바꾸어가며 두번의 슬러리 도포가 이루어진다. 따라서, 한번의 슬러리 도포가 이루어진 막은 슬러리 건조 후 권취기에 권취된 다음 다시 권출기 쪽으로 옮겨져 반대면 도포를 준비하게 된다. 한편, 전극 집전체의 양면에 도포되는 활물질의 패턴은 각 패턴의 시작과 끝이 양면에서 일치하지 않는 경우가 일반적이다. The electrode current collector has electrode active material films on both sides, and for this purpose, two slurry coatings are performed on the electrode current collector while changing surfaces. Therefore, the film in which the slurry is applied once is wound on the winding machine after drying the slurry, and then moved to the winding machine again to prepare the reverse surface coating. On the other hand, the pattern of the active material applied to both sides of the electrode current collector is generally the case that the start and end of each pattern do not coincide on both sides.

따라서 전극 집전체의 일면에 먼저 활물질 슬러리를 도포하고, 건조시킨 상태에서 롤 형태로 일단 권취하고, 다시 이 권취된 롤을 권출시키면서 나머지 면에 정해진 패턴에 따라 활물질 슬러리 시작과 끝점을 조절하면서 활물질을 도포, 건 조, 권취하게 된다. Therefore, the active material slurry is first applied to one surface of the electrode current collector, and once wound in a roll form in a dried state, and then the wound roll is unwound again, and the active material slurry is adjusted while controlling the start and end points of the active material slurry according to the pattern determined on the other side. Application, drying and winding.

그러나, 이러한 종래의 슬러리 도포 방법은 각각의 집전체 면에 슬러리를 별개로 도포해야 하는 관계로 도포 단계와 건조 단계가 두번씩 이루어지며 그에 따른 시간과 공정 비용 소모가 많았다. However, such a conventional slurry coating method requires two separate coating steps and two drying steps due to the need to separately apply a slurry to each current collector surface, and thus, a lot of time and process costs are required.

또한, 전극 활물질의 양을 측정하기 위해 도포된 전극 활물질 슬러리가 일단 건조된 후에 전극판의 두께를 평균적으로 측정하는 등의 방법이 사용되었으므로 전극 집전체에 도포가 이루어지고 건조가 되는 구간까지는 활물질 슬러리의 도포가 정상적으로 이루어지는 지 확인할 수 없었다. 따라서 활물질 슬러리의 도포가 비정상적으로 이루어지는 경우에도 어느 정도 공정이 진행되어 건조가 이루어진 부분이 두께 측정기를 통과하는 시점이 되어야 이상을 감지할 수 있었다.In addition, in order to measure the amount of the electrode active material, the method of measuring the average thickness of the electrode plate after the coated electrode active material slurry is dried once is used, and thus the active material slurry is applied to the electrode current collector until it is dried. It was not possible to check whether the coating of the product was normally performed. Therefore, even when the application of the active material slurry is abnormally carried out to a certain degree, the dried part was able to detect the abnormality only when the time passes through the thickness gauge.

본 발명은 상술하는 종래 이차 전지의 전극 형성 방법의 문제점을 개선하기 위한 것으로, 전극 집전체에 활물질 슬러리를 짧은 공정 시간 내에 정확한 양을 도포할 수 있는 이차 전지의 활물질 도포 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to improve the problem of the electrode formation method of the conventional secondary battery described above, and to provide an active material coating method of a secondary battery that can apply an accurate amount of the active material slurry to the electrode current collector within a short process time. do.

본 발명은, 전극 집전체에 활물질을 정확한 패턴에 따라 정량으로 도포할 수 있는 이차 전지의 활물질 도포 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of this invention is to provide the active material application method of the secondary battery which can apply | coat quantitatively an active material to an electrode collector according to an exact pattern.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, The present invention for achieving the above object,

전극 집전체의 제1 면에 활물질 슬러리를 도포하는 단계, 상기 제1 면에 도포된 활물질이 건조되기 전에 상기 전극 집전체의 제2 면에 활물질 슬러리를 도포하는 단계, 상기 제1 면 및 제2 면에 도포된 활물질 슬러리를 건조하는 단계를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.Applying an active material slurry to a first surface of an electrode current collector, applying an active material slurry to a second surface of the electrode current collector before the active material applied to the first surface is dried, the first and second surfaces It characterized by comprising a step of drying the active material slurry applied to the cotton.

본 발명에서 제1 면에 활물질 슬러리를 도포하는 단계와 제2 면에 활물질 슬러리를 도포하는 단계는 동시에 이루어지거나, 순차적으로 이루어질 수 있다.In the present invention, the step of applying the active material slurry on the first surface and the step of applying the active material slurry on the second surface may be made at the same time, or may be made sequentially.

본 발명에서 제1 면과 제2 면에 활물질 슬러리 도포가 동시에 이루어질 경우, 도포된 활물질의 양을 측정하는 단계가 활물질 슬러리를 건조하는 단계에 앞서 존재하는 것이 바람직하다. In the present invention, when the active material slurry is applied to the first side and the second side at the same time, it is preferable that the step of measuring the amount of the applied active material is present prior to the step of drying the active material slurry.

본 발명에서 제1 면에 활물질 슬러리를 도포하는 단계와 제2 면에 활물질 슬러리를 도포하는 단계 사이에는 제1 면에 도포된 활물질의 양을 측정하는 단계가 이루어지고, 이 단계에서 이루어진 측정값에 따라 제2 면에 활물질 슬러리를 도포하는 단계에서 활물질 슬러리의 양이 조절될 수 있다. 이때 제2면에 도포되는 활물질 슬러리를 조절하는 단계에서는 제1 면과 제2 면에 도포되는 활물질의 총량이 일정 범위 내에 있도록 조절이 이루어지는 것이 바람직하다.In the present invention, the step of measuring the amount of the active material applied to the first surface between the step of applying the active material slurry to the first surface and the step of applying the active material slurry to the second surface, the measurement value made in this step Accordingly, the amount of the active material slurry may be adjusted in the step of applying the active material slurry to the second surface. At this time, in the step of adjusting the active material slurry applied to the second surface it is preferable that the adjustment is made so that the total amount of the active material applied to the first surface and the second surface is within a certain range.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 전극 집전체의 제1 면에 활물질 슬러리를 도포하는 단계, 상기 제1 면에 도포된 활물질을 건조시키는 단계, 상기 전극 집전체의 제2 면에 활물질 슬러리를 도포하는 단계, 상기 제2 면에 도포된 활물질 슬러리를 건조하는 단계를 순차적으로 구비하되, 이들 단계 사이에 전극 집전체를 롤 형태로 권취하는 중간 권취가 없이, 즉, 인라인 상태로 이루어지는 것을 특징으 로 한다.The present invention for achieving the above object is the step of coating the active material slurry on the first surface of the electrode current collector, the step of drying the active material applied to the first surface, coating the active material slurry on the second surface of the electrode current collector And a step of drying the active material slurry applied to the second surface in sequence, without an intermediate winding for winding the electrode current collector in the form of a roll between these steps, that is, in-line. do.

본 발명에서 제1 면에 대한 슬러리 도포와 제2 면에 대한 슬러리 도포 후에는 건조 전에 활물질 도포 두께를 측정하는 공정 단계가 구비되는 것이 바람직하다. 이때, 제1 면에 활물질 슬러리를 도포하는 단계와 제2 면에 활물질 슬러리를 도포하는 단계 사이에 있는 도포 두께 측정 단계에서는 제1 면에 도포된 활물질의 양을 측정하고, 그 측정값에 따라 제2 면에 활물질 슬러리를 도포하는 단계에서 활물질 슬러리의 양이 조절되는 것이 바람직하다. 이때 제2면에 도포되는 활물질 슬러리양은 제1 면과 제2 면에 도포되는 활물질의 총량이 일정 범위 내에 있도록 조절되는 것이 바람직하다.In the present invention, after the slurry coating on the first surface and the slurry coating on the second surface, a process step of measuring the active material coating thickness before drying is preferably provided. At this time, in the coating thickness measuring step between applying the active material slurry to the first surface and applying the active material slurry to the second surface, the amount of the active material applied to the first surface is measured, and according to the measured value, In the step of applying the active material slurry to the two sides, it is preferable that the amount of the active material slurry is controlled. At this time, the amount of the active material slurry applied to the second surface is preferably adjusted so that the total amount of the active material applied to the first surface and the second surface is within a predetermined range.

이하 도면을 참조하면서 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 전극 형성 방법을 설명하기 위한 이차 전지 전극 형성 장치의 부분적 구성도이다. 2 is a partial configuration diagram of a secondary battery electrode forming apparatus for explaining a method of forming an electrode of a secondary battery according to an embodiment of the present invention.

도2를 참조하면, 이차 전지 음극을 구성할 전극 집전체(10)인 구리 박판이 일정 너비의 롤 상태로 권출기(101)에 비치된다. 권출기(101)는 고온 챔버에 설치될 수 있다. 고온 챔버의 온도는 80℃ 내지 100℃를 유지하도록 하며, 일정 온도의 유지를 위해서 온도 센서와 가열 히터 등의 온도 조절 장치가 연결되어 내장될 수 있다. 전극 집전체(10) 면에서 수분을 제거하기 위한 고온 처리는 수 분 정도로 이루어지도록 한다. Referring to FIG. 2, a thin copper plate, which is an electrode current collector 10 that will constitute a secondary battery negative electrode, is provided in the unwinder 101 in a roll of a predetermined width. The unwinder 101 may be installed in a high temperature chamber. The temperature of the high temperature chamber is to maintain the 80 ℃ to 100 ℃, in order to maintain a constant temperature, a temperature control device such as a temperature sensor and a heating heater may be connected and embedded. The high temperature treatment for removing moisture from the surface of the electrode current collector 10 is performed for several minutes.

권출기(101)에서 롤러를 통해 구리 박판은 롤(roll) 권취 상태에서 평면 상 태로 바뀌면서 도포부로 이동한다. 도포부에도 구리 박판을 편 상태로 이동시키기 위한 롤러가 구비되고 도포부에는 슬릿 다이(21,23)의 해드가 위치한다. In the unwinder 101, the thin copper plate moves to the application part while changing to a flat state in a roll winding state. The application part is also provided with a roller for moving the copper thin plate in the open state, and the heads of the slit dies 21 and 23 are located in the application part.

슬릿 다이(21,23)의 해드는 구리 박판의 상하에 설치되며, 해드의 끝부분이 구리 박판의 면에 거의 닿지 않으면서 해드에서 공급되는 슬러리(130,140)가 진행되는 구리 박판에 묻어 나가게 된다. 슬러리(130,140)는 그 점도 및 배출압 조절 등을 통해 구리 박판의 상하면에 일정 두께로 형성될 수 있다. 구리 박판의 상하면에 슬릿 다이(21,23)의 해드가 슬러리(130,140)를 공급하는 시간은 상하 슬릿 다이 해드에서 별도로 관리된다. 따라서, 활물질이 구리 박판의 상하면 각각에 필요한 구간마다 도포되도록 한다. The heads of the slit dies 21 and 23 are installed above and below the copper sheet, and the ends of the head are buried in the copper sheet to which the slurry 130 and 140 supplied from the head proceeds while the end of the head hardly touches the surface of the copper sheet. Slurry 130 and 140 may be formed to a predetermined thickness on the upper and lower surfaces of the copper thin plate by adjusting the viscosity and discharge pressure. The time at which the heads of the slit dies 21 and 23 supply the slurry 130 and 140 to the upper and lower surfaces of the copper thin plate is separately managed in the upper and lower slit die heads. Therefore, the active material is applied to each of the necessary sections on the upper and lower surfaces of the copper thin plate.

이때, 적어도 하부의 슬릿 다이(23) 해드에서는 슬러리(140)가 구리 박판에 묻도록 슬릿 다이 해드의 슬러리에 일정 압력을 주어 중력에 대항하여 슬러리가 구리 박판에 묻도록 슬러리를 아래에서 위쪽으로 밀어주는 작용이 이루어지는 것이 바람직하다. At this time, in at least the lower slit die 23 head, the slurry is squeezed from the bottom of the slit die head so that the slurry 140 is buried in the copper sheet. It is desirable that the giving action is achieved.

구리 박판 상하면에 도포된 활물질 슬러리에 대해 용매가 제거되지 않은 상태에서 슬러리 내의 활물질 양이 측정된다. 이를 위해 슬릿 다이 해드의 뒤쪽에는 활물질의 양을 측정할 수 있는 측정장치(60)가 설치된다. 활물질 양은 슬러리의 두께나 신호의 투과도 등을 통해 직접, 간접으로 측정될 수 있다. The amount of active material in the slurry is measured in the state in which the solvent is not removed with respect to the active material slurry coated on the upper and lower surfaces of the copper foil. To this end, a measuring device 60 capable of measuring the amount of the active material is installed at the rear of the slit die head. The amount of the active material can be measured directly or indirectly through the thickness of the slurry or the transmittance of the signal.

만약, 도포 두께를 통해 환산한 활물질 양이 정상 범위를 벗어난다면 슬러리 도포는 중단된다. 이미 슬러리가 도포된 구리 박판 앞 부분에 대한 폐기가 이루어지고, 다시 구리 박판에 도포 두께를 맞추어 슬러리(130,140) 도포를 진행한다. If the amount of active material converted through the coating thickness is out of the normal range, the slurry coating is stopped. Disposal is made to the front part of the copper thin plate already coated with the slurry, and then the slurry 130 and 140 are applied by adjusting the coating thickness to the copper thin plate again.

이때, 도포 두께 측정 장치(60)는 종래의 송풍 건조 구간 후에 있던 것을 활물질 도포가 이루어진 슬릿 다이 해드 직후방에 존재하도록 한다. 따라서, 도포 두께에 이상이 있을 경우, 슬러리를 건조시켜 용매를 제거하기 위한 송풍 건조 구간을 지나기 전에 활물질 양을 측정하여 도포 이상을 감지하므로 폐기되는 이상 도포 부분이 매우 작아진다.At this time, the coating thickness measuring apparatus 60 allows the coating thickness measuring device 60 to exist immediately after the slit die head in which the active material is applied. Therefore, when there is an abnormality in the coating thickness, the abnormal coating portion that is discarded becomes very small because the amount of the active material is detected by measuring the amount of the active material before passing the blowing drying section for drying the slurry to remove the solvent.

도포 이상이 발견되지 않으면 슬러리(130,140)가 상하면에 도포된 구리 박막이 가열 및 송풍 건조 장치를 지난다. 용매가 휘발, 제거되고, 활물질 슬러리가 단단히 코팅된 전극 집전체(10), 즉, 구리 박판이 권취기에 감긴다. If no coating abnormality is found, the copper thin film coated on the upper and lower surfaces of the slurry 130 and 140 passes the heating and blowing drying apparatus. The solvent is volatilized and removed, and the electrode current collector 10, that is, the copper thin plate, on which the active material slurry is firmly coated, is wound on a winder.

이런 실시예에서는 전극 집전체의 상하면에 활물질 슬러리가 동시에 도포되고, 건조되므로 각 면에 활물질을 별도로 도포하고, 건조시키던 종래의 공정에 비해 공정 능률을 높일 수 있다.In this embodiment, since the active material slurry is applied to the upper and lower surfaces of the electrode current collector at the same time, and dried, it is possible to increase the process efficiency compared to the conventional process of separately applying and drying the active material on each side.

도3은 본 발명의 다른 실시예에서 활물질 슬러리가 도포되는 형태를 개념적으로 나타내는 간략화된 설명도이다. Figure 3 is a simplified explanatory diagram conceptually showing the form in which the active material slurry is applied in another embodiment of the present invention.

본 실시예에서는 도2의 실시예와 비교할 때 전극 집전체(10)의 상면과 하면에 대한 슬러리 도포가 동시에 이루어지지 않고 일정 간격을 두고 이루어진다. 그리고, 그 간격 중에 이미 상면에 도포된 슬러리(130)의 활물질 양을 측정하는 측정 장치(161)가 설치되어 있다. 슬릿 다이(21,23) 해드 가운데 적어도 하면에 슬러리를 도포하는 슬릿 다이(23) 해드는 슬러리 배출 압력을 조절하는 압력 조절 장치를 가진다. In this embodiment, as compared with the embodiment of FIG. 2, the slurry is not applied to the upper and lower surfaces of the electrode current collector 10 at a predetermined interval. And the measuring apparatus 161 which measures the amount of active material of the slurry 130 currently apply | coated on the upper surface in the space | interval is provided. The slit die 23 head for applying the slurry to at least the lower surface of the slit die 21 and 23 heads has a pressure regulating device for adjusting the slurry discharge pressure.

측정 장치(161)에서 활물질 양에 대한 측정이 이루어지면 측정 결과 신호는 콘트롤러(25) 등을 통해 혹은 직접, 다음 공정 단계의 하면 슬릿 다이(23) 해드 내의 슬러리 도포 압력을 조절하는 압력 조절 장치(미도시)에 전달된다. When the measurement of the amount of the active material is made in the measuring device 161, the measurement result signal is directly or directly through the controller 25 or the like, and a pressure regulating device for adjusting the slurry coating pressure in the lower slit die 23 head of the next process step ( (Not shown).

즉, 측정 장치(161)에서 측정된 활물질 양이 기준보다 적으면, 측정 장치(161)에서는 신호를 보내 하면 슬릿 다이(23) 해드 내의 슬러리 도포 압력을 크게 한다. 따라서, 슬러리 도포 두께가 증가하며 결과적으로 전극 집전체(10) 전체에 도포되는 활물질의 양이 정해진 일정 구간에 있도록 한다. That is, if the amount of active material measured by the measuring device 161 is less than the reference, the measuring device 161 sends a signal to increase the slurry coating pressure in the slit die 23 head. Therefore, the slurry coating thickness increases, and as a result, the amount of the active material applied to the entire electrode current collector 10 is in a predetermined section.

상하면에 슬러리가 도포되면 전극 집전체는 가열 및 송풍 건조 장치를 통과한다. 이 과정을 통해 용매가 제거된다. 전극 집전체는 권취기에 롤 형태로 감겨 슬릿터에 의해 분할되어 전극 조립체 형성에 사용된다. When the slurry is applied to the upper and lower surfaces, the electrode current collector passes through a heating and blowing drying apparatus. This process removes the solvent. The electrode current collector is wound in a roll form on a winder and divided by a slit to be used for forming an electrode assembly.

슬러리로는 최근에 바인더로 SBR을, 분산매로 물을 사용한 것이 점차 많이 사용되고 있다. 슬릿 다이 해드는 슬러리가 공급되는 슬릿의 틈 간격을 조절할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다. 전극 집전체의 이동 속도도 전극 집전체의 한 끝을 당기는 권취기(150)의 모터나 중간 롤러의 모터에 의해 일정하게 조절된다. 이런 경우들에서는 슬릿의 틈 간격을 통해, 모터의 회전 속도에 의해 전극 집전체에 도포되는 슬러리의 양이 조절될 수도 있다.Recently, as a slurry, SBR as a binder and water as a dispersion medium are increasingly used. The slit die head is preferably configured to control the gap gap of the slit to which the slurry is supplied. The moving speed of the electrode current collector is also constantly adjusted by the motor of the winder 150 or the motor of the intermediate roller that pulls one end of the electrode current collector. In such cases, the amount of slurry applied to the electrode current collector may be controlled by the rotational speed of the motor through the gap spacing of the slit.

도4는 본 발명의 다른 측면에 따른 실시예를 나타내는 개략적인 개념 설명도이다. 4 is a schematic conceptual view showing an embodiment according to another aspect of the present invention.

도4의 실시예에서는 일단 한 전극 집전체(10)면에 슬러리(130)가 도포된 다음 일단 도포된 슬러리(130)에 대한 건조가 이루어지고, 다시 다른 면에 대한 슬러리(140) 도포와 건조가 이어진다. In the embodiment of Figure 4, once the slurry 130 is applied to the surface of one electrode current collector 10, and then dried for the slurry 130 once applied, the application and drying of the slurry 140 on the other side again Is followed.

단, 한 면에 대한 슬러리(130) 도포 및 건조 후에 전극 집전체(10)에 대한 도포 두께가 측정되고 이를 슬러리(130) 내 활물질 양으로 환산하는 측정이 이루어진다. 그 측정 값에 따라 전극 집전체(10)의 다른 면에 도포될 슬러리(140)의 두께 혹은 활물질의 양이 결정된다. 그 결정 양에 따라 콘트롤러(25) 등 조절 장치를 통해 다른 면에 슬러리(140)를 도포할 슬릿 다이(23) 해드 조절이 이루어진다. 조절은 슬릿 다이 해드의 틈, 슬릿 다이 내의 슬러리 배출 압력 등을 통해 이루어질 수 있다. 여기서, 롤러(40)나 권취기(150)의 모터 회전수는 전극 집전체(10)의 각 면에 대한 도포가 하나의 라인에서 직접 연결되어 있으므로 고려되지 않으며, 슬러리의 점도는 이미 결정된 것이므로 역시 고려하지 않는다.However, after coating and drying the slurry 130 on one side, the coating thickness of the electrode current collector 10 is measured and converted into the amount of the active material in the slurry 130. The thickness of the slurry 140 or the amount of the active material to be applied to the other surface of the electrode current collector 10 is determined according to the measured value. The slit die 23 head adjustment is made to apply the slurry 140 to the other side through a controller 25 or the like according to the crystal amount. The adjustment can be made through gaps in the slit die head, slurry discharge pressure in the slit die, and the like. Here, the motor rotational speed of the roller 40 or the winder 150 is not considered since the application to each side of the electrode current collector 10 is directly connected in one line, and since the viscosity of the slurry is already determined, Not taken into account.

각 건조 장치에서는 상부 혹은 상하부에서 열풍이 공급되어 슬러리의 용매를 증발시킨다. 용매의 증발과 함께 바인더는 고화되고, 열에 의한 경화도 함께 이루어질 수 있다. 바인더의 작용으로 활물질은 전극 집전체(10)에 견고하게 부착된다. 유기 용매의 경우 이 열풍 건조 과정을 통해 휘발되어 도시된 것과 같은 용제 회수 장치를 통해 회수되고, 재사용되는 것이 바람직하다. In each drying apparatus, hot air is supplied from above or below to evaporate the solvent of the slurry. Along with evaporation of the solvent, the binder is solidified, and heat curing may also be achieved. By the action of the binder, the active material is firmly attached to the electrode current collector 10. In the case of an organic solvent, it is preferable to be volatilized through this hot air drying process, and to collect | recover and re-use through a solvent recovery apparatus as shown.

본 발명에 따르면, 전극 집전체에 활물질 슬러리를 짧은 공정 시간 내에 정확한 양을 도포할 수 있게 되므로 전극판 형성 공정의 효율을 높일 수 있다.According to the present invention, the active material slurry can be applied to the electrode current collector in a short amount of time, thereby increasing the efficiency of the electrode plate forming process.

또한, 본 발명에 따르면, 균질의 전극판이 형성될 수 있으므로 이 전극판이 사용되는 2차 전지의 전기 용량을 실질적으로 높이고, 불량율을 낮게 할 수 있다. Further, according to the present invention, since a homogeneous electrode plate can be formed, it is possible to substantially increase the electric capacity of the secondary battery in which the electrode plate is used, and to lower the defective rate.

Claims (7)

전극 집전체의 제1 면에 활물질 슬러리를 도포하는 단계, Applying an active material slurry to the first side of the electrode current collector, 상기 제1 면에 도포된 활물질이 건조되기 전에 상기 전극 집전체의 제2 면에 활물질 슬러리를 도포하는 단계, Applying an active material slurry to a second surface of the electrode current collector before the active material applied to the first surface is dried, 상기 제1 면 및 제2 면에 도포된 활물질 슬러리를 건조하는 단계를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이차 전지의 전극 활물질 도포 방법.And drying the active material slurry coated on the first and second surfaces. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 본 발명에서 제1 면에 활물질 슬러리를 도포하는 단계와 제2 면에 활물질 슬러리를 도포하는 단계는 동시에 이루어지는 것을 특징으로 하는 이차 전지의 전극 활물질 도포 방법.In the present invention, the step of applying the active material slurry on the first surface and the step of applying the active material slurry on the second surface is the electrode active material coating method, characterized in that at the same time. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 도포된 활물질의 양을 측정하는 단계가 활물질 슬러리를 건조하는 단계에 앞서 존재하는 것을 특징으로 하는 이차 전지의 전극 활물질 도포 방법.The method of applying an electrode active material of a secondary battery, characterized in that the step of measuring the amount of the applied active material is present prior to the step of drying the active material slurry. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 면에 활물질 슬러리를 도포하는 단계와 상기 제2 면에 활물질 슬러리를 도포하는 단계는 순차적으로 이루어지고,Coating the active material slurry on the first surface and applying the active material slurry on the second surface are sequentially performed; 상기 두 단계 사이에는 상기 제1 면에 도포된 활물질의 양을 측정하는 측정 단계,A measuring step of measuring an amount of the active material applied to the first surface between the two steps, 상기 측정 단계에서 측정된 값에 따라 제2 면에 도포될 활물질 슬러리의 양을 조절하는 단계가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 이차 전지의 전극 활물질 도포 방법.Adjusting the amount of the active material slurry to be applied to the second surface according to the value measured in the measuring step further comprising the electrode active material coating method of the secondary battery. 전극 집전체의 제1 면에 활물질 슬러리를 도포하는 단계, Applying an active material slurry to the first side of the electrode current collector, 상기 제1 면에 도포된 활물질을 건조시키는 단계, Drying the active material applied to the first surface; 상기 전극 집전체의 제2 면에 활물질 슬러리를 도포하는 단계, Applying an active material slurry to a second surface of the electrode current collector; 상기 제2 면에 도포된 활물질 슬러리를 건조하는 단계를 순차적으로 구비하되, Having a step of sequentially drying the active material slurry applied to the second surface, 상기 단계들은 인 라인 상에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 이차 전지의 전극 활물질 도포 방법.The steps of the electrode active material coating method of the secondary battery, characterized in that on the in-line. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 상기 제1 면에 대한 슬러리 도포하는 단계와 상기 제2 면에 대한 슬러리 도포 단계 뒤에는 각각 도포된 슬러리에 대한 건조 전에 도포된 활물질의 두께를 측정하는 단계가 구비되는 것을 특징으로 하는 이차 전지의 전극 활물질 도포 방법.After the slurry coating step on the first surface and the slurry coating step on the second surface, the electrode active material of the secondary battery, characterized in that the step of measuring the thickness of the applied active material before drying the applied slurry, respectively Application method. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 상기 제1 면에 활물질 슬러리를 도포하는 단계와 상기 제1 면에 도포된 할물질 슬러리를 건조시키는 단계 사이에 이루어지는 도포된 활물질의 두께를 측정하는 단계에서의 측정값에 따라 제2 면에 활물질 슬러리를 도포하는 단계 전에 제2 면에 도포될 활물질 슬러리의 양을 조절하는 단계가 구비되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 이차 전지의 전극 활물질 도포 방법.Active material slurry on the second surface according to the measured value in the step of measuring the thickness of the coated active material made between the step of applying the active material slurry to the first surface and the step of drying the halide slurry applied to the first surface The method of applying an electrode active material of a secondary battery, characterized in that the step of adjusting the amount of the active material slurry to be applied to the second surface before the step of applying.
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