KR20110128589A - 활물질 코팅 장치 및 이를 이용한 코팅 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 측면은 기재에 활물질층을 형성할 때, 기재의 폭 방향에서 활물질층의 두께를 균일하게 하는 활물질 코팅 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 활물질 코팅 장치는, 슬러리 상태로 압송되는 활물질을 공급하는 홈을 형성하고, 상기 홈에 연결되어 상기 활물질을 토출하는 토출 슬롯의 제1 립부를 형성하는 하부 다이, 상기 하부 다이의 상방에 배치되어 상기 제1 립부와 마주하여 상기 토출 슬롯의 제2 립부를 형성하며, 상기 활물질의 토출 방향을 따라, 상기 제2 립부의 후방에 힌지부를 형성하는 상부 다이, 상기 활물질의 토출 방향을 따라, 상기 힌지부의 후방에서 상기 하부 다이와 상기 상부 다이 사이에 개재되어 고정 갭을 설정하는 고정 스페이서, 상기 토출 슬롯의 폭 방향 양측의 상기 제1 립부와 상기 제2 립부 사이에 개재되어 가변 갭을 설정하는 플렉서블 스페이서, 및 상기 상부 다이에 설치되어 상기 힌지부를 중심으로 상기 제2 립부를 푸시/풀(push/pull) 하여 상기 제1 립부와 상기 제2 립부 사이의 가변 갭을 조절하는 조절기를 포함한다.

Description

활물질 코팅 장치 및 이를 이용한 코팅 방법 {ACTIVE MATERIAL COATING APPARATUS AND COATING METHOD USING THE SAME}
본 기재는 이차 전지의 전극판을 형성하는 기재(substrate)에 활물질층을 형성하는 활물질 코팅 장치 및 이를 이용한 코팅 방법에 관한 것이다.
이차 전지는 집전체 위에 활물질층을 형성한 전극판을 포함한다. 이차 전지는 충전시, 양극 활물질층에서 나온 이온이 음극 활물질층으로 이동하여 저장되고, 방전시, 음극 활물질층에 저장되어 있던 이온이 다시 양극 활물질층으로 되돌아간다. 이와 같은 양, 음극 활물질층은 이차 전지의 특성을 균일하게 하기 위하여, 집전체에 균일한 두께로 형성될 필요가 있다. 이를 위하여, 활물질 코팅 장치가 사용된다.
일례를 들면, 활물질 코팅 장치는 토출 슬롯(slot)을 형성하는 상부 다이(upper die)와 하부 다이(lower die), 상부 다이와 하부 다이 사이에 개재되는 스페이서(spacer), 및 상부 다이와 하부 다이 사이에 형성되는 갭(gap)을 조절하는 조절기를 포함한다.
활물질 코팅 장치는 상부 다이와 하부 다이의 선단에 형성되는 토출 슬롯을 통하여 슬러리(slurry) 상태의 활물질을 토출함으로써, 토출 슬롯의 전방에서 미세 간격으로 이격되어 진행되는 기재에 활물질을 코팅한다.
그러나 활물질 코팅 장치는 스페이서 및 조절기에 의하여 상부 다이와 하부 다이의 갭을 일정하게 설정하는 경우에도, 상부 다이와 하부 다이에 대한 가공 정밀도의 한계나 활물질 슬러리의 물성 변화에 의하여, 기재에 코팅되는 활물질층의 두께를 기재의 폭 방향에 대하여 불균일 하게 할 수 있다.
또한, 활물질 코팅 장치는 상부 다이와 하부 다이 사이에 개재되는 스페이서를 동일 재질로 형성하므로 토출 슬롯의 폭 방향 양단에 위치하는 스페이서의 에지(edge) 부분에서 솟아오르게 되고, 이로 인하여 기재의 폭 방향 양단에서 활물질층의 두께를 더욱 불균일하게 할 수 있다.
이와 같이 기재에 형성된 활물질층의 두께가 길이 방향으로 불균일한 경우, 전극판은 단위 셀 내에서 서로 다른 성능을 가지는 부분을 형성하게 된다. 또한 기재에 형성된 활물질층의 두께가 폭 방향으로 불균일한 경우, 복수의 전극판들은 서로 다른 성능을 가지는 이차 전지를 형성하여, 성능 균일화를 저하시키게 된다.
본 발명의 일 측면은 기재에 활물질층을 형성할 때, 기재의 폭 방향에서 활물질층의 두께를 균일하게 하는 활물질 코팅 장치 및 이를 이용한 코팅 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 활물질 코팅 장치는, 슬러리 상태로 압송되는 활물질을 공급하는 홈을 형성하고, 상기 홈에 연결되어 상기 활물질을 토출하는 토출 슬롯의 제1 립부를 형성하는 하부 다이, 상기 하부 다이의 상방에 배치되어 상기 제1 립부와 마주하여 상기 토출 슬롯의 제2 립부를 형성하며, 상기 활물질의 토출 방향을 따라, 상기 제2 립부의 후방에 힌지부를 형성하는 상부 다이, 상기 활물질의 토출 방향을 따라, 상기 힌지부의 후방에서 상기 하부 다이와 상기 상부 다이 사이에 개재되어 고정 갭을 설정하는 고정 스페이서, 상기 토출 슬롯의 폭 방향 양측의 상기 제1 립부와 상기 제2 립부 사이에 개재되어 가변 갭을 설정하는 플렉서블 스페이서, 및 상기 상부 다이에 설치되어 상기 힌지부를 중심으로 상기 제2 립부를 푸시/풀(push/pull) 하여 상기 제1 립부와 상기 제2 립부 사이의 가변 갭을 조절하는 조절기를 포함한다.
상기 고정 스페이서는, 스틸로 형성되며, 상기 홈의 후방에서 상기 토출 슬롯의 폭 방향을 따라 배치되는 본체, 및 상기 본체의 양단에서 상기 활물질의 토출 방향으로 연장되어 상기 토출 슬롯의 폭을 1차로 설정하는 1쌍의 가지부를 포함할 수 있다.
상기 플렉서블 스페이서는, 상기 활물질의 토출 방향에 대하여 상기 가지부의 선단에 지지되고, 상기 토출 슬롯의 폭을 2차로 설정하도록 상기 토출 슬롯의 폭 방향으로 위치 조절될 수 있다.
상기 플렉서블 스페이서는, 상기 토출 슬롯의 폭 방향으로 길게 형성되는 가이드 홀을 구비하고, 상기 제1 립부는, 상기 가이드 홀에 삽입되는 가이드 핀을 구비할 수 있다.
상기 플렉서블 스페이서는, 합성수지 및 합성고무 중 하나의 단층 구조로 형성될 수 있다.
상기 플렉서블 스페이서는, 합성수지층과 스틸층을 교호적으로 배치한 다층 구조로 형성될 수 있다.
상기 플렉서블 스페이서는, 스틸로 형성되는 심(shim), 및 합성고무, 합성수지 및 실리콘 중 하나로 형성되어 상기 심을 덮는 유연층을 포함할 수 있다.
상기 플렉서블 스페이서는, 스틸로 형성되는 심(shim), 합성고무 또는 실리콘(silicone)으로 형성되어 상기 심을 덮는 유연층, 및 PTFE로 형성되어 상기 유연층을 덮는 저마찰층을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 활물질 코팅 방법은, 고정 스페이서로 하부 다이와 상부 다이의 고정 갭을 설정하는 제1 단계, 플렉서블 스페이서로 상기 하부 다이의 제1 립부와 상부 다이의 제2 립부에 의한 토출 슬롯의 폭을 설정하는 제2 단계, 조절기로 힌지부를 중심으로 상기 제2 립부를 푸시/풀(push/pull) 하여 상기 제1 립부와 상기 제2 립부 사이의 가변 갭을 조절하는 제3 단계, 및 상기 폭과 상기 가변 갭이 조절된 토출 슬롯을 통하여 슬러리 상태의 활물질을 토출하여 토출 슬롯의 선단에서 진행하는 기재에 활물질층을 코팅하는 제4 단계를 포함할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면, 고정 스페이서로 하부 다이와 상부 다이의 고정 갭을 설정하고, 하부 다이의 제1 립부와 상부 다이의 제2 립부 사이에 플렉서블 스페이서를 개재하여 조절기로 가변 갭을 조절함으로써, 토출 슬롯을 통하여 기재에 활물질을 코팅할 때, 가공 정밀도의 한계나 활물질 슬러리의 물성 변화에도 불구하고, 기재의 폭 방향에서 활물질층의 두께를 균일하게 하는 효과가 있다.
또한, 플렉서블 스페이서는 토출 슬롯의 폭 방향 양단에서 에지(edge) 부분이 솟아오르는 것을 방지하므로 기재의 폭 방향 양단에서 활물질층의 두께를 더 균일하게 할 수 있다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 활물질 코팅 장치의 평면도이다.
도2는 도1의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 자른 단면도이다.
도3은 도1의 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 자른 단면도이다.
도4는 도2에서 상부 다이를 분리하고, 하부 다이와 스페이서의 분해 사시도이다.
도5는 도4의 평면도이다.
도6은 제1 실시예에 따른 플렉서블 스페이서의 단면도이다.
도7은 토출 슬롯에서 활물질 슬러리가 토출 슬롯의 폭 방향으로 불균일한 두께를 형성하는 상태도이다.
도8은 토출 슬롯에서 활물질 슬러리가 토출 슬롯의 폭 방향으로 균일한 두께를 형성하는 상태도이다.
도9는 도1의 활물질 코팅 장치로 기재에 활물질층을 형성한 상태의 평면도이다.
도10은 제2 실시예에 따른 플렉서블 스페이서의 단면도이다.
도11은 제3 실시예에 따른 플렉서블 스페이서의 단면도이다.
도12는 제4 실시예에 따른 플렉서블 스페이서의 단면도이다.
도13은 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅 방법의 순서도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 활물질 코팅 장치의 평면도이고, 도2는 도1의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 자른 단면도이며, 도3은 도1의 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 자른 단면도이다. 도1 내지 도3을 참조하면, 일 실시예의 활물질 코팅 장치는 슬러리 상태로 공급되는 활물질을 기재(S)에 균일한 두께로 코팅하기 위하여, 하부 다이(1), 상부 다이(2), 고정 스페이서(3), 플렉서블 스페이서(4) 및 조절기(5)를 포함한다. 기재(S)는 집전체를 형성하는 알루미늄 시트로 형성될 수 있다.
활물질이 코팅된 기재(S)를 설정된 크기로 절단하면 이차 전지 단위셀을 구성하는 양극 또는 음극의 전극판이 된다. 즉 활물질이 코팅된 1 기재(S)는 복수의 전극판들을 형성하게 된다.
하부 다이(1)와 상부 다이(2)는 상하 방향(z축 방향)으로 서로 포개어져 결합되고, 서로의 사이에 고정 스페이서(3)와 플렉서블 스페이서(4)를 개재하여, 그 일측에 활물질을 토출하는 토출 슬롯(SL)을 형성한다(도4 참조).
하부 다이(1)는 슬러리 상태의 활물질을 토출 슬롯(SL)으로 공급하는 홈(12)을 구비한다. 홈(12)은 하부 다이(1)의 상면에서 토출 슬롯(SL)의 폭(W) 방향(y축 방향)으로 연장 형성되며, 폭(W) 전체에 걸쳐 형성된다. 따라서 토출 슬롯(SL)은 홈(12)으로 공급되는 활물질을 폭(W) 전체로 균일하게 토출할 수 있다.
하부 다이(1)는 활물질의 토출 방향(x축 방향)을 따라 전방 끝에 형성되는 제1 립부(11)를 포함하고, 상부 다이(2)는 활물질의 토출 방향(x축 방향)을 따라 전방 끝에서 제1 립부(11)에 마주하여 형성되는 제2 립부(21)를 포함한다. 상부 다이(2)는 제2 립부(21)의 x축 방향 후방에 힌지부(22)를 형성한다. 힌지부(22)는 상부 다이(2)를 고정한 상태에서 제2 립부(21)를 z축 방향 위치를 조절할 수 있게 한다.
고정 스페이서(3)는 활물질의 토출 방향(x축 방향)을 기준으로 할 때, 힌지부(22)의 후방에서 하부 다이(1)와 상부 다이(2) 사이에 개재되어, 하부 다이(1)와 상부 다이(2) 사이의 고정 갭(G1)을 설정한다(도4 참조). 예를 들면, 고정 스페이서(3)는 판상의 스틸로 형성되어, 그 두께로 고정 갭(G1)을 설정한다. 가변 갭(G2)은 활물질이 누설되지(leak) 않는 범위 내에서 조절될 수 있다. 즉 가변 갭(G2)은 활물질의 토출 두께를 폭(W) 방향(y축 방향) 전체에서 균일하도록 고정 갭(G1) 보다 작게 또는 넓게 조절 설정된다.
도4는 도2에서 상부 다이를 분리하고, 하부 다이와 스페이서의 분해 사시도이고, 도5는 도4의 평면도이다. 도4 및 도5를 참조하면, 고정 스페이서(3)는 본체(31)와 1쌍의 가지부(32)를 포함하고, 동일한 두께로 형성된다. 본체(31)는 판상으로 형성되어, 홈(12)의 후방에서 토출 슬롯(SL)의 폭(W) 방향(y축 방향)을 따라 배치된다. 1쌍의 가지부(32)는 각각 판상으로 형성되어 본체(31)의 양단에서 활물질의 토출 방향(x축 방향)으로 연장되어, 서로의 사이 간격으로 토출 슬롯(SL)의 폭(W)을 1차로 설정한다.
고정 갭(G1)은 하부 다이(1)와 상부 다이(2) 사이 중, 고정 스페이서(3)의 본체(31) 및 가지부(32)가 존재하는 영역(L)에서 설정된다. 이 영역(L)은 가지부(32)가 홈(12)을 가로질러 설치되므로 본체(31)에서 홈(12)의 전방 사이를 포함한다. 이 경우, 가지부(32)는 홈(12)을 통한 활물질의 공급을 방해하지 않는다.
플렉서블 스페이서(4)는 토출 슬롯(SL)의 폭(W) 방향(y축 방향) 양측에서 제1 립부(11)와 제2 립부(21) 사이에 개재되어, z축 방향에서 제1 립부(11)와 제2 립부(21) 사이의 가변 갭(G2)과, y축 방향에서 토출 슬롯(SL)의 폭(W)을 조절 가능하게 한다.
토출 슬롯(SL)의 폭(W)은 고정 스페이서(3), 즉 1쌍의 가지부(32)에 의하여 1차적으로 설정되고, 제1 립부(11)와 제2 립부(21) 사이에 개재되는 1쌍의 플렉서블 스페이서(4)의 y축 방향의 위치에 의하여 최종적으로 설정된다. 즉 토출 슬롯(SL)의 폭(W)은 y축 방향에서 1쌍의 플렉서블 스페이서(4) 사이의 거리이다.
플렉서블 스페이서(4)는 x축 방향에 대하여 가지부(32)의 선단에 지지되어, 토출 슬롯(SL)의 폭(W)을 2차로 설정하도록 토출 슬롯(SL)의 폭(W) 방향(y축 방향)으로 위치 조절될 수 있다.
이를 위하여, 상부 다이(2)는 조절나사(53)를 구비한다. 조절나사(53)는 힌지부(22)에 나사 결합되어 시계 방향 또는 반시계 방향으로 조절됨에 따라, 하부 다이(1)에 상부 다이(2)를 조립한 상태에서, 제1 립부(11) 상에서 제2 립부(21)만을 z축 방향으로 상승시켜 제1 립부(11)와 제2 립부(21) 사이에서 플렉서블 스페이서(4)의 y축 방향 위치 조절을 가능하게 한다.
예를 들면, 조절나사(53)를 시계 방향으로 회전시키면 조절나사(53)가 힌지부(22)에서 하강하고 그 선단으로 하부 다이(1)를 밀게 되어, 결론적으로, 상부 다이(2)의 제2 립부(21)를 끌어 올리게 된다. 이 상태에서, 플렉서블 스페이더(4)의 y축 방향 위치를 조절한다. 그리고 조절나사(53)를 반시계 방향으로 회전시키면 조절나사(53)가 힌지부(22)에서 상승하고 그 선단으로 하부 다이(1)를 미는 힘이 제거되어, 결론적으로, 상부 다이(2)의 제2 립부(21)를 끌어 내리게 된다.
플렉서블 스페이서(4)는 가지부(32)의 선단에서 y축 방향으로 이동되어 x축 방향으로 지지될 수 있다. 또한 플렉서블 스페이서(4)는 토출 슬롯(SL)의 폭(W) 방향(y축 방향)으로 길게 형성되는 가이드 홀(41)을 더 구비할 수 있다. 이때, 제1 립부(11)는 가이드 홀(41)에 삽입되는 가이드 핀(42)을 구비하여, 플렉서블 스페이서(4)의 y축 방향 이동을 보다 정확하게 가이드 할 수 있다.
도6은 제1 실시예에 따른 플렉서블 스페이서의 단면도이다. 플렉서블 스페이서(4)는 가변 갭(G2)을 형성할 수 있도록 다양한 재질 및 구조로 형성될 수 있다. 도6을 참조하면, 플렉서블 스페이서(4)는 합성수지 또는 합성고무를 사용한 단층 구조로 형성될 수 있다. 예를 들면, 합성고무는 유연성을 가지는 EPDM을 예로 들 수 있고, 합성수지는 저마찰성의 폴리테트라플루오르에틸렌 (polytetrafluoroethylene; PTFE)(일반적으로 "Teflon" 이라고도 한다)을 예로 들 수 있다.
한편, 조절기(5)는 상부 다이(2)에 설치되어 힌지부(22)를 중심으로 제2 립부(21)를 푸시/풀(push/pull) 하여 가변 갭(G2)을 조절할 수 있도록 형성된다. 조절기(5)는 다양하게 구성될 수 있으며, 본 실시예에는 실린더로 구성되는 것을 예시한다. 조절기(5)에서 실린더(51)를 상부 다이(2)에 장착하고, 로드(52)를 제2 립부(21)에 연결한다.
실린더(51)의 구동으로 로드(52)가 신장(도3의 실선) 또는 수축(도3의 이점 쇄선)되면, 제2 립부(21)는 힌지부(22)를 중심으로 선회(θ)되어 가변 갭(G2)을 조절 설정하게 된다. 조절기(5)는 토출 슬롯(SL)의 폭(W) 크기에 따라 복수로 구비될 수 있으며, 본 실시예에는 3개의 실린더(51)를 등간격으로 구비한 것을 예시한다. 복수의 실린더(51)는 토출 슬롯(SL)의 폭(W) 범위 전체에 걸쳐 가변 갭(G2)을 균일하게 조절 및 형성할 수 있다.
도7은 토출 슬롯에서 활물질 슬러리가 토출 슬롯의 폭 방향으로 불균일한 두께를 형성하는 상태도이고, 도8은 토출 슬롯에서 활물질 슬러리가 토출 슬롯의 폭 방향으로 균일한 두께를 형성하는 상태도이다.
토출 슬롯(SL)의 가공 정밀도 또는 슬러리 상태의 활물질의 물성 변화 등에 의하여, 각 실린더(51)의 신장 및 수축 작동에 의하여, 제2 립부(21)가 토출 슬롯(SL)에서 가변 갭(G2)을 도7의 상태에서 도6의 상태로 조절함에 따라, 활물질은 y축 방향에서 균일한 두께, 즉 가변 갭(G2)과 같은 두께를 형성하고, 이 상태로 토출된다.
조절된 가변 갭(G2)으로 토출되는 활물질은 토출 슬롯(SL)의 x축 방향 전방에 미세 간격을 유지하여 진행되는 기재(S)에 코팅된다. 기재(S)는 롤(R)의 회전에 의하여 하부에서 유입되어 롤(R)을 경유하여 상부로 진행된다.
도9는 도1의 활물질 코팅 장치로 기재에 활물질층을 형성한 상태의 평면도이다. 도9를 참조하면, 기재(S)는 일정한 폭을 가진 알루미늄 시트로 형성되어, 롤(R)에 의하여 기재(S)의 길이 방향으로 연속 공급되면서 일정한 길이로 코팅된다. 즉 활물질층은 기재(S)에서 길이 방향으로 가면서 패턴(P)으로 코팅된다. 그리고 각 패턴(P) 별로 기재(S)는 폭(W) 방향(y축 방향)으로 분할되어 길이 방향(x축 방향)으로 절단됨으로써 복수의 전극판들을 형성하게 된다.
이때, 기재(S)에 형성된 활물질층의 두께가 기재(S)의 길이 방향으로 균일하므로 절단된 전극판은 단위 셀 내에서 위치별로 성능 차이를 가지지 않게 된다. 또한 기재(S)에 형성된 활물질층의 두께가 폭(W) 방향(y축 방향)으로 균일하므로 복수의 전극판들은 서로 동일한 성능을 가지는 이차 전지를 형성하여, 성능 균일화를 향상시키게 된다.
도10은 제2 실시예에 따른 플렉서블 스페이서의 단면도이다. 도10을 참조하면, 제1 실시예는 플렉서블 스페이서(4)를 단층 구조로 형성하는데 비하여, 제2 실시예의 플렉서블 스페이서(24)는 다층 구조로 형성된다.
제2 실시예의 플렉서블 스페이서(24)는 합성수지층(241)과 스틸층(242)을 교호적으로 배치한 다층 구조로 형성된다. 합성수지층(241)은 폴리테트라플루오르에틸렌(polytetrafluoroethylene; PTFE)로 형성될 수 있다. 합성수지층(241)은 유연성에 의하여 가변 갭(G2)의 설정을 가능하게 하고, 스틸층(342)은 설정된 가변 갭(G2)을 견고하게 유지시킬 수 있다.
도11은 제3 실시예에 따른 플렉서블 스페이서의 단면도이다. 도11을 참조하면, 제2 실시예의 플렉서블 스페이서(24)는 단순히 다층으로 형성되고, 제3 실시예의 플렉서블 스페이서(34)는 스틸로 형성되는 심(shim)(341), 및 합성고무, 합성수지 또는 실리콘(silicone)으로 형성되어 심(341)을 덮는 유연층(342)를 포함한다.
제3 실시예의 플렉서블 스페이서(34)는 심(341)으로 가변 갭(G2)을 견고하게 유지시키고, 유연층(342)으로 가변 갭(G2)의 조절을 가능하게 하면서, 활물질의 토출 저항을 줄여, 균일한 두께로의 코팅을 가능하게 한다.
도12는 제4 실시예에 따른 플렉서블 스페이서의 단면도이다. 도12를 참조하면, 제3 실시예의 플렉서블 스페이서(34)는 심(341)과 유연층(342)으로 형성하고, 제4 실시예의 플렉서블 스페이서(44)는 스틸로 형성되는 심(shim)(441), 합성고무 또는 실리콘(silicone)으로 형성되어 심(441)을 덮는 유연층(442), 및 PTFE로 형성되어 유연층(442)을 덮는 저마찰층(443)을 포함한다.
제4 실시예의 플렉서블 스페이서(44)는 심(441)으로 가변 갭(G2)을 견고하게 유지시키고, 유연층(442) 및 저마찰층(443)으로 가변 갭(G2)의 조절을 가능하게 하면서, 저마찰층(443)으로 활물질의 토출 저항을 더욱 줄여, 균일한 두께로의 코팅을 더욱 가능하게 한다.
도13은 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅 방법의 순서도이다. 도13을 참조하면, 일 실시예에 따른 코팅 방법은 고정 갭(G1)을 설정하는 제1 단계(ST1), 토출 슬롯(SL) 폭(W)을 설정하는 제2 단계(ST2), 가변 갭(G2)을 조절하는 제3 단계(ST3) 및 코팅하는 제4 단계(ST4)를 포함한다.
제1 단계(ST1)는 고정 스페이서(3)로 하부 다이(1)와 상부 다이(2)의 고정 갭(G1)을 설정한다. 설정 두께를 가지는 고정 스페이서(3)를 선택하여 설치하는 것으로 가능하다.
제2 단계(ST2)는 플렉서블 스페이서(4)로 상기 하부 다이(1)의 제1 립부(11)와 상부 다이(2)의 제2 립부(21)에 의한 토출 슬롯(SL)의 폭(W)을 설정한다. 조절나사(53)를 시계 방향으로 회전하여 제1 립부(11)와 제2 립부(21) 사이에서 플렉서블 스페이서(4)의 y축 방향 위치를 설정하고, 다시 조절나사(53)를 반시계 방향으로 회전하여 플렉서블 스페이서(4)를 고정시켜 토출 슬롯(SL)의 폭(W) 설정을 완료한다.
제3 단계(ST3)는 조절기(5)로 힌지부(22)를 중심으로 제2 립부(21)를 푸시/풀(push/pull) 하여 제1 립부(11)와 제2 립부(21) 사이의 가변 갭(G2)을 조절한다(도3 참조). 가변 갭(G2)은 도7의 상태에서 도8의 상태로 조절 왼료된다.
제4 단계(ST4)는 폭(W)과 가변 갭(G2)이 조절된 토출 슬롯(SL)을 통하여 활물질을 토출하여 토출 슬롯(SL)의 선단에서 진행하는 기재(S)에 활물질층을 코팅한다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
1 : 하부 다이 2 : 상부 다이
3 : 고정 스페이서 4, 24, 34, 44 : 플렉서블 스페이서
5 : 조절기 12 : 홈
11, 21 : 제1, 제2 립부 22 : 힌지부
31 : 본체 32 : 가지부
41 : 가이드 홀 42 : 가이드 핀
51 : 실린더 52 : 로드
241 : 합성수지층 242 : 스틸층
341, 441 : 심(shim) 342, 442 : 유연층
443 : 저마찰층 53 : 조절나사
G1 : 고정 갭 G2 : 가변 갭
L : 영역 R : 롤
S : 기재 SL : 토출 슬롯
W : 폭

Claims (9)

  1. 슬러리 상태로 압송되는 활물질을 공급하는 홈을 형성하고, 상기 홈에 연결되어 상기 활물질을 토출하는 토출 슬롯의 제1 립부를 형성하는 하부 다이;
    상기 하부 다이의 상방에 배치되어 상기 제1 립부와 마주하여 상기 토출 슬롯의 제2 립부를 형성하며, 상기 활물질의 토출 방향을 따라, 상기 제2 립부의 후방에 힌지부를 형성하는 상부 다이;
    상기 활물질의 토출 방향을 따라, 상기 힌지부의 후방에서 상기 하부 다이와 상기 상부 다이 사이에 개재되어 고정 갭을 설정하는 고정 스페이서;
    상기 토출 슬롯의 폭 방향 양측의 상기 제1 립부와 상기 제2 립부 사이에 개재되어 가변 갭을 설정하는 플렉서블 스페이서; 및
    상기 상부 다이에 설치되어 상기 힌지부를 중심으로 상기 제2 립부를 푸시/풀(push/pull) 하여 상기 제1 립부와 상기 제2 립부 사이의 가변 갭을 조절하는 조절기를 포함하는 활물질 코팅 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 고정 스페이서는,
    스틸로 형성되며,
    상기 홈의 후방에서 상기 토출 슬롯의 폭 방향을 따라 배치되는 본체, 및
    상기 본체의 양단에서 상기 활물질의 토출 방향으로 연장되어 상기 토출 슬롯의 폭을 1차로 설정하는 1쌍의 가지부를 포함하는 활물질 코팅 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 플렉서블 스페이서는,
    상기 활물질의 토출 방향에 대하여 상기 가지부의 선단에 지지되고,
    상기 토출 슬롯의 폭을 2차로 설정하도록 상기 토출 슬롯의 폭 방향으로 위치 조절되는 활물질 코팅 장치.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 플렉서블 스페이서는,
    상기 토출 슬롯의 폭 방향으로 길게 형성되는 가이드 홀을 구비하고,
    상기 제1 립부는,
    상기 가이드 홀에 삽입되는 가이드 핀을 구비하는 활물질 코팅 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 플렉서블 스페이서는,
    합성수지 및 합성고무 중 하나의 단층 구조로 형성되는 활물질 코팅 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 플렉서블 스페이서는,
    합성수지층과 스틸층을 교호적으로 배치한 다층 구조로 형성되는 활물질 코팅 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 플렉서블 스페이서는,
    스틸로 형성되는 심(shim), 및
    합성고무, 합성수지 및 실리콘(silicone) 중 하나로 형성되어 상기 심을 덮는 유연층을 포함하는 활물질 코팅 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 플렉서블 스페이서는,
    스틸로 형성되는 심(shim),
    합성고무 또는 실리콘(silicone)으로 형성되어 상기 심을 덮는 유연층, 및
    PTFE로 형성되어 상기 유연층을 덮는 저마찰층을 포함하는 활물질 코팅 장치.
  9. 고정 스페이서로 하부 다이와 상부 다이의 고정 갭을 설정하는 제1 단계;
    플렉서블 스페이서로 상기 하부 다이의 제1 립부와 상부 다이의 제2 립부에 의한 토출 슬롯의 폭을 설정하는 제2 단계;
    조절기로 힌지부를 중심으로 상기 제2 립부를 푸시/풀(push/pull) 하여 상기 제1 립부와 상기 제2 립부 사이의 가변 갭을 조절하는 제3 단계; 및
    상기 폭과 상기 가변 갭이 조절된 토출 슬롯을 통하여 슬러리 상태의 활물질을 토출하여 토출 슬롯의 선단에서 진행하는 기재에 활물질층을 코팅하는 제4 단계를 포함하는 활물질 코팅 방법.
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