KR20110137734A - Coating apparatus and manufacturing method for electrode foil - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 2차 전지를 구성하는 전극박의 제조에 사용되는 도포 시공 장치 및 전극박의 제조 방법에 관한 것이다.This invention relates to the coating device used for manufacture of the electrode foil which comprises a secondary battery, and the manufacturing method of an electrode foil.
종래부터 2차 전지를 구성하는 전극박을 제조할 때에, 시트 형상 기재(금속박)에 전극 슬러리(전극 활물질을 포함하는 액체)를 도포하는 도포 시공 장치에 있어서, 도포 시공된 전극층의 두께를 테두리부도 포함시켜 균일하게 하기 위한 기술이 제안되어 있다(특허 문헌 1 참조).Conventionally, when manufacturing the electrode foil which comprises a secondary battery, the coating apparatus which apply | coats an electrode slurry (liquid containing an electrode active material) to a sheet-like base material (metal foil) WHEREIN: The thickness of the electrode layer apply | coated and constructed is shown by the edge part. The technique for including and making it uniform is proposed (refer patent document 1).
이것은, 시트 형상 기재가 권취된 백업 롤러와, 상기 백업 롤러 상을 반송되는 시트 형상 기재에 전극 슬러리를 도포하는 다이 코터를 구비한 도포 시공 장치를 구비한다. 그리고, 상기 백업 롤러 중, 권취된 시트 형상 기재 상에서 상기 다이 코터에 의해 규정 폭으로 전극 슬러리가 도포되는 부위의 주위면을 원주면으로 형성하고, 마찬가지로 도포된 전극 슬러리가 흘러서 단부측으로 퍼지는 부위의 주위면을 상기 원주면과 대략 동축이며 상기 백업 롤러의 단부를 향하여 점차적으로 직경 축소되는 원추면으로 형성하도록 구성하고 있다.This is equipped with the coating apparatus provided with the backup roller by which the sheet-form base material was wound, and the die coater which apply | coats an electrode slurry to the sheet-form base material conveyed on the said backup roller image. And the peripheral surface of the site | part which an electrode slurry is apply | coated by the said die coater to a prescribed width on the wound sheet-like base material among the said backup rollers is formed in the circumferential surface, and the circumference | surroundings of the site | part which the applied electrode slurry flows and spreads to an edge part side similarly are carried out. The surface is formed so as to form a conical surface substantially coaxial with the circumferential surface and gradually shrinking in diameter toward the end portion of the backup roller.
그런데, 전극박의 전극층을 후막화하여 그것을 사용하는 2차 전지의 용량을 향상시키기 위해서는, 전극 슬러리의 점도를 높게 할 필요가 있다. 또한, 전극박의 생산성을 높이기 위해서는, 도포 시공 속도를 올릴 필요가 있다.By the way, in order to thicken the electrode layer of electrode foil and to improve the capacity | capacitance of the secondary battery using it, it is necessary to make the viscosity of an electrode slurry high. Moreover, in order to raise productivity of an electrode foil, it is necessary to raise a coating speed.
그러나, 상기한 점도가 높은 전극 슬러리를 빠른 속도로 다이 코터 헤드로부터 토출시키면, 다이 코터 헤드의 중앙으로부터 토출되는 전극 슬러리의 유속이 다이 코터 헤드의 단부로부터 토출되는 전극 슬러리의 유속보다 빨라진다. 그 결과, 도포 시공한 전극의 개시 형상 및 종료 형상이 만곡된 형상으로 되고, 그 단부는 전극으로서 사용할 수 없어, 절단 등을 필요로 하여, 수율이 저하한다.However, when the above-mentioned high viscosity electrode slurry is discharged from the die coater head at a high speed, the flow rate of the electrode slurry discharged from the center of the die coater head is faster than the flow rate of the electrode slurry discharged from the end of the die coater head. As a result, the start shape and the end shape of the coated electrode become a curved shape, the end cannot be used as an electrode, requires cutting or the like, and the yield decreases.
따라서 본 발명은, 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 전극의 도포 시공 개시 종료 단부의 만곡을 억제하는 데에 적절하게 도포 시공 장치 및 전극박의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Therefore, this invention is made | formed in view of the said problem, and an object of this invention is to provide the coating device and the manufacturing method of an electrode foil suitably in suppressing the curvature of the coating start start edge part of an electrode.
본 발명은, 시트 형상 기재가 권취된 백업 롤러와, 상기 백업 롤러 상을 반송되는 시트 형상 기재에 전극 슬러리를 도포하는 다이 코터를 적어도 구비한 도포 시공 장치에 관한 것이다. 그리고, 상기 백업 롤러 중, 권취된 시트 형상 기재의 폭 방향의 양단부를 지지하는 외측 영역의 외경을, 당해 외측 영역 사이에 끼워지는 중앙 영역의 외경보다, 큰 오목 형상으로 하였다.The present invention relates to a coating apparatus including at least a backup roller on which a sheet-like substrate is wound and a die coater for applying an electrode slurry to the sheet-like substrate conveyed on the backup roller. And the outer diameter of the outer area | region which supports the both ends of the width direction of the sheet-like base material wound up among the said backup rollers was made larger concave shape than the outer diameter of the center area | region sandwiched between the said outer area | regions.
따라서, 본 발명에서는, 다이 코터 헤드로부터 토출되고, 폭 방향 중앙부가 폭 방향 양단부에 대하여 볼록 형상으로 되는 전극 슬러리의 선단부의 형상으로, 백업 롤러에 의해 폭 방향 중앙 영역에 있어서 오목 형상으로 유지되는 시트 형상 기재의 형상을 상사시킬 수 있다. 이로 인해, 다이 코터 헤드로부터 조출되는 전극 슬러리의 선단부와 시트 형상 기재와의 거리를, 시트 형상 기재의 중앙부와 단부에서 동등하게 할 수 있어, 도포 시공한 전극의 단부의 만곡을 적게 할 수 있다. 따라서, 전극의 수율이 향상된다.Therefore, in the present invention, the sheet is discharged from the die coater head, and the sheet is held in the concave shape in the width direction center region by the backup roller in the shape of the tip portion of the electrode slurry in which the width direction center part becomes convex with respect to the width direction both ends. The shape of the shape base material can be similar. For this reason, the distance between the front-end | tip part of the electrode slurry taken out from a die coater head, and a sheet-like base material can be made equal at the center part and the edge part of a sheet-like base material, and the curvature of the edge part of the apply | coated coating can be reduced. Thus, the yield of the electrode is improved.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태를 도시하는 도포 시공 장치를 포함하는 전극박의 제조 방법의 개략 구성도.
도 2는 도포 시공 장치의 도포 시공부를 도시하는 정면도.
도 3은 도포 시공 장치에 의한 도포 시공 상태를 도시하는 설명도.
도 4는 도포 시공 장치의 변형예를 도시하는 정면도.
도 5는 변형예의 도포 시공 장치에 의한 도포 시공 상태를 도시하는 설명도.
도 6은 도포 시공 장치의 다른 변형예를 도시하는 정면도.
도 7은 도포 시공 장치의 또 다른 변형예의 백업 롤러의 사시도 (A) 및 정면도 (B).
도 8은 또 다른 변형예의 백업 롤러에 의해 시드 형상 기재의 보유 지지 상태를 도시하는 설명도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The schematic block diagram of the manufacturing method of the electrode foil containing the coating device which shows one Embodiment of this invention.
2 is a front view showing a coating portion of the coating device.
3 is an explanatory diagram showing a coating state by a coating device;
4 is a front view showing a modification of the coating device.
5 is an explanatory diagram showing a coating state by a coating apparatus according to a modification.
6 is a front view illustrating another modification of the coating device.
7 is a perspective view (A) and a front view (B) of a backup roller of still another modification of the coating apparatus.
8 is an explanatory diagram showing a holding state of a seed-shaped substrate by a backup roller of another modification;
이하, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 도포 시공 장치 및 전극박의 제조 방법을 도면에 기초하여 설명한다. 이 제1 실시 형태에 관한 도포 시공 장치(2)는, 2차 전지의 전극으로서 사용되는 전극박을 제조하기 위해 사용되는 것이며, 시트 형상 기재(20)에 전극층(22)을 형성하기 위한 장치이다. 전극박의 제조에 있어서는, 상기 도포 시공 장치(2)에 의해 시트 형상 기재(20)에 전극 슬러리(21)를 도포ㆍ건조시키고, 건조된 전극층(22)이 후공정인 도시하지 않은 압연 장치에 의해 프레스되어 밀도 조정되고, 전극박으로 재단되어 2차 전지에 사용된다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the manufacturing apparatus and the manufacturing method of an electrode foil which concern on one Embodiment of this invention are demonstrated based on drawing. The
상기 시트 형상 기재(20)는, 전극층(22)을 형성하는 기판으로 되는 것으로서, 예를 들어, 알루미늄박, 동박, 니켈박, 철박, 스테인리스강박 등 제조되는 전극박의 종류나 용도에 따른 임의의 금속박이다. 예를 들어, 정극 집전체에는 알루미늄 등의 금속박을 사용하고, 부극 집전체에는 구리 등의 금속박을 사용할 수 있다. 금속박의 구체적인 두께에 대해서 특별히 제한은 없지만, 예를 들어, 알루미늄의 경우에는 20㎛, 구리의 경우에는 10㎛ 정도의 박막이다.The sheet-
또한, 상기 전극층(22)은, 용제로 녹인 전극 활물질(정극 활물질 또는 부극 활물질)과 바인더를 혼합한 슬러리상의 유동체[전극 슬러리(21)]로부터 건조되고 프레스되어 형성된다. 정극을 형성하기 위해 사용하는 정극 슬러리와, 부극을 형성하기 위해 사용하는 부극 슬러리가 있다. 이하에서는, 정극 슬러리 및 부극 슬러리 중 어느 하나로 특별히 한정하지 않는 경우에는, 단순히 「전극 슬러리」라고 한다.The
정극 슬러리는, 예를 들어, 정극 활물질, 도전조제, 및 바인더를 갖고, 용매를 첨가함으로써, 소정의 점도로 된다. 정극 활물질은, 예를 들어, 망간산 리튬이다. 도전조제는, 예를 들어, 아세틸렌 블랙이다. 바인더는, 예를 들어, PVDF(폴리불화비닐리덴)이다. 용매는, 예를 들어, NMP(노르말메틸피롤리돈)이다. 또한, 정극 활물질은, 망간산 리튬에 특별히 한정되지 않지만, 용량 및 출력 특성의 관점에서, 리튬-천이 금속 복합 산화물을 적용하는 것이 바람직하다. 도전조제는, 예를 들어, 카본 블랙이나 그라파이트를 이용하는 것도 가능한다. 바인더 및 용매는, PVDF 및 NMP에 한정되지 않는다.A positive electrode slurry has a positive electrode active material, a conductive support agent, and a binder, for example, and becomes a predetermined viscosity by adding a solvent. The positive electrode active material is lithium manganate, for example. The conductive aid is, for example, acetylene black. The binder is, for example, PVDF (polyvinylidene fluoride). The solvent is, for example, NMP (normal methylpyrrolidone). The positive electrode active material is not particularly limited to lithium manganate, but from the viewpoint of capacity and output characteristics, it is preferable to apply a lithium-transition metal composite oxide. For example, carbon black or graphite may be used for the conductive assistant. The binder and the solvent are not limited to PVDF and NMP.
부극 슬러리는, 예를 들어, 부극 활물질, 도전조제, 및 바인더를 갖고, 용매를 첨가함으로써, 소정의 점도로 된다. 부극 활물질은, 예를 들어, 그라파이트이다. 도전조제, 바인더, 및 용매는, 예를 들어, 아세틸렌 블랙, PVDF, 및 NMP이다. 또한, 부극 활물질은, 그라파이트에 특별히 한정되지 않고, 하드 카본이나, 리튬-천이 금속 복합 산화물을 이용하는 것도 가능한다. 도전조제는, 예를 들어, 카본 블랙이나 그라파이트를 이용하는 것도 가능한다. 바인더 및 용매는, PVDF 및 NMP에 한정되지 않는다.A negative electrode slurry has a negative electrode active material, a conductive support agent, and a binder, for example, and becomes a predetermined viscosity by adding a solvent. The negative electrode active material is, for example, graphite. The conductive aid, the binder, and the solvent are, for example, acetylene black, PVDF, and NMP. In addition, a negative electrode active material is not specifically limited to graphite, It is also possible to use hard carbon and a lithium-transition metal composite oxide. For example, carbon black or graphite may be used for the conductive assistant. The binder and the solvent are not limited to PVDF and NMP.
도 1에 도시한 바와 같이, 상기 도포 시공 장치(2)에는, 시트 형상 기재(20)에 전극 슬러리(21)를 도포하는 기능을 갖는 도포 시공부(4)와, 전극 슬러리(21)를 건조시키는 기능을 갖는 건조부(6)가 구비된다. 상기 건조부(6)는, 예를 들어, 건조로로 구성되고, 이 건조부(6)를 통과함으로써, 도포된 전극 슬러리(21)에 포함되는 용매가 증발되어, 강제적으로 건조되게 된다. 건조로는, 예를 들어, 유도 코일이 금속박에 자기장을 작용시켜 금속박에 열을 부여하고, 그 열에 의해 전극 슬러리(21)를 가열하여 용매를 증발시키는 유도 가열식 건조로이어도 되고, 또한, 열풍에 의해 용매를 증발시키는 열풍식 건조로이어도 된다. 또한, 본 실시예에 있어서는, 도포 시공 장치(2)로서, 도포 시공부(4)와 건조부(6)를 구비하지만, 건조부(6)를 별도 독립한 구성으로 할 수도 있다.As shown in FIG. 1, in the said
상기 도포 시공 장치(2)에서는, 롤 형상으로 감긴 시트 형상 기재(20)가 연속적으로 조출되어 도포 시공부(4)까지 반송되고, 상기 시트 형상 기재(20)의 일면(표면)에 전극 슬러리(21)가 도포되고, 건조부(6)까지 반송되어 강제 건조되게 된 후, 다시 롤 형상으로 권취된다. 이 도포 시공 장치(2)에 의한 일련의 처리에 의해, 시트 형상 기재(20)의 1면에 전극층(22)이 형성된다. 전극박을 제조하는 본 실시예에서는, 상기 도포 시공 장치(2)에 의한 일련의 처리에 의해, 금속박에 전극 활물질층이 형성되게 된다. 또한, 시트 형상 기재(20)의 양면에 전극층(22)을 형성하는 경우는, 상기와 마찬가지의 처리를 시트 형상 기재(20)의 다른 면(이면)에 실시하여, 상기 시트 형상 기재(20)의 다른 면(이면)에 전극층(22)을 형성할 수 있다.In the
계속해서, 도시하지 않은 압연 장치에 의해, 롤 형상으로 감긴 시트 형상 기재(20)가 연속적으로 조출되어 압연롤 사이에서 프레스되고, 다시 롤 형상으로 권취된다. 이 압연 장치에 의한 프레스 처리에 의해, 시트 형상 기재(20)에 형성된 전극층(22)의 충전 밀도가 높여진다. 전극박을 제조하는 본 실시예에서는, 압연 장치에 의해, 전극 활물질층이 형성된 금속박이 프레스됨으로써, 상기 전극 활물질층의 전극 활물질의 충전 밀도가 높여지고, 또한, 균일화되어, 전극박으로 된다.Subsequently, by the rolling apparatus not shown in figure, the sheet-
다음으로, 상기 도포 시공 장치(2)의 도포 시공부(4)의 구성을 설명한다. 도 1에 도시한 바와 같이, 도포 시공 장치(2)의 도포 시공부(4)에는, 시트 형상 기재(20)가 권취된 백업 롤러(8)와, 상기 백업 롤러(8) 상을 통과하는 시트 형상 기재(20)에 전극 슬러리(21)를 도포하는 다이 코터(10)를 구비한다. 이하, 시트 형상 기재(20)의 폭 방향을 『폭 방향』이라고 정의한다. 따라서, 시트 형상 기재(20)가 권취된 백업 롤러(8)의 축과 대략 평행한 방향은, 폭 방향이다.Next, the structure of the coating part 4 of the said
상기 도포 시공 장치(2)에는, 상기 백업 롤러(8) 이외에, 단수 또는 복수의 가이드 롤러(14)가 구비되고, 시트 형상 기재(20)가 텐션을 갖고서 권취된다. 이들 롤러(14)의 회전에 의해, 롤 형상으로 권취된 시트 형상 기재(20)가 소정의 속도로 연속적으로 도포 시공부(4)에 조출되고, 또한, 건조부(6)까지 반송된 후, 다시 롤 형상으로 권취된다.In addition to the said
상기 다이 코터(10)는, 도포액 탱크(9)로부터 공급되는 전극 슬러리(21)를, 부리 형상 노즐에 개방된 슬릿(11)(이하에서는 「다이 코터 헤드」라고도 함)으로부터 유출시켜, 백업 롤러(8) 상의 시트 형상 기재(20)에 도포한다. 다이 코터(10)의 노즐의 슬릿(11)은, 시트 형상 기재(20)의 폭 방향으로 장척이며, 슬릿(11)의 개구 폭에 따라 시트 형상 기재(20)에 대하여 전극 슬러리(21)가 도포되는 규정 폭이 정해진다. 또한, 상기 다이 코터(10)는, 일반적으로 사용되고 있는 기존의 다이 코터를 널리 채용할 수 있다.The
상기 백업 롤러(8)는, 다이 코터(10)에 의해 전극 슬러리(21)가 도포되는 시트 형상 기재(20)를 권취하는 것으로, 다이 코터(10)로부터의 도포압을 받는 것이다. 백업 롤러(8)는, 상기 백업 롤러(8)의 상류 또는 하류에 배치된 가이드 롤러(14)가 회전 구동됨으로써 반송되는 시트 형상 기재(20)의 텐션을 받아서 회전하는 종동 롤러로 구성하고 있다.The said
상기 구성에 있어서, 상기 백업 롤러(8)에 권취된 시트 형상 기재(20)에 다이 코터(10)의 슬릿(11)이 근접하여, 규정 폭(다이 코터(10)의 슬릿(11)의 개구 폭)으로 전극 슬러리(21)가 도포된다.In the above configuration, the
상기 백업 롤러(8)에는, 도 2에 도시한 바와 같이, 시트 형상 기재(20)에 형성되는 전극층(22)의 개시선 및 종료선을 직선으로 하기 위한, 오목 형상(8A)이 구비되어 있다. 즉, 상기 백업 롤러(8)의 표면 형상은, 폭 방향 중앙부에서 최소 직경으로 되고, 폭 방향 양측으로 이행함에 따라서 직경이 점차적으로 증가하는, 오목 형상(8A)으로 형성하고 있다. 즉, 상기 백업 롤러(8)의 폭 방향 양측에서 최대 직경을 구비하고, 폭 방향 중앙부로 이행함에 따라서 점차적으로 직경이 축소되는 오목 형상(8A)으로 하고 있다.As shown in FIG. 2, the
이로 인해, 백업 롤러(8)에 텐션을 가하여 권취되는 시트 형상 기재(20)도 백업 롤러(8)의 외주 형상을 따라서, 폭 방향 중앙부에서 가장 오목하고, 폭 방향 양측으로 이행함에 따라서 점차적으로 직경이 증가된 형상으로 탄성 변형되어, 백업 롤러(8)에 권취된다.For this reason, the sheet-shaped
따라서, 시트 형상 기재(20)의 표면은, 다이 코터(10)의 슬릿(11)의 개구에 대하여, 폭 방향 양단부에서 슬릿(11)의 개구에 가장 접근하고, 폭 방향 중앙부로 이행함에 따라서 슬릿(11)의 개구로부터의 거리가 점차적으로 커지도록 위치 결정된다.Therefore, the surface of the sheet-shaped
이상의 구성의 도포 시공 장치(2)에 있어서, 다이 코터(10)의 슬릿(11)으로부터 점도가 높은 전극 슬러리(21)를 유출시키면, 점도가 높은 전극 슬러리(21)는 슬릿(11)의 벽면을 미끄러지면서 유출된다. 이로 인해, 유출 개시 시에 있어서는, 슬릿(11) 벽면과의 접촉 면적이, 상대적으로 큰 슬릿(11) 폭 방향 양단부로부터의 유출 속도의 상승이, 상대적으로 작은 슬릿(11) 폭 방향 중앙부로부터의 유출 속도의 상승에 비교하여 지연된다. 즉, 슬릿(11)으로부터 유출되는 점도가 높은 전극 슬러리(21)의 유출량은, 슬릿(11)의 폭 방향 중앙부에 있어서 가장 많고, 폭 방향 양단부로 이행함에 따라서 전극 슬러리(21)의 유출량이 작아진다. 이로 인해, 유출 개시 시에 있어서는, 슬릿(11)으로부터 유출된 전극 슬러리(21)의 선단부 형상은, 폭 방향 중앙부에서 가장 높고 폭 방향 양단부로 이행함에 따라서 점차적으로 낮아지는 산형으로 만곡한다. 그리고, 슬릿(11) 내를 미끄러지면서 유출하는 전극 슬러리(21)의 유속이 설정되어 있는 규정의 속도에 도달한 후는, 슬릿(11) 폭 방향의 중앙부와 양단부에서 동일한 속도로 유출된다.In the
상기 유출 개시 시의 산형의 선단부를 구비하는 전극 슬러리(21)의 전방에는, 상기 백업 롤러(8)를 따라서 폭 방향 중앙부에서 가장 오목하고, 폭 방향 양측으로 이행함에 따라서 점차적으로 직경이 증가된 형상으로 탄성 변형되어 있는 시트 형상 기재(20)의 표면이 존재한다. 이로 인해, 도 3에 도시한 바와 같이, 전극 슬러리(21)의 산형의 선단부를 구비하는 선단부는, 시트 형상 기재(20)의 표면의 폭 방향 어느 영역에 있어서도 대략 같은 시각에 도달하고, 시트 형상 기재(20)의 표면에 직선 형상으로 도포된다.In front of the
그 후의 후속하는 전극 슬러리(21)의 유출 속도는, 슬릿(11) 폭 방향의 중앙부와 양단부에서 동일한 속도로 유출되기 때문에, 시트 형상 기재(20)의 표면에 폭 방향으로 균일하게 전극 슬러리(21)가 도포된다.Since the outflow velocity of the
또한, 다이 코터(10)의 슬릿(11)으로부터 점도가 높은 전극 슬러리(21)의 유출을 정지시키는, 즉, 내압에 의한 압출을 정지시키면, 점도가 높은 전극 슬러리(21)는 빠르게 유출이 정지된다. 이 유출 정지 시에 있어서는, 다이 코터(10) 내압에 의한 압출력을 정지시키기 위해, 슬릿(11) 벽면과의 접촉 면적이, 상대적으로 작고 슬릿(11) 벽면에 의한 제동이 적은 슬릿(11) 폭 방향 중앙부로부터의 전극 슬러리(21)의 이탈이 선행되고, 상대적으로 크고 슬릿(11) 벽면에 의한 제동이 큰 슬릿(11) 폭 방향 양단부로부터의 전극 슬러리(21)의 이탈이 약간 지연된다.In addition, when the outflow of the high
이로 인해, 유출 정지 시에 있어서는, 슬릿(11)으로부터 유출된 전극 슬러리(21)의 후단부 형상은, 폭 방향 중앙부에서 가장 낮고(오목) 폭 방향 양단부로 이행함에 따라서 점차적으로 후방에 높아지는 산형으로 만곡한다. 이 산형의 후단부를 구비하는 전극 슬러리(21)는, 시트 형상 기재(20)의 표면의 폭 방향 어느 영역에 있어서도 대략 같은 시각에 도포가 종료되어, 시트 형상 기재(20)의 표면에 대략 직선 형상으로 도포가 종료된다.For this reason, at the time of outflow stop, the rear end shape of the
이상의 본 실시 형태에 있어서는, 백업 롤러(8)의 폭 방향 양측에서 대경(大經)을 구비하고, 폭 방향 중앙부로 이행함에 따라서 점차적으로 직경이 축소되는 오목 형상(8A)으로 하고 있기 때문에, 백업 롤러(8)에 텐션을 가하여 권취되는 시트 형상 기재(20)도 마찬가지의 형상으로 유지된다. 이로 인해, 다이 코터(10)의 슬릿(11)으로부터 유출되는 점도가 높은 산형으로 된 선단부 형상을 구비하는 전극 슬러리(21)를 시트 형상 기재(20)의 표면에 대한 도포 개시 형상 및 도포 종료 형상을 직선 형상으로 할 수 있다. 이로 인해, 그 도포 개시ㆍ종료 단부를 전극으로서 유효하게 사용할 수 있어, 절단 등을 필요로 하지 않고, 수율을 향상시킬 수 있다.In the above-described present embodiment, since a large diameter is provided on both sides in the width direction of the
이상, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 도포 시공 장치(2) 및 전극박의 제조 방법을 설명하였지만, 본 발명에 관한 도포 시공 장치(2) 및 전극박의 제조 방법은 상술한 실시 형태에 한정되지 않는다.As mentioned above, although the
예를 들어, 도 4, 도 5는 본 실시 형태의 변형예를 도시한다. 이 변형예에 있어서는, 백업 롤러(8)의 내면을 공동(空洞)으로 하고, 공동 내와 권취되는 시트 형상 기재(20)가 접하는 영역의 롤러 표면을 연통시키는 미세한 구멍(8B)을 무수히 형성하고, 공동 내의 공기를 에어 펌프(16)에 의해 배출시키는 구성을, 도 2, 도 3에 도시한 실시예에 추가한 것이다. 상기 무수의 미세한 구멍(8B)은, 백업 롤러(8) 자체를 세라믹 등의 다공질체에 의해 형성함으로써 구성할 수도 있다. 또한, 백업 롤러(8) 자체를 금속이나 수지에 의해 구성하는 경우에는, 롤러 표면으로부터 공동 내에 관통하는 다수의 구멍(8B)을 형성함으로써 구성할 수 있다.For example, FIG. 4, FIG. 5 shows the modification of this embodiment. In this modified example, the inner surface of the
이 변형예에 있어서는, 백업 롤러(8)의 공동 내의 공기를 에어 펌프(16)에 의해 배출시킴으로써, 미세한 무수의 구멍(8B)을 통하여 롤러 표면의 공기가 배출된다. 따라서, 백업 롤러(8)에 권취되는 시트 형상 기재(20)가 롤러 표면에 밀착된 상태로 된다. 이로 인해, 시트 형상 기재(20)가 오목 형상(8A)으로 형성한 백업 롤러(8)의 표면으로부터 이격되어 부상하는 것을 방지할 수 있어, 안정적으로 전극 슬러리(21)를 도포할 수 있다.In this modification, the air on the roller surface is discharged through the fine and
또한, 도 6에 도시한 본 실시 형태의 다른 변형예에서는, 백업 롤러(8)의 내면을 공동으로 하고, 공동 내에 냉각 장치(18)로부터의 냉매를 공급ㆍ순환시킴으로써, 백업 롤러(8)의 표면 온도를 저온 상태로 한 구성을, 도 2, 도 3에 도시한 실시예에 추가한 것이다.In addition, in another modified example of the present embodiment shown in FIG. 6, the inner surface of the
이 변형예에 있어서는, 백업 롤러(8) 표면 온도를, 전극 슬러리(21)가 토출되는 다이 코터 헤드(11)나 전극 슬러리(21) 온도보다도 낮은 저온 상태로 하고 있다. 이로 인해, 그것에 권취되는 시트 형상 기재(20)의 온도를 저하시킬 수 있다. 이로 인해, 시트 형상 기재(20)에 도포된 전극 슬러리(21)의 온도를 신속하게 저하시킬 수 있고, 그 유동성을 저하시켜, 도포된 전극층(22)으로서의 형상 변화를 억제할 수 있다.In this modification, the surface temperature of the
도 7, 도 8에 도시한 본 실시 형태의 또 다른 변형예에 있어서는, 백업 롤러(8)의 표면을 구성하는 오목 형상(8A)을, 보다 단순화한 구성을 도 2, 도 3에 도시한 실시예에 추가한 것이다.In another modified example of this embodiment shown in FIG. 7, FIG. 8, the structure which simplified the
즉, 백업 롤러(8)는 개략 원주 형상으로 형성되나, 시트 형상 기재(20)가 권취되는 영역 내의 폭 방향 양단부에 환상의 돌기(8C)를 형성하도록 하고 있다. 이로 인해, 백업 롤러(8)의 시트 형상 기재(20)가 권취되는 영역은, 폭 방향 양단부에서 대경으로 되고, 폭 방향 중앙측에 있어서 소경(小經)으로 되는, 단순한 오목 형상(8A)으로 된다. 그리고, 이 백업 롤러(8)에 시트 형상 기재(20)가 텐션을 부여받은 상태에서 권취되면, 도 8에 도시한 바와 같이, 시트 형상 기재(20)가 탄성 변형되어, 그 폭 방향 양단부에서 대경으로 되고, 폭 방향 중앙 영역으로 이행함에 따라서 점차적으로 직경이 축소되는 것으로 된다.That is, although the
따라서, 백업 롤러(8)의 롤러 표면 형상이 단차를 가진 오목 형상(8A)임에도 불구하고, 권취되는 시트 형상 기재(20)의 표면 형상을, 도 2, 도 3에 도시한 바와 마찬가지의 오목 형상으로 형성할 수 있다.Therefore, although the roller surface shape of the
본 실시 형태에 있어서는, 이하에 기재하는 효과를 발휘할 수 있다.In this embodiment, the effect described below can be exhibited.
(가) 시트 형상 기재(20)가 권취된 백업 롤러(8)와, 상기 백업 롤러(8) 상을 반송되는 시트 형상 기재(20)에 전극 슬러리(21)를 도포하는 다이 코터(10)를 적어도 구비한 도포 시공 장치(2)에 관한 것이다. 그리고, 상기 백업 롤러(8) 중, 권취된 시트 형상 기재(20)의 폭 방향의 양단부를 지지하는 외측 영역의 외경을, 당해 외측 영역 사이에 끼워지는 중앙 영역의 외경보다, 큰 오목 형상(8A)으로 하였다. 따라서, 다이 코터 헤드(11)로부터 토출되고, 폭 방향 중앙부가 폭 방향 양단부에 대하여 볼록 형상으로 되는 전극 슬러리(21)의 선단부의 형상으로, 백업 롤러(8)에 의해 폭 방향 중앙 영역에 있어서 오목 형상(8A)으로 유지되는 시트 형상 기재(20)의 형상을, 상사시킬 수 있다. 이로 인해, 다이 코터 헤드(11)로부터의 전극 슬러리(21)의 선단부와 시트 형상 기재(20)와의 거리를, 시트 형상 기재(20)의 중앙부와 단부에서 동등하게 할 수 있어, 도포 시공한 전극층(22)의 단부의 만곡을 적게 할 수 있다.(A) The
(나) 도 2, 도 3에 도시한 도포 시공 장치(2)에 있어서는, 백업 롤러(8)의 외측 영역 사이에 끼워지는 중앙 영역을, 당해 외측 영역의 외경으로부터, 권취되는 시트 형상 기재(20)의 폭 방향 중앙을 향하여 점차적으로 직경이 축소되는 오목 형상(8A)으로 하고 있다. 이로 인해, 다이 코터 헤드(11)로부터 토출되고, 폭 방향 중앙부가 폭 방향 양단부에 대하여 볼록 형상으로 되는 전극 슬러리(21)의 선단부의 형상으로, 백업 롤러(8)에 의해 폭 방향 중앙 영역에 있어서 오목 형상으로 유지되는 시트 형상 기재(20)의 형상을, 보다 한층 상사시킬 수 있다. 이로 인해, 다이 코터 헤드(11)로부터의 전극 슬러리(21)의 선단부와 시트 형상 기재(20)와의 거리를, 시트 형상 기재(20)의 중앙부와 단부에서 동등하게 할 수 있어, 도포 시공한 전극의 단부의 만곡을 적게 할 수 있다.(B) In the
(다) 도 4, 도 5에 도시한 도포 시공 장치(2)에 있어서는, 백업 롤러(8)의 외주에는, 권취되는 시트 형상 기재(20)가 접하는 영역에 있어서 개방되는 다수의 공기 흡인 구멍(8B)을 구비하고, 공기 흡인 구멍(8B)을 통하여 권취되는 시트 형상 기재(20)와의 사이의 공기를 배출시킴으로써, 시트 형상 기재(20)를 백업 롤러(8) 표면에 흡착한다. 이로 인해, 시트 형상 기재(20)가 오목 형상(8A)으로 형성한 백업 롤러(8)의 표면으로부터 이격되어 부상하는 것을 방지할 수 있어, 안정적으로 전극 슬러리(21)를 도포할 수 있다.(C) In the
(라) 도 6에 도시한 도포 시공 장치(2)에 있어서는, 백업 롤러(8)는, 냉각 수단으로서의 냉각 장치(18)에 의해 시트 형상 기재(20)에 도포되는 전극 슬러리(21)의 온도보다 낮은 저온 상태로 유지된다. 이로 인해, 시트 형상 기재(20)에 도포된 전극 슬러리(21)의 온도를 저하시킬 수 있어, 그 유동성을 저하시켜, 도포된 전극층(22)으로서의 형상 변화를 억제할 수 있다.(D) In the
(마) 백업 롤러(8)에 권취되어 백업 롤러(8) 상을 반송되는 시트 형상 기재(20)에 다이 코터(10)로부터 압출한 전극 슬러리(21)를 도포하는 전극박의 제조 방법이다. 그리고, 상기 백업 롤러(8)에 의해 권취되는 시트 형상 기재(20)의 폭 방향의 중앙부를 양단부보다 움푹 파여진 오목 형상(8A)으로 유지하여, 다이 코터(10)로부터 압출한 전극 슬러리(21)를 도포하도록 하고 있다. 따라서, 다이 코터 헤드(11)로부터 토출되고, 폭 방향 중앙부가 폭 방향 양단부에 대하여 볼록 형상으로 되는 전극 슬러리(21)의 선단부의 형상으로, 백업 롤러(8)에 의해 폭 방향 중앙 영역에 있어서 오목 형상으로 유지되는 시트 형상 기재(20)의 형상을, 상사시킬 수 있다. 이로 인해, 다이 코터 헤드(11)로부터의 전극 슬러리(21)의 선단부와 시트 형상 기재(20)와의 거리를, 시트 형상 기재(20)의 중앙부와 단부에서 동등하게 할 수 있어, 도포 시공한 전극층(22)의 단부의 만곡을 적게 할 수 있다.(E) It is a manufacturing method of the electrode foil which apply | coats the
2 : 도포 시공 장치
4 : 도포 시공부
6 : 건조부
8 : 백업 롤러
8A : 오목 형상
10 : 다이 코터
11 : 슬릿, 다이 코터 헤드
20 : 시트 형상 기재
21 : 전극 슬러리
22 : 전극층2: coating device
4 coating part
6: drying part
8: backup roller
8A: concave shape
10: die coater
11: slit, die coater head
20: sheet-shaped base material
21: electrode slurry
22: electrode layer
Claims (5)
상기 백업 롤러 중, 권취된 시트 형상 기재의 폭 방향의 양단부를 지지하는 외측 영역의 외경을, 당해 외측 영역 사이에 끼워지는 중앙 영역의 외경보다, 큰 오목 형상으로 한 것을 특징으로 하는, 도포 시공 장치.A coating device comprising at least a backup roller on which a sheet-shaped substrate is wound and a die coater for applying an electrode slurry to the sheet-shaped substrate conveyed on the backup roller.
The outer diameter of the outer side area | region which supports the both ends of the width direction of the sheet-like base material wound up among the said backup rollers was made larger concave shape than the outer diameter of the center area | region sandwiched between the said outer area | regions, The coating apparatus characterized by the above-mentioned. .
상기 백업 롤러의 외측 영역 사이에 끼워지는 중앙 영역을, 당해 외측 영역의 외경으로부터, 권취되는 시트 형상 기재의 폭 방향 중앙을 향하여 점차적으로 직경이 축소되는 오목 형상으로 한 것을 특징으로 하는, 도포 시공 장치.The method of claim 1,
A coating device, wherein the central region sandwiched between the outer regions of the backup roller is a concave shape whose diameter is gradually reduced from the outer diameter of the outer region toward the center in the width direction of the sheet-like substrate to be wound. .
상기 백업 롤러의 외주에는, 권취되는 시트 형상 기재가 접하는 영역에 있어서 개방되는 다수의 공기 흡인 구멍을 구비하고, 공기 흡인 구멍을 통하여 권취되는 시트 형상 기재와의 사이의 공기를 배출시킴으로써, 시트 형상 기재를 백업 롤러 표면에 흡착하는 것을 특징으로 하는, 도포 시공 장치.The method according to claim 1 or 2,
The outer periphery of the said back-up roller is equipped with many air suction holes opened in the area | region which the sheet-like base material wound up contact, and discharges the air between the sheet-shaped base materials wound up through the air suction hole, To a surface of the back up roller, wherein the coating device is applied.
상기 백업 롤러는, 냉각 수단에 의해 시트 형상 기재에 도포되는 전극 슬러리의 온도보다 낮은 저온 상태로 유지되는 것을 특징으로 하는, 도포 시공 장치.The method according to claim 1 or 2,
The said back-up roller is hold | maintained at low temperature state lower than the temperature of the electrode slurry apply | coated to a sheet-like base material by a cooling means, The coating apparatus characterized by the above-mentioned.
상기 백업 롤러에 의해 권취되는 시트 형상 기재의 폭 방향의 중앙부를 양단부보다 움푹 파여진 오목 형상으로 유지하여, 다이 코터로부터 압출한 전극 슬러리를 도포하는 것을 특징으로 하는, 전극박의 제조 방법.
As a manufacturing method of the electrode foil which apply | coats the electrode slurry extruded from the die coater to the sheet-like base material wound up by a backup roller and conveyed a backup roller image,
A method for producing an electrode foil, wherein the center portion in the width direction of the sheet-like base material wound by the backup roller is held in a concave shape that is dented from both ends, and the electrode slurry extruded from the die coater is applied.
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