KR20120003217A - 활물질 코팅 장치 - Google Patents

활물질 코팅 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20120003217A
KR20120003217A KR1020100063963A KR20100063963A KR20120003217A KR 20120003217 A KR20120003217 A KR 20120003217A KR 1020100063963 A KR1020100063963 A KR 1020100063963A KR 20100063963 A KR20100063963 A KR 20100063963A KR 20120003217 A KR20120003217 A KR 20120003217A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
coating roll
coating
active material
sealing member
vacuum chamber
Prior art date
Application number
KR1020100063963A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101212201B1 (ko
Inventor
안선혁
허경헌
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
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
Application filed by 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Priority to KR1020100063963A priority Critical patent/KR101212201B1/ko
Priority to CN201110183653.4A priority patent/CN102310026B/zh
Publication of KR20120003217A publication Critical patent/KR20120003217A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101212201B1 publication Critical patent/KR101212201B1/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
    • B05C5/0225—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 characterised by flow controlling means, e.g. valves, located proximate the outlet
    • 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
    • B05C11/1002—Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves
    • 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
    • H01M4/0411—Methods of deposition of the material by extrusion
    • 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

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

Abstract

본 발명의 일 측면은 진공 챔버의 실링을 구현하여, 이차 전지의 전극판을 형성하는 기재(substrate)에 활물질을 코팅하는 활물질 코팅 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 활물질 코팅 장치는, 이차 전지의 전극판을 형성하는 기재를 진행시키는 코팅 롤, 상기 코팅 롤의 일측에 제공되어 슬롯 홀과 상기 기재 사이에 코팅 간격을 설정하고 슬러리 상태로 압송되는 활물질을 상기 슬롯 홀로 토출하여 상기 기재에 코팅하는 슬롯 다이, 상기 슬롯 다이의 상기 슬롯 홀 일측에 장착되어 상기 코팅 롤의 원주 방향에 대한 일부를 감싸고 상기 기재에 코팅되는 상기 활물질의 코팅 비드에 부압을 작용시키는 진공 챔버, 상기 진공 챔버의 양측에서 상기 진공 챔버와 상기 코팅 롤 사이를 실링하는 사이드 실링부들, 및 상기 사이드 실링부들 사이에서 상기 진공 챔버와 상기 코팅 롤 사이를 실링하는 센터 실링부를 포함한다.

Description

활물질 코팅 장치 {ACTIVE MATERIAL COATING APPARATUS}
본 기재는 이차 전지의 전극판을 형성하는 기재(substrate)에 활물질을 코팅하는 활물질 코팅 장치에 관한 것이다.
이차 전지는 집전체 위에 활물질층을 형성한 전극판을 포함한다. 이차 전지는 충전시, 양극 활물질층에서 나온 이온이 음극 활물질층으로 이동되어 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 슬롯 다이(slot die), 즉 상부 다이(upper die)와 하부 다이(lower die)의 선단에 형성되는 토출 슬롯으로 슬러리(slurry) 상태의 활물질을 토출하여, 토출 슬롯의 전방에서 미세 간격으로 이격되는 코팅 롤에 감기어 진행되는 기재에 활물질을 코팅하도록 형성된다.
토출 슬롯을 통하여 활물질을 기재에 박막 또는 고속으로 코팅하면, 토출 슬롯에서 하방에 위치하는 상류의 코팅 비드(coating bead)가 하류로 밀려와 코팅 중인 하류의 코팅 비드를 깨어 균일한 두께 코팅을 어렵게 한다.
균일한 두께 코팅을 구현하기 위하여, 활물질 코팅 장치는 슬롯 다이에 진공 챔버를 구비한다. 진공 챔버의 부압은 상류의 코팅 비드에 작용하여 상류의 코팅 비드를 아래로 당겨줌으로써 코팅 중인 하류의 코팅 비드가 깨지는 것을 방지한다.
그러나 이 경우, 기재를 공급하는 코팅 롤과 진공 챔버 사이의 실링이 어렵고, 이로 인하여, 진공 챔버에 부압을 일정하게 유지하기 어렵다. 결국, 활물질의 코팅 품질이 저하될 수 있다.
본 발명의 일 측면은 진공 챔버의 실링을 구현하여, 이차 전지의 전극판을 형성하는 기재(substrate)에 활물질을 코팅하는 활물질 코팅 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 활물질 코팅 장치는, 이차 전지의 전극판을 형성하는 기재를 진행시키는 코팅 롤, 상기 코팅 롤의 일측에 제공되어 슬롯 홀과 상기 기재 사이에 코팅 간격을 설정하고 슬러리 상태로 압송되는 활물질을 상기 슬롯 홀로 토출하여 상기 기재에 코팅하는 슬롯 다이, 상기 슬롯 다이의 상기 슬롯 홀 일측에 장착되어 상기 코팅 롤의 원주 방향에 대한 일부를 감싸고 상기 기재에 코팅되는 상기 활물질의 코팅 비드에 부압을 작용시키는 진공 챔버, 상기 진공 챔버의 양측에서 상기 진공 챔버와 상기 코팅 롤 사이를 실링하는 사이드 실링부들, 및 상기 사이드 실링부들 사이에서 상기 진공 챔버와 상기 코팅 롤 사이를 실링하는 센터 실링부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 활물질 코팅 장치는, 상기 코팅 롤을 향하여 상기 슬롯 다이를 전진/후진하고 상기 코팅 롤의 표면에 대한 각도를 조절하도록 상기 슬롯 다이를 장착하는 브래킷을 더 포함할 수 있다.
상기 진공 챔버는, 내부에 상기 코팅 롤의 길이 방향을 따라 설치되어 상기 기재를 따라 흘러내리는 활물질을 하부로 유도하는 분리판을 더 포함할 수 있다.
상기 사이드 실링부는, 상기 코팅 롤의 곡률에 따라 상기 코팅 롤에 밀착되는 사이드 실링 부재, 및 상기 사이드 실링 부재와 상기 진공 챔버 사이에 제공되어, 상기 사이드 실링 부재를 탄성적으로 지지하는 제1 탄성부재를 포함할 수 있다.
상기 사이드 실링 부재는 테프론 및 실리콘 중 하나로 형성될 수 있다. 상기 제1 탄성부재는 스프링, 고무 및 실리콘 중 하나로 형성될 수 있다.
상기 진공 챔버는 상기 사이드 실링부에 마주하는 측판을 가지며, 상기 측판은, 일측으로 개방되어 상기 제1 탄성부재를 수용하는 제1 수용실, 및 상기 제1 수용실의 양측을 설정하여 상기 사이드 실링 부재 변형시 상기 사이드 실링 부재를 지지 및 안내하는 내측 가이드를 포함할 수 있다.
상기 사이드 실링 부재는, 상기 코팅 롤에 밀착되는 밀착부, 상기 밀착부의 양측에서 상기 코팅 롤 반대측으로 돌출 형성되어, 상기 내측 가이드를 수용하는 외측 가이드, 및 상기 밀착부에서 상기 외측 가이드 사이로 돌출 형성되어 상기 제1 수용실에 삽입되어 상기 제1 탄성부재에 지지되는 돌기를 포함할 수 있다.
상기 사이드 실링부는 상기 외측 가이드에 형성되는 제1 슬롯 홀에 걸쳐져서 상기 내측 가이드에 체결되는 제1 가이드 핀을 더 포함할 수 있다.
상기 센터 실링부는, 상기 코팅 롤의 길이 방향을 따라 상기 코팅 롤에 마주하고 부분적으로 밀착되는 센터 실링 부재, 및 상기 센터 실링 부재와 상기 진공 챔버 사이에 제공되어 상기 센터 실링 부재를 탄성적으로 지지하는 제2 탄성부재를 포함할 수 있다.
상기 제2 탄성부재는 스프링, 고무 및 실리콘 중 하나로 형성될 수 있다.
상기 진공 챔버는 상기 센터 실링부에 마주하는 앞판을 가지며, 상기 앞판은, 일측으로 개방되어 상기 제2 탄성부재를 수용하는 제2 수용실, 및 상기 제2 수용실의 양측을 설정하여 상기 센터 실링 부재 승강시 상기 센터 실링 부재를 지지 및 안내하는 가이드를 포함할 수 있다.
상기 센터 실링 부재는, 상기 코팅 롤에 마주하여 부분적으로 밀착되는 밀착부, 상기 밀착부에 고정 형성되어 상기 제2 수용실에 삽입되어 상기 제2 탄성부재에 지지되는 지지부를 포함할 수 있다.
상기 밀착부는 테프론 및 실리콘 중 하나로 형성될 수 있다.
상기 센터 실링부는 상기 가이드에 형성되는 제2 슬롯 홀에 걸쳐져서 상기 지지부에 체결되는 제2 가이드 핀을 더 포함할 수 있다.
상기 센터 실링 부재는, 상기 코팅 롤의 길이 방향 양측에서 돌출되어 상기 코팅 롤에 밀착/지지되는 지지 돌기를 포함할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면, 슬롯 다이의 슬롯 홀로 토출되는 활물질을 코팅 롤의 기재에 코팅할 때, 진공 챔버와 코팅 롤 사이에 사이드 실링부와 센터 실링부를 형성함으로써 진공 챔버와 코팅 롤 사이를 실링하는 효과가 있다. 이때, 슬롯 홀로 토출되는 활물질의 코팅 비드 상류에 부압이 작용하고, 이로 인하여, 코팅 비드가 유지되며, 코팅 품질이 향상된다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 활물질 코팅 장치의 사시도이다.
도2는 도1의 활물질 코팅 장치에서, 슬롯 다이를 코팅 롤에 밀착시켜 활물질을 코팅하는 상태의 측면도이다.
도3은 도2의 활물질 코팅 장치에서, 코팅 롤과 사이드 실링 부재 사이에 형성되는 실링 상태에 따른 사이드 실링 부재의 변형 상태도이다.
도4는 도1의 Ⅳ-Ⅳ 선을 따라 자른 단면도이다.
도5는 도4 사이드 실링부의 작동 상태도이다.
도6은 도1 센터 실링부의 정면도이다.
도7은 도1의 Ⅶ-Ⅶ 선을 따라 자른 단면도이다.
도8은 도7 센터 실링 부재의 작동 상태도이다.
도9는 도1의 활물질 코팅 장치를 사용하여 활물질을 코팅하는 상태도이다.
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 사시도이다. 도1을 참조하면, 일 실시예의 활물질 코팅 장치는 이차 전지의 전극판을 형성하는 기재(S)를 진행시키는 코팅 롤(1), 코팅 롤(1)에 활물질을 도포하는 슬롯 다이(2), 슬롯 다이(2)에서 토출되어 기재(S)에 코팅되는 활물질의 코팅 비드(B, 도9 참조)에 부압을 작용시키는 진공 챔버(3), 및 진공 챔버(3)와 코팅 롤(1) 사이를 실링하는 사이드 실링부(4)와 센터 실링부(5)를 포함한다. 사이드 실링부(4)는 진공 챔버(3)의 양측에 형성되고, 센터 실링부(5)는 진공 챔버(3)의 앞쪽에서 양측의 사이드 실링부들(4) 사이에 형성된다
코팅 롤(1)은 설정된 직경(D)과 길이(L)(y축 방향)를 가지고 수평 상태로 설치되어 회전함으로써 활물질이 코팅되지 않은 기재(S)를 슬롯 다이(2)로 공급하여 슬롯 다이(2)에서 활물질이 코팅된 기재(S)를 슬롯 다이(2)로부터 인출한다. 기재(S)는 장력을 받으면서 코팅 롤(1)에 설정된 각도로 감겨져서 공급 및 인출되며, 구리 시트 또는 알루미늄 시트로 형성될 수 있다.
도2는 도1의 활물질 코팅 장치에서, 슬롯 다이를 코팅 롤에 밀착시켜 활물질을 코팅하는 상태의 측면도이다. 도1 및 도2를 참조하면, 슬롯 다이(2)는 압송되는 활물질을 슬러리 상태로 공급하여 코팅 롤(1)에 의하여 이송되는 기재(S)에 균일한 두께로 코팅하도록 형성된다. 예를 들면, 슬롯 다이(2)는 하부 다이(21)와 상부 다이(22) 및 이들 사이에 설정되는 슬롯 홀(23)을 가진다. 코팅 롤(1)을 향하여 슬롯 홀(23)의 연장선이 토출 방향선(LD)을 형성한다.
슬롯 홀(23)은 코팅 롤(1)의 표면을 향하여 개방되고, 슬롯 홀(23)과 코팅 롤(1)은 y축 방향으로 길게 형성되어 서로 평행 상태를 유지한다. 이때, 코팅 롤(1)의 표면, 즉 기재(S)의 접선(TL)에 대한 슬롯 홀(23)의 토출 방향선(DL)이 형성하는 각도(θ)는 변경될 수 있다. 또한 코팅 롤(1)의 표면, 즉 기재(S)의 표면과 슬롯 홀(23) 사이에 설정되는 코팅 간격(C)(도2 및 도9 참조)은 활물질 슬러리의 점도 등에 따라 변경될 수 있다.
이를 위하여, 활물질 코팅 장치는 브래킷(6)을 더 포함한다. 브래킷(6)은 슬롯 다이(2)를 장착하여 슬롯 다이(2)를 코팅 롤(1) 쪽으로 전진/후진시키고, 양측에 구비되는 회전축(61)을 중심으로 회전시킬 수 있게 한다. 예를 들면, 브래킷(6)은 슬롯 다이(2)의 하면과 양 측면을 감싸는 구조로 슬롯 다이(2)를 장착함으로써 안정적인 구조를 형성한다.
진공 챔버(3)는 코팅 비드(B)(도9 참조)에 부압을 작용시킬 수 있도록 슬롯 다이(2)의 하부 다이(21) 하측에 장착되어, 코팅 롤(1)의 원주 방향에 대한 일부 영역을 감싸는 구조로 형성되며, 진공 펌프(미도시)에 연결된다.
예를 들면, 진공 챔버(3)는 사이드 실링부(4)에 마주하는 측판(31)과 센터 실링부(5)에 마주하는 앞판(32)을 가지며, 내부에 분리판(33)를 포함한다. 측판(31)은 진공 챔버(3)의 양측을 설정하고, 앞판(32)은 측판(31) 사이의 코팅 롤(1) 측에서 진공 챔버(3)를 설정한다.
분리판(33)은 진공 챔버(3)의 내부에서 코팅 롤(1)의 길이 방향(y축 방향)을 따라 설치되어 기재(S)를 따라 흘러내리는 활물질을 하부로 유도한다. 따라서 분리판(33)은 진공 챔버(3)의 내부를 슬롯 다이(2) 측과 코팅 롤(1) 측으로 분할한다.
도3은 도2의 활물질 코팅 장치에서, 코팅 롤과 사이드 실링 부재 사이에 형성되는 실링 상태에 따른 사이드 실링 부재의 변형 상태도이다. 도3을 참조하면, 코팅 롤(1)에 대한 슬롯 다이(2)의 코팅 간격(C) 및 각도(θ)에 따라 사이드 실링부(4)는 실선 상태에서 일점 쇄선 상태 또는 이점 쇄선 상태로 변형되면서 실링을 구현할 수 있다.
슬롯 다이(2)의 전진/후진 및 회전에 의하여 슬롯 홀(32)의 토출 방향선(DL)이 제1 토출 방향선(DL1)으로 변경시, 사이드 실링부(4)는 도3에서 상부가 압축되고 하부가 팽창되어 코팅 롤(1)과 실링을 구현한다. 반대로, 슬롯 홀(32)의 토출 방향선(DL)이 제2 토출 방향선(DL2)으로 변경시, 사이드 실링부(4)는 도3에서 상부가 팽창되고 하부가 압축되어 코팅 롤(1)과 실링을 구현한다.
사이드 실링부(4)는 코팅 롤(1)의 길이(L) 방향(y축 방향) 양측에서 코팅 롤(1)과 진공 챔버(3) 사이에 제공되어 코팅 롤(1)과 진공 챔버(3) 사이를 실링한다.
도4는 도1의 Ⅳ-Ⅳ 선을 따라 자른 단면도이고, 도5는 도4 사이드 실링부의 작동 상태도이다. 도4 및 도5를 참조하면, 사이드 실링부(4)는 사이드 실링 부재(41)와 제1 탄성부재(42)를 포함한다.
사이드 실링 부재(41)는 코팅 롤(1)의 곡률에 따라 변형되면서 코팅 롤(1)의 외표면에 밀착되어 코팅 롤(1)과 측판(31) 사이를 실링한다. 또한, 사이드 실링 부재(41)는 하부 다이(21)와 상부 다이(22) 사이에 형성되는 슬롯 홀(23)의 측면을 실링하여, 진공 챔버(3)에 부압(V)을 형성 가능하게 한다. 제1 탄성부재(42)는 사이드 실링 부재(41)와 측판(31) 사이에 제공되어, 사이드 실링 부재(41)를 탄성적으로 지지한다. 따라서 사이드 실링 부재(41)는 코팅 롤(1)에 항상 밀착된다.
측판(31)은 변형되는 사이드 실링 부재(41)를 지지하면서 사이드 실링 부재(41)와 실링 구조를 형성하도록 제1 수용실(311)과 내측 가이드(312)를 포함한다. 제1 수용실(311)은 측판(31)에서 코팅 롤(1)을 향하는 방향으로 개방되어 제1 탄성부재(42)를 수용한다. 내측 가이드(312)는 제1 수용실(311)의 양측을 설정하여 사이드 실링 부재(41) 변형시 사이드 실링 부재(41)를 지지 및 안내한다.
사이드 실링 부재(41)는 코팅 롤(1)에 밀착되면서 측판(31)과 실링 구조를 형성하도록 밀착부(411)와 외측 가이드(412) 및 돌기(413)를 포함한다. 밀착부(411)는 설정된 폭(W)으로 코팅 롤(1)에 밀착된다. 외측 가이드(412)는 밀착부(411) 폭(W)의 양측에서 코팅 롤(1)의 반대측으로 돌출 형성되어, 측판(31)의 내측 가이드(312)를 수용한다. 외측 가이드(412)와 내측 가이드(312)의 접촉 면이 사이드 실링 부재(41)와 측판(31) 사이를 실링한다. 돌기(413)는 밀착부(411)의 중앙에서 외측 가이드(412) 사이로 돌출 형성되어 측판(31)의 제1 수용실(311)에 삽입되어 제1 탄성부재(42)에 지지된다.
측판(31)의 내측 가이드(312)와 사이드 실링 부재(41)의 외측 가이드(412) 및 돌기(413)는 코팅 롤(1)을 덮는 영역에 걸쳐 길게 형성된다. 코팅 롤(1)과 밀착부(411) 사이에 설정되는 압력에 따라 제1 탄성부재(42)는 압축 또는 팽창되면서 실링 구조를 유지한다.
사이드 실링부(4)는 제1 가이드 핀(43)을 더 포함한다. 제1 가이드 핀(43)은 외측 가이드(412)에 형성되는 제1 슬롯 홀(414)에 걸쳐져서 내측 가이드(312)에 체결된다. 따라서 코팅 롤(1)과 밀착부(411) 사이의 압력이 약화되어 제1 탄성부재(42)가 팽창하는 경우, 사이드 실링 부재(41)가 측판(31)으로부터 완전히 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
사이드 실링 부재(41)는 테프론 또는 실리콘으로 형성되어 밀착되어 회전하는 코팅 롤(1)의 표면을 보호한다. 제1 탄성부재(42)는 고무, 실리콘 또는 스프링으로 형성될 수 있다. 제1 탄성부재(42)는 측판(31)에서 사이드 실링 부재(41)를 밀어 올리고, 제1 가이드 핀(43)은 측판(31)에서 사이드 실링 부재(41)의 승강을 제한한다.
도6은 도1 센터 실링부의 정면도이다. 도6을 참조하면, 사이드 실링부(4)는 코팅 롤(1)의 양측에 형성되고, 센터 실링부(5)는 사이드 실링부(4) 사이에 형성되어 코팅 롤(1)의 길이(L) 방향(y축 방향)을 따라 배치된다.
도7은 도1의 Ⅶ-Ⅶ 선을 따라 자른 단면도이고, 도8은 도7 센터 실링 부재의 작동 상태도이다. 도7 및 도8을 참조하면, 센터 실링부(5)는 센터 실링 부재(51)와 제2 탄성부재(52)를 포함한다.
센터 실링 부재(51)는 코팅 롤(1)의 길이 방향(y축 방향)을 따라 코팅 롤(1)의 하면에 마주하여 부분적으로 밀착되어 코팅 롤(1)과 앞판(32) 사이를 실링한다. 코팅 롤(1)과 센터 실링 부재(51)가 서로 밀착되지 않고 마주하는 사이로 기개(S)가 진행된다(도6 참조). 이 부분에서는 센터 실링 부재(51)와 기재(S)가 밀착되어 실링을 형성한다. 기재(S) 양측에서 센터 실링 부재(51)가 코팅 롤(1)에 밀착되어 실링을 형성한다. 제2 탄성부재(52)는 센터 실링 부재(51)와 앞판(32) 사이에 제공되어, 센터 실링 부재(51)를 탄성적으로 지지한다. 따라서 센터 실링 부재(51)는 코팅 롤(1)과 일정한 간격을 유지하면서 또는 부분적으로 항상 밀착된다.
앞판(32)은 승강하는 센터 실링 부재(51)를 지지하면서 센터 실링 부재(51) 실링 구조를 형성하도록 제2 수용실(321)과 가이드(322)를 포함한다. 제2 수용실(321)은 앞판(32)에서 코팅 롤(1)을 향하여 개방되어 제2 탄성부재(52)를 수용한다. 가이드(322)는 제2 수용실(321)의 양측을 설정하여 센터 실링 부재(51) 승강시 센터 실링 부재(51)를 지지 및 안내한다.
센터 실링 부재(51)는 기재(S)를 개재하여 코팅 롤(1)에 밀착되면서 앞판(32)과 실링 구조를 형성하도록 밀착부(511)와 지지부(512)를 포함한다. 밀착부(511)는 기재(S) 및 코팅 롤(1)의 투입 안내를 위하여 일측을 경사면(515)으로 형성한다. 지지부(512)는 밀착부(511)에 고정되어 제2 수용실(321)에 삽입되어 제2 탄성부재(52)에 지지된다.
한편, 센터 실링 부재(51)는 코팅 롤(1)의 길이 방향(y축 방향) 양측에서 코팅 롤(1)을 향하여 돌출되는 지지 돌기(514)을 더 포함한다. 실질적으로 센터 실링 부재(51)는 지지 돌기(514)로 코팅 롤(1)을 지지한다. 따라서 지지 돌기(514) 사이의 센터 실링 부재(51)는 코팅 롤(1)에 감기어 공급되는 기재(S)의 공급 통로를 형성한다.
센터 실링부(5)는 제2 가이드 핀(53)을 더 포함한다. 제3 가이드 핀(53)은 가이드(322)에 형성되는 제2 슬롯 홀(513)에 걸쳐져서 지지부(512)에 체결된다. 따라서 코팅 롤(1)과 밀착부(511) 사이 또는 코팅 롤(1)과 지지돌기(514) 사이의 압력이 약화되어 제2 탄성부재(52)가 팽창하는 경우, 센터 실링 부재(51)가 앞판(32)으로부터 완전히 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
밀착부(511)는 테프론 또는 실리콘으로 형성되어 코팅 롤(1)의 표면을 보호한다. 제2 탄성부재(52)는 고무, 실리콘 또는 스프링으로 형성될 수 있다.
도9는 도1의 활물질 코팅 장치를 사용하여 활물질을 코팅하는 상태도이다. 도9를 참조하면, 진공 챔버(3)에 사이드 실링부(4)와 센터 실링부(5)를 구비함에 따라 슬롯 다이(2)의 슬롯 홀(23)로 토출되는 슬러리 상태의 활물질은 아래에서 위로 진행하는 기재(S)에 코팅된다. 이때, 진공 챔버(3)에 형성된 부압(V)은 코팅 비드(B)의 상류에 작용하여 코팅 비드(B)를 아래로 당겨줌으로써 기재(S)에 코팅되는 활물질의 코팅 비드(B)은 안정된 상태를 유지하여, 고품질의 코팅을 구현한다.
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 : 코팅 롤 2 : 슬롯 다이
3 : 진공 챔버 4 : 사이드 실링부
5 : 센터 실링부 6 : 브래킷
21 : 하부 다이 22 : 상부 다이
23 : 슬롯 홀 31 : 측판
32 : 앞판 33 : 분리판
41 : 사이드 실링 부재 42, 52 : 제1, 제2 탄성부재
43, 53 : 제1, 제2 가이드 핀 51 : 센터 실링 부재
61 : 회전축 311, 321 : 제1, 제2 수용실
312 : 내측 가이드 322 : 가이드
411, 511 : 밀착부 412 : 외측 가이드
413 : 돌기 414, 513 : 제1, 제2 슬롯 홀
512 : 지지부 514 : 지지 돌기
B : 코팅 비드 C : 코팅 간격
D, L : 직경, 길이 S : 기재
W : 폭 θ : 각도
LD : 토출 방향선 LD1, LD2 : 제1, 제2 토출 방향선
TL : 접선

Claims (16)

  1. 이차 전지의 전극판을 형성하는 기재를 진행시키는 코팅 롤;
    상기 코팅 롤의 일측에 제공되어 슬롯 홀과 상기 기재 사이에 코팅 간격을 설정하고 슬러리 상태로 압송되는 활물질을 상기 슬롯 홀로 토출하여 상기 기재에 코팅하는 슬롯 다이;
    상기 슬롯 다이의 상기 슬롯 홀 일측에 장착되어 상기 코팅 롤의 원주 방향에 대한 일부를 감싸고 상기 기재에 코팅되는 상기 활물질의 코팅 비드에 부압을 작용시키는 진공 챔버;
    상기 진공 챔버의 양측에서 상기 진공 챔버와 상기 코팅 롤 사이를 실링하는 사이드 실링부들; 및
    상기 사이드 실링부들 사이에서 상기 진공 챔버와 상기 코팅 롤 사이를 실링하는 센터 실링부를 포함하는 활물질 코팅 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 코팅 롤을 향하여 상기 슬롯 다이를 전진/후진하고 상기 코팅 롤의 표면에 대한 각도를 조절하도록 상기 슬롯 다이를 장착하는 브래킷을 더 포함하는 활물질 코팅 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 진공 챔버는,
    내부에 상기 코팅 롤의 길이 방향을 따라 설치되어 상기 기재를 따라 흘러내리는 활물질을 하부로 유도하는 분리판을 더 포함하는 활물질 코팅 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 사이드 실링부는,
    상기 코팅 롤의 곡률에 따라 상기 코팅 롤에 밀착되는 사이드 실링 부재, 및
    상기 사이드 실링 부재와 상기 진공 챔버 사이에 제공되어, 상기 사이드 실링 부재를 탄성적으로 지지하는 제1 탄성부재를 포함하는 활물질 코팅 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 사이드 실링 부재는 테프론 및 실리콘 중 하나로 형성되는 활물질 코팅 장치.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 탄성부재는 스프링, 고무 및 실리콘 중 하나로 형성되는 활물질 코팅 장치.
  7. 제4 항에 있어서,
    상기 진공 챔버는,
    상기 사이드 실링부에 마주하는 측판을 가지며,
    상기 측판은,
    일측으로 개방되어 상기 제1 탄성부재를 수용하는 제1 수용실, 및
    상기 제1 수용실의 양측을 설정하여 상기 사이드 실링 부재 변형시 상기 사이드 실링 부재를 지지 및 안내하는 내측 가이드를 포함하는 활물질 코팅 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 사이드 실링 부재는,
    상기 코팅 롤에 밀착되는 밀착부,
    상기 밀착부의 양측에서 상기 코팅 롤 반대측으로 돌출 형성되어, 상기 내측 가이드를 수용하는 외측 가이드, 및
    상기 밀착부에서 상기 외측 가이드 사이로 돌출 형성되어 상기 제1 수용실에 삽입되어 상기 제1 탄성부재에 지지되는 돌기를 포함하는 활물질 코팅 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 사이드 실링부는
    상기 외측 가이드에 형성되는 제1 슬롯 홀에 걸쳐져서 상기 내측 가이드에 체결되는 제1 가이드 핀을 더 포함하는 활물질 코팅 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 센터 실링부는,
    상기 코팅 롤의 길이 방향을 따라 상기 코팅 롤에 마주하고 부분적으로 밀착되는 센터 실링 부재, 및
    상기 센터 실링 부재와 상기 진공 챔버 사이에 제공되어 상기 센터 실링 부재를 탄성적으로 지지하는 제2 탄성부재를 포함하는 활물질 코팅 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 제2 탄성부재는 스프링, 고무 및 실리콘 중 하나로 형성되는 활물질 코팅 장치.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 진공 챔버는,
    상기 센터 실링부에 마주하는 앞판을 가지며,
    상기 앞판은
    일측으로 개방되어 상기 제2 탄성부재를 수용하는 제2 수용실, 및
    상기 제2 수용실의 양측을 설정하여 상기 센터 실링 부재 승강시 상기 센터 실링 부재를 지지 및 안내하는 가이드를 포함하는 활물질 코팅 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 센터 실링 부재는,
    상기 코팅 롤에 마주하여 부분적으로 밀착되는 밀착부,
    상기 밀착부에 고정 형성되어 상기 제2 수용실에 삽입되어 상기 제2 탄성부재에 지지되는 지지부를 포함하는 활물질 코팅 장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 밀착부는 테프론 및 실리콘 중 하나로 형성되는 활물질 코팅 장치.
  15. 제13 항에 있어서,
    상기 센터 실링부는
    상기 가이드에 형성되는 제2 슬롯 홀에 걸쳐져서 상기 지지부에 체결되는 제2 가이드 핀을 더 포함하는 활물질 코팅 장치.
  16. 제10 항에 있어서,
    상기 센터 실링 부재는,
    상기 코팅 롤의 길이 방향 양측에서 돌출되어 상기 코팅 롤에 밀착/지지되는 지지 돌기를 포함하는 활물질 코팅 장치.
KR1020100063963A 2010-07-02 2010-07-02 활물질 코팅 장치 KR101212201B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100063963A KR101212201B1 (ko) 2010-07-02 2010-07-02 활물질 코팅 장치
CN201110183653.4A CN102310026B (zh) 2010-07-02 2011-07-01 活性材料涂覆装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100063963A KR101212201B1 (ko) 2010-07-02 2010-07-02 활물질 코팅 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120003217A true KR20120003217A (ko) 2012-01-10
KR101212201B1 KR101212201B1 (ko) 2012-12-13

Family

ID=45423814

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100063963A KR101212201B1 (ko) 2010-07-02 2010-07-02 활물질 코팅 장치

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101212201B1 (ko)
CN (1) CN102310026B (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013157902A1 (ko) * 2012-04-20 2013-10-24 주식회사 엘지화학 세퍼레이터의 제조방법, 이로부터 형성된 세퍼레이터 및 이를 포함하는 전기화학소자
KR101346091B1 (ko) * 2012-04-26 2013-12-31 (주)피엔티 원단 코팅 장치
KR102513856B1 (ko) * 2022-12-22 2023-03-24 넥스타테크놀로지 주식회사 전극 제조 장치
US11819876B2 (en) 2019-05-14 2023-11-21 Lg Energy Solution, Ltd. Slot die coating device having air vent
KR102612942B1 (ko) * 2023-03-20 2023-12-12 넥스타테크놀로지 주식회사 전극 제조 장치

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104384077B (zh) * 2014-11-12 2017-02-15 浙江龙旺纺织涂层有限公司 一种涂层面料用的涂料添加装置
KR101877101B1 (ko) 2015-07-28 2018-08-09 주식회사 엘지화학 전극 활물질 슬러리 코팅 장치 및 방법
CN113304956B (zh) * 2021-06-21 2022-09-20 深圳市曼恩斯特科技股份有限公司 一种真空负压涂布模头
KR20230067200A (ko) * 2021-11-09 2023-05-16 주식회사 엘지에너지솔루션 전극 코팅 장치 및 방법

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0655120A (ja) * 1992-08-05 1994-03-01 Konica Corp 塗布装置
EP0757596B1 (en) * 1994-04-29 2008-05-14 Minnesota Mining And Manufacturing Company Multiple layer and slide die coating method and apparatus
JP2007069142A (ja) * 2005-09-08 2007-03-22 Ricoh Co Ltd ダイ塗布装置およびダイ塗布方法
JP2008155164A (ja) * 2006-12-26 2008-07-10 Konica Minolta Opto Inc 塗布装置、塗布物の生産方法、光学用フィルム及び反射防止フィルム
US9138771B2 (en) * 2008-05-19 2015-09-22 E I Du Pont De Nemours And Company Apparatus and method for solution coating thin layers

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013157902A1 (ko) * 2012-04-20 2013-10-24 주식회사 엘지화학 세퍼레이터의 제조방법, 이로부터 형성된 세퍼레이터 및 이를 포함하는 전기화학소자
KR101488829B1 (ko) * 2012-04-20 2015-02-04 주식회사 엘지화학 세퍼레이터의 제조방법, 이로부터 형성된 세퍼레이터 및 이를 포함하는 전기화학소자
US9853268B2 (en) 2012-04-20 2017-12-26 Lg Chem, Ltd. Separator and electrochemical device having the same
KR101346091B1 (ko) * 2012-04-26 2013-12-31 (주)피엔티 원단 코팅 장치
US11819876B2 (en) 2019-05-14 2023-11-21 Lg Energy Solution, Ltd. Slot die coating device having air vent
KR102513856B1 (ko) * 2022-12-22 2023-03-24 넥스타테크놀로지 주식회사 전극 제조 장치
KR102612942B1 (ko) * 2023-03-20 2023-12-12 넥스타테크놀로지 주식회사 전극 제조 장치

Also Published As

Publication number Publication date
CN102310026B (zh) 2014-05-14
CN102310026A (zh) 2012-01-11
KR101212201B1 (ko) 2012-12-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101212201B1 (ko) 활물질 코팅 장치
KR101578247B1 (ko) 양면 도공 장치
JP5730553B2 (ja) 間欠塗工装置
KR101905902B1 (ko) 그라비아 도공장치
CN110102448B (zh) 涂装方法以及涂装装置
JP2007029789A (ja) 両面塗工基材の搬送装置
KR20140073956A (ko) 챔버의 구조가 개선된 슬롯 다이 및 이를 구비한 코팅장치
CN104759388A (zh) 涂布装置
US11764345B2 (en) Coating apparatus
EP0436172B1 (en) Coating apparatus
CN106335814A (zh) 胶带的粘附装置
JP7252364B2 (ja) 圧力調節部材を含む電極スラリーコーティング装置及び方法
WO2013187368A1 (ja) 塗工膜の剥離装置、二次電池用セパレータの製造装置、塗工膜の剥離方法、及び、二次電池用セパレータの製造方法
US20130220218A1 (en) Apparatus for applying coating liquid and coating bar
EP4098375A1 (en) Double-sided coating apparatus
KR102297840B1 (ko) 도공 장치 및 도공 방법
JPWO2009051036A1 (ja) 薄膜形成方法及び有機エレクトロニクス素子
WO2023190405A1 (ja) 塗布装置
JP2012202650A (ja) 乾燥装置、および処理装置
JP6586301B2 (ja) グラビア塗工装置
WO1995023031A1 (fr) Procede et dispositif de couchage intermittent
JP2004025003A (ja) 連続薄膜コーティング装置
EP4282538A1 (en) Both-sides coating apparatus
JP2019150750A (ja) 塗工方法および塗工装置
JP2018113215A (ja) 触媒インク塗布装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151123

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161115

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171121

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181119

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191203

Year of fee payment: 8