KR20170011249A - 절연된 전극층을 코팅하는 장치 - Google Patents

절연된 전극층을 코팅하는 장치 Download PDF

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KR20170011249A
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Abstract

웹(web) 상에 서로 이격되고 절연된 복수의 전극층을 코팅하는 장치가 개시된다. 개시된 장치는, 웹(web)을 끊김 없이 연속적으로 이송하는 웹 이송 유닛, 웹 상에 길이 방향으로 연장되고 서로 이격된 복수의 전극층이 적층되도록, 웹의 일 측면에 전극 물질을 도포하는 전극 물질 코팅 유닛, 및 복수의 전극층의 엣지(edge)를 감싸는 절연층이 형성되도록, 전극 물질의 엣지 부분에 절연 물질을 도포하는 절연 물질 코팅 유닛을 구비한다. 전극 물질이 경화되기 전에 절연 물질이 도포되도록, 절연 물질 코팅 유닛은 웹의 진행 방향을 따라 전극 물질 도포 유닛의 하류에 전극 물질 도포 유닛에 인접하여 배치된다. 절연 물질은, 전극 물질에 침투하여 혼합되지 않도록, 점성이 크고 빠르게 건조된다.

Description

절연된 전극층을 코팅하는 장치{Apparatus for coating insulated electrode layers on web}
본 발명은 웹(web) 상에 서로 이격되고 절연된 복수의 전극층을 코팅하는 장치에 관한 것이다.
예컨대, 연료 전지(fuel cell)의 막-전극 조립체(MEA: membrane-electrode assembly)는 전해질막과, 상기 전해질막의 양 측면에 접합되는 양극과 음극 전극층을 구비한다. 막-전극 조립체를 롤투롤 방식(roll-to-roll type)으로 생산하는 경우에, 전해질막 상에 서로 이격된 복수의 전극층에 대응되는 활물질액을 도포하고 경화하는 방법을 적용하거나, 이형 필름 상에 서로 이격된 복수의 전극층에 대응되는 활물질액을 도포하고 경화한 후 전해질막에 전사(傳寫)하는 방법을 적용할 수도 있다.
그런데, 롤투롤 생산 과정이나, 보관 운송 과정에서 상기 전극층을 형성하는 활물질의 일부가 분리되거나 파손되어 연료 전지의 성능 저하를 유발할 수도 있고, 이격된 다른 전극층과의 단락(short circuit)으로 폭발을 야기할 수도 있다. 따라서, 전극층을 인접 이격된 다른 전극층과 확실하게 절연되도록 처리할 방안이 요구된다.
대한민국 등록특허공보 제10-0493991호
본 발명은, 웹(web) 상에 서로 이격된 복수의 전극층과, 각 전극층의 엣지(edge)를 감싸는 절연층을 약간의 시간차를 두고 거의 동시에 롤투롤(roll-to-roll) 방식으로 연속적으로 코팅하는 장치를 제공한다.
또한 본 발명은,
본 발명은, 웹(web)을 끊김 없이 연속적으로 이송하는 웹 이송 유닛, 상기 웹 상에 길이 방향으로 연장되고 서로 이격된 복수의 전극층이 적층되도록, 상기 웹의 일 측면에 전극 물질을 도포하는 전극 물질 코팅 유닛, 및 상기 복수의 전극층의 엣지(edge)를 감싸는 절연층이 형성되도록, 상기 전극 물질의 엣지 부분에 절연 물질을 도포하는 절연 물질 코팅 유닛을 구비하고, 상기 절연 물질 코팅 유닛은, 상기 전극 물질 코팅 유닛에 지지되고, 상기 웹의 폭 방향으로 연장된 지지 가이드, 및 상기 웹의 폭 방향과 평행하게 위치 조정 가능하게 상기 지지 가이드에 지지된 슬롯 다이(slot die)를 구비하고, 상기 절연 물질은, 상기 전극 물질에 침투하여 혼합되지 않도록, 점성이 크고 빠르게 건조되는, 절연된 전극층을 코팅하는 장치를 제공한다.
웹(web)을 끊김 없이 연속적으로 이송하는 웹 이송 유닛, 상기 웹 상에 길이 방향으로 연장되고 서로 이격된 복수의 전극층이 적층되도록, 상기 웹의 일 측면에 전극 물질을 도포하는 전극 물질 코팅 유닛, 및 상기 복수의 전극층의 엣지(edge)를 감싸는 절연층이 형성되도록, 상기 전극 물질의 엣지 부분에 절연 물질을 도포하는 절연 물질 코팅 유닛을 구비하고, 상기 전극 물질이 경화되기 전에 상기 절연 물질이 도포되도록, 상기 절연 물질 코팅 유닛은 상기 웹의 진행 방향을 따라 상기 전극 물질 도포 유닛의 하류에 상기 전극 물질 도포 유닛에 인접하여 배치되고, 상기 절연 물질은, 상기 전극 물질에 침투하여 혼합되지 않도록, 점성이 크고 빠르게 건조되는, 절연된 전극층을 코팅하는 장치를 제공한다.
상기 절연 물질 코팅 유닛은 상기 전극 물질 코팅 유닛에 지지되고, 상기 웹 이송 유닛은 상기 웹을 롤투롤(roll-to-roll) 방식으로 이송하며, 상기 웹 이송 유닛은 상기 도포되는 전극 물질 및 절연 물질에 의해 상기 웹이 처지지 않도록 상기 웹을 지지하는 지지 롤러를 포함할 수 있다.
상기 전극 물질 코팅 유닛은 상기 전극층의 개수에 대응되는 개수의 슬롯 다이 또는 그라비아 롤러를 구비할 수 있다.
상기 절연 물질 코팅 유닛은 복수의 슬롯 다이를 구비할 수 있다.
상기 복수의 슬롯 다이 중 적어도 하나는, 상기 복수의 전극층 중 하나의 전극층의 좌측 및 우측 엣지 부분 중에서 하나의 엣지 부분에 0.5 내지 2mm 폭의 절연 물질을 도포하여 상기 엣지 부분을 감쌀 수 있다.
상기 복수의 슬롯 다이 중 적어도 하나는, 인접한 한 쌍의 상기 전극층 중에서 하나의 전극층의 좌측 엣지 부분과 다른 하나의 전극층의 우측 엣지 부분에 동시에 0.5 내지 2mm 폭의 절연 물질을 도포하여 상기 좌측 엣지 부분과 상기 우측 엣지 부분을 각각 감쌀 수 있다.
상기 복수의 슬롯 다이 중 적어도 하나는, 인접한 한 쌍의 상기 전극층 사이에 절연 물질을 도포하여 상기 인접한 한 쌍의 전극층 사이의 웹의 일 측면을 노출되지 않게 상기 절연 물질로 덮을 수 있다.
본 발명에 의하면, 웹(web) 상에 서로 이격된 복수의 전극층과, 각 전극층의 엣지(edge)를 감싸는 절연층을 롤투롤 방식으로 연속적으로 코팅할 수 있으므로, 전극층을 구성하는 활물질의 분리나 파손으로 인한 연료 전지의 성능 저하 및 단락으로 인한 사고를 예방할 수 있으며, 전극층이 적층된 웹을 안전하게 접어서 보관 및 운반할 수 있다.
본 발명에 의하면, 절연층 형성을 위해 절연 물질을 도포하는 유닛을, 전극층 형성을 위해 전극 물질을 도포하는 유닛에 지지되도록 설치할 수 있어, 장치를 단순하고 콤팩트(compact)하게 구성할 수 있고, 작업 라인(line)을 짧게 설계할 수 있으며, 장치의 설치 공간을 줄일 수 있다.
또한, 엣지 부분의 손상이나 단선을 방지하기 위하여 수작업으로 엣지 부분에 절연 테이프를 붙이지 않아도 되므로, 작업 속도와 생산성이 향상되고, 생산 원가가 절감된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른, 절연된 전극층을 코팅하는 장치를 도시한 구성도이다.
도 2는 도 1의 절연 물질 코팅 유닛을 도시한 평면도이고, 도 3은 도 2의 절연 물질 코팅 유닛의 제1 변형예를 도시한 평면도이다.
도 4는 도 2 및 도 3의 절연 물질 코팅 유닛을 통과한 웹(web)을 도시한 사시도이다.
도 5는 도 2의 절연 물질 코팅 유닛의 제2 변형예를 도시한 평면도이고, 도 6은 도 5의 절연 물질 코팅 유닛을 통과한 웹(web)을 도시한 사시도이다.
도 7은 도 2의 절연 물질 코팅 유닛의 제3 변형예를 도시한 평면도이고, 도 8은 도 7의 절연 물질 코팅 유닛을 통과한 웹(web)을 도시한 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른, 절연된 전극층을 코팅하는 장치를 상세하게 설명한다. 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자 또는 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른, 절연된 전극층을 코팅하는 장치를 도시한 구성도이고, 도 2는 도 1의 절연 물질 코팅 유닛을 도시한 평면도이고, 도 3은 도 2의 절연 물질 코팅 유닛의 제1 변형예를 도시한 평면도이며, 도 4는 도 2 및 도 3의 절연 물질 코팅 유닛을 통과한 웹(web)을 도시한 사시도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른, 절연된 전극층을 코팅하는 장치(10)는 웹(web)(2)의 일 측면에 웹(2)이 이송되는 방향, 즉 웹(2)의 길이 방향으로 연장된 복수의 전극층(4A)과, 각 전극층(4A)의 좌측 엣지(41)와 우측 엣지(42)를 감싸는 절연층(6A, 6B)을 적층 형성하기 위하여, 전극 물질과 절연 물질을 약간의 시간차를 두고 도포하는 작업을 수행한다. 상기 웹(2)에 도포된 전극 물질과 절연 물질은 경화 유닛(미도시)을 통과하면서 예를 들어, 열에 의해 건조 경화되어 전극층(4A)과 절연층(6A, 6B)이 된다.
절연된 전극층을 코팅하는 장치(10)는 웹(2)을 끊김 없이 연속적으로 이송하는 웹 이송 유닛과, 상기 웹(2)의 일 측면에 전극층(4A)으로 경화될 전극 물질을 도포하는 전극 물질 코팅 유닛과, 상기 도포된 전극 물질의 좌측 엣지(41)와 우측 엣지(42) 부분에 절연 물질을 도포하는 절연 물질 코팅 유닛(20A)을 구비한다. 상기 좌측 엣지(41) 부분에 도포된 절연 물질은 경화되어 좌측 엣지 절연층(6A)이 되고, 상기 우측 엣지(42) 부분에 도포된 절연 물질은 경화되어 우측 엣지 절연층(6B)이 된다.
상기 웹 이송 유닛은 웹(2)을 롤투롤(roll-to-roll) 방식으로 이송하는 것으로, 도 1에 도시되진 않았으나, 롤(roll) 형태로 권취된 웹(2)을 풀어서 공급하는 웹 공급 롤러(미도시)와 전극층(4A)과 절연층(6A, 6B)이 형성된 웹(2)을 롤(roll) 형태로 감아 수거하는 웹 수거 롤러(미도시)를 구비한다. 또한, 상기 웹 이송 유닛은 웹(2)에 도포되는 전극 물질 및 절연 물질에 의해 웹(2)이 처지지 않도록 웹(2)을 지지하고, 웹(2)의 진행 방향을 전환시키는 지지 롤러(12)를 더 구비한다.
상기 전극 물질 코팅 유닛은 웹(2) 상에 적층될 전극층(4A)의 개수에 대응되는 개수의 전극 물질 슬롯 다이(slot die)(15A)를 구비한다. 상기 복수의 전극 물질 슬롯 다이(15A)는 지지 롤러(12)와 마주보도록 배치되고, 웹(2)의 폭 방향, 즉 X축과 평행한 방향으로 일렬로 배치된다. 복수의 전극 물질 슬롯 다이(15A) 간의 이격 거리만큼 복수의 전극층(4A) 사이가 이격된다. 한편, 상기 전극 물질 코팅 유닛은 슬롯 다이(15A)를 구비한 구성에 한정되는 것은 아니며, 슬롯 다이(15A)를 대체하여 그라비아 롤러(gravure roller)를 구비하여 전극 물질을 웹(2)에 도포할 수도 있다.
상기 절연 물질 도포 유닛은, 전극 물질 슬롯 다이(15A)에 의해 도포된 전극 물질이 경화되기 전에 절연 물질이 도포되도록 웹(2)의 진행 방향을 따라 전극 물질 도포 유닛의 하류에 상기 전극 물질 도포 유닛에 인접하여 배치된다. 절연 물질 도포 유닛은 복수의 전극 물질 슬롯 다이(15A) 위에 웹(2)의 폭 방향과 평행하게 연장된 지지 가이드(17)와, 상기 지지 가이드(17)에 지지된 복수의 절연 물질 슬롯 다이(21)를 구비한다. 상기 복수의 절연 물질 슬롯 다이(21)는 모두 같은 종류의 슬롯 다이(21)로서 이하에서 `제1 슬롯 다이` 라고 칭한다. 상기 지지 가이드(17)는 상기 복수의 전극 물질 슬롯 다이(15A)에 지지될 수도 있고, 상기 복수의 전극 물질 슬롯 다이(15A)와 약간 이격되어 위에 배치될 수도 있다.
복수의 제1 슬롯 다이(21)는 상기 지지 가이드(17)에 지지되며, 웹(2)의 폭 방향과 평행하게 위치 조정 가능하도록 구성되어, 전극층(4A)의 엣지(41, 42) 부분에 정확하게 절연 물질이 유출되도록 정렬할 수 있다. 제1 슬롯 다이(21)는 웹(2)의 일 측면에 평행하게 도포된 3개의 전극층(4A)의 좌측 엣지(41)와 우측 엣지(42)를 합한 개수인 6개가 구비되어, 하나의 제1 슬롯 다이(21)가 하나의 엣지(41, 42)에 절연 물질을 도포한다. 복수의 제1 슬롯 다이(21) 각각은 전단부에 절연 물질이 유출되는 유량의 폭(W1)을 제한하는 노즐(nozzle)(23)을 구비한다. 상기 노즐(23)은 제1 슬롯 다이(21) 본체에 탈착 가능하게 결합되며, 결합되는 노즐(23)의 규격에 따라서 예컨대, 0.5 내지 2mm 중의 특정 값의 유량 폭(W1)으로 절연 물질이 유출되어 엣지(41, 42)를 감싸게 된다.
전극 물질이 웹(2)에 도포된 후 약간의 시간차를 두고 거의 동시에 절연 물질이 엣지(41, 42) 부분에 다시 도포되기 때문에 전극 물질이 경화되기 전에 절연 물질이 전극 물질 위에 도포되게 된다. 이때 절연 물질이 전극 물질에 침투하여 혼합되지 않도록, 절연 물질은 점성이 크고, 빠르게 건조되는 특성을 갖는다.
도 4의 형태로 웹(2) 상에 도포되고 경화되어 형성된 전극층(4A)과 절연층(6A, 6B)은, 엣지(41, 42) 부분에서 전극 물질이 절연 물질에 감싸여 있어 엣지(41, 42) 부분에서 전극 물질의 분리나 파손으로 인한 연료 전지의 성능 저하 및 단락으로 인한 사고를 예방할 수 있다. 또한, 인접한 전극층(4A) 사이의 웹(2) 부분을 접는 방법으로, 전극층(4A)의 손상이나 단락의 염려 없이 전극층(4A)이 적층된 웹(2)을 안전하게 접어서 부피를 줄여 보관 및 운반할 수 있다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 제1 변형예에 따른 절연 물질 코팅 유닛(20B)은 도 2에 도시된 절연 물질 코팅 유닛(20A)을 대체하여 도 1의 절연된 전극층을 코팅하는 장치(10)에 구비될 수 있는 것으로, 2개의 제1 슬롯 다이(21)와 2개의 제2 슬롯 다이(26)를 구비한다. 상기 2개의 제1 슬롯 다이(21)는 웹(2)의 좌측 엣지에 가장 가까운 전극층(4A)의 좌측 엣지(41) 및 웹(2)의 우측 엣지에 가장 가까운 전극층(4A)의 우측 엣지(42) 부분에 각각 절연 물질을 도포한다. 상기 제1 슬롯 다이(21)는 도 2를 참조하여 설명한 바 있으므로 중복된 설명을 생략한다.
상기 2개의 제2 슬롯 다이(26) 중 하나의 제2 슬롯 다이(26)는 웹(2)의 우측 엣지에 가장 가까운 전극층(4A)의 좌측 엣지(41) 부분과 웹(2)의 중간에 배치된 전극층(4A)의 우측 엣지(42) 부분에 절연층(6A, 6B)이 형성되도록 절연 물질을 도포하고, 다른 하나의 제2 슬롯 다이(26)는 웹(2)의 좌측 엣지에 가장 가까운 전극층(4A)의 우측 엣지(42) 부분과 웹(2)의 중간에 배치된 전극층(4A)의 좌측 엣지(42) 부분에 절연층(6A, 6B)이 형성되도록 절연 물질을 도포한다.
한 쌍의 제2 슬롯 다이(26)는 지지 가이드(17)에 지지되며, 웹(2)의 폭 방향과 평행하게 위치 조정 가능하도록 구성되어, 전극층(4A)의 엣지(41, 42) 부분에 정확하게 절연 물질이 유출되도록 정렬할 수 있다. 한 쌍의 제2 슬롯 다이(26) 각각은 전단부에 절연 물질이 유출되는 유량의 폭(W2)을 제한하는 노즐(28, 29)을 한 쌍씩 구비한다. 상기 한 쌍의 노즐(28, 29) 중 하나의 노즐(29)은 제2 슬롯 다이(26) 본체에 수용된 절연 물질이 인접한 한 쌍의 전극층(4A) 중 우측에 배치되는 전극층(4A)의 좌측 엣지(41)로 유출되도록 안내하고, 다른 하나의 노즐(28)은 제2 슬롯 다이(26) 본체에 수용된 절연 물질이 인접한 한 쌍의 전극층(4A) 중 좌측에 배치되는 전극층(4A)의 우측 엣지(42)로 유출되도록 안내한다. 상기 한 쌍의 노즐(28, 29)은 제2 슬롯 다이(26) 본체에 탈착 가능하게 결합되며, 결합되는 노즐(28, 29)의 규격에 따라서 예컨대, 0.5 내지 2mm 중의 특정 값의 유량 폭(W2)으로 절연 물질이 유출되어 엣지(41, 42)를 감싸게 된다.
도 5는 도 2의 절연 물질 코팅 유닛의 제2 변형예를 도시한 평면도이고, 도 6은 도 5의 절연 물질 코팅 유닛을 통과한 웹(web)을 도시한 사시도이다. 도 5 및 도 6을 함께 참조하면, 본 발명의 제2 변형예에 따른 절연 물질 코팅 유닛(20C)은 도 2에 도시된 절연 물질 코팅 유닛(20A)을 대체하여 도 1의 절연된 전극층을 코팅하는 장치(10)에 구비될 수 있는 것으로, 2개의 제1 슬롯 다이(21)와 하나의 제3 슬롯 다이(31)를 구비한다. 상기 웹(2)에는 웹(2)의 길이 방향으로 연장되고 이격된 한 쌍의 전극층(4B)이 형성된다. 상기 한 쌍의 전극층(4B)은 도 3 및 도 4에 도시된 전극층(4A)보다 웹(2)의 폭 방향으로 더 넓은 전극층으로, 도 2에 도시된 전극 물질 슬롯 다이(15A)보다 웹(2)의 폭 방향으로 더 길게 확장된 전극 물질 슬롯 다이(15B)에 의해 도포되는 전극 물질에 의해 형성된다. 상기 2개의 제1 슬롯 다이(21)는 웹(2)의 좌측 엣지에 보다 가까운 전극층(4B)의 좌측 엣지(45) 및 웹(2)의 우측 엣지에 보다 가까운 전극층(4B)의 우측 엣지(46) 부분에 절연층(6A, 6B)이 형성되도록 각각 절연 물질을 도포한다. 상기 제1 슬롯 다이(21)는 도 2를 참조하여 설명한 바 있으므로 중복된 설명을 생략한다.
상기 제3 슬롯 다이(31)는 웹(2)의 우측 엣지에 보다 가까운 전극층(4B)의 좌측 엣지(45) 부분과 웹(2)의 좌측 엣지에 보다 가까운 전극층(4B)의 우측 엣지(46) 부분에 절연층(6A, 6B)이 형성되도록 절연 물질을 도포한다. 제3 슬롯 다이(31)는 지지 가이드(17)에 지지되며, 웹(2)의 폭 방향과 평행하게 위치 조정 가능하도록 구성되어, 전극층(4B)의 엣지(45, 46) 부분에 정확하게 절연 물질이 유출되도록 정렬할 수 있다. 제3 슬롯 다이(31)는 전단부에 절연 물질이 유출되는 유량의 폭(W3)을 제한하는 한 쌍의 노즐(33, 34)을 구비한다.
상기 한 쌍의 노즐(33, 34) 중 하나의 노즐(34)은 제3 슬롯 다이(31) 본체에 수용된 절연 물질이 한 쌍의 전극층(4B) 중 우측에 배치되는 전극층(4B)의 좌측 엣지(45)로 유출되도록 안내하고, 다른 하나의 노즐(33)은 제3 슬롯 다이(31) 본체에 수용된 절연 물질이 한 쌍의 전극층(4B) 중 좌측에 배치되는 전극층(4B)의 우측 엣지(46)로 유출되도록 안내한다.
상기 한 쌍의 노즐(33, 34)은 제3 슬롯 다이(31) 본체에 탈착 가능하게 결합되며, 결합되는 노즐(33, 34)의 규격에 따라서 예컨대, 0.5 내지 2mm 중의 특정 값의 유량 폭(W3)으로 절연 물질이 유출되어 엣지(45, 46)를 감싸게 된다. 상기 제3 슬롯 다이(31)는 도 3에 도시된 제2 슬롯 다이(26)와 구성이 유사하나, 제3 슬롯 다이(31)는 인접한 한 쌍의 전극층(4B) 사이의 간격이 상대적으로 좁을 때 적용되고, 제2 슬롯 다이(26)는 인접한 한 쌍의 전극층(4A) 사이의 간격이 상대적으로 넓을 때 적용될 수 있다.
도 7은 도 2의 절연 물질 코팅 유닛의 제3 변형예를 도시한 평면도이고, 도 8은 도 7의 절연 물질 코팅 유닛을 통과한 웹(web)을 도시한 사시도이다. 도 7 및 도 8을 함께 참조하면, 본 발명의 제3 변형예에 따른 절연 물질 코팅 유닛(20D)은 도 2에 도시된 절연 물질 코팅 유닛(20A)을 대체하여 도 1의 절연된 전극층을 코팅하는 장치(10)에 구비될 수 있는 것으로, 2개의 제1 슬롯 다이(21)와 하나의 제4 슬롯 다이(36)를 구비한다. 상기 웹(2)에는 웹(2)의 길이 방향으로 연장되고 이격된 한 쌍의 전극층(4B)이 형성된다. 상기 한 쌍의 전극층(4B)은 도 3 및 도 4에 도시된 전극층(4A)보다 웹(2)의 폭 방향으로 더 넓은 전극층으로, 도 2에 도시된 전극 물질 슬롯 다이(15A)보다 웹(2)의 폭 방향으로 더 길게 확장된 전극 물질 슬롯 다이(15B)에 의해 도포되는 전극 물질에 의해 형성된다. 상기 2개의 제1 슬롯 다이(21)는 웹(2)의 좌측 엣지에 보다 가까운 전극층(4B)의 좌측 엣지(45) 및 웹(2)의 우측 엣지에 보다 가까운 전극층(4B)의 우측 엣지(46) 부분에 각각 절연층(6A, 6B)이 형성되도록 절연 물질을 도포한다. 상기 제1 슬롯 다이(21)는 도 2를 참조하여 설명한 바 있으므로 중복된 설명을 생략한다.
상기 제4 슬롯 다이(36)는 인접한 한 쌍의 전극층(4B) 사이에 절연층(6C)이 형성되도록 절연 물질을 도포한다. 상기 절연층(6C)은 상기 인접한 한 쌍의 전극층(4B) 사이의 웹(2)의 일 측면이 노출되지 않게 빈틈 없이 절연 물질을 덮은 층이다. 제4 슬롯 다이(36)는 지지 가이드(17)에 지지되며, 웹(2)의 폭 방향과 평행하게 위치 조정 가능하도록 구성되어, 전극층(4B)의 엣지(45, 46) 부분을 포함하여 한 쌍의 전극층(4B) 사이의 부분을 빈틈 없이 절연 물질로 덮도록 정렬될 수 있다. 제4 슬롯 다이(36)는 전단부에 절연 물질이 유출되는 유량의 폭을 제한하는 노즐(38)을 구비하며, 상기 노즐(38)의 폭은 절연층(6C)의 폭에 대응된다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
2: 웹 4A,4B: 전극층
6A,6B,6C: 절연층 10: 절연된 전극층을 코팅하는 장치
12: 지지 롤러 15A,15B: 전극 물질 슬롯 다이
20A,20B,20C,20D: 절연 물질 코팅 유닛
21,26,31,36: 절연 물질 슬롯 다이

Claims (8)

  1. 웹(web)을 끊김 없이 연속적으로 이송하는 웹 이송 유닛;
    상기 웹 상에 길이 방향으로 연장되고 서로 이격된 복수의 전극층이 적층되도록, 상기 웹의 일 측면에 전극 물질을 도포하는 전극 물질 코팅 유닛; 및,
    상기 복수의 전극층의 엣지(edge)를 감싸는 절연층이 형성되도록, 상기 전극 물질의 엣지 부분에 절연 물질을 도포하는 절연 물질 코팅 유닛;을 구비하고,
    상기 절연 물질 코팅 유닛은, 상기 전극 물질 코팅 유닛에 지지되고, 상기 웹의 폭 방향으로 연장된 지지 가이드, 및 상기 웹의 폭 방향과 평행하게 위치 조정 가능하게 상기 지지 가이드에 지지된 슬롯 다이(slot die)를 구비하고,
    상기 절연 물질은, 상기 전극 물질에 침투하여 혼합되지 않도록, 점성이 크고 빠르게 건조되는 것을 특징으로 하는, 절연된 전극층을 코팅하는 장치.
  2. 웹(web)을 끊김 없이 연속적으로 이송하는 웹 이송 유닛;
    상기 웹 상에 길이 방향으로 연장되고 서로 이격된 복수의 전극층이 적층되도록, 상기 웹의 일 측면에 전극 물질을 도포하는 전극 물질 코팅 유닛; 및,
    상기 복수의 전극층의 엣지(edge)를 감싸는 절연층이 형성되도록, 상기 전극 물질의 엣지 부분에 절연 물질을 도포하는 절연 물질 코팅 유닛;을 구비하고,
    상기 전극 물질이 경화되기 전에 상기 절연 물질이 도포되도록, 상기 절연 물질 코팅 유닛은 상기 웹의 진행 방향을 따라 상기 전극 물질 도포 유닛의 하류에 상기 전극 물질 도포 유닛에 인접하여 배치되고,
    상기 절연 물질은, 상기 전극 물질에 침투하여 혼합되지 않도록, 점성이 크고 빠르게 건조되는 것을 특징으로 하는, 절연된 전극층을 코팅하는 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 절연 물질 코팅 유닛은 상기 전극 물질 코팅 유닛에 지지되고,
    상기 웹 이송 유닛은 상기 웹을 롤투롤(roll-to-roll) 방식으로 이송하며,
    상기 웹 이송 유닛은 상기 도포되는 전극 물질 및 절연 물질에 의해 상기 웹이 처지지 않도록 상기 웹을 지지하는 지지 롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는, 절연된 전극층을 코팅하는 장치.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 전극 물질 코팅 유닛은 상기 전극층의 개수에 대응되는 개수의 슬롯 다이 또는 그라비아 롤러를 구비하는 것을 특징으로 하는, 절연된 전극층을 코팅하는 장치.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 절연 물질 코팅 유닛은 복수의 슬롯 다이를 구비한 것을 특징으로 하는, 절연된 전극층을 코팅하는 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 복수의 슬롯 다이 중 적어도 하나는, 상기 복수의 전극층 중 하나의 전극층의 좌측 및 우측 엣지 부분 중에서 하나의 엣지 부분에 0.5 내지 2mm 폭의 절연 물질을 도포하여 상기 엣지 부분을 감싸는 것을 특징으로 하는, 절연된 전극층을 코팅하는 장치.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 복수의 슬롯 다이 중 적어도 하나는, 인접한 한 쌍의 상기 전극층 중에서 하나의 전극층의 좌측 엣지 부분과 다른 하나의 전극층의 우측 엣지 부분에 동시에 0.5 내지 2mm 폭의 절연 물질을 도포하여 상기 좌측 엣지 부분과 상기 우측 엣지 부분을 각각 감싸는 것을 특징으로 하는, 절연된 전극층을 코팅하는 장치.
  8. 제5 항에 있어서,
    상기 복수의 슬롯 다이 중 적어도 하나는, 인접한 한 쌍의 상기 전극층 사이에 절연 물질을 도포하여 상기 인접한 한 쌍의 전극층 사이의 웹의 일 측면을 노출되지 않게 상기 절연 물질로 덮는 것을 특징으로 하는, 절연된 전극층을 코팅하는 장치.
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