KR20170101025A - 집전체 코팅용 슬러리 제어 장치 및 이를 이용한 집전체 코팅 방법 - Google Patents

집전체 코팅용 슬러리 제어 장치 및 이를 이용한 집전체 코팅 방법 Download PDF

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홍문규
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Abstract

본 발명은 관 형상으로 이루어져 있고, 외부의 저장부에서 집전체 코팅용 슬러리를 공급받는 수용구가 구비되어 있는 본체; 본체의 일측에 위치하고, 본체로 유입된 집전체 코팅용 슬러리를 집전체 상으로 이동시키도록 구성되어 있는 공급관; 및 본체의 타측에 위치하고, 본체로 유입된 집전체 코팅용 슬러리의 일부를 다시 저장부로 이동시키도록 구성되어 있는 순환관; 을 포함하며, 공급관은 제 1 연결관을 통해 본체에 연결되어 있고, 순환관은 제 2 연결관을 통해 본체에 연결되어 있으며, 제 1 연결관 및 제 2 연결관의 일측 단부들에는 각각 제 1 개폐 부재 및 제 2 개폐 부재가 구비되고, 제 1 개폐 부재가 제 1 연결관을 폐쇄할 때 제 2 개폐 부재는 제 2 연결관을 개방시키고, 제 1 개폐 부재가 제 1 연결관을 개방할 때 제 2 개폐 부재는 제 2 연결관을 폐쇄시키도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 집전체 코팅용 슬러리 제어 장치를 제공한다.

Description

집전체 코팅용 슬러리 제어 장치 및 이를 이용한 집전체 코팅 방법 {Device for Control of Slurry to Be Coated on Current Collector and Coating Method of Current Collector Using the Same}
본 발명은 집전체 코팅용 슬러리 제어 장치 및 이를 이용한 집전체 코팅 방법에 관한 것이다.
최근, 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 충방전이 가능한 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그에 따라 다양한 요구에 부응할 수 있는 이차전지에 대한 많은 연구가 행해지고 있다. 또한, 이차전지는 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV), 플러그-인 하이브리드 전기자동차(Plug-In HEV) 등의 동력원으로서도 주목받고 있다.
따라서, 배터리 만으로 운행될 수 있는 전기자동차(EV), 배터리와 기존 엔진을 병용하는 하이브리드 전기자동차(HEV) 등이 개발되었고, 일부는 상용화되어 있다. EV, HEV 등의 동력원으로서의 이차전지는 주로 니켈 수소 금속(Ni-MH) 이차전지가 주로 사용되고 있지만, 최근에는 높은 에너지 밀도, 높은 방전 전압 및 출력 안정성의 리튬 이차전지를 사용하는 연구가 활발하게 진행되고 있으며, 일부 상용화 되어 있다.
이러한 리튬 이차전지는 양극/분리막/음극의 전극조립체가 전해질과 함께 밀폐된 용기에 내장되어 있는 구조로 이루어져 있다.
여기서, 전극은 이온의 교환을 통해서 전류를 발생시키는 데, 전극을 이루는 양극 및 음극은 금속으로 이루어진 집전체에 집전체 코팅용 슬러리 가 도포된 구조로 이루어진다.
구체적으로, 음극은 구리 또는 알루미늄 등으로 이루어진 집전체에 탄소계 활물질이 도포된 구조로 이루어지고, 양극은 알루미늄 등으로 이루어진 집전체에 LiCoO2, LiMnO2, LiNiO2 등으로 이루어진 활물질이 코팅된 구조로 이루어진다.
이 때, 이차전지의 출력을 극대화하기 위해서는 전극 활물질이 포함된 집전체 코팅용 슬러리를 집전체에 균일한 두께로 도포하는 것이 무엇보다도 중요하다.
이와 관련하여, 도 1에는 종래의 집전체 코팅용 슬러리 제어 장치가 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 상기 코터 헤드(2)는 노즐(22)을 통해 활물질 코팅액(8)을 배출하여 이송수단에 의해 이동되는 양음극 기재(4) 위로 일정한 두께로 도포하게 된다.
상기 활물질 코팅액(8)의 배출은 코터 헤드(2)에 마련된 셔터(24)의 개방에 따라 코터 헤드(2)의 하부에 노즐(22)이 형성될 때 이루어져 전극 기재(4)에 코팅부(42)를 형성하게 되며, 반대로 상기 셔터(24)가 폐쇄될 때는 활물질 코팅액(8)의 배출이 차단되어 전극 기재(4)에 미코팅부(44)를 형성하게 된다.
그러나, 이러한 종래의 코팅장치는 상기 코터 헤드(2)에 수용된 활물질 코팅액(8)이 대기중에 노출되는 구조였기 때문에 코팅시의 분출 압력을 대기압을 초과하는 정도로 조성해 줄 수 없어 일정속도 이상의 고속 코팅이 불가능하여 양산성이 낮은 문제점이 있었다.
또한, 종래의 코팅 장치는 전극 활물질이 포함된 집전체 코팅용 슬러리가 흘러나와 집전체에 코팅이 이루어지는 구조이므로 점도나 코팅 속도에 따른 이차전지의 집전체 코팅부에 코팅량 편차가 존재하는 문제 또한 있었다.
따라서, 이러한 문제를 해결하여, 집전체 코팅부 각각의 코팅량 편차를 줄이며, 고속 코팅이 가능한 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 이후 설명하는 바와 같이, 집전체 코팅용 슬러리 제어 장치가 특정한 구조를 갖는 제 1 개폐 부재 및 제 2 개폐 부재를 구비하는 경우, 집전체 코팅부 각각의 코팅량 편차를 줄이며, 집전체 코팅용 슬러리를 집전체에 균일한 간격으로 코팅이 가능함과 동시에 고속 코팅이 가능함을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
따라서, 본 발명에 따른 집전체 코팅용 슬러리 제어 장치는, 관 형상으로 이루어져 있고, 외부의 저장부에서 집전체 코팅용 슬러리를 공급받는 수용구가 구비되어 있는 본체;
상기 본체의 일측에 위치하고, 본체로 유입된 집전체 코팅용 슬러리를 집전체 상으로 이동시키도록 구성되어 있는 공급관; 및
상기 본체의 타측에 위치하고, 본체로 유입된 집전체 코팅용 슬러리의 일부를 다시 저장부로 이동시키도록 구성되어 있는 순환관; 을 포함하며,
상기 공급관은 제 1 연결관을 통해 본체에 연결되어 있고, 상기 순환관은 제 2 연결관을 통해 본체에 연결되어 있으며, 상기 제 1 연결관 및 제 2 연결관의 일측 단부들에는 각각 제 1 개폐 부재 및 제 2 개폐 부재가 구비되고,
상기 제 1 개폐 부재가 제 1 연결관을 폐쇄할 때 제 2 개폐 부재는 제 2 연결관을 개방시키고, 상기 제 1 개폐 부재가 제 1 연결관을 개방할 때 제 2 개폐 부재는 제 2 연결관을 폐쇄시키도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
이 때, 공급관, 순환관, 제 1 연결관 및 제 2 연결관은 관 형상으로 형성될 수 있으며, 각각의 직경은 사용되는 집전체 코팅용 슬러리의 고형분 함량, 점도 등의 성질 내지 압력 등에 의하여 설계자의 선택에 따라 변경될 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 제 1 개폐 부재는 제 1 연결관에 대면하는 제 1 단부 부위가 직경이 순차적으로 외향 감소하는 원추 형상으로 이루어져 있고, 제 1 연결관에 밀착하도록 인입된 제 1 위치에서 연결관을 폐쇄하며, 제 1 연결관에서 인출된 제 2 위치에서 연결관을 개방하도록 구성되어 있고;
제 2 개폐 부재는 제 2 연결관에 대면하는 제 1 단부 부위가 직경이 순차적으로 외향으로 감소하는 원추 형상으로 이루어져 있고, 제 2 연결관에 밀착하도록 인입된 제 3 위치에서 연결관을 폐쇄하며, 제 2 연결관에서 인출된 제 4 위치에서 연결관을 개방하도록 구성될 수 있다.
이 때, 제 1 위치 내지 제 4 위치와 관련하여, 예를 들어, 상기 제 1 개폐 부재가 제 1 연결관에 밀착하여 인입됨으로써 제 1 연결관에서 집전체 코팅용 슬러리가 토출되지 않도록 하는 상태일 때의 제 1 개폐 부재의 위치를 "제 1 위치"로 정의할 수 있다.
이와는 반대로, 상기 제 1 개폐 부재가 제 1 연결관에서 인출되어 제 1 연결관이 전부 개방된 상태, 다시 말하면, 제 1 연결관이 전부 개방되어 집전체 코팅용 슬러리가 장애물 없이 토출될 수 있는 상태일 때의 제 1 개폐 부재의 위치를 "제 2 위치"로 정의할 수 있다.
또한, 상기 제 1 개폐 부재의 제 1 위치에 대응되는 제 2 개폐 부재의 위치를 "제 3 위치"로 정의할 수 있으며, 제 2 위치에 대응되는 제 2 개폐 부재의 위치를 "제 4 위치"로 정의할 수 있다.
여기서, 상기 제 1 개폐 부재와 제 2 개폐 부재는 동일한 형상으로 형성될 수 있고, 동일한 원리로 작동될 수 있는 바, 이하, 동일한 내용에 대해서는 제 1 개폐 부재에 대하여만 설명하고, 제 2 개폐 부재에 대해서는 생략한다.
상기 원추 형상이란 원뿔 형태를 의미하는 것으로, 제 1 연결관에 대면하는 부위가 꼭지점이 되고, 이것이 제 1 연결관을 향하도록 원뿔이 뒤집어진 형상으로 형성될 수 있다.
이 때, 제 1 단부 부위를 뾰족하게 형성함으로써 제 1 개폐 부재가 이동시 공급관 및 순환관으로 유입되는 집전체 코팅용 슬러리와의 마찰을 줄일 수 있고, 이로 인해 제 1 개폐 부재에 걸리는 압력을 감소시켜 오작동을 방지함과 동시에 코팅부와 미코팅부를 균일한 간격으로 형성할 수 있다.
한편, 원추 형상으로 형성된 제 1 개폐 부재의 수평 방향 단면은 원 형상이며, 제 1 연결관을 향하여 점점 직경이 작아지는 형태이다.
이때, 제 1 개폐 부재의 수평 방향의 단면의 직경 중 가장 직경이 큰 부분을 적어도 제 1 연결관 단부 부위의 직경보다 더 크게 형성함으로써, 제 1 연결관을 개방 및 폐쇄하기 위한 제 1 개폐 부재가 제 1 연결관에 일부분만 인입되는 것만으로 제 1 연결관을 완전히 폐쇄시킬 수 있도록 할 수 있다.
한편, 상기 제 1 개폐 부재에서 제 1 연결관에 접하는 제 1 단부 부위와 제 2 개폐 부재에서 제 2 연결관에 접하는 제 1 단부 부위는 고무 소재로 형성될 수 있다.
이에 따라, 제 1 연결관 및 제 2 연결관과 접하는 제 1 단부 부위를 보호할 수 있다. 또한, 방수성 및 탄성을 갖는 고무 소재를 사용함으로써 제 1 개폐 부재 및 제 2 개폐 부재가 제 1 연결관 및 제 2 연결관을 폐쇄할 때, 집전체 코팅용 슬러리가 새어나오는 현상을 방지할 수 있는 고무 패킹과 같은 역할을 할 수 있다.
또 하나의 구체적인 예에서, 상기 제 1 개폐 부재는 제 1 연결관에 대향하는 제 2 단부 부위 역시 직경이 순차적으로 외향 감소하는 원추 형상으로 이루어져 있고, 상기 제 2 개폐 부재는 제 2 연결관에 대향하는 제 2 단부 부위 역시 직경이 순차적으로 외향 감소하는 원추 형상으로 이루어질 수 있다.
다시 말하면, 제 1 연결관의 연장 방향 또는 집전체 코팅용 슬러리의 유출 방향과 동일한 방향으로 꼭지점이 향하는 원뿔 형상으로 형성될 수 있다.
집전체에 코팅부를 형성하기 위해서는 제 1 개폐 부재는 제 1 위치에서 제 2 위치로 이동하게 되는데, 이 때, 제 2 단부를 원추 형상으로 형성함에 따라, 제 1 개폐 부재의 이동시에 제 2 단부 위의 집전체 코팅용 슬러리가 밀려 올라가는 양을 최소화할 수 있으며, 코팅 초기에 국부적으로 코팅량이 많은 부위가 생기는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 상세하게는, 제 1 개폐 부재 및 제 2 개폐 부재 각각은 2개 원추의 밑면을 각각 결합한 형태로 형성될 수 있다.
이에 따라, 상기 제 1 개폐 부재에서 원추 형상의 제 1 단부 부위와 제 2 단부 부위는 상호 대칭 구조를 가지며, 상기 제 2 개폐 부재에서 원추 형상의 제 1 단부 부위와 제 2 단부 부위는 상호 대칭 구조를 가질 수 있다.
또한, 이들의 직경은 동일하게 형성될 수도 있고, 필요에 따라서는 다르게 형성될 수 있으며, 이는 설계자가 선택적으로 설계할 수 있다.
이 때, 상기 제 1 개폐 부재는 제 1 단부 부위와 제 2 단부 부위 사이에 위치하는 중간부의 외경이 제 1 연결관의 내경보다 상대적으로 크고, 상기 제 2 개폐 부재는 제 1 단부 부위와 제 2 단부 부위 사이에 위치하는 중간부의 외경이 제 2 연결관의 내경보다 상대적으로 크게 형성될 수 있다.
한편, 상기 제 1 개폐 부재는 구동부와 연결되는 제 1 연결 부재를 더 포함하고 있고, 상기 제 2 개폐 부재는 구동부와 연결되는 제 2 연결 부재를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 구동부는 유압 실린더 또는 전기 모터일 수 있으며, 제 1 개폐 부재 및 제 2 개폐 부재를 이동시키는 수단이라면 어떠한 장치도 사용될 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
상세하게는, 상기 제 1 연결 부재는 제 1 연결관의 내부를 관통하여 제 1 단부 부위와 구동부를 연결하는 바(bar) 형상으로 이루어져 있고; 상기 제 2 연결 부재는 제 2 연결관의 내부를 관통하여 제 2 단부 부위와 구동부를 연결하는 바 형상으로 이루어져 있으며; 상기 구동부에 의해, 제 1 개폐 부재는 제 1 위치 또는 제 2 위치로 이동하고, 제 2 개폐 부재는 제 3 위치 또는 제 4 위치로 이동할 수 있다.
이 때, 상기 바 형상은 제 1 개폐 부재를 안정적으로 이동시키기 위하여 일정한 강성을 가질 수 있으며, 집전체 코팅용 슬러리의 이동을 방해하지 않을 정도의 얇은 두께로 형성될 수 있다.
한편, 상기 제 1 개폐 부재 및 제 2 개폐 부재는, 본체의 내부 측보다 집전체 코팅용 슬러리에 의한 압력이 상대적으로 작게 걸리는 공급관의 내부 및 순환관의 내부에 위치할 수 있다. 이에 따라, 제 1 개폐 부재 및 제 2 개폐 부재의 오작동을 방지할 수 있다.
물론, 제 1 개폐 부재 및 제 2 개폐 부재는 각각 공급관 및 순환관의 내부가 아닌 본체 내부 측에 위치할 수도 있으며, 이는 설계자의 선택에 따라 달라질 수 있다.
이러한 상기 제 1 개폐 부재는 공급관의 연장 방향을 따라 왕복 이동하고, 상기 제 2 개폐 부재는 순환관의 연장 방향을 따라 왕복 이동할 수 있다.
상세하게는, 제 1 개폐 부재는 제 1 위치에서 제 2 위치를 왕복 이동하며, 제 2 개폐 부재는 제 3 위치에서 제 4 위치를 왕복 이동할 수 있다. 구체적으로, 제 1 개폐 부재가 제 1 위치에 있을 때, 제 2 개폐 부재는 제 4 위치에 있도록 형성되며, 제 1 개폐 부재가 제 2 위치에 있을 때, 제 2 개폐 부재는 제 3 위치에 있도록 형성된다.
이에 따라, 제 1 개폐 부재가 제 1 연결관을 폐쇄할 때 제 2 개폐 부재는 제 2 연결관을 개방시키고, 제 1 개폐 부재가 제 1 연결관을 개방할 때 제 2 개폐 부재는 제 2 연결관을 폐쇄시킬 수 있다.
제 1 개폐 부재가 제 2 위치에 있고, 제 2 개폐 부재가 제 3 위치에 있을 때에는 저장부에서 공급된 집전체 코팅용 슬러리가 집전체로 공급되어 코팅부를 형성하며, 제 1 개폐 부재가 제 1 위치에 있고, 제 2 개폐 부재가 제 4 위치에 있을 때에는 저장부에서 공급된 집전체 코팅용 슬러리가 순환관을 따라 다시 저장부로 돌아오게 된다.
이와 같이, 제 1 개폐 부재 및 제 2 개폐 부재를 교대로 개폐하도록 함으로써 집전체 코팅용 슬러리로 인하여 본체에 인가되는 압력을 일정하게 유지할 수 있는 바, 공급관에서 배출되는 집전체 코팅용 슬러리를 일정하고 안정적으로 배출하여 집전체 상에 균일한 코팅부를 형성할 수 있다.
또한, 본 발명은 전술한 집전체 코팅용 슬러리 제어 장치를 이용하여 집전체를 코팅하는 방법으로서,
(a) 상기 저장부에서 집전체 코팅용 슬러리가 본체의 수용구로 유입되는 과정;
(b) 상기 제 1 개폐 부재가 개방되고 제 2 개폐 부재가 폐쇄되어, 집전체 코팅용 슬러리가 공급관으로 이동하고, 공급관으로부터 집전체 코팅용 슬러리를 공급받아 집전체 상에 코팅부를 형성하는 과정;
(c) 상기 제 1 개폐 부재가 폐쇄되고 제 2 개폐 부재가 개방되어, 집전체 코팅용 슬러리가 순환관으로 이동하고, 공급관으로부터의 집전체 코팅용 슬러리의 공급이 중단됨에 따라 집전체 상에 미코팅부를 형성하는 과정; 및
(d) 상기 과정(a) 내지 과정(c)가 반복되어, 집전체 상에 코팅부 및 미코팅부의 패턴을 형성하는 과정; 을 포함하는 집전체 코팅 방법을 제공한다.
이 때, 저장부와 본체의 수용구 사이에 공급 펌프를 구비할 수 있으며, 공급 펌프에 의하여 일정한 압력으로 집전체 코팅용 슬러리가 본체의 수용구로 유입될 수 있다.
전술한 바와 같이, 제 1 개폐 부재가 제 2 위치로 이동하고, 제 2 개폐 부재가 제 3 위치로 이동함에 따라, 제 1 연결관은 개방되고, 제 2 연결관은 폐쇄될 수 있다.
이 때, 제 1 연결관이 개방됨에 따라, 공급관으로 집전체 코팅용 슬러리가 이동하며, 공급관으로부터 집전체 코팅용 슬러리를 공급받아 집전체 상에 코팅부를 형성할 수 있다.
또한, 코팅부를 형성한 후, 제 1 개폐 부재가 제 1 위치로 이동하고 제 2 개폐 부재는 제 4 위치로 이동함에 따라, 집전체 코팅용 슬러리가 순환관을 거쳐 다시 저장부로 이동될 수 있다. 이 때, 제 1 연결관에서 공급관으로의 집전체 코팅용 슬러리의 공급이 중단됨에 따라 집전체 상에 미코팅부가 형성될 수 있다.
전술한 위 과정이 반복되며, 제 1 개폐 부재 및 제 2 개폐 부재가 서로 반대 방향으로 고속 이동함으로써 집전체 상에 코팅부와 미코팅부를 교대로 균일하게 형성할 수 있다.
한편, 본 발명은 또한, 또 하나의 예로서,
관 형상으로 이루어져 있고, 외부의 저장부에서 집전체 코팅용 슬러리를 공급받는 수용구가 구비되어 있는 본체; 및
상기 본체의 일측에 위치하고, 본체로 유입된 집전체 코팅용 슬러리를 집전체 상으로 이동시키도록 구성되어 있는 공급관; 을 포함하며,
상기 공급관은 제 3 연결관을 통해 본체에 연결되어 있고, 상기 제 3 연결관의 일측 단부에는 제 3 개폐 부재가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 집전체 코팅용 슬러리 제어 장치를 제공한다.
이 때, 상기 제 3 개폐 부재는 제 3 연결관에 대면하는 제 3 단부 부위가 직경이 순차적으로 외향 감소하는 원추 형상으로 이루어져 있고, 제 3 연결관에 밀착하도록 인입된 제 5 위치에서 연결관을 폐쇄하며, 제 3 연결관에서 인출된 제 6 위치에서 연결관을 개방하도록 구성될 수 있다.
이 때, 제 5 위치 및 제 6 위치와 관련하여, 예를 들어, 제 3 개폐 부재가 제 3 연결관에 밀착하여 인입됨으로써 제 3 연결관에서 집전체 코팅용 슬러리가 토출되지 않도록 하는 상태일 때의 제 3 개폐 부재의 위치를 "제 5 위치"로 정의할 수 있고, 이와는 반대로, 제 3 개폐 부재가 제 3 연결관에서 인출되어 제 3 연결관이 전부 개방된 상태, 다시 말하면, 제 3 연결관이 전부 개방되어 집전체 코팅용 슬러리가 장애물 없이 토출될 수 있는 상태일 때의 제 3 개폐 부재의 위치를 "제 6 위치"로 정의할 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 제 3 개폐 부재는 제 3 연결관에 대향하는 제 4 단부 부위 역시 직경이 순차적으로 외향 감소하는 원추 형상으로 이루어질 수 있다.
이 때, 상기 제 3 개폐 부재는 제 3 단부 부위와 제 4 단부 부위 사이에 위치하는 중간부의 외경이 제 3 연결관의 내경보다 상대적으로 크게 형성될 수 있다.
또한, 상기 제 3 개폐 부재에서 원추 형상의 제 3 단부 부위와 제 4 단부 부위는 상호 대칭 구조를 가질 수 있다.
더욱이, 상기 제 3 개폐 부재는 상기 제 1 개폐 부재에 대해 설명한 바와 같이, 공급관의 내부에 위치하고, 공급관의 연장 방향을 따라 왕복 이동할 수 있다.
제 3 개폐 부재의 구체적인 형상 및 제 3 개폐 부재가 제 3 연결관을 개폐하는 작동 원리는 전술한 제 1 개폐 부재와 동일하므로 이에 대한 설명은 생략한다.
본 발명은 또한, 이러한 집전체 코팅용 슬러리 제어 장치를 이용하여 집전체를 코팅하는 방법으로서,
(a) 상기 저장부에서 집전체 코팅용 슬러리가 본체의 수용구로 유입되는 과정;
(b) 상기 제 3 개폐 부재가 개방되어, 집전체 코팅용 슬러리가 공급관으로 이동하고, 공급관으로부터 집전체 코팅용 슬러리를 공급받아 집전체 상에 코팅부를 형성하는 과정;
(c) 상기 제 3 개폐 부재가 폐쇄되어 공급관으로부터의 집전체 코팅용 슬러리의 공급이 중단됨에 따라 집전체 상에 미코팅부를 형성하는 과정; 및
(d) 상기 과정(a) 내지 과정(c)가 반복되어, 집전체 상에 코팅부 및 미코팅부의 패턴을 형성하는 과정; 을 포함하는 집전체 코팅 방법도 제공한다.
이 때, 본 발명은 전술한 순환관을 구비한 집전체 코팅 방법과는 달리, 제 3 개폐 부재 및 제 3 연결관만을 이용하여 집전체 상에 코팅부 및 미코팅부를 형성할 수 있다.
상세하게는, 제 3 개폐 부재가 제 5 위치에 있을 때에는 제 3 연결관이 폐쇄되어 집전체 코팅용 슬러리가 토출되지 못하며, 제 3 개폐 부재가 제 6 위치에 있을 때에는 제 3 연결관이 개방되어 집전체 코팅용 슬러리가 집전체 상에 코팅부를 형성할 수 있다.
이와 같이, 제 3 개폐 부재가 제 5 위치 및 제 6 위치를 일정한 간격으로 반복하여 고속으로 왕복 이동함에 따라 집전체 상에 코팅부와 미코팅부를 교대로 균일하게 형성할 수 있다.
또한, 본 발명은 전술한 집전체 코팅용 슬러리 제어 장치를 사용하여 집전체 상에 집전체 코팅용 슬러리가 코팅된 후 건조 및 압연된 구조의 전극 합제층이 형성되어 있는 전극을 포함하는 전지셀을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 집전체 코팅용 슬러리 제어 장치는, 제 1 및 제 2 개폐 부재를 통하여 공급관 및 순환관을 각각 개폐하도록 형성되고 상기 제 1 및 제 2 개폐 부재는 서로 반대 방향으로 왕복 이동함으로써 집전체 상에 코팅부와 미코팅부를 교번하여 균일하게 형성할 수 있으며, 제 1 및 제 2 개폐 부재의 제 1 및 제 2 단부 부위는 각각 원추 형상으로 형성되고 상호 대칭 구조로 형성되어 제 1 및 2 개폐 부재의 이동시 집전체 코팅용 슬러리와의 마찰 저항을 줄일 수 있을 뿐 아니라, 코팅 초기에 제 1 및 2 개폐 부재에 의하여 집전체 코팅용 슬러리가 받는 압력을 최소화하여 밀려 나가는 유량을 최소화 시킴으로써, 집전체 코팅부 각각의 코팅량 편차를 줄이고, 집전체 코팅용 슬러리를 집전체에 간헐적으로 코팅이 가능함과 동시에 고속 코팅이 가능한 효과가 있다.
도 1은 종래의 집전체 코팅용 슬러리 제어장치의 구조도이다,
도 2은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 집전체 코팅용 슬러리 제어 장치의 사시도이다;
도 3는 도 2의 집전체 코팅용 슬러리 제어 장치의 공급관이 폐쇄되고, 순환관이 개방되는 상태를 나타낸 작동 상태도이다;
도 4은 도 2의 집전체 코팅용 슬러리 제어 장치의 공급관이 개방되고, 순환관이 폐쇄되는 상태를 나타낸 작동 상태도이다;
도 5는 도 2의 집전체 코팅용 슬러리 제어 장치가 집전체 상에 미코팅부를 형성하는 과정을 도시하는 순환도이다;
도 6는 도 2의 집전체 코팅용 슬러리 제어 장치가 집전체 상에 코팅부를 형성하는 과정을 도시하는 순환도이다;
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 집전체 코팅용 슬러리 제어 장치의 공급관이 폐쇄된 상태를 나타낸 작동 상태도이다;
도 8은 도 7의 집전체 코팅용 슬러리 제어 장치의 공급관이 개방된 상태를 나타낸 작동 상태도이다;
도 9은 도 7의 집전체 코팅용 슬러리 제어 장치가 집전체 상에 코팅부를 형성하는 과정을 도시하는 순환도이다;
도 10는 도 7의 집전체 코팅용 슬러리 제어 장치가 집전체 상에 미코팅부를 형성하는 과정을 도시하는 순환도이다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면들을 참조하여 본 발명을 더욱 상술하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
도 2에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 집전체 코팅용 슬러리 제어 장치의 사시도가 모식적으로 도시되어 있다.
도 2을 참조하면, 본 발명의 하나의 실시예에 따른 집전체 코팅용 슬러리 제어 장치(100)는 본체(110), 공급관(130) 및 순환관(150)을 포함하는 구조로 이루어진다.
본체(110)에는, 집전체 코팅용 슬러리가 저장된 저장부(미도시)로부터 집전체 코팅용 슬러리를 공급받도록 형성되는 수용구(112)가 그 단부에 형성된다. 또한, 본체(110)의 일측에는 후술하는 집전체를 코팅하기 위한 슬롯 다이(미도시)와 결합되는 공급관(130)이 형성되고, 본체(110)의 타측에는 저장부로 연결되어 집전체 코팅용 슬러리를 다시 외부의 저장부로 순환시키는 순환관(150)이 형성된다.
이 때, 본체(110), 공급관(130) 및 순환관(150)은 각각 원통형의 관 형상으로 형성될 수 있으며, 각각의 직경 및 형상은 설계자의 필요에 따라 자유롭게 설계될 수 있으므로 자유롭게 변경이 가능하다.
공급관(130)은 제 1 연결관(120)을 통하여 본체(110)와 연결된다. 따라서, 제 1 연결관(120)은 공급관(130) 및 본체(110)사이에 위치되며, 제 1 연결관(120)의 내주면 직경은 공급관(130)의 내주면 직경보다 작게 형성된다.
한편, 제 1 연결관(120)의 외주면 직경은 제 1 연결관(120)과 공급관(130)의 결합의 편이성 및 결합의 안정성을 위하여 공급관(130)의 외주면 직경과 동일하게 형성될 수 있다.
여기서, 제 1 연결관(120)은 일정한 강성을 갖는 금속 재질로 형성될 수 있으며 집전체 코팅용 슬러리의 공급에 의한 압력을 견딜 수 있는 재질이라면 어떠한 재질이라도 무방하다.
이 때, 순환관(150)은 제 2 연결관(170)을 통하여 본체(110)와 연결된다. 순환관(150) 및 제 2 연결관(170)에 관한 설명 중 공급관(130) 및 제 1 연결관(120)과 중복되는 설명은 생략한다.
한편, 공급관(130)의 내부에는 제 1 연결관(120)을 개폐하도록 형성되는 제 1 개폐 부재(140)가 형성되며, 순환관(150)의 내부에는 제 2 연결관(170)을 개폐하도록 형성되는 제 2 개폐 부재(160)가 형성된다.
제 2 개폐 부재(160)는 제 1 개폐 부재(140)와 동일한 형상으로 형성될 수 있으며, 제 1 개폐 부재(140)가 제 1 연결관(120)을 개폐시키는 원리와 동일한 원리로 제 2 연결관(170)을 개폐시킬 수 있으므로 중복된 설명에 대해서는 생략한다.
제 1 개폐 부재(140)에는 제 1 연결관(120)에 대면하는 제 1 단부 부위(140a)가 형성되며, 제 1 연결관(120)에 대향하는, 상세하게는, 제 1 단부 부위(140a)의 반대측에 대응되게 위치하는 제 2 단부 부위(140b)가 형성된다.
이 때, 제 1 단부 부위(140a) 및 제 2 단부 부위(140b)는 각각 직경이 순차적으로 외향으로 감소하는 원추 형상으로 이루어진다. 여기서, 제 1 단부 및 제 2 단부란, 원뿔 형상의 꼭지점에 해당되는 위치이다.
따라서, 제 1 개폐 부재(140)는 동일한 2개의 원뿔의 밑면이 접합된 형상으로 이루어지며, 제 1 단부 부위(140a)의 원추 형상과 제 2 단부 부위(140b)의 원추 형상은 상호 대칭 구조를 갖는다.
이때, 제 1 개폐 부재(140)의 제 2 단부 부위(140b)를 원추 형상으로 뾰족하게 형성함에 따라, 제 1 개폐 부재(140) 및 제 2 개폐 부재(160)가 왕복하여 반복적으로 이동시 집전체 코팅용 슬러리와의 마찰 저항을 줄일 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
또한, 제 1 개폐 부재(140)와 집전체 코팅용 슬러리와의 마찰을 줄임으로써 제 1 개폐 부재(140)의 이동시, 제 1 개폐 부재(140)에 걸리는 집전체 코팅용 슬러리 압력이 감소하여 오작동을 방지할 수 있고, 제 2 단부 부위(140b) 상측으로 집전체 코팅용 슬러리가 밀려 올라가는 양을 최소화할 수 있으며, 코팅 초기에 국부적으로 코팅량이 많은 부위가 생기는 것을 방지할 수 있다.
한편, 제 1 개폐 부재(140)는 동일한 2개의 원뿔의 밑면을 접합하여 형성될 수도 있으며, 접합을 하지 않고, 처음부터 동일한 2개의 원뿔의 밑면이 접합된 형상으로 제작될 수 있다.
다만, 제 1 개폐 부재(140)는 집전체 코팅용 슬러리의 종류, 점성 및 기타 특성에 따라 선택적으로 다른 직경을 갖는 2개의 원뿔이 결합된 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 제 1 개폐 부재(140)의 재질은 제 1 연결관(120)을 통하여 공급관(130)으로 유입되는 집전체 코팅용 슬러리를 완벽하게 차단할 수 있도록 투과성이 없으며, 일정한 강성을 갖도록 형성될 수 있으며, 상세하게는, 금속 재질로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
한편, 제 1 개폐 부재(140)는 구동부(미도시)와 연결되는 제 1 연결 부재(142)를 더 포함하고, 제 2 개폐 부재(160)는 구동부와 연결되는 제 2 연결 부재(162)를 더 포함한다.
제 1 연결 부재(142) 및 제 2 연결 부재(162)는 각각 바(bar) 형상으로 이루어져 있으며, 구동부에 의하여 제 1 연결 부재(142) 및 제 2 연결 부재(162)에 동력이 전달됨에 따라 제 1 개폐 부재(140) 및 제 2 개폐 부재(160)가 이동될 수 있다.
이 때, 제 1 연결 부재(142) 및 제 2 연결 부재(162)는 본체(110) 내부에 형성된 집전체 코팅용 슬러리에 의한 압력을 견딜 수 있을 정도의 강성을 갖도록 형성되며, 상세하게는, 금속 재질로 형성될 수 있다.
또한, 제 1 연결 부재(142) 및 제 2 연결 부재(162)의 두께는 제 1 연결관(120) 및 제 2 연결관(170) 내주면의 직경에 비하여 매우 작게 형성될 수 있다. 이는 제 1 연결 부재(142) 및 제 2 연결 부재(162)가 제 1 연결관(120) 및 제 2 연결관(170) 내부에서 부피를 많이 차지하는 것을 방지하기 위함과 동시에, 제 1 연결 부재(142) 및 제 2 연결 부재(162)의 이동이 집전체 코팅용 슬러리의 이동에 영향을 주는 것을 최소화하기 위함이다.
도 3에는 도 2의 집전체 코팅용 슬러리 제어 장치의 공급관이 폐쇄되고, 순환관이 개방되는 상태를 나타낸 작동 상태도가 도시되어 있고, 도 4에는 도 2의 집전체 코팅용 슬러리 제어 장치의 공급관이 개방되고, 순환관이 폐쇄되는 상태를 나타낸 작동 상태도가 도시되어 있다.
도 2 에서 도시한 바와 같이, 구동부(미도시)와 연결된 제 1 연결 부재(142)에 의하여 제 1 개폐 부재(140)는 제 1 연결관(120)을 개폐하도록 형성되며, 제 2 연결 부재(162)에 의하여 제 2 개폐 부재(160)는 제 2 연결관(170)을 개폐하도록 형성된다.
이 때, 제 1 개폐 부재(140)가 제 1 연결관(120)을 폐쇄할 때 제 2 개폐 부재(160)는 제 2 연결관(170)을 개방시키고, 제 1 개폐 부재(140)가 제 1 연결관(120)을 개방할 때 제 2 개폐 부재(160)는 제 2 연결관(170)을 폐쇄시키도록 구성된다.
구체적으로, 도 3을 참조하면, 제 1 개폐 부재(140)의 제 1 단부 부위(140a)가 제 1 연결관(120)에 밀착하여 인입된 상태이며, 밀착하여 인입됨으로써 제 1 연결관(120)이 폐쇄된다. 이와 같이 집전체 코팅용 슬러리가 공급관(130)으로의 이동이 차단될 때의 제 1 개폐 부재(140) 위치를 "제 1 위치"로 정의할 수 있다.
또한, 도 4을 참조하면, 제 1 개폐 부재(140)의 제 1 단부 부위(140a)가 제 1 연결관(130)에서 전부 인출된 상태이며, 이와 같이, 제 1 연결관(120)이 개방되어 집전체 코팅용 슬러리가 공급관(130)으로 이동이 가능할 때의 제 1 개폐 부재(140) 위치를 "제 2 위치"로 정의할 수 있다.
한편, 도 4에서와 같이 제 2 개폐 부재(160)가 제 2 연결관(170)에 밀착하도록 인입되어 제 2 연결관(170)이 폐쇄된 상태의 제 2 개폐 부재(160)의 위치를 "제 3 위치"로 정의할 수 있으며, 도 3에서와 같이, 제 2 개폐 부재(160)가 제 2 연결관(170)에서 전부 인출되어 제 2 연결관(170)이 개방된 상태일 때의 제 2 개폐 부재(160)의 위치를 "제 4 위치"로 정의할 수 있다.
즉, 제 1 개폐 부재(140)의 제 1 위치는 제 2 개폐 부재(160)의 제 3 위치에 대응되며, 제 1 개폐 부재(140)의 제 2 위치는 제 2 개폐 부재(160)의 제 4 위치에 대응될 수 있다.
작동 원리를 설명하기 위해 먼저, 도 3를 참조하면, 제 1 개폐 부재(140)는 제 1 연결관(120) 측을 향하여 이동한 후, 제 1 개폐 부재(140)의 제 1 단부 부위(140a)가 제 1 연결관(120)에 인입된 제 1 위치에 위치되며, 제 2 개폐 부재(160)는 제 2 연결관(170)의 반대측을 향하여 이동한 후, 제 2 개폐 부재(160)의 제 1 단부 부위(160a)가 제 2 연결관(170)에서 완전히 인출된 제 4 위치에 위치된다.
반대로, 도 4을 참조하면, 제 1 개폐 부재(140)는 제 1 연결관(120)의 반대측을 향하여 이동한 후, 제 1 개폐 부재(140)의 제 1 단부 부위(140a)가 제 1 연결관(120)에서 완전히 인출된 제 2 위치에 위치되며, 제 2 개폐 부재(160)는 제 2 연결관(170) 측을 향하여 이동한 후, 제 2 개폐 부재(160)의 제 1 단부 부위(160a)가 제 2 연결관(170)에 인입된 제 3 위치에 위치된다.
이 때, 이들 도면에 도시된 바와 같이, 제 1 개폐 부재(140)와 제 2 개폐 부재(160)는 서로 반대 방향으로 이동하게 된다.
따라서, 제 1 연결관(120)이 완전 개방된 상태(제 2 위치)일 때, 제 2 연결관(170)은 완전 폐쇄된 상태(제 3 위치)로 형성되며, 이 때, 집전체 상에 코팅부가 형성된다. 또한, 제 1 연결관(120)이 완전 폐쇄된 상태(제 1 위치)일 때, 제 2 연결관(170)은 완전 개방된 상태(제 4 위치)로 형성되며, 이 때, 집전체 상에 미코팅부가 형성될 수 있다.
즉, 제 1 개폐 부재(140) 및 제 2 개폐 부재(160)는 상호 반대 방향으로 왕복하여 고속 이동하며, 실시간으로 제 1 연결관(120)으로 이동되는 집전체 코팅용 슬러리의 양과 제 2 연결관(170)으로 이동되는 집전체 코팅용 슬러리의 양이 동일하도록 형성된다.
이는 집전체 코팅용 슬러리 제어 장치(100)가 공급관(130)이외에도 별도로 순환관(150)을 구비함으로써 집전체 코팅용 슬러리가 본체(110)를 거쳐 계속 순환되도록 형성함으로써 집전체 상에 코팅부가 형성될 때와 미코팅부가 형성될 때에 본체(110)에 걸리는 압력을 동일하게 유지할 수 있다.
이에 따라, 제 1 연결관(120)이 개방될 때에도 본체(110)에 걸리는 압력은 일정하게 유지되며, 별도의 제어장치를 통하여 이에 따른 압력 보상을 하지 않아도 집전체 상에 균일한 코팅부를 형성할 수 있다.
도 5에는 도 2의 집전체 코팅용 슬러리 제어 장치가 집전체 상에 코팅부를 형성하는 과정을 도시하는 순환도가 도시되어 있고, 도 6에는 도 2의 집전체 코팅용 슬러리 제어 장치가 집전체 상에 미코팅부를 형성하는 과정을 도시하는 순환도가 도시되어 있다.
먼저, 도 5를 참조하면, 코팅 공정이 진행되는 동안 코팅롤(182)이 연속적으로 회전하면서 집전체(190)를 일정한 속도로 일방향으로 이동시킨다.
이 때, 집전체 코팅 장치(100)에서는 저장부(102)에서 집전체 코팅용 슬러리가 본체(110)의 수용구로 유입되고, 그 후, 제 1 개폐 부재(140)가 개방되고 제 2 개폐 부재(160)가 폐쇄되어, 집전체 코팅용 슬러리가 공급관(130)으로 이동하고, 공급관(130)으로부터 집전체 코팅용 슬러리를 공급받아 집전체(190) 상에 코팅부(192)를 형성한다.
이 때, 제 1 개폐 부재(140)는 제 2 위치에 위치되며, 제 2 개폐 부재(160)는 제 3 위치에 위치되어 외부의 저장부(102)에서 펌프에 의하여 공급된 집전체 코팅용 슬러리는 본체(110)로 유입된 후, 공급관(130)을 거쳐 집전체(190) 상으로 이동되어 집전체(190) 상에 코팅부(192)가 형성된다.
이 때, 펌프를 통하여 집전체 코팅용 슬러리를 강하게 공급하므로 전술한 과정들은 시간차 없이 거의 동시에 진행될 수 있다.
다음으로, 도 6를 참조하면, 도 5에서와 같이 코팅부(192)가 형성된 후에 제 1 개폐 부재(140)가 폐쇄되고 제 2 개폐 부재(160)가 개방되어, 집전체 코팅용 슬러리가 순환관(150)으로 이동하고, 공급관(130)으로부터의 집전체 코팅용 슬러리의 공급이 중단됨에 따라 집전체(190) 상에 미코팅부를 형성한다.
이 때, 제 1 개폐 부재(140)는 제 1 위치에 위치되며, 제 2 개폐 부재(160)는 제 4 위치에 위치되어 외부의 저장부(102)에서 펌프에 의하여 공급된 집전체 코팅용 슬러리는 본체(110)로 유입된 후, 순환관(150)을 거쳐 다시 외부의 저장부(102)로 되돌아가게 된다.
이러한 도 5 및 도 6에 도시한 과정들이 반복됨으로써, 집전체(190) 상에 코팅부(192) 및 미코팅부의 패턴을 형성하는 과정을 포함하여 코팅부(192) 및 미코팅부가 일정한 간격으로 교번하여 배치될 수 있다. 또한, 도 5의 과정과 도 6의 과정은 서로 순서가 바뀌어서 진행되어도 무방하다.
도 7에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 집전체 코팅용 슬러리 제어 장치의 공급관이 폐쇄된 상태를 나타낸 작동 상태도가 도시되어 있으며, 도 8에는 도 7의 집전체 코팅용 슬러리 제어 장치의 공급관이 개방된 상태를 나타낸 작동 상태도가 도시되어 있다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 전술한 도 2에 도시된 하나의 실시예와는 달리, 본체(210), 공급관(230), 제 3 연결관(220) 및 제 3 개폐 부재(240)로 구성되며, 전술한 순환관을 구비하지 않고, 공급관(230) 및 제 3 개폐 부재(240)로만 집전체에 간헐적으로 코팅부를 형성한다.
이 때, 제 3 개폐 부재(240)는 전술한 제 1 개폐 부재 및 제 2 개폐 부재와 동일한 형상으로 형성될 수 있으며, 제 3 개폐 부재(240)가 제 3 연결관(220)을 개폐하는 원리도 전술한 제 1 개폐 부재가 제 1 연결관을 개폐하는 원리와 동일하게 형성될 수 있다.
또한, 제 3 개폐 부재(240)가 제 3 연결관(220)에 완전 밀착하도록 인입된 상태를 "제 5 위치"로 정의할 수 있으며, 이는 전술한 제 1 개폐 부재의 제 1 위치와 대응된다.
이와는 반대로, 제 3 개폐 부재(240)가 제 3 연결관(220)에서 완전 인출된 상태를 "제 6 위치"로 정의할 수 있으며, 이는 전술한 제 1 개폐 부재의 제 2 위치와 대응된다.
즉, 도 7에는 제 3 개폐 부재(240)가 제 5 위치에 있는 상태가 도시되어 있으며, 도 8에는 제 3 개폐 부재(240)가 제 6 위치에 있는 상태를 도시되어 있다.
도 9에는 도 7의 집전체 코팅용 슬러리 제어 장치가 집전체 상에 코팅부를 형성하는 과정을 도시하는 순환도가 도시되어 있으며, 도 10에는 도 7의 집전체 코팅용 슬러리 제어 장치가 집전체 상에 미코팅부를 형성하는 과정을 도시하는 순환도가 도시되어 있다.
먼저 도 9를 참조하면, 코팅 공정이 진행되는 동안 코팅롤(282)이 연속적으로 회전하면서 집전체(290)를 일정한 속도로 일방향으로 이동시킨다.
이 때, 본 발명의 다른 실시예에 따른 집전체 코팅용 슬러리 제어 장치(200)를 이용하여 집전체(290)를 코팅하는 방법은, 먼저 저장부(202)에서 집전체 코팅용 슬러리가 본체(210)의 수용구로 유입되고, 그 후, 제 3 개폐 부재(240)가 개방되어, 집전체 코팅용 슬러리가 공급관(230)으로 이동하고, 공급관(230)으로부터 집전체 코팅용 슬러리를 공급받아 집전체(290) 상에 코팅부(292)를 형성한다.
이 때, 제 3 개폐 부재(240)는 제 6 위치에 위치되며, 외부의 저장부(202)에서 펌프에 의하여 공급된 집전체 코팅용 슬러리는 본체(210)로 유입된 후, 공급관(230)을 거쳐 집전체(290) 상으로 이동되어 집전체(290) 상에 코팅부(292)가 형성된다.
도 10을 참조하면, 그 후, 제 3 개폐 부재(240)가 폐쇄되어 공급관(230)으로부터의 집전체 코팅용 슬러리의 공급이 중단됨에 따라 집전체(290) 상에 미코팅부를 형성한다.
이 때, 제 3 개폐 부재(240)는 제 5 위치에 위치되며, 이에 따라, 제 3 연결관(220)이 폐쇄되어 공급관(230)으로부터의 집전체 코팅용 슬러리의 공급이 중단된다.
이러한 도 9 및 도 10에 도시한 과정들이 반복됨으로써, 제 3 개폐 부재(240)가 제 6 위치에서 제 5 위치로 이동한 후, 다시 제 6 위치로 왕복 이동이 반복될 수 있다.
이에 따라, 집전체(290) 상에 코팅부(292) 및 미코팅부의 패턴을 형성하는 과정을 포함하여 코팅부(292) 및 미코팅부가 일정한 간격으로 교번하여 배치될 수 있다. 또한, 도 9의 과정과 도 10의 과정은 서로 순서가 바뀌어서 진행되어도 무방하다.
본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.

Claims (19)

  1. 관 형상으로 이루어져 있고, 외부의 저장부에서 집전체 코팅용 슬러리를 공급받는 수용구가 구비되어 있는 본체;
    상기 본체의 일측에 위치하고, 본체로 유입된 집전체 코팅용 슬러리를 집전체 상으로 이동시키도록 구성되어 있는 공급관; 및
    상기 본체의 타측에 위치하고, 본체로 유입된 집전체 코팅용 슬러리의 일부를 다시 저장부로 이동시키도록 구성되어 있는 순환관;
    을 포함하며,
    상기 공급관은 제 1 연결관을 통해 본체에 연결되어 있고, 상기 순환관은 제 2 연결관을 통해 본체에 연결되어 있으며, 상기 제 1 연결관 및 제 2 연결관의 일측 단부들에는 각각 제 1 개폐 부재 및 제 2 개폐 부재가 구비되고,
    상기 제 1 개폐 부재가 제 1 연결관을 폐쇄할 때 제 2 개폐 부재는 제 2 연결관을 개방시키고, 상기 제 1 개폐 부재가 제 1 연결관을 개방할 때 제 2 개폐 부재는 제 2 연결관을 폐쇄시키도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 집전체 코팅용 슬러리 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 개폐 부재는 제 1 연결관에 대면하는 제 1 단부 부위가 직경이 순차적으로 외향 감소하는 원추 형상으로 이루어져 있고, 제 1 연결관에 밀착하도록 인입된 제 1 위치에서 제 1 연결관을 폐쇄하며, 제 1 연결관에서 인출된 제 2 위치에서 제 1 연결관을 개방하도록 구성되어 있고;
    상기 제 2 개폐 부재는 제 2 연결관에 대면하는 제 1 단부 부위가 직경이 순차적으로 외향으로 감소하는 원추 형상으로 이루어져 있고, 제 2 연결관에 밀착하도록 인입된 제 3 위치에서 제 2 연결관을 폐쇄하며, 제 2 연결관에서 인출된 제 4 위치에서 제 2 연결관을 개방하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 집전체 코팅용 슬러리 제어 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 개폐 부재는 제 1 연결관에 대향하는 제 2 단부 부위 역시 직경이 순차적으로 외향 감소하는 원추 형상으로 이루어져 있고, 상기 제 2 개폐 부재는 제 2 연결관에 대향하는 제 2 단부 부위 역시 직경이 순차적으로 외향 감소하는 원추 형상으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 집전체 코팅용 슬러리 제어 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 개폐 부재는 제 1 단부 부위와 제 2 단부 부위 사이에 위치하는 중간부의 외경이 제 1 연결관의 내경보다 상대적으로 크고, 상기 제 2 개폐 부재는 제 1 단부 부위와 제 2 단부 부위 사이에 위치하는 중간부의 외경이 제 2 연결관의 내경보다 상대적으로 큰 것을 특징으로 하는 집전체 코팅용 슬러리 제어 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 개폐 부재에서 원추 형상의 제 1 단부 부위와 제 2 단부 부위는 상호 대칭 구조를 가지며, 상기 제 2 개폐 부재에서 원추 형상의 제 1 단부 부위와 제 2 단부 부위는 상호 대칭 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 집전체 코팅용 슬러리 제어 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 개폐 부재는 구동부와 연결되는 제 1 연결 부재를 더 포함하고 있고, 상기 제 2 개폐 부재는 구동부와 연결되는 제 2 연결 부재를 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 집전체 코팅용 슬러리 제어 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 연결 부재는 제 1 연결관의 내부를 관통하여 제 1 단부 부위와 구동부를 연결하는 바(bar) 형상으로 이루어져 있고;
    상기 제 2 연결 부재는 제 2 연결관의 내부를 관통하여 제 2 단부 부위와 구동부를 연결하는 바 형상으로 이루어져 있으며;
    상기 구동부에 의해, 제 1 개폐 부재는 제 1 위치 또는 제 2 위치로 이동하고, 제 2 개폐 부재는 제 3 위치 또는 제 4 위치로 이동하는 것을 특징으로 하는 집전체 코팅용 슬러리 제어 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 구동부는 유압 실린더 또는 전기 모터인 것을 특징으로 하는 집전체 코팅용 슬러리 제어 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 개폐 부재는 공급관의 내부에 위치하고, 상기 제 2 개폐 부재는 순환관의 내부에 위치하는 것을 특징으로 하는 집전체 코팅용 슬러리 제어 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 개폐 부재는 공급관의 연장 방향을 따라 왕복 이동하고, 상기 제 2 개폐 부재는 순환관의 연장 방향을 따라 왕복 이동하는 것을 특징으로 하는 집전체 코팅용 슬러리 제어 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 개폐 부재에서 제 1 연결관에 접하는 제 1 단부 부위와 제 2 개폐 부재에서 제 2 연결관에 접하는 제 1 단부 부위는 고무 소재로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 집전체 코팅용 슬러리 제어 장치.
  12. 관 형상으로 이루어져 있고, 외부의 저장부에서 집전체 코팅용 슬러리를 공급받는 수용구가 구비되어 있는 본체; 및
    상기 본체의 일측에 위치하고, 본체로 유입된 집전체 코팅용 슬러리를 집전체 상으로 이동시키도록 구성되어 있는 공급관; 을 포함하며,
    상기 공급관은 제 3 연결관을 통해 본체에 연결되어 있고, 상기 제 3 연결관의 일측 단부에는 제 3 개폐 부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 집전체 코팅용 슬러리 제어 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 3 개폐 부재는 제 3 연결관에 대면하는 제 3 단부 부위가 직경이 순차적으로 외향 감소하는 원추 형상으로 이루어져 있고, 제 3 연결관에 밀착하도록 인입된 제 5 위치에서 연결관을 폐쇄하며, 제 3 연결관에서 인출된 제 6 위치에서 연결관을 개방하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 집전체 코팅용 슬러리 제어 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 3 개폐 부재는 제 3 연결관에 대향하는 제 4 단부 부위 역시 직경이 순차적으로 외향 감소하는 원추 형상으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 집전체 코팅용 슬러리 제어 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 3 개폐 부재는 제 3 단부 부위와 제 4 단부 부위 사이에 위치하는 중간부의 외경이 제 1 연결관의 내경보다 상대적으로 큰 것을 특징으로 하는 집전체 코팅용 슬러리 제어 장치.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 3 개폐 부재에서 원추 형상의 제 3 단부 부위와 제 4 단부 부위는 상호 대칭 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 집전체 코팅용 슬러리 제어 장치.
  17. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 하나에 따른 장치를 이용하여 집전체를 코팅하는 방법으로서,
    (a) 상기 저장부에서 집전체 코팅용 슬러리가 본체의 수용구로 유입되는 과정;
    (b) 상기 제 1 개폐 부재가 개방되고 제 2 개폐 부재가 폐쇄되어, 집전체 코팅용 슬러리가 공급관으로 이동하고, 공급관으로부터 집전체 코팅용 슬러리를 공급받아 집전체 상에 코팅부를 형성하는 과정;
    (c) 상기 제 1 개폐 부재가 폐쇄되고 제 2 개폐 부재가 개방되어, 집전체 코팅용 슬러리가 순환관으로 이동하고, 공급관으로부터의 집전체 코팅용 슬러리의 공급이 중단됨에 따라 집전체 상에 미코팅부를 형성하는 과정; 및
    (d) 상기 과정(a) 내지 과정(c)가 반복되어, 집전체 상에 코팅부 및 미코팅부의 패턴을 형성하는 과정; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 집전체 코팅 방법.
  18. 제 12 항 내지 제 16 항 중 어느 하나에 따른 장치를 이용하여 집전체를 코팅하는 방법으로서,
    (a) 상기 저장부에서 집전체 코팅용 슬러리가 본체의 수용구로 유입되는 과정;
    (b) 상기 제 3 개폐 부재가 개방되어, 집전체 코팅용 슬러리가 공급관으로 이동하고, 공급관으로부터 집전체 코팅용 슬러리를 공급받아 집전체 상에 코팅부를 형성하는 과정;
    (c) 상기 제 3 개폐 부재가 폐쇄되어 공급관으로부터의 집전체 코팅용 슬러리의 공급이 중단됨에 따라 집전체 상에 미코팅부를 형성하는 과정; 및
    (d) 상기 과정(a) 내지 과정(c)가 반복되어, 집전체 상에 코팅부 및 미코팅부의 패턴을 형성하는 과정; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 집전체 코팅 방법.
  19. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 하나에 따른 장치를 사용하여 집전체 상에 집전체 코팅용 슬러리가 코팅된 후 건조 및 압연된 구조의 전극 합제층이 형성되어 있는 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 전지셀.
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