KR20180047533A - 원통형 전지셀의 절연성 물질 도포장치 및 도포방법 - Google Patents

원통형 전지셀의 절연성 물질 도포장치 및 도포방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 원통형 전지셀의 외면을 절연성 물질로 도포하는 원통형 전지셀 도포장치로서, 원통형 전지셀을 지지하면서 위치를 고정시키는 고정 부재; 고정 부재와 결합되고 원통형 전지셀을 일측 방향으로 이동시키는 이송 부재; 원통형 전지셀의 상단부에 밀착하여 전극단자를 감싸도록 형성되는 커버 부재; 원통형 전지셀의 외면에 절연성 물질을 분사하여 도포하는 분사부; 및 절연성 물질이 도포된 원통형 전지셀을 건조시키는 건조부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 원통형 전지셀 도포장치를 제공한다.

Description

원통형 전지셀의 절연성 물질 도포장치 및 도포방법{Device and Method for Coating Electrical Insulating Material On Cylindrical Battery Cell}
본 발명은 원통형 전지셀에 절연성 물질을 도포하는 장치 및 도포방법에 관한 것이다.
최근, 화석연료의 고갈에 의한 에너지원의 가격 상승, 환경 오염의 관심이 증폭되며, 친환경 대체 에너지원에 대한 요구가 미래생활을 위한 필수 불가결한 요인이 되고 있다. 이에 원자력, 태양광, 풍력, 조력 등 다양한 전력 생산기술들에 대한 연구가 지속되고 있으며, 이렇게 생산된 에너지를 더욱 효율적으로 사용하기 위한 전력저장장치 또한 지대한 관심이 이어지고 있다.
특히, 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지의 수요가 급증하고 있고, 그러한 이차전지 중 고에너지 밀도와 높은 방전 전압의 리튬 이차전지에 대해 많은 연구가 행해지고 있고 또한 상용화되어 널리 사용되고 있다.
또한, 환경문제에 대한 관심이 커짐에 따라 대기오염의 주요 원인의 하나인 가솔린 차량, 디젤 차량 등 화석연료를 사용하는 차량을 대체할 수 있는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차에 대한 연구가 많이 진행되고 있다. 이러한 전기자동차, 하이브리드 전기자동차 등의 동력원으로는 주로 니켈 수소금속 이차전지가 사용되고 있지만, 높은 에너지 밀도와 방전 전압의 리튬 이차전지를 사용하는 연구가 활발히 진행되고 있으며, 일부 상용화 단계에 있다.
이차전지는 전지 케이스의 형상에 따라, 전극조립체가 원통형 또는 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 원통형 전지 및 각형 전지와, 전극조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되어 있는 파우치형 전지로 분류된다.
또한, 이차전지는 양극, 음극, 및 양극과 음극 사이에 개재되는 분리막이 적층된 구조의 전극조립체가 어떠한 구조로 이루어져 있는지에 따라 분류되기도 하는 바, 대표적으로는, 긴 시트형의 양극들과 음극들을 분리막이 개재된 상태에서 권취한 구조의 젤리-롤형(권취형) 전극조립체, 소정 크기의 단위로 절취한 다수의 양극과 음극들을 분리막을 개재한 상태로 순차적으로 적층한 스택형(적층형) 전극조립체 등을 들 수 있으며, 최근에는, 상기 젤리-롤형 전극조립체 및 스택형 전극조립체가 갖는 문제점을 해결하기 위해, 상기 젤리-롤형과 스택형의 혼합 형태인 진일보한 구조의 전극조립체로서, 소정 단위의 양극과 음극들을 분리막을 개재한 상태로 적층한 단위셀들을 분리필름 상에 위치시킨 상태에서 순차적으로 권취한 구조의 스택/폴딩형 전극조립체가 개발되었다.
이들 중에서 젤리-롤형 전극조립체는 제조가 용이하고 중량당 에너지 밀도가 우수한 장점을 가지고, 특히 원통형 이차전지 케이스에 수납이 용이한 바, 젤리-롤형 전극조립체가 널리 사용되고 있다.
전지케이스에 내장되는 상기 전극조립체는 양극/분리막/음극의 적층 구조로 이루어진 충방전이 가능한 발전소자로서, 활물질이 도포된 긴 시트형의 양극과 음극 사이에 분리막을 개재하여 권취한 젤리-롤형과, 소정 크기의 다수의 양극과 음극을 분리막이 개재된 상태에서 순차적으로 적층한 스택형으로 분류된다. 그 중 젤리-롤형 전극조립체는 제조가 용이하고 중량당 에너지 밀도가 높은 장점을 가지고 있다.
이와 관련하여, 도 1에는 일반적인 원통형 전지셀의 수직 단면 사시도가 모식적으로 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 원통형 전지셀(10)은 젤리-롤형(권취형) 전극조립체(12)의 상단과 하단에 각각 절연성 플레이트를 장착한 상태로 전극조립체(12)를 원통형 금속 캔(13)에 수납하고, 원통형 금속 캔(13) 내에 전해액을 주입한 후에, 원통형 금속 캔(13)의 개방 상단에 전극 단자(예를 들어, 양극 단자)가 형성되어 있는 탑 캡 (14)을 결합하여 제작한다.
전극조립체(12)는 양극(12a)과 음극(12b), 및 이들 사이에 분리막(12c)을 개재한 후 둥근 형태로 감은 구조로서, 그것의 권심(젤리-롤의 중심부)에는 원통형의 센터 핀(15)이 삽입되어 있다. 센터 핀(15)은 일반적으로 소정의 강도를 부여하기 위해 금속 소재로 이루어져 있으며, 판재를 둥글게 절곡한 중공형의 원통형 구조로 이루어져 있다. 이러한 센터 핀(15)은 전극조립체(12)를 고정 및 지지하는 작용과 충방전 및 작동 시 내부 반응에 의해 발생되는 가스를 방출하는 통로로서 작용한다.
탑 캡(14)은 돌출된 형태로 양극 단자를 형성하고, 배기구가 천공되어 있으며 그것의 하부에 전지 내부의 온도 상승시 전지의 저항이 크게 증가하여 전류를 차단하는 PTC 소자(positive temperature coefficient element), 정상적인 상태에서는 하향 돌출된 형상으로 되어 있고 전지 내부의 압력 상승시 돌출되면서 파열되어 가스를 배기하는 안전벤트, 및 상단의 일측 부위가 안전벤트에 결합되고 하단 일측이 전극조립체(12)의 양극에 연결되어 있는 접속 플레이트가 순차적으로 위치되어 있다.
양극(12a)은 일반적으로 도전성이 우수한 금속판, 예를 들면, 알루미늄으로 이루어진 양극집전체와, 그 양면에 코팅된 양극활물질층을 포함하고 있다. 양극판(12a)의 양단에는 활물질층이 형성되지 않은 양극무지부가 형성되어 있다. 상기 양극무지부의 일단에는 일반적으로 알루미늄 재질로 형성되며 전극조립체(12)의 상부로 일정 길이 돌출되는 양극 탭이 접합되어 있고, 또한 음극(12b)은 전도성 금속 박판으로 이루어진 음극집전체와, 그 양면에 코팅된 음극활물질층을 포함하고 있다. 음극판(12b)의 양단에는 음극활물질층이 형성되지 않은 음극무지부가 형성되어 있다. 상기 음극무지부의 일단에는 일반적으로 전극조립체(12)의 하부로 일정 길이 돌출되는 음극 탭(도시하지 않음)이 접합되어 있다.
그러나, 현재 원통형 전지셀은 상단의 탑 캡(14)를 제외한 나머지 부분이 음극과 연결되어 있어 쇼트가 발생하기 쉬운 형태를 가진다. 이러한 쇼트는 전지의 발화, 폭발을 야기시킬 수 있으므로 안전성의 향상을 위해 이를 방지하는 기술이 필요하다.
종래에는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 원통형 전지셀에 절연성 물질, 예를 들면 절연선 PET 튜브가 전지셀의 외부를 감싸도록 형성되어 쇼트의 발생 위험을 방지하고 있다.
또한, 종래기술(일본특개2013-033936)은 음극 캔 중앙부 및 양극 캔 바닥부를 제외한 전지셀의 표면에 절연성 코팅제를 스프레이 분무하여 코팅하는 기술을 개시하고 있으며, 종래기술(한국2010-0022716)은 불소수지 등의 코팅 수지를 이용하여 스프레이 방식으로 튜빙하는 기술로서 쇼트의 발생을 방지하고 있다.
그러나, 상기와 같은 종래기술들은 전지셀 자체의 절연을 위해 열 수축성 PET 튜브를 전지셀에 씌우는 공정이나 마스킹재, 별도의 캡 플레이트 등을 원통형 금속 캔 외면에 배치하고 전지셀을 페인팅한 후 이를 제거하는 공정 등의 부가적 공정을 필수적으로 포함하므로, 이러한 추가적인 공정에 따른 시간적, 물적, 인적 및 비용적인 낭비가 발생하는 문제점이 있다.
따라서, 별도의 공정을 부가하지 않고, 원통형 전지셀에 신속하고 경제적으로 절연성을 부여하여 원통형 전지셀 제조 공정성의 생산 경쟁력을 가지는 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, 원통형 전지셀 제조공정에 있어서 원통형 전지에 PET 튜브를 적용하지 않고 전지셀의 상단부에 고정 부재를 밀착하고 절연성 물질을 스프레이 방식으로 분사함으로써, 세정 공정, 마스킹 필름, 절연테이프 제거 공정 등의 부가 공정 없이 절연물질을 도포할 수 있게 함으로써 생산 공정의 효율성이 향상되고 생산 비용이 절감되는 것을 확인하고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 원통형 전지셀의 외면을 절연성 물질로 도포하는 원통형 전지셀 도포장치는,
원통형 전지셀을 지지하면서 위치를 고정시키는 고정 부재;
고정 부재와 결합되고 원통형 전지셀을 일측 방향으로 이동시키는 이송 부재;
원통형 전지셀의 상단부에 밀착하여 전극단자를 감싸도록 형성되는 커버 부재;
원통형 전지셀의 외면에 절연성 물질을 분사하여 도포하는 분사부; 및
절연성 물질이 도포된 원통형 전지셀을 건조시키는 건조부;
를 포함하고 있다.
따라서, 원통형 전지셀의 외면에 절연성 물질을 도포하여 쇼트의 발생을 방지하는 것과 동시에, 원통형 전지셀의 상단부에 커버 부재가 밀착된 상태에서 절연성 물질이 도포되고, 원통형 전지셀 상단부의 전극단자(예를 들면, 양극단자)에는 절연성 물질이 도포되지 않으므로 상기 전극단자를 통해 외부 기기와 전지셀이 전기적으로 연결될 수 있으며, 커버 부재가 장착된 상태에서 건조시킨 후 커버 부재만을 물리적으로 탈착시키는 바, 별도의 PET 튜브, 필름 또는 마스킹재 등을 부착하지 않고 절연성 물질을 효과적으로 도포할 수 있으므로 생산 효율성의 향상 및 생산비용 절감의 효과를 달성할 수 있다.
본 발명에 따른 절연성 물질 도포장치에 포함되는 고정 부재는 이송 부재의 베이스 프레임의 일측에 위치가 고정되고 원통형 전지셀이 고정 부재에 수직으로 장착된 상태에서 원통형 전지셀의 하단을 지지하는 구조로 이루어질 수 있다.
이때, 고정 부재는 원통형 전지셀을 고정하기 위해서 원통형 전지셀의 외면의 형상에 대응되는 형상, 예를 들면 원형 또는 타원형 형상의 일측면을 가질 수 있으며, 원통형 전지셀을 용이하게 고정부에 수직으로 고정시킬 수 있는 구조라면, 그 형태가 특별히 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기 이송 부재는 복수의 원통형 전지셀들을 일측 방향으로 이동시키는 베이스 프레임, 상기 베이스 프레임에 구동력을 제공하는 모터부, 및 상기 모터부의 작동을 제어하는 제어부를 포함하여 이루어질 수 있다. 베이스 프레임은 원통형 전지셀을 일측 방향으로 이동시키기 위해 원통형 전지셀이 배열되는 판상형 부재이고, 모터부는 베이스 프레임을 이동시키기 위한 물리적 구동력을 제공하며 제어부는 모터부의 작동에 대해 베이스 프레임의 이동 속도, 이동 시간 등을 제어하는 역할을 한다.
한편, 본 발명에 따른 커버 부재는, 하나의 구체적인 예에서 고분자 수지 또는 수지 복합체로 이루어진 탄성체일 수 있고, 원통형 전지셀의 상단부인 전극 단자 부위에 대응되는 형상을 가질 수 있다.
커버 부재는 원통형 전지셀 상단부와 밀착되어 절연성 물질이 전극단자에 도포되는 것을 방지하는 것을 목적으로 하는바, 전지셀과의 밀착성의 향상을 위해 커버 부재의 형상은 밀착되는 원통형 전지셀의 상단부의 형상에 대응되는 형상으로 형성되는 탄성체인 것이 바람직하며, 우레탄 수지, 고무 수지 등 탄성력을 가진 고분자 수지라면 특별히 종류가 한정되는 것은 아니다. 다만, 내마모성, 내화학성 및 높은 밀착성의 측면에서 커버 부재는 EVA 또는 LDPE인 것이 바람직하다.
한편, 상기 절연성 물질로 절연성 소재라면 특별히 제한되지 않고 다양한 소재가 사용될 수 있으나, 바람직하게는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 및 폴리에틸렌으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 원통형 전지셀 도포장치를 사용하여 원통형 전지셀을 제조하는 방법을 제공한다.
구체적으로, 본 발명에 따른 원통형 전지셀 제조방법은,
(a) 원통형 전지셀을 고정 부재로 이송 부재의 상단부에 배치하는 과정;
(b) 원통형 전지셀의 상단부의 전극단자 부위를 감싸도록 커버 부재를 밀착하는 과정;
(c) 이송 부재에 의해 커버 부재와 밀착되어 있는 원통형 전지셀이 분사부로 이동하고, 분사부에서 절연성 물질을 도포하는 과정;
(d) 커버 부재와 밀착되어 있는 원통형 전지셀이 분사부로부터 이송 부재에 의해 건조부로 이동하고, 건조부에서 절연성 물질이 도포된 원통형 전지셀을 건조시키는 과정, 및
(e) 건조 후 커버 부재를 원통형 전지셀로부터 탈착시키는 과정;
을 포함할 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 과정(c)의 분사부에서는 스프레이 코팅법으로 절연성 물질을 도포할 수 있으며 절연성 물질의 분사 방법은 절연성 물질을 균일하게 도포할 수 있다면 특별히 한정되는 것은 아니다.
상기 과정(c)의 절연성 물질은, 하나의 구체적인 예에서, 60 내지 100 μm의 두께로 원통형 전지셀의 외면에 도포되도록 자동 디스펜서에 의해 제어될 수 있다.
만일, 상기 범위를 벗어나 절연성 물질의 두께가 60 μm 미만으로 형성될 경우, 외부로부터의 충격이나 반복적 사용에 따라 절연되지 않는 부분이 쉽게 발생할 수 있어 쇼트 발생의 위험이 있는 바 바람직하지 못하고, 이와 반대로, 두께가 100 μm를 초과할 경우, 균일하게 도포하는 것이 곤란하고, 분사 시간 및 건조 시간이 지나치게 소요되어 생산 공정성이 저하되는 문제가 발생될 수 있는 바 바람직하지 못하다.
상기 과정(d)에서 건조부는, 건조 노즐로부터 공기를 분사하여 건조시킬 수 있으며, 하나의 구체적인 예에서 1 내지 3 %RH의 습도 및 45 내지 65℃에서 20 내지 30분 동안 절연성 물질을 건조시킬 수 있다.
만일, 상기 범위를 벗어나 습도가 1 %RH 미만으로 건조시킬 경우 정전기가 발생할 수 있어 스파크로 인해 발화의 위험이 있어 바람직하지 않고, 이와 반대로 3 %RH를 초과하는 습도로 건조시킬 경우 건조 과정에서 전지셀 외면에 수분이 함유되어 기포가 생성될 수 있고 이로 인해 균일한 도포가 이루어지지 않는 문제가 발생할 수 있으므로 바람직하지 않다. 또한, 45℃ 미만의 온도에서 건조시킬 경우 절연성 물질 중 수분을 제거하는 시간이 장시간 소요되어 바람직하지 못하고, 이와 반대로 65℃를 초과하는 온도에서 건조시킬 경우 전지셀 외면에 도포된 절연성 물질뿐만 아니라, 원통형 전지셀에도 변형이 발생할 수 있는 바 바람직하지 못하다. 또한, 20분 미만으로 건조시키는 경우 도포되어 있는 고분자 수지로 이루어진 절연성 물질 내부에 함유되어 있는 수분이 표면으로 이동하는 시간이 부족하여 기포가 발생할 수 있는 바 바람직하지 못하고, 이와 반대로 30분을 초과하여 건조시키는 경우 생산 효율성 측면에서 바람직하지 못하다.
한편, 본 발명에 따른 하나의 구체적인 예에서, 상기 과정(c) 및 과정(d)는 두 번 이상 반복될 수 있다. 최근 배터리 폭발 등의 문제가 대두되고 있는 바, 안전성의 향상을 도모하고, 보다 고정밀한 도포를 통해 우수한 절연성이 발휘될 수 있도록 과정(c) 및 과정(d)는 복수 회 반복될 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 원통형 전지셀 도포장치를 사용하고 상기 원통형 전지셀 제조방법에 따라 제조된 전지셀을 하나 이상 포함하는 디바이스를 제공한다. 상기 디바이스는 휴대폰, 태블릿 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 파워 툴, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 또는 전력저장 장치로부터 선택될 수 있으며, 디바이스의 구조 및 그것의 제조방법은 당업계에 공지되어 있으므로, 그에 대한 자세한 설명은 본 명세서에서 생략한다.
참고로, 상기 원통형 전지셀은 리튬 이차전지일 수 있지만, 이들만으로 한정되지 않음은 물론이다.
이러한 리튬 이차전지는 양극, 음극, 분리막 및 리튬염 함유 비수 전해액으로 구성되어 있으며, 이들 역시 당업계에 공지되어 있으므로, 그에 대한 자세한 설명은 본 명세서에서 생략한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 원통형 전지셀 도포장치 및 도포방법은 추가적인 절연성 PET 튜브, 필름, 또는 마스킹재 등을 부착하지 않고 절연성 물질을 원통형 전지셀에 도포할 수 있으므로 생산공정이 기존에 비해 간소화되어 시간적 인적 비용소모가 줄어들게 되어 향상된 생산효율성 및 생산비용 절감효과를 달성할 수 있다. 또한, 절연성 물질을 도포함으로써 원통형 전지셀 외면을 외부로부터 전기적으로 절연시키고, 내식성, 마모방지 효과를 발휘한다.
도 1은 종래의 원통형 이차전지의 단면 모식도이다.
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 원통형 전지셀 상단부에 커버 부재가 결합되는 과정을 나타내는 정면도이다.
도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 원통형 전지셀 상단부에 커버 부재가 결합되는 과정을 나타내는 사시도이다.
도 4는 원통형 전지셀이 고정 부재에 의해 이송 부재의 일측에 고정되어 있는 것을 나타내는 확대도이다.
도 5는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 원통형 전지셀 도포장치를 사용하여 원통형 전지셀을 제조하는 방법을 나타내는 모식도이다.
도 6은 본 발명의 원통형 전지셀 도포장치를 사용하여 원통형 전지셀을 제조하는 방법을 나타내는 순서도이다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
도 2에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 원통형 전지셀 상단부에 커버 부재가 결합되는 과정 나타내는 정면도가 도시되어 있고 도 3에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 원통형 전지셀 상단부에 커버 부재가 결합되는 과정을 나타내는 사시도가 도시되어 있다.
도 2 및 도 3을 함께 참조하면, 본 발명에 따른 원통형 전지셀(10)은 전극조립체(도시하지 않음)를 수납한 원통형 금속 캔(13) 및 상기 원통형 금속 캔(13)의 개방 상단에 전극단자가 형성되어 있는 탑 캡(14)을 결합하여 제조되며, 커버 부재(14)는 분사부(30)로 이동하기 이전의 과정에서 상기 원통형 전지셀(10)의 상단부의 전극단자 부위를 감싸도록 밀착된다.
도 2 및 도 3에는 원통 형상으로서 하면 중심부에 전극단자와 대응되는 형상을 갖도록 내측으로 만입된 형상의 커버 부재를 도시하였으나, 전극단자 부위에 절연성 물질이 도포되지 않는 형태라면 특별히 제한되지 않는다.
도 4에는 원통형 전지셀이 고정 부재에 의해 이송 부재의 일측에 고정되어 있는 것을 나타내는 확대도가 도시되어 있다.
도 4를 참조하면, 고정 부재(50)는 이송 부재(60)의 이송 부재(60)의 베이스 프레임의 일측에 위치가 고정되어 있다. 이때, 원통형 전지셀(10)이 상기 고정 부재(50)에 수직으로 장착된 상태에서 원통형 전지셀(10)의 하단 부위를 지지한다.
이때, 고정 부재(50)의 형상은 특별히 제한되지 않으나, 바람직하게는 고정 부재(50)와 원통형 전지셀(10)이 대면하는 부위는 서로 대응하는 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다.
도 5에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 원통형 전지셀 도포장치를 사용하여 원통형 전지셀을 제조하는 방법을 나타내는 모식도가 도시되어 있고, 도 6에는 본 발명의 원통형 전지셀 도포장치를 사용하여 원통형 전지셀을 제조하는 방법을 나타내는 순서도가 도시되어 있다.
도 5 및 도 6을 함께 참조하면, 이송 부재(60)의 베이스 프레임에 위치하는 고정 부재(도시하지 않음)에 복수의 원통형 전지셀(10)이 수직으로 장착된 상태에서 분사부(30)를 향해 이동한다.
원통형 전지셀(10)이 분사부(30)로 들어가기 전에 원통형 전지셀(10)의 상단부의 전극단자 부위를 감싸도록 커버 부재(20)가 밀착된다.
분사부(30)에서 커버 부재(20)와 결합되어 있는 원통형 전지셀(10)에 대하여 복수의 분사 노즐(31)로부터 절연성 물질이 분사되어 원통형 전지셀(10)의 전극단자 부위를 제외하고 절연성 물질이 도포된다.
분사가 완료되면 원통형 전지셀(10)은 이송 부재(60)에 의해 건조부(40)로 이동하며, 건조부에서는 건조 노즐(41)로부터 낮은 습도의 공기가 분사되어 신속히 절연성 물질을 건조시킨다.
건조가 충분히 이루어진 후 원통형 전지셀(10)은 건조부(40)로부터 이송 부재(60)에 의해 이동하며, 이때 결합되어 있던 커버 부재(20)가 탈착된다.
결과적으로 전극단자 부위를 제외한 나머지 부위에 대해 절연성 물질이 도포된다.
경우에 따라서는, 건조 후 곧바로 다음 제조공정이 진행되지 않고 다시 커버 부재(20)가 밀착되고 분사부(30)에서 절연성 물질이 도포되고 건조부(40)에서 건조하는 과정이 반복될 수 있다.
본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.

Claims (12)

  1. 원통형 전지셀의 외면을 절연성 물질로 도포하는 원통형 전지셀 도포장치로서,
    원통형 전지셀을 지지하면서 위치를 고정시키는 고정 부재;
    고정 부재와 결합되고 원통형 전지셀을 일측 방향으로 이동시키는 이송 부재;
    원통형 전지셀의 상단부에 밀착하여 전극단자를 감싸도록 형성되는 커버 부재;
    원통형 전지셀의 외면에 절연성 물질을 분사하여 도포하는 분사부; 및
    절연성 물질이 도포된 원통형 전지셀을 건조시키는 건조부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 원통형 전지셀 도포장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 고정 부재는 이송 부재의 베이스 프레임의 일측에 위치가 고정되고 원통형 전지셀이 고정 부재에 수직으로 장착된 상태에서 원통형 전지셀의 측면 및 하단을 지지하는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 원통형 전지셀 도포장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 이송 부재는 복수의 원통형 전지셀들을 일측 방향으로 이동시키는 베이스 프레임, 상기 베이스 프레임에 구동력을 제공하는 모터부, 및 상기 모터부의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 원통형 전지셀 도포장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 커버 부재는 고분자 수지 또는 수지 복합체로 이루어진 탄성체인 것을 특징으로 하는 원통형 전지셀 도포장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 커버 부재는 원통형 전지셀의 상단부인 전극 단자 부위에 대응되는 형상을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 원통형 전지셀 도포장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 절연성 물질은 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 및 폴리에틸렌으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 원통형 전지셀 도포장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 하나에 따른 원통형 전지셀 도포장치를 사용하여 원통형 전지셀을 제조하는 방법으로서,
    (a) 원통형 전지셀을 고정 부재로 이송 부재의 상단부에 배치하는 과정;
    (b) 원통형 전지셀의 상단부의 전극단자 부위를 감싸도록 커버 부재를 밀착하는 과정;
    (c) 이송 부재에 의해 커버 부재와 밀착되어 있는 원통형 전지셀이 분사부로 이동하고, 분사부에서 절연성 물질을 도포하는 과정;
    (d) 커버 부재와 밀착되어 있는 원통형 전지셀이 분사부로부터 이송 부재에 의해 건조부로 이동하고, 건조부에서 절연성 물질이 도포된 원통형 전지셀을 건조시키는 과정, 및
    (e) 건조 후 커버 부재를 원통형 전지셀로부터 탈착시키는 과정;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 원통형 전지셀 제조방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 과정(c)의 분사부에서 스프레이 코팅법으로 절연성 물질을 도포하는 것을 특징으로 하는 원통형 전지셀 제조방법.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 과정(c)의 절연성 물질은 60 내지 100 μm의 두께로 원통형 전지셀의 외면에 도포되도록 자동 디스펜서에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 원통형 전지셀 제조방법.
  10. 제 7 항에 있어서, 상기 과정(d)는 1 내지 3 %RH의 습도 및 45 내지 60℃에서 20 내지 30분 동안 절연성 물질을 건조시키는 것을 특징으로 하는 원통형 전지셀 도포방법.
  11. 제 7 항에 있어서, 상기 과정(c) 및 과정(d)는 두 번 이상 반복되는 것을 특징으로 하는 원통형 전지셀 도포방법.
  12. 제 1 항에 따른 원통형 전지셀 도포장치를 사용하여 제조된 것을 특징으로 하는 원통형 전지셀.
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