KR20180087985A - Method of manufacturing electrode using porous current collector - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a method for manufacturing an electrode using a porous current collector. The method comprises the steps of: bonding the cover film such that one end of each of a plurality of through holes is closed on a lower surface of the porous current collector formed so that the plurality of through holes are arranged; applying an electrode material to an upper surface of the porous current collector so that the material fills into the plurality of through holes whose ends are closed by the cover film when the cover film is bonded; drying the applied electrode material on the upper surface of the porous collector when the electrode material is applied to the upper surface of the porous collector; removing the cover film when the electrode material applied on the upper surface is dried; applying an electrode material to the lower surface so as to be connected to the electrode material filled in the plurality of through holes when the cover film is removed; and drying the electrode material applied on the upper surface when the electrode material is applied to the lower surface. The electrode material having a low viscosity can be prevented from flowing down through the through holes when the electrode material is applied to the porous current collector having the plurality of through holes.

Description

다공성 집전체를 이용한 전극 제조 방법{Method of manufacturing electrode using porous current collector}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a method of manufacturing an electrode using a porous collector,

본 발명은 다공성 집전체를 이용한 전극 제조 방법에 관한 것으로, 특히 전극물질을 다수개의 관통공이 형성된 다공성 집전체에 도포 시 점도가 낮은 전극물질이 관통공을 통해 흘러내리는 것을 방지할 수 있는 다공성 집전체를 이용한 전극 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method of manufacturing an electrode using a porous current collector. More particularly, the present invention relates to a method of manufacturing an electrode using a porous current collector, The present invention relates to a method of manufacturing an electrode.

전기 이중층 커패시터(EDLC; Electric Double Layer Capacitor)와 같은 슈퍼 커패시터나 2차 전지는 집전체가 사용된다. 슈퍼 커패시터나 2차 전지는 집전체와 전극물질 사이의 결착력이 시간에 따라 감소하여 용량이나 출력이 감소하는 것을 방지하기 위해 다수개의 관통공이 형성된 집전체가 사용된다. 다수개의 관통공이 형성된 집전체는 집전체와 전극물질 사이의 결착력을 증가시킴과 아울러 전해액 흡수성 증가시켜 경시변화에 따른 슈퍼 커패시터나 2차 전지의 용량이나 출력이 감소하는 것을 방지한다. 이러한 다수개의 관통공이 형성된 집전체에 관련된 기술이 한국공개특허공보 제10-2015-0140903호(특허문헌 1)에 공개되어 있다. A current collector is used for a super capacitor such as an electric double layer capacitor (EDLC) or a secondary battery. A supercapacitor or a secondary battery is used as a collector in which a plurality of through holes are formed in order to prevent the capacity of the collector and the electrode material from decreasing with time and decreasing the capacity or output. The current collector formed with a plurality of through holes increases the binding force between the current collector and the electrode material and increases the absorbency of the electrolyte solution to prevent the capacity and the output of the super capacitor or the secondary battery from decreasing with time. A technique related to such a current collector in which a plurality of through holes are formed is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2015-0140903 (Patent Document 1).

한국공개특허공보 제10-2015-0140903호는 전기 이중층 커패시터의 고밀도 전극 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 전기 이중층 커패시터의 고밀도 전극은 관통형 알루미늄 시트, 다수개의 제1중공형 돌출부재, 다수개의 제2중공형 돌출부재, 제1활물질 시트 및 제2활물질 시트로 구성된다. 다수개의 제1중공형 돌출부재는 관통형 알루미늄 시트의 일측으로 돌출되도록 형성되며, 다수개의 제2중공형 돌출부재는 관통형 알루미늄 시트의 타측으로 돌출되도록 형성된다. 제1활물질 시트는 관통형 알루미늄 시트의 일측면에 접착되며, 제2활물질 시트는 관통형 알루미늄 시트의 타측면에 접착된다. Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2015-0140903 relates to a high density electrode of an electric double layer capacitor and a method of manufacturing the same, wherein the high density electrode of the electric double layer capacitor comprises a through aluminum sheet, a plurality of first hollow protruding members, A second hollow protruding member, a first active material sheet, and a second active material sheet. The plurality of first hollow protruding members are formed to protrude from one side of the through-hole type aluminum sheet, and the plurality of second hollow protruding members protrude from the other side of the through-hole type aluminum sheet. The first active material sheet is bonded to one side of the through-hole type aluminum sheet, and the second active material sheet is bonded to the other side surface of the through-hole type aluminum sheet.

한국공개특허공보 제10-2015-0140903호와 같은 관통형 알루미늄 시트는 다수개의 제1중공형 돌출부재나 다수개의 제2중공형 돌출부재에 의해 관통형 알루미늄 시트와 제1활물질 시트 사이의 접촉면적이나 관통형 알루미늄 시트와 제2활물질 시트 사이의 접촉면적을 증가시켜 고밀도 전극을 구현할 수 있다. 이와 같이 한국공개특허공보 제10-2015-0140903호와 같은 종래의 관통형 알루미늄 시트 즉, 다공성 집전체는 전극물질을 도포 시 전극물질의 점도 조절이 요구된다. 즉, 전극물질은 점도가 높은 경우에 다공성 집전체에 형성된 관통공을 통해 흘러내려 도포가 용이하지 않은 어려운 문제점이 있다. A through-hole type aluminum sheet such as Korean Patent Laid-Open No. 10-2015-0140903 has a contact area between a through-hole type aluminum sheet and a first active material sheet by a plurality of first hollow projecting members or a plurality of second hollow projecting members Or the contact area between the through-hole type aluminum sheet and the second active material sheet is increased to realize a high-density electrode. Thus, the conventional through-type aluminum sheet such as Korean Patent Laid-Open No. 10-2015-0140903, that is, the porous current collector, is required to control the viscosity of the electrode material when applying the electrode material. That is, when the viscosity of the electrode material is high, it flows through the through hole formed in the porous current collector and is difficult to apply.

한국공개특허공보 제10-2015-0140903호Korean Patent Publication No. 10-2015-0140903

본 발명의 목적은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전극물질을 다수개의 관통공이 형성된 다공성 집전체에 도포 시 점도가 낮은 전극물질이 관통공을 통해 흘러내리는 것을 방지할 수 있는 다공성 집전체를 이용한 전극 제조 방법을 제공함에 있다.An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems by using a porous current collector capable of preventing an electrode material having a low viscosity from flowing down through a through hole when the electrode material is applied to a porous current collector having a plurality of through- And an electrode manufacturing method.

본 발명의 다른 목적은 점도가 낮은 전극물질이 관통공을 통해 흘러내리는 것을 방지할 수 있도록 함으로써 전극물질의 점도 사용범위를 확대할 수 있는 다공성 집전체를 이용한 전극 제조 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing an electrode using a porous current collector which can increase the viscosity range of electrode material by preventing low-viscosity electrode material from flowing down through the through-hole.

본 발명의 또 다른 목적은 점도가 낮은 전극물질이 관통공을 통해 흘러내리는 것을 방지할 수 있도록 함으로써 다공성 집전체의 상부면과 하부면에 각각 전극물질을 도포 시 어느 한 면을 도포한 후 나머지 한 면을 도포하는 공정에 사용할 수 있는 다공성 집전체를 이용한 전극 제조 방법을 제공함에 있다.It is a further object of the present invention to provide a method of manufacturing a semiconductor device in which an electrode material having a low viscosity is prevented from flowing down through a through hole so that one surface is coated on an upper surface and a lower surface of a porous current collector, The present invention provides a method of manufacturing an electrode using a porous current collector that can be used in a process of applying a surface.

본 발명의 또 다른 목적은 점도가 낮은 전극물질이 관통공을 통해 흘러내리는 것을 방지할 수 있도록 함으로써 관통공의 직경에 크기에 관계없이 다공성 집전체에 전극물질을 용이하게 도포할 수 있어 전극 제조의 생산성 및 제조원가를 절감할 수 있는 다공성 집전체를 이용한 전극 제조 방법을 제공함에 있다.It is another object of the present invention to provide a method of manufacturing an electrode manufacturing method capable of easily preventing electrode material having low viscosity from flowing down through a through hole and easily applying the electrode material to the porous current collector regardless of the diameter of the through hole. And to provide a method of manufacturing an electrode using a porous current collector capable of reducing productivity and manufacturing cost.

본 발명의 다공성 집전체를 이용한 전극 제조 방법은 다수개의 관통공이 배열되도록 형성된 다공성 집전체의 하부면에 다수개의 관통공의 각각 일단이 폐쇄되도록 커버 필름을 접착시키는 단계; 상기 커버 필름이 접착되면 커버 필름에 의해 일단이 폐쇄된 상기 다수개의 관통공에 채워지도록 다공성 집전체의 상부면에 전극물질을 도포하는 단계; 상기 다공성 집전체의 상부면에 전극물질이 도포되면 상부면에 도포된 전극물질을 건조하는 단계; 상기 상부면에 도포된 전극물질이 건조되면 상기 커버 필름을 제거하는 단계; 상기 커버 필름이 제거되면 다수개의 관통공에 채워진 전극물질과 연결되도록 하부면에 전극물질을 도포하는 단계; 및 상기 하부면에 전극물질이 도포되면 하부면에 도포된 전극물질을 건조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.A method of manufacturing an electrode using a porous current collector according to the present invention comprises the steps of: bonding a cover film so that one end of each of a plurality of through holes is closed on a lower surface of a porous current collector formed so that a plurality of through holes are arranged; Applying an electrode material to an upper surface of the porous collector so that the cover film is filled in the plurality of through holes whose one end is closed by the cover film when the cover film is adhered; Drying the electrode material applied on the upper surface of the porous collector when the electrode material is applied to the upper surface of the porous collector; Removing the cover film when the electrode material applied on the upper surface is dried; Applying an electrode material to a lower surface of the through hole to connect the electrode material to the plurality of through holes when the cover film is removed; And drying the electrode material applied on the lower surface when the electrode material is applied to the lower surface.

본 발명의 다공성 집전체를 이용한 전극 제조 방법은 전극물질을 다수개의 관통공이 형성된 다공성 집전체에 도포 시 점도가 낮은 전극물질이 관통공을 통해 흘러내리는 것을 방지할 수 있는 이점이 있고, 점도가 낮은 전극물질이 관통공을 통해 흘러내리는 것을 방지할 수 있도록 함으로써 전극물질의 점도 사용범위를 확대할 수 있는 이점이 있으며, 점도가 낮은 전극물질이 관통공을 통해 흘러내리는 것을 방지할 수 있도록 함으로써 다공성 집전체의 상부면과 하부면에 각각 전극물질을 도포 시 어느 한 면을 도포한 후 나머지 한 면을 도포하는 공정에 사용할 수 있는 이점이 있으며, 점도가 낮은 전극물질이 관통공을 통해 흘러내리는 것을 방지할 수 있도록 함으로써 관통공의 직경에 크기에 관계없이 다공성 집전체에 전극물질을 용이하게 도포할 수 있어 이점이 있다.The electrode manufacturing method using the porous current collector of the present invention has an advantage in that the electrode material can be prevented from flowing down through the through hole when the electrode material is applied to the porous current collector having a plurality of through holes formed therein, It is possible to prevent the electrode material from flowing down through the through hole, thereby increasing the range of viscosity of the electrode material, and it is possible to prevent the low viscosity electrode material from flowing down through the through hole, There is an advantage that it can be used in the process of applying one surface to the upper surface and the lower surface of the whole and then applying the other surface after coating one surface of the electrode material and prevents the low viscosity electrode material from flowing down through the through hole It is possible to easily apply the electrode material to the porous current collector regardless of the diameter of the through-hole There are advantages.

도 1은 본 발명의 다공성 집전체를 이용한 전극 제조 방법을 나타낸 공정 흐름도,
도 2는 도 1에 도시된 커버 필름을 접착시키는 단계에서 다공성 집전체에 커버 필름이 접착되기 전 상태를 나타낸 단면도,
도 3은 도 1에 도시된 커버 필름을 접착시키는 단계에서 다공성 집전체에 커버 필름이 접착된 상태를 나타낸 단면도,
도 4는 도 1에 도시된 상부면에 전극물질을 도포하는 단계에서 다공성 집전체에 전극물질이 도포된 상태를 나타낸 단면도,
도 5는 도 1에 도시된 커버 필름을 제거하는 단계에서 다공성 집전체에 접착된 커버 필름이 제거된 상태를 나타낸 단면도,
도 6은 도 5에 도시된 커버 필름을 제거된 다공성 집전체의 하부면이 상측을 바라보도록 나타낸 단면도,
도 7은 상부면에 전극물질을 도포하는 단계에서 다공성 집전체의 하부면에 전극물질이 도포된 상태를 나타낸 단면도,
도 8은 도 1에 도시된 본 발명의 다공성 집전체를 이용한 전극 제조 방법을 수행하기 위한 제조 장치의 실시예의 개략적인 구성을 나타낸 도.
도 9는 도 1에 도시된 본 발명의 다공성 집전체를 이용한 전극 제조 방법을 수행하기 위한 제조 장치의 다른 실시예의 개략적인 구성을 나타낸 도.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a flow chart showing a method of manufacturing an electrode using a porous current collector according to the present invention;
FIG. 2 is a sectional view showing a state before the cover film is adhered to the porous current collector in the step of adhering the cover film shown in FIG. 1,
3 is a cross-sectional view showing a state in which a cover film is adhered to a porous current collector in a step of adhering the cover film shown in FIG. 1,
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which an electrode material is applied to a porous current collector in a step of applying an electrode material to the upper surface shown in FIG. 1;
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state in which the cover film adhered to the porous current collector is removed in the step of removing the cover film shown in FIG. 1;
FIG. 6 is a cross-sectional view of the lower side of the porous collector in which the cover film shown in FIG. 5 is removed,
7 is a cross-sectional view showing a state in which an electrode material is applied to the lower surface of the porous current collector in the step of applying an electrode material on the upper surface,
FIG. 8 is a schematic view showing an embodiment of a manufacturing apparatus for performing an electrode manufacturing method using the porous current collector of the present invention shown in FIG. 1;
FIG. 9 is a schematic view showing another embodiment of a manufacturing apparatus for performing an electrode manufacturing method using the porous current collector of the present invention shown in FIG. 1;

이하, 본 발명의 다공성 집전체를 이용한 전극 제조 방법의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of a method of manufacturing an electrode using a porous current collector of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1, 도 3 및 도 7에서와 같이 본 발명의 다공성 집전체를 이용한 전극 제조 방법은 먼저, 다수개의 관통공(11)이 배열되도록 형성된 다공성 집전체(10)의 하부면(10b)에 다수개의 관통공(11)의 각각 일단이 폐쇄되도록 커버 필름(20)을 접착시킨다(S10). 커버 필름(20)이 접착되면 커버 필름(20)에 의해 일단이 폐쇄된 다수개의 관통공(11)에 채워지도록 다공성 집전체(10)의 상부면(10a)에 전극물질(30)을 도포한다(S20). 다공성 집전체(10)의 상부면(10a)에 전극물질(30)이 도포되면 상부면(10a)에 도포된 전극물질(30)을 건조한다(S30). 상부면(10a)에 도포된 전극물질(30)이 건조되면 커버 필름(20)을 제거한다(S40). 커버 필름(20)이 제거되면 다수개의 관통공(11)에 채워진 전극물질(30)과 연결되도록 하부면(10b)에 전극물질(30)을 도포한다(S50). 하부면(10b)에 전극물질(30)이 도포되면 하부면(10b)에 도포된 전극물질(30)을 건조한다(S60).As shown in FIGS. 1, 3 and 7, a method of manufacturing an electrode using a porous current collector according to the present invention comprises: forming a plurality of through holes 11 on a lower surface 10b of a porous current collector 10, The cover film 20 is bonded so that one end of each of the through holes 11 is closed (S10). When the cover film 20 is adhered, the electrode material 30 is applied to the upper surface 10a of the porous current collector 10 so as to be filled in the plurality of through holes 11 whose ends are closed by the cover film 20 (S20). When the electrode material 30 is applied to the upper surface 10a of the porous current collector 10, the electrode material 30 applied to the upper surface 10a is dried (S30). When the electrode material 30 applied to the upper surface 10a is dried, the cover film 20 is removed (S40). When the cover film 20 is removed, the electrode material 30 is applied to the lower surface 10b to be connected to the electrode material 30 filled in the plurality of through holes 11 (S50). When the electrode material 30 is applied to the lower surface 10b, the electrode material 30 applied to the lower surface 10b is dried (S60).

본 발명의 다공성 집전체를 이용한 전극 제조 방법을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. The method of manufacturing an electrode using the porous current collector of the present invention will be described in more detail as follows.

본 발명의 다공성 집전체를 이용한 전극 제조 방법은 먼저, 도 1 내지 도 3에서와 같이 다공성 집전체(10)의 하부면(10b)에 다수개의 관통공(11)의 각각 일단이 폐쇄되도록 커버 필름(20)을 접착시킨다(S10).1 to 3, a method of manufacturing an electrode using a porous current collector according to the present invention comprises the steps of forming a cover film (not shown) such that one end of each of a plurality of through holes 11 is closed on a lower surface 10b of a porous current collector 10, (Step S10).

다공성 집전체(10)에 커버 필름(20)을 접착하기 위해 다공성 집전체(10)를 준비한다. 다공성 집전체(10)는 순도가 98.0 내지 99.7%인 알루미늄을 두께(T1)가 5 내지 30㎛가 되도록 압연가공하여 알루미늄박(도시 않음)으로 형성한 후 알루미늄박이 형성되면 알루미늄박에 다수개의 관통공(11)이 배열되도록 형성하여 제조한다. 여기서, 다수개의 관통공(11)의 직경(Sd)은 10 내지 500㎛가 되도록 형성되며, 각각의 사이의 간격(Sp)은 50 내지 1000㎛가 되도록 형성된다. 이러한 다공성 집전체(10)의 제조방법은 먼저, 압연 가공을 이용해 두께(T1)가 5 내지 30㎛가 되도록 알루미늄박을 제조한 후 알루미늄 박이 관통되도록 다수개의 관통공(11)을 형성하여 제조한다. 여기서, 압연가공은 공지된 기술이 적용되므로 설명을 생략한다. A porous current collector 10 is prepared for bonding the cover film 20 to the porous current collector 10. The porous current collector 10 is formed by rolling aluminum having a purity of 98.0 to 99.7% to a thickness T1 of 5 to 30 占 퐉 to form an aluminum foil (not shown) Holes 11 are arranged so as to be arranged. Here, the diameter Sd of the plurality of through holes 11 is formed to be 10 to 500 탆, and the spacing Sp between the through holes 11 is 50 to 1000 탆. The porous current collector 10 is manufactured by first preparing an aluminum foil having a thickness (T1) of 5 to 30 μm using a rolling process, and then forming a plurality of through holes 11 through the aluminum foil . Here, since a known technique is applied to the rolling process, a description thereof will be omitted.

다수개의 관통공(11)이 배열되도록 형성된 다공성 집전체(10)가 준비되면 다공성 집전체(10)의 하부면(10b)에 커버 필름(20)을 접착시킨다. 커버 필름(20)은 도 3에서와 같이 접착제층(21)을 이용해 다공성 집전체(10)의 하부면(10b)에 접착되어 다수개의 관통공(11)의 일단이 폐쇄되도록 한다. 즉, 커버 필름(20)은 상부면(20a)에 접착제층(21)이 형성되며, 접착제층(21)을 이용하여 다공성 집전체(10)의 하부면(10b)에 접착되어 다수개의 관통공(11)의 일단이 폐쇄되도록 한다. 이러한 커버 필름(20)의 두께(T2)는 12 내지 75㎛이며, 재질은 EVA(ethylene vinyl acetate), PC(poly carbonate), PVC(polyvinyl chloride), PS(polystyrene), PET(polyethylene terephthalate) 및 PP(polypropylene) 중 하나가 사용된다. The cover film 20 is adhered to the lower surface 10b of the porous current collector 10 when the porous current collector 10 having the plurality of through holes 11 is arranged. 3, the cover film 20 is adhered to the lower surface 10b of the porous current collector 10 by using the adhesive layer 21 so that one end of the plurality of through holes 11 is closed. That is, the cover film 20 has an adhesive layer 21 formed on the upper surface 20a and adhered to the lower surface 10b of the porous collector 10 using the adhesive layer 21, (11) is closed. The thickness T2 of the cover film 20 is 12 to 75 占 퐉 and the material thereof is selected from the group consisting of ethylene vinyl acetate (EVA), polycarbonate (PC), polyvinyl chloride (PVC), polystyrene (PS), polyethylene terephthalate One of PP (polypropylene) is used.

전술한 재질로 형성되는 커버 필름(20)은 다공성 집전체(10)의 하부면(10b)에 접착제층(21)을 이용해 접착되며, 접착제층(21)은 표면처리층이나 실리콘 접착 필름이 사용된다. The cover film 20 formed of the above-described material is adhered to the lower surface 10b of the porous current collector 10 by using the adhesive layer 21. The adhesive layer 21 is formed by using a surface treatment layer or a silicon adhesive film do.

접착제층(21)으로 표면처리층이 사용되면 표면처리층은 표면처리 슬러리를 커버 필름(20)의 상부면(20a)에 도포한 후 100 내지 120℃에서 30 내지 90초(second) 동안 열처리하여 두께(T3)가 0.5 내지 1㎛가 되도록 형성된다. 표면처리 슬러리는 표면처리재료에 점도조절액을 혼합하여 점도가 수 내지 수십 cps(centi Poise)가 되도록 형성되고, 표면처리재료는 도전제 10 내지 38wt%와 표면개질제 62 내지 90wt%로 이루어진다. 여기서, 도전제는 카본 블랙이 사용되고, 표면개질제는 키토산(chitosan), PMA(Pyromellitic)와 MA(Maleate) 중 하나 이상이 선택되어 사용되며, 점도조절액은 IPA(isopropyl alcohol)가 사용된다. 이와 같이 표면처리층은 커버 필름(20)의 상부면(20a)에 형성된 후 이 표면처리층을 이용해 커버 필름(20)을 다공성 집전체(10)의 하부면(10b)에 접착시킴으로써 표면처리층에 의해 다수개의 관통공(11)의 일단 즉, 하측의 끝단을 용이하게 폐쇄시킬 수 있으며, 다공성 집전체(10)와 이 후 도포될 전극물질(30) 사이의 계면 특성을 개선시킬 수 있게 된다. 여기서, 계면 특성은 공지된 전기적인 특성, 예를 들어 접촉 저항 등을 의미한다. When the surface treatment layer is used as the adhesive layer 21, the surface treatment layer is applied to the upper surface 20a of the cover film 20 and then heat-treated at 100 to 120 DEG C for 30 to 90 seconds And the thickness T3 is 0.5 to 1 mu m. The surface treatment slurry is formed to have a viscosity ranging from several centimeters to several tens of cps (centi Poise) by mixing a viscosity control liquid with the surface treatment material, and the surface treatment material is composed of 10 to 38 wt% of the conductive agent and 62 to 90 wt% of the surface modifier. At least one of chitosan, PMA (pyromellitic) and MA (maleate) is selected and used as a surface modifier, and IPA (isopropyl alcohol) is used as a viscosity modifier. The surface treatment layer is formed on the upper surface 20a of the cover film 20 and then the surface treatment layer is used to adhere the cover film 20 to the lower surface 10b of the porous current collector 10, It is possible to easily close one end or the lower end of the plurality of through holes 11 and to improve the interface characteristic between the porous current collector 10 and the electrode material 30 to be subsequently applied . Here, the interface characteristic means a known electrical characteristic, for example, contact resistance and the like.

접착제층(21)으로 실리콘 접착 필름이 사용되면 실리콘 접착 필름은 두께(T3)가 1 내지 25㎛가 되도록 형성되며, 커버 필름(20)의 상부면(20a)에 커버 필름(20)이 5 내지 10gf/㎝(gram-force/centimeter)의 접착력으로 다공성 집전체(10)의 하부면(10b)에 접착되도록 한다. 즉, 실리콘 접착 필름은 커버 필름(20)의 상부면(20a)에 접착되며, 커버 필름(20)은 이 실리콘 접착 필름를 이용해 다공성 집전체(10)의 하부면(10b)에 접착된다. 예들 들어, 커버 필름(20)의 상부면(20a)에 실리콘 접착 필름이 접착되면 커버 필름(20)은 실리콘 접착 필름을 매개로 다공성 집전체(10)의 하부면(10b)에 접착된다. 이와 같이 실리콘 접착 필름은 실리콘계 접착재질로 형성되며, 실리콘계 접착재질은 공지된 재질이 사용된다. When the silicone adhesive film is used as the adhesive layer 21, the silicone adhesive film is formed to have a thickness T3 of 1 to 25 mu m, and the cover film 20 is formed on the upper surface 20a of the cover film 20, And adheres to the lower surface 10b of the porous current collector 10 with an adhesive force of 10 gf / cm (gram-force / centimeter). That is, the silicone adhesive film is adhered to the upper surface 20a of the cover film 20, and the cover film 20 is adhered to the lower surface 10b of the porous current collector 10 using the silicone adhesive film. For example, when the silicone adhesive film is adhered to the upper surface 20a of the cover film 20, the cover film 20 is adhered to the lower surface 10b of the porous current collector 10 via the silicone adhesive film. Thus, the silicone adhesive film is formed of a silicone-based adhesive material, and a known material is used for the silicone-based adhesive material.

커버 필름(20)이 접착되면 도 1 및 도 4에서와 같이 커버 필름(20)에 의해 일단이 폐쇄된 다수개의 관통공(11)에 채워지도록 다공성 집전체(10)의 상부면(10a)에 전극물질(30)을 도포한다(S20). When the cover film 20 is adhered to the upper surface 10a of the porous current collector 10 so as to be filled in the plurality of through holes 11 whose ends are closed by the cover film 20 as shown in FIGS. The electrode material 30 is applied (S20).

전극물질(30)은 점도가 1000 내지 10000cps(centi Poise)인 것을 사용하여 다수개의 관통공(11)에 채워지도록 다공성 집전체(10)의 상부면(10a)에 도포한다. 전극물질(30)의 도포 방법은 전극물질(30)의 점도가 1000cps로 낮은 경우에는 전극물질(30)을 분시켜 도포하는 디스펜싱(dispensing) 방법도 가능하며, 점도가 10000cps로 높은 경우에는 콤마 인쇄(comma coating) 방법 등을 이용해 도포한다. 전극물질(30)은 점도가 낮은 경우에도 커버 필름(20)이 다수개의 관통공(11)의 일단을 폐쇄시킴에 의해 관통공(11)을 통해 전극물질(30)이 흘러내리는 것을 방지한 상태에서 다수개의 관통공(11)에 용이하게 채워 도포할 수 있다. 반대로, 전극물질(30)의 점도가 높은 경우에 커버 필름(20)이 다수개의 관통공(11)의 일단을 폐쇄시킨 상태에서 지지함에 의해 높은 압력을 이용해 수개의 관통공(11)에 전극물질(30)을 채워 도포할 수 있게된다. 즉, 커버 필름(20)은 다수개의 관통공(11)의 일단을 폐쇄시킴에 의해 다공성 집전체(10)의 상부면(10a)에 전극물질(30)의 도포 시 전극물질(30)의 점도의 사용 범위를 확대시킬 수 있게 된다. The electrode material 30 is applied to the upper surface 10a of the porous current collector 10 so as to be filled in the plurality of through holes 11 by using a material having a viscosity of 1000 to 10,000 cps (centi Poise). The method of applying the electrode material 30 may be a dispensing method in which the electrode material 30 is applied by spraying the electrode material 30 when the viscosity of the electrode material 30 is as low as 1000 cps. When the viscosity is as high as 10,000 cps, A comma coating method or the like. The electrode material 30 is prevented from flowing down the electrode material 30 through the through hole 11 by closing one end of the plurality of through holes 11 even when the viscosity of the electrode material 30 is low, The through holes 11 can be easily filled and applied. In contrast, when the viscosity of the electrode material 30 is high, the cover film 20 supports one end of the plurality of through holes 11 in a closed state, (30). That is, the cover film 20 closes one end of the plurality of through holes 11, so that the viscosity of the electrode material 30 when the electrode material 30 is applied to the upper surface 10a of the porous current collector 10 It is possible to expand the use range of

다공성 집전체(10)의 상부면(10a)에 전극물질(30)이 도포되면 도 1 및 도 4에서와 같이 상부면(10a)에 도포된 전극물질(30)을 건조한다(S30). 전극물질(30)의 건조 방법은 건조 오븐(122: 도 8 및 도 9에 도시됨)을 이용해 건조한다. 하부면(10b)에 도포된 전극물질(30)이 건조되면 도 1 및 도 5에서와 같이 커버 필름(20)을 제거한다(S40). 커버 필름(20)의 제거 방법은 다공성 집전체(10)의 하부면(10b)으로부터 벗겨서 제거한다. 커버 필름(20)의 제거 방법은 도 8 및 도 9에 각각 도시된 본 발명의 다공성 집전체(10)를 이용한 전극 제조 방법을 수행하기 위한 제조 장치를 이용한다. When the electrode material 30 is applied to the upper surface 10a of the porous current collector 10, the electrode material 30 applied to the upper surface 10a is dried as shown in FIGS. 1 and 4 (S30). The drying method of the electrode material 30 is dried using a drying oven 122 (shown in Figs. 8 and 9). When the electrode material 30 applied to the lower surface 10b is dried, the cover film 20 is removed as shown in FIGS. 1 and 5 (S40). The removal method of the cover film 20 is peeled off from the lower surface 10b of the porous current collector 10 and removed. The method of removing the cover film 20 uses a manufacturing apparatus for performing the electrode manufacturing method using the porous current collector 10 of the present invention shown in Figs. 8 and 9, respectively.

다공성 집전체(10)의 하부면(10b)에 접착된 커버 필름(20)이 제거되면 도 1 및 도 6에서와 같이 다수개의 관통공(11)에 채워진 전극물질(30)과 연결되도록 다공성 집전체(10)의 하부면(10b)에 전극물질(30)을 도포한다(S50). 다공성 집전체(10)의 하부면(10b)에 도포되는 전극물질(30)은 다공성 집전체(10)의 상부면(10a)에 도포된 전극물질(30)과 동일한 재질, 점도 및 도포방법을 이용해 도포함으로 상세한 설명을 생략한다. 하부면(10b)에 전극물질(30)이 도포되면 하부면(10b)에 도포된 전극물질(30)을 건조한다(S60). 하부면(10b)에 도포된 전극물질(30)의 건조 방법은 건조 오븐(125: 도 8 및 도 9에 도시됨)을 이용해 건조한다.When the cover film 20 adhered to the lower surface 10b of the porous current collector 10 is removed, the porous film 20 is formed to be connected to the electrode material 30 filled in the plurality of through holes 11 as shown in FIGS. The electrode material 30 is applied to the lower surface 10b of the entire body 10 (S50). The electrode material 30 applied to the lower surface 10b of the porous current collector 10 has the same material, viscosity and application method as the electrode material 30 applied to the upper surface 10a of the porous current collector 10 A detailed description will be omitted. When the electrode material 30 is applied to the lower surface 10b, the electrode material 30 applied to the lower surface 10b is dried (S60). The drying method of the electrode material 30 applied to the lower surface 10b is performed using a drying oven 125 (shown in Figs. 8 and 9).

다공성 집전체(10)의 상부면(10a)과 하부면(10b)에 각각 도포되는 전극물질(30)은 서로 동일한 재질, 점도 및 도포 방법이 이용해 도포되며, 전극물질(30)의 재질은 주재료와 점도조절물을 혼합하여 형성된다. 주재료는 전극주재료 85 내지 95wt%, 도전제 3 내지 8wt% 및 바인더 2 내지 7wt%을 혼합하여 형성되며, 전극 주재료는 활성탄, Li4Ti5O12, LiCoO2, LiMn2O4 및 LiFePO4, 중 하나가 선택되어 사용된다. 점도조절물은 주재료에 주재료의 점도가 1000 내지 10000cps가 되도록 혼합되며, 점도조절물은 알코올 30 내지 60wt%와 순수 40 내지 70wt%로 이루어진다.The electrode material 30 applied to the upper surface 10a and the lower surface 10b of the porous current collector 10 is coated using the same material, And a viscosity control material. The main material is formed by mixing 85 to 95 wt% of the main material of the electrode, 3 to 8 wt% of the conductive material, and 2 to 7 wt% of the binder, and the main material of the electrode is activated carbon, Li 4 Ti 5 O 12 , LiCoO 2 , LiMn 2 O 4 and LiFePO 4 , Is selected and used. The viscosity control material is mixed with the main material so that the viscosity of the main material is 1000 to 10000 cps, and the viscosity control material is composed of 30 to 60 wt% of alcohol and 40 to 70 wt% of pure water.

이러한 본 발명의 다공성 집전체(10)를 이용한 전극 제조 방법의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of a method of manufacturing an electrode using the porous current collector 10 of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 8은 접착제층(21)으로 표면처리층을 적용한 다공성 집전체(10)를 이용한 전극 제조 방법의 실시예를 나타낸 것이다. 여기서, 도 8은 롤 투 롤(roll to roll) 장비를 도시하고 있으며, 도 8에 도시된 롤 투 롤 장비는 커버 필름 접착부(110)와 전극 도포부(120)로 이루어진다. 8 shows an embodiment of an electrode manufacturing method using a porous current collector 10 to which a surface treatment layer is applied as an adhesive layer 21. [ 8 shows a roll-to-roll machine. The roll-to-roll machine shown in FIG. 8 includes a cover film adhering portion 110 and an electrode applying portion 120.

커버 필름 접착부(110)는 권취롤러(111,114), 슬러리 디스펜싱 기구(112), 건조 오븐(113) 및 한 쌍의 압착롤러(115,116)으로 이루어진다. 권취롤러(111)는 커버 필름(20)이 권취되어 수납되며, 권취롤러(114)는 다공성 집전체(10)가 권취되어 수납된다. 이 상태에서 권취롤러(111,114)에 권취된 커버 필름(20)은 화살표방향으로 이송되어 상부면(20a: 도 3에 도시됨)으로 슬러리 디스펜싱 기구(112)에 의해 표면처리 슬러리가 분사되면 건조 오븐(113)에 의해 100 내지 120℃에서 30 내지 90초(second) 동안 열처리되어 두께(T3: 도 3에 도시됨)가 0.5 내지 1㎛인 표면처리층 즉, 접착제층(21)이 커버 필름(20)의 상부면(20a)의 전면을 커버하도록 형성된다. 표면처리층인 접착제층(21)이 커버 필름(20)의 상부면(20a)에 형성되면 커버 필름(20)과 권취롤러(114)는 권취된 다공성 집전체(10)은 각각 한 쌍의 압착롤러(115,116)로 이송되어 한 쌍의 압착롤러(115,116)에 의해 다공성 집전체(10)의 하부면(10b: 도 3에 도시됨)에 접착제층(21)인 표면처리층에 의해 커버 필름(20)이 접착되도록 한다. The cover film adhering portion 110 is composed of winding rollers 111 and 114, a slurry dispensing mechanism 112, a drying oven 113 and a pair of pressing rollers 115 and 116. The cover film 20 is wound around the take-up roller 111, and the take-up roller 114 is wound around the porous current collector 10. In this state, the cover film 20 wound around the take-up rollers 111 and 114 is transported in the direction of the arrow, and when the surface treatment slurry is sprayed by the slurry dispensing mechanism 112 to the upper surface 20a Treated by the oven 113 at 100 to 120 DEG C for 30 to 90 seconds to form a surface treatment layer having a thickness (T3: shown in Fig. 3) of 0.5 to 1 mu m, that is, the adhesive layer 21, Is formed to cover the entire surface of the upper surface 20a. When the adhesive layer 21 as the surface treatment layer is formed on the upper surface 20a of the cover film 20, the cover film 20 and the winding roller 114 are wound on the wound porous ceramic body 10, Is conveyed to the rollers 115 and 116 by the pair of pressing rollers 115 and 116 to cover the lower surface 10b (shown in Fig. 3) of the porous current collector 10 by the surface treatment layer which is the adhesive layer 21 20 are adhered to each other.

다공성 집전체(10)의 하부면(10b)에 커버 필름(20)이 도포되면 다공성 집전체(10)는 다수개의 관통공(11)의 일단이 커버 필름(20)에 의해 폐쇄된 상태로 화살표방향을 따라 전극 도포부(120)로 이송된다. 전극 도포부(120)는 콤마 인쇄장치(121,124), 건조 오븐(122,125) 및 회수롤러(123,126)로 이루어진다.  When the cover film 20 is applied to the lower surface 10b of the porous current collector 10, the porous current collector 10 is formed so that one end of the plurality of through holes 11 is closed by the cover film 20, And is transferred to the electrode application unit 120 along the direction. The electrode applying unit 120 includes comma printing apparatuses 121 and 124, drying ovens 122 and 125, and collecting rollers 123 and 126.

커버 필름(20)에 의해 다수개의 관통공(11)의 일단이 폐쇄된 상태로 다공성 집전체(10)가 이송되면 다공성 집전체(10)는 콤마 롤러(121a)가 구비된 콤마 인쇄장치(121)에 의해 상부면(10a)에 전극물질(30)이 도포된 후 건조 오븐(122)에 의해 전극물질(30)을 건조한다. 전극물질(30)의 건조 조건은 전극물질(30)의 점도에 따라 설정되며, 건조 오븐(122)에 의해 전극물질(30)이 건조되면 회수롤러(123)에 의해 다공성 집전체(10)의 하부면(10b)으로부터 커버 필름(20)이 제거된다. 즉, 회수롤러(123)는 커버 필름(20)을 권취한 상태로 회전하여 커버 필름(20)을 회수함에 의해 회수롤러(123)가 회전하는 물리적인 힘에 의해 다공성 집전체(10)의 하부면(10b)으로부터 커버 필름(20)을 제거할 수 있게 된다. 커버 필름(20)이 제거되면 다공성 집전체(10)는 화살표 방향을 따라 콤마 인쇄장치(124), 건조 오븐(125) 및 회수롤러(126)로 이송된다. When the porous collector 10 is transported in a state where one end of the plurality of through holes 11 is closed by the cover film 20, the porous collector 10 is separated from the comma printing apparatus 121 having the comma roller 121a The electrode material 30 is applied to the upper surface 10a by means of a drying oven 122 and then the electrode material 30 is dried by a drying oven 122. [ The drying conditions of the electrode material 30 are set according to the viscosity of the electrode material 30. When the electrode material 30 is dried by the drying oven 122, The cover film 20 is removed from the lower surface 10b. That is, the collection roller 123 rotates in a state in which the cover film 20 is wound and collects the cover film 20, whereby the lower part of the porous current collector 10 is rotated by the physical force of the rotation of the collection roller 123 The cover film 20 can be removed from the surface 10b. When the cover film 20 is removed, the porous current collector 10 is conveyed along the arrow direction to the comma printing apparatus 124, the drying oven 125 and the collection roller 126.

커버 필름(20)이 제거된 다공성 집전체(10)는 하부면(10b)에 전극물질(30)을 도포하기 위해 다공성 집전체(10)의 하부면(10b)이 Z축방향을 기준으로 상부를 바라보도록 위치를 반전시킨다. 즉, 다공성 집전체(10)는 가이드 롤러(127c,127d)에 의해 가이드되어 수직방향으로 이송된 후 콤마 인쇄장치(124) 및 건조 오븐(125)이 배치된 방향으로 이송됨에 의해 하부면(10b)이 Z축방향 즉, 수직방향을 기준으로 상부를 바라보도록 위치가 반전되어 이송된다. 이와 같이 반전은 다공성 집전체(10)의 하부면(10b)이 상부를 바라보도록 함으로써 하부면(10b)에 전극물질(30)을 용이하게 도포할 수 있도록 한다. 다공성 집전체(10)의 위치가 반전되면 콤마 롤러(124a)가 구비된 콤마 인쇄장치(124)에 의해 전극물질(30)을 하부면(10b)에 도포한 후 건조 오븐(125)에서 전극물질(30)이 건조한다. 건조 오븐(125)에 의해 전극물질(30)이 건조되면 다공성 집전체(10)는 회수롤러(126)에 권취되어 회수된다. 여기서, 전극 도포부(120)에서 미설명된 가이드 롤러(127a,127b,127c,127d,127e,127f,127g)는 각각 다공성 집전체(10)의 이송을 가이드한다. The porous collector 10 from which the cover film 20 has been removed has a lower surface 10b of the porous collector 10 for applying the electrode material 30 to the lower surface 10b, The position is reversed so as to look at. That is, the porous current collector 10 is guided by the guide rollers 127c and 127d and transported in the vertical direction, and then transported in the direction in which the comma printing apparatus 124 and the drying oven 125 are disposed, ) Is reversed so as to face the upper portion with respect to the Z-axis direction, i.e., the vertical direction. In this way, the inversion allows the lower surface 10b of the porous current collector 10 to be viewed from above, thereby facilitating the application of the electrode material 30 to the lower surface 10b. When the position of the porous current collector 10 is reversed, the electrode material 30 is applied to the lower surface 10b by the comma printing apparatus 124 provided with the comma roller 124a, (30) is dried. When the electrode material 30 is dried by the drying oven 125, the porous current collector 10 is wound around the collecting roller 126 and recovered. The guide rollers 127a, 127b, 127c, 127d, 127e, 127f, and 127g, which are not illustrated in the electrode application unit 120, guide the transport of the porous current collector 10, respectively.

도 9는 접착제층(21)으로 실리콘 접착 필름을 적용한 다공성 집전체(10)를 이용한 전극 제조 방법의 실시예를 나타낸 것이다. 여기서, 도 9는 롤 투 롤(roll to roll) 장비를 도시하고 있으며, 도 9에 도시된 롤 투 롤 장비는 전극 도포부(120)와 커버 필름 접착부(130)로 이루어진다. 전극 도포부(120)는 도 8에 도시된 전극 도포부(120)와 동일함으로 설명을 생략한다. 9 shows an embodiment of a method of manufacturing an electrode using a porous current collector 10 to which a silicon adhesive film is applied as an adhesive layer 21. 9 shows a roll-to-roll apparatus. The roll-to-roll apparatus shown in FIG. 9 includes an electrode applying unit 120 and a cover film adhering unit 130. The electrode applying unit 120 is the same as the electrode applying unit 120 shown in FIG. 8, and a description thereof will be omitted.

도 9에 도시된 커버 필름 접착부(130)는 권취롤러(131,132,136), 한 쌍의 제1압착롤러(134,135) 및 한 쌍의 제2압착롤러(137,138)로 이루어진다. 권취롤러(131,132,136) 중 권취롤러(131)는 커버 필름(20)이 권취되어 수납되고, 권취롤러(132)는 접착제층(21)인 실리콘 접착 필름이 권취되어 수납되며, 권취롤러(136)는 다공성 집전체(10)가 권취되어 수납된다. 이 상태에서 권취롤러(131,132)에 각각 권취된 커버 필름(20)과 접착제층(21)인 실리콘 접착 필름은 한 쌍의 제1압착롤러(134,135)로 이송되며, 한 쌍의 제1압착롤러(134,135)는 커버 필름(20)의 상부면(20a)에 접착제층(21)인 실리콘 접착 필름이 접착되도록 압착시킨다. 커버 필름(20)에 실리콘 접착 필름이 접착되면 커버 필름(20)은 권취롤러(136)에 권취된 다공성 집전체(10)와 함께 한 쌍의 제2압착롤러(137,138)로 이송된다. 즉, 커버 필름(20)은 다공성 집전체(10)의 하부면(10b)에 위치되도록 다공성 집전체(10)와 함께 한 쌍의 제2압착롤러(137,138)로 이송되어 한 쌍의 제2압착롤러(137,138)에 의해 다공성 집전체(10)의 하부면(10b)에 접착된다. 다공성 집전체(10)의 하부면(10b)에 실리콘 접착 필름을 매개로 커버 필름(20)에 접착되면 다공성 집전체(10)는 전극 도포부(120)로 이송되어 상부면(10a)과 하부면(10b)에 전극물질(30)이 도포되며, 도 9에 도시된 전극 도포부(120)는 도 8에 도시된 전극 도포부(120)와 동일함으로 설명을 생략하며, 가이드 롤러(139)는 커버 필름(20)이 제2압착롤러(137,138)로 이송되는 것을 가이드한다.The cover film adhering portion 130 shown in Fig. 9 is composed of winding rollers 131, 132, 136, a pair of first pressing rollers 134, 135, and a pair of second pressing rollers 137, 138. The wrapping roller 131 of the winding rollers 131, 132 and 136 is wound with the cover film 20 and the winding roller 132 is wound with a silicone adhesive film as the adhesive layer 21 and the winding roller 136 The porous current collector 10 is wound and housed. In this state, the cover film 20 and the adhesive layer 21, which are respectively wound on the winding rollers 131 and 132, are transferred to the pair of first pressing rollers 134 and 135, and the pair of first pressing rollers 134 and 135 are pressed to be adhered to the upper surface 20a of the cover film 20 so that the silicone adhesive film as the adhesive layer 21 is adhered. When the silicone adhesive film is adhered to the cover film 20, the cover film 20 is conveyed to the pair of second press rollers 137 and 138 together with the porous current collector 10 wound on the take-up roller 136. That is, the cover film 20 is transferred to the pair of second pressing rollers 137 and 138 together with the porous current collector 10 so as to be positioned on the lower face 10b of the porous current collector 10, And adhered to the lower surface 10b of the porous current collector 10 by the rollers 137 and 138. [ The porous current collector 10 is transferred to the electrode application portion 120 and the upper surface 10a and the lower surface 10b of the lower electrode 10 are bonded to the lower surface 10b of the porous current collector 10, The electrode applying unit 120 shown in FIG. 9 is the same as the electrode applying unit 120 shown in FIG. 8, 138 guide the cover film 20 to be conveyed to the second pressing rollers 137,

이상과 같이 본 발명의 다공성 집전체를 이용한 전극 제조 방법은 전극물질을 다수개의 관통공이 형성된 다공성 집전체에 도포 시 점도가 낮은 전극물질이 관통공을 통해 흘러내리는 것을 방지할 수 있고, 점도가 낮은 전극물질이 관통공을 통해 흘러내리는 것을 방지할 수 있도록 함으로써 전극물질의 점도 사용범위를 확대할 수 있으며, 점도가 낮은 전극물질이 관통공을 통해 흘러내리는 것을 방지할 수 있도록 함으로써 다공성 집전체의 상부면과 하부면에 각각 전극물질을 도포 시 어느 한 면을 도포한 후 나머지 한 면을 도포하는 공정에 사용할 수 있으며, 점도가 낮은 전극물질이 관통공을 통해 흘러내리는 것을 방지할 수 있도록 함으로써 관통공의 직경에 크기에 관계없이 다공성 집전체에 전극물질을 용이하게 도포할 수 있다.As described above, the electrode manufacturing method using the porous current collector of the present invention can prevent the electrode material having a low viscosity from flowing down through the through hole when the electrode material is applied to the porous current collector having a plurality of through holes, It is possible to prevent the electrode material from flowing down through the through hole, thereby making it possible to expand the viscosity range of the electrode material and to prevent the low viscosity electrode material from flowing down through the through hole, It is possible to apply the electrode material on the surface and the lower surface and to apply the other surface after coating one surface of the electrode material and to prevent the low viscosity electrode material from flowing down through the through hole, It is possible to easily apply the electrode material to the porous current collector regardless of the diameter of the electrode material.

본 발명의 다공성 집전체를 이용한 전극 제조 방법은 슈퍼 커패시터나 2차 전지의 제조 산업 분야에 적용할 수 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY The electrode manufacturing method using the porous current collector of the present invention can be applied to a manufacturing industry of a super capacitor or a secondary battery.

10: 다공성 집전체
11: 관통공
20: 커버 필름
30: 전극물질
10: Porous collector
11: Through hole
20: Cover film
30: Electrode material

Claims (9)

다수개의 관통공이 배열되도록 형성된 다공성 집전체의 하부면에 다수개의 관통공의 각각 일단이 폐쇄되도록 커버 필름을 접착시키는 단계;
상기 커버 필름이 접착되면 커버 필름에 의해 일단이 폐쇄된 상기 다수개의 관통공에 채워지도록 다공성 집전체의 상부면에 전극물질을 도포하는 단계;
상기 다공성 집전체의 상부면에 전극물질이 도포되면 상부면에 도포된 전극물질을 건조하는 단계;
상기 상부면에 도포된 전극물질이 건조되면 상기 커버 필름을 제거하는 단계;
상기 커버 필름이 제거되면 다수개의 관통공에 채워진 전극물질과 연결되도록 하부면에 전극물질을 도포하는 단계; 및
상기 하부면에 전극물질이 도포되면 하부면에 도포된 전극물질을 건조하는 단계를 포함하는 다공성 집전체를 이용한 전극 제조 방법.
Bonding a cover film such that one end of each of the plurality of through holes is closed on the lower surface of the porous current collector formed so that a plurality of through holes are arranged;
Applying an electrode material to an upper surface of the porous collector so that the cover film is filled in the plurality of through holes whose one end is closed by the cover film when the cover film is adhered;
Drying the electrode material applied on the upper surface of the porous collector when the electrode material is applied to the upper surface of the porous collector;
Removing the cover film when the electrode material applied on the upper surface is dried;
Applying an electrode material to a lower surface of the through hole to connect the electrode material to the plurality of through holes when the cover film is removed; And
And drying the electrode material applied to the lower surface of the electrode when the electrode material is applied to the lower surface.
제1항에 있어서,
상기 커버 필름을 접착시키는 단계에서 상기 다공성 집전체는 순도가 98.0 내지 99.7%인 알루미늄을 두께가 5 내지 30㎛가 되도록 압연가공하여 알루미늄박으로 형성한 후 상기 알루미늄박에 다수개의 관통공이 배열되도록 형성하여 제조되며, 상기 다수개의 관통공의 직경은 10 내지 500㎛가 되도록 형성되며, 각각의 사이의 간격은 50 내지 1000㎛가 되도록 형성되는 다공성 집전체를 이용한 전극 제조 방법.
The method according to claim 1,
In the step of adhering the cover film, the porous current collector is formed by rolling aluminum to have a purity of 98.0 to 99.7% to have a thickness of 5 to 30 탆 to form an aluminum foil, and then forming a plurality of through holes Wherein the plurality of through holes are formed to have a diameter of 10 to 500 탆 and an interval between the through holes is 50 to 1000 탆.
제1항에 있어서,
상기 커버 필름을 접착시키는 단계에서 상기 커버 필름은 상부면에 접착제층이 형성되며, 상기 접착제층을 이용하여 다공성 집전체의 하부면에 접착되어 다수개의 관통공의 일단이 폐쇄되도록 하고, 두께는 12 내지 75㎛이며, 재질은 EVA(ethylene vinyl acetate), PC(poly carbonate), PVC(polyvinyl chloride), PS(polystyrene), PET(polyethylene terephthalate) 및 PP(polypropylene) 중 하나가 사용되는 다공성 집전체를 이용한 전극 제조 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the cover film has an adhesive layer formed on an upper surface thereof and is bonded to a lower surface of the porous current collector by using the adhesive layer so that one end of the plurality of through holes is closed, To 75 탆 and made of a porous material using one of ethylene vinyl acetate (EVA), poly carbonate, PVC, polystyrene, PET, and polypropylene Wherein
제3항에 있어서,
상기 접착제층은 표면처리층이 사용되며, 상기 표면처리층은 표면처리 슬러리를 커버 필름의 상부면에 도포한 후 100 내지 120℃에서 30 내지 90초(second) 동안 열처리하여 두께가 0.5 내지 1㎛가 되도록 형성되는 다공성 집전체를 이용한 전극 제조 방법.
The method of claim 3,
Wherein the adhesive layer is a surface treatment layer and the surface treatment layer is applied to the upper surface of the cover film and then heat treated at 100 to 120 DEG C for 30 to 90 seconds to form a layer having a thickness of 0.5 to 1 mu m Wherein the porous collector is formed of a porous material.
제4항에 있어서,
상기 표면처리 슬러리는 표면처리재료에 점도조절액을 혼합하여 점도가 수 내지 수십 cps(centi Poise)가 되도록 형성되고, 상기 표면처리재료는 도전제 10 내지 38wt%와 표면개질제 62 내지 90wt%로 이루어지며, 상기 도전제는 카본 블랙이 사용되며, 상기 표면개질제는 키토산(chitosan), PMA(Pyromellitic)와 MA(Maleate) 중 하나 이상이 선택되어 사용되며, 상기 점도조절액은 IPA(isopropyl alcohol)가 사용되는 다공성 집전체를 이용한 전극 제조 방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the surface treatment slurry is formed to have a viscosity ranging from several centimeters to several tens of cps (centi Poise) by mixing the surface treatment material with a viscosity adjusting agent, and the surface treatment material is composed of 10 to 38 wt% of the conductive agent and 62 to 90 wt% Wherein at least one of chitosan, pyromellitic acid (PMA) and maleate (MA) is selected and used as the surface modifier, and the viscosity modifier is IPA (isopropyl alcohol) A method of manufacturing an electrode using a porous collector used.
제3항에 있어서,
상기 접착제층은 실리콘 접착 필름이 사용되며, 상기 실리콘 접착 필름은 두께가 1 내지 25㎛이며, 커버 필름의 상부면에 커버 필름이 5 내지 10gf/㎝(gram-force/centimeter)의 접착력으로 다공성 집전체의 하부면에 접착되도록 하는 다공성 집전체를 이용한 전극 제조 방법.
The method of claim 3,
The silicone adhesive film has a thickness of 1 to 25 占 퐉, and the cover film is applied to the upper surface of the cover film with an adhesive strength of 5 to 10 gf / cm (gram-force / centimeter) And adheres to the entire lower surface of the electrode.
제1항에 있어서,
상기 상부면에 전극물질을 도포하는 단계와 상기 하부면에 전극물질을 도포하는 단계에서 각각 전극물질은 점도가 1000 내지 10000cps(centi Poise)인 다공성 집전체를 이용한 전극 제조 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the electrode material has a viscosity of 1000 to 10,000 cps (centi-poise) at the step of applying the electrode material to the upper surface and applying the electrode material to the lower surface.
제1항에 있어서,
상기 상부면에 전극물질을 도포하는 단계와 상기 하부면에 전극물질을 도포하는 단계에서 각각 전극물질은 주재료와 점도조절물을 혼합하여 형성되고, 상기 주재료는 전극주재료 85 내지 95wt%, 도전제 3 내지 8wt% 및 바인더 2 내지 7wt%을 혼합하여 형성되며, 상기 전극 주재료는 활성탄, Li4Ti5O12, LiCoO2, LiMn2O4 및 LiFePO4, 중 하나가 선택되어 사용되며, 상기 점도조절물은 상기 주재료에 주재료의 점도가 1000 내지 10000cps가 되도록 혼합되며, 상기 점도조절물은 알코올 30 내지 60wt%와 순수 40 내지 70wt%로 이루어지는 다공성 집전체를 이용한 전극 제조 방법.
The method according to claim 1,
In the step of applying the electrode material to the upper surface and the step of applying the electrode material to the lower surface, the electrode material is formed by mixing the main material and the viscosity control material, and the main material is composed of 85 to 95 wt% of the main material of the electrode, To 8 wt% of the binder and 2 to 7 wt% of the binder. The electrode main material is selected from activated carbon, Li 4 Ti 5 O 12 , LiCoO 2 , LiMn 2 O 4 and LiFePO 4 , The water is mixed with the main material so that the viscosity of the main material is 1000 to 10000 cps, and the viscosity control material is composed of 30 to 60 wt% of alcohol and 40 to 70 wt% of pure water.
제1항에 있어서,
상기 커버 필름을 제거하는 단계에서 상기 커버 필름은 다공성 집전체의 하부면으로부터 벗겨서 제거하는 다공성 집전체를 이용한 전극 제조 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the cover film is peeled off from a lower surface of the porous current collector in the step of removing the cover film.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111864185A (en) * 2020-07-15 2020-10-30 河南平煤国能锂电有限公司 Method for manufacturing anode of lithium ion battery
KR20210067828A (en) * 2019-11-29 2021-06-08 한국제이씨씨(주) Method for manufacturing undercoating ink for current collector
KR20210076830A (en) * 2019-12-16 2021-06-24 한국제이씨씨(주) Method for manufacturing electrode using open cell type metal foam
JP2022523812A (en) * 2019-10-15 2022-04-26 エルジー エナジー ソリューション リミテッド A current collector for a battery including a metal plate in which a through hole is formed and a porous reinforcing material that fills the through hole, and a secondary battery containing the same.

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150140903A (en) 2014-06-09 2015-12-17 양길섭 Binaural Speaker System

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005216722A (en) 2004-01-30 2005-08-11 Dainippon Ink & Chem Inc Electrode plate for nonaqueous electrolyte secondary battery and its manufacturing method
JP5550091B2 (en) 2009-05-28 2014-07-16 Necエナジーデバイス株式会社 Method for producing electrode for nonaqueous electrolyte secondary battery and nonaqueous electrolyte secondary battery using the same
JP5493656B2 (en) * 2009-09-30 2014-05-14 日本ゼオン株式会社 Electrode device electrode manufacturing method and manufacturing apparatus

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150140903A (en) 2014-06-09 2015-12-17 양길섭 Binaural Speaker System

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022523812A (en) * 2019-10-15 2022-04-26 エルジー エナジー ソリューション リミテッド A current collector for a battery including a metal plate in which a through hole is formed and a porous reinforcing material that fills the through hole, and a secondary battery containing the same.
KR20210067828A (en) * 2019-11-29 2021-06-08 한국제이씨씨(주) Method for manufacturing undercoating ink for current collector
KR20210076830A (en) * 2019-12-16 2021-06-24 한국제이씨씨(주) Method for manufacturing electrode using open cell type metal foam
CN111864185A (en) * 2020-07-15 2020-10-30 河南平煤国能锂电有限公司 Method for manufacturing anode of lithium ion battery

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