KR20210155879A - Slot die comprising protrusions and notches and electrode slurry coating device comprising the same - Google Patents

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KR20210155879A
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김대환
이도현
이한철
안우진
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주식회사 엘지에너지솔루션
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Abstract

The present invention relates to a slot die that is simple to design and assemble and can increase the productivity of a coating process and an electrode slurry coating device including the same, wherein an upper die, an intermediate die and a lower die are sequentially fastened, a protruding unit is formed on the lower surface of the intermediate die, and a recessed notch corresponding to the shape of the protruding unit is formed on the upper surface of the lower die.

Description

돌출부 및 노치를 포함하는 슬롯 다이 및 이를 포함하는 전극 슬러리 코팅 장치{SLOT DIE COMPRISING PROTRUSIONS AND NOTCHES AND ELECTRODE SLURRY COATING DEVICE COMPRISING THE SAME}Slot die including protrusions and notches, and electrode slurry coating apparatus including the same

본 발명은 슬롯 다이 및 이를 포함하는 전극 슬러리 코팅 장치에 관한 것이며, 상세하게는 중간 다이와 하부 다이 사이에 돌출부 및 노치를 구비하는 슬롯 다이 및 이를 포함하는 전극 슬러리 코팅 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a slot die and an electrode slurry coating apparatus including the same, and more particularly, to a slot die having a protrusion and a notch between an intermediate die and a lower die, and an electrode slurry coating apparatus including the same.

최근, 충방전이 가능한 이차전지는 와이어리스 모바일 기기의 에너지원으로 광범위하게 사용되고 있다. 또한, 이차전지는, 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차 등의 에너지원으로서도 주목받고 있다. 따라서, 이차전지를 사용하는 애플리케이션의 종류는 이차전지의 장점으로 인해 매우 다양화되고 있으며, 향후에는 지금보다는 많은 분야와 제품들에 이차전지가 적용될 것으로 예상된다.Recently, rechargeable batteries capable of charging and discharging have been widely used as energy sources for wireless mobile devices. In addition, the secondary battery is attracting attention as an energy source for electric vehicles, hybrid electric vehicles, etc., which have been proposed as a way to solve air pollution of conventional gasoline vehicles and diesel vehicles using fossil fuels. Accordingly, the types of applications using secondary batteries are diversifying due to the advantages of secondary batteries, and it is expected that secondary batteries will be applied to more fields and products in the future than now.

이러한 이차전지는 전극과 전해액의 구성에 따라 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지, 리튬 폴리머 전지 등으로 분류되기도 하며, 그 중 전해액의 누액 가능성이 적으며, 제조가 용이한 리튬이온 폴리머 전지의 사용량이 늘어나고 있다. 일반적으로, 이차전지는 전지케이스의 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 분류되며, 전지케이스에 내장되는 전극조립체는 양극, 음극, 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 개재된 분리막 구조로 이루어져 충방전이 가능한 발전소자로서, 활물질이 도포된 긴 시트형의 양극과 음극 사이에 분리막을 개재하여 권취한 젤리-롤형과, 소정 크기의 다수의 양극과 음극을 분리막에 개재된 상태에서 순차적으로 적층한 스택형으로 분류된다.These secondary batteries are sometimes classified into lithium ion batteries, lithium ion polymer batteries, lithium polymer batteries, etc. depending on the composition of the electrode and electrolyte. is increasing In general, secondary batteries include a cylindrical battery and a prismatic battery in which an electrode assembly is embedded in a cylindrical or prismatic metal can, and a pouch-type battery in which the electrode assembly is embedded in a pouch-type case of an aluminum laminate sheet, depending on the shape of the battery case. The electrode assembly built into the battery case consists of a positive electrode, a negative electrode, and a separator structure interposed between the positive electrode and the negative electrode, and is a power generating element capable of charging and discharging. It is classified into a jelly-roll type wound with a separator interposed therebetween, and a stack type in which a plurality of positive and negative electrodes of a predetermined size are sequentially stacked with a separator interposed therebetween.

이차전지의 충방전 특성을 균일하게 하기 위해서는, 이러한 양극 활물질 슬러리 및 음극 활물질 슬러리가 집전체에 고르게 코팅되어야 하는데, 이를 위해 통상적으로 슬롯 다이 코팅 공정이 수행된다. 특히, 집전체 상에 활물질을 2층 이상으로 코팅할 경우, 2개 이상의 토출구가 형성된 슬롯 다이를 사용하여 전극 슬러리를 코팅하여야 한다.In order to make the charging/discharging characteristics of the secondary battery uniform, the positive electrode active material slurry and the negative electrode active material slurry should be evenly coated on the current collector, and for this purpose, a slot die coating process is usually performed. In particular, when coating the active material in two or more layers on the current collector, the electrode slurry should be coated using a slot die having two or more outlets.

도 1은 종래의 다층 코팅을 위한 슬롯 다이(1)의 구조를 나타낸 모식도이다.1 is a schematic diagram showing the structure of a slot die 1 for a conventional multi-layer coating.

도 1을 참조하면, 종래의 슬롯 다이(1)는 상부 다이(10), 중간 다이(20) 및 하부 다이(30)로 구성되어 있다. 이러한 슬롯 다이(1)는 수 ㎛ 내지 수십 ㎛ 단위의 코팅 간격을 맞추기 위하여 무게가 400 내지 500kg이고, 큰 크기를 갖는 다이를 일일이 조립해야 했다. 이로 인해 조립이 어렵고 다이 사이의 체결을 위해 많은 수의 볼트 체결이 필요했으며, 코팅 갭 조절을 위한 다이 끝단의 정렬이 어렵다는 문제가 있었다. 또한 슬롯 다이를 구성하는 각 다이가 중력의 영향을 받아 미끄러질 경우 일정한 코팅 갭 형성에 차질이 발생할 수 있으며, 이를 방지하기 위해 고정 블록(40) 등의 고정 부재를 추가적으로 도입해야 했다. 그럼에도 불구하고, 다이 끝단의 정확한 조립이 어렵다는 문제가 있었다.Referring to FIG. 1 , the conventional slot die 1 includes an upper die 10 , an intermediate die 20 , and a lower die 30 . The slot die 1 had a weight of 400 to 500 kg in order to match the coating interval of several μm to several tens of μm, and had to assemble a die having a large size one by one. Due to this, assembly was difficult, a large number of bolts were required for fastening between the dies, and it was difficult to align the ends of the die for controlling the coating gap. In addition, when each die constituting the slot die is slid under the influence of gravity, there may be a problem in forming a constant coating gap, and in order to prevent this, a fixing member such as the fixing block 40 had to be additionally introduced. Nevertheless, there is a problem in that it is difficult to accurately assemble the end of the die.

따라서 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 슬롯 다이의 개발이 필요한 실정이다.Therefore, there is a need to develop a slot die to solve the above problems.

한국공개특허 제 10-2020-0011227호Korean Patent Publication No. 10-2020-0011227

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 슬롯 다이를 구성하는 각 다이의 고정을 별도의 고정 부품 없이 달성함으로써 조립 및 설계가 간편한 슬롯 다이 및 이를 포함하는 전극 슬러리 코팅 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been devised to solve the above problems, and by achieving the fixing of each die constituting the slot die without a separate fixing part to provide a slot die that is easy to assemble and design, and an electrode slurry coating apparatus including the same aim to

또한 본 발명은 다이 사이의 정렬 여부를 확인하는 과정을 생략함으로써 코팅 공정의 생산성을 향상시킬 수 있는 슬롯 다이 및 이를 포함하는 전극 슬러리 코팅 장치를 제공하는데 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a slot die capable of improving the productivity of the coating process by omitting the process of checking whether the dies are aligned, and an electrode slurry coating apparatus including the same.

본 발명은 전극 슬러리를 집전체에 코팅하기 위한 슬롯 다이에 관한 것으로서, 상기 슬롯 다이는, 상부 다이; 중간 다이; 및 하부 다이가 순차적으로 체결된 구조이며, 상기 중간 다이의 하면에는 돌출부가 형성되고, 상기 하부 다이의 상면에는 상기 돌출부의 형상에 대응하도록 함입된 노치가 형성된다.The present invention relates to a slot die for coating an electrode slurry on a current collector, the slot die comprising: an upper die; middle die; and a structure in which the lower die is sequentially fastened, a protrusion is formed on a lower surface of the intermediate die, and a recessed notch is formed on an upper surface of the lower die to correspond to the shape of the protrusion.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 중간 다이와 하부 다이 사이의 계면은 슬러리의 토출 방향으로 상부 다이와 중간 다이 사이의 계면과의 거리가 연속적으로 감소하도록 경사가 형성된다.In one embodiment of the present invention, the interface between the middle die and the lower die is inclined so that the distance between the interface between the upper die and the middle die continuously decreases in the discharge direction of the slurry.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 돌출부는 중간 다이와 하부 다이 사이의 계면을 기준으로, 토출 방향의 반대 방향으로 기울어진 형상이다.In an embodiment of the present invention, the protrusion has a shape inclined in a direction opposite to the discharge direction with respect to the interface between the middle die and the lower die.

이 때 상기 돌출부가 중간 다이와 하부 다이 사이의 계면과 이루는 각도는 10 내지 60도이다.At this time, the angle between the protrusion and the interface between the middle die and the lower die is 10 to 60 degrees.

본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 돌출부는 중간 다이와 하부 다이 사이의 계면에 대하여 수직한 방향으로 돌출된다.In another embodiment of the present invention, the protrusion protrudes in a direction perpendicular to the interface between the middle die and the lower die.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 돌출부는 중간 다이와 연결된 기저에서 단부 방향으로 그 두께가 연속적으로 감소하는 형상이다.In one embodiment of the present invention, the protrusion has a shape continuously decreasing in thickness from the base connected to the intermediate die to the end direction.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 돌출부의 단부는 라운드 형상일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the end of the protrusion may have a round shape.

한편, 상기 중간 다이의 상면 및 하부 다이의 상면에는 슬러리 공급관과 연결된 매니폴드가 형성된다.Meanwhile, a manifold connected to a slurry supply pipe is formed on the upper surface of the intermediate die and the upper surface of the lower die.

이 때, 상기 돌출부에서 토출구까지의 거리는 상기 매니폴드에서 토출구까지의 거리보다 크다.In this case, the distance from the protrusion to the outlet is greater than the distance from the manifold to the outlet.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 돌출부는 중간 다이의 하면에 1개 형성되며 상기 돌출부의 폭 방향 길이는 상기 중간 다이의 폭 방향 길이의 40 내지 100%이다.In one embodiment of the present invention, one protrusion is formed on the lower surface of the intermediate die, and the length of the protrusion in the width direction is 40 to 100% of the length in the width direction of the intermediate die.

본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 돌출부는 중간 다이의 하면에 2개 이상 형성되며, 각각의 돌출부의 폭 방향 길이는 상기 중간 다이의 폭 방향 길이의 10 내지 45%이다.In another embodiment of the present invention, two or more protrusions are formed on the lower surface of the intermediate die, and the width direction length of each protrusion is 10 to 45% of the width direction length of the intermediate die.

한편, 본 발명에 따른 슬롯 다이는 상기 상부 다이와 중간 다이 사이의 계면 및 상기 중간 다이와 하부 다이 사이의 계면에 개재되는 심 부재를 더 포함한다.On the other hand, the slot die according to the present invention further includes a shim member interposed between the interface between the upper die and the middle die and the interface between the middle die and the lower die.

이 때, 상기 중간 다이와 하부 다이 사이의 계면에 개재되는 심 부재에는 돌출부가 관통할 수 있는 관통홀이 형성된다.In this case, a through hole through which the protrusion can pass is formed in the shim member interposed at the interface between the intermediate die and the lower die.

또한, 본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 슬롯 다이를 포함하는 전극 슬러리 코팅 장치를 제공한다.In addition, the present invention provides an electrode slurry coating apparatus including a slot die as described above.

본 발명은 중간 다이의 하면에 돌출부를 형성하고, 하부 다이의 상면에 돌출부에 대응하는 노치를 형성함으로써 중간 다이와 하부 다이가 구조적으로 용이하게 고정될 수 있고, 이에 따라 슬롯 다이의 설계 및 조립이 간편하다는 장점이 있다.According to the present invention, by forming a protrusion on the lower surface of the middle die and forming a notch corresponding to the protrusion on the upper surface of the lower die, the middle die and the lower die can be easily fixed structurally, thereby simplifying the design and assembly of the slot die. There is an advantage that

아울러 상기 노치 및 돌출부에 의해 하부 다이가 중간 다이를 지지함으로써, 별도의 정렬 과정 및 정렬 여부를 확인하는 과정 없이도 각 다이의 끝단을 정렬시킬 수 있고, 이에 따라 코팅 공정의 생산성이 증가한다는 장점이 있다.In addition, since the lower die supports the intermediate die by the notch and the protrusion, the ends of each die can be aligned without a separate alignment process and a process of checking whether alignment is present, and thus the productivity of the coating process is increased. .

도 1은 종래의 다층 코팅을 위한 슬롯 다이의 구조를 나타낸 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 다이의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 다이의 단면을 나타낸 모식도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 다이의 정면도이다.
도 5는 도 3의 A 부분을 확대한 확대도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 슬롯 다이의 단면을 나타낸 모식도이다.
도 7은 본 발명에 따른 슬롯 다이에 형성되는 심 부재의 형상을 나타낸 모식도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 슬러리 코팅 장치의 구성을 나타낸 모식도이다.
1 is a schematic diagram showing the structure of a conventional slot die for multi-layer coating.
2 is an exploded perspective view of a slot die according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic diagram illustrating a cross-section of a slot die according to an embodiment of the present invention.
4 is a front view of a slot die according to an embodiment of the present invention;
FIG. 5 is an enlarged view of part A of FIG. 3 .
6 is a schematic diagram showing a cross-section of a slot die according to another embodiment of the present invention.
7 is a schematic view showing the shape of a shim member formed in the slot die according to the present invention.
8 is a schematic diagram showing the configuration of an electrode slurry coating apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어 또는 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail. Prior to this, the terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to conventional or dictionary meanings, and the inventor should properly understand the concept of the term in order to best describe his invention. It should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined in

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "하에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 또한, 본 출원에서 "상에" 배치된다고 하는 것은 상부뿐 아니라 하부에 배치되는 경우도 포함하는 것일 수 있다.In the present application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or a combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It is to be understood that it does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof. Also, when a part of a layer, film, region, plate, etc. is said to be “on” another part, it includes not only the case where the other part is “directly on” but also the case where there is another part in between. Conversely, when a part of a layer, film, region, plate, etc. is said to be “under” another part, it includes not only cases where it is “directly under” another part, but also cases where another part is in between. In addition, in the present application, “on” may include the case of being disposed not only on the upper part but also on the lower part.

이하 본 발명에 대해 자세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 다이의 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 다이의 단면을 나타낸 모식도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 다이의 정면도이다.2 is an exploded perspective view of a slot die according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a schematic diagram showing a cross section of the slot die according to an embodiment of the present invention. 4 is a front view of a slot die according to an embodiment of the present invention;

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명은 전극 슬러리를 집전체에 코팅하기 위한 슬롯 다이(100)에 관한 것으로서, 상기 슬롯 다이(100)는, 상부 다이(110); 중간 다이(120); 및 하부 다이(130)가 순차적으로 체결된 구조이며, 상기 중간 다이(120)의 하면에는 돌출부(121)가 형성되고, 상기 하부 다이(130)의 상면에는 상기 돌출부(121)의 형상에 대응하도록 함입된 노치(131)가 형성된다.2 to 4, the present invention relates to a slot die 100 for coating an electrode slurry on a current collector, wherein the slot die 100 includes: an upper die 110; middle die 120; and the lower die 130 are sequentially fastened, a protrusion 121 is formed on a lower surface of the intermediate die 120 , and a protrusion 121 is formed on the upper surface of the lower die 130 to correspond to the shape of the protrusion 121 . A recessed notch 131 is formed.

전술한 바와 같이, 종래의 슬롯 다이는 슬롯 다이를 구성하는 다이(상부 다이, 중간 다이, 하부 다이) 사이의 고정을 볼트 체결에 의해 수행하였으며, 볼트 체결 전에 코팅 갭 조절을 위한 다이의 정렬을 수작업으로 진행해야 했다. 이로 인해 다이의 체결에 많은 수의 볼트가 필요하였으며, 다이의 정렬이 어렵고 정렬시 많은 오차가 발생하였다는 문제가 있다. 또한 슬롯 다이를 구성하는 각 다이가 유동하는 것을 방지하기 위해 고정 블록 등의 부품을 추가로 사용해야 하는 문제가 있었다. 또한 다이가 정렬되었는지 확인하기 위해 다이를 조립 후 코팅 갭의 편차를 확인하여 재조립하는 과정을 일일이 수행해야 했다.As described above, in the conventional slot die, fixing between the dies (upper die, middle die, lower die) constituting the slot die was performed by bolting, and the alignment of the die for controlling the coating gap was manually performed before bolting. had to proceed with For this reason, a large number of bolts are required to fasten the die, and there is a problem in that alignment of the die is difficult and many errors occur during alignment. In addition, there was a problem in that parts such as a fixed block were additionally used to prevent each die constituting the slot die from flowing. In addition, in order to check if the die is aligned, the process of reassembling the die by checking the deviation of the coating gap after assembling the die had to be performed one by one.

이에 비해, 본 발명에 따른 슬롯 다이(100)는 중간 다이(120)의 하면에 돌출부(121)를 형성하고, 하부 다이(130)의 상면에 돌출부(121)에 대응하는 노치(131)를 형성함으로써 중간 다이(120)와 하부 다이(130)가 구조적으로 용이하게 고정될 수 있고, 이에 따라 슬롯 다이(100)의 설계 및 조립이 간편하다는 장점이 있다.In contrast, in the slot die 100 according to the present invention, a protrusion 121 is formed on the lower surface of the intermediate die 120 , and a notch 131 corresponding to the protrusion 121 is formed on the upper surface of the lower die 130 . By doing so, the intermediate die 120 and the lower die 130 can be easily fixed structurally, and accordingly, there is an advantage in that the design and assembly of the slot die 100 is simple.

아울러 상기 노치(131) 및 돌출부(121)에 의해 하부 다이(130)가 중간 다이(120)를 지지함으로써, 별도의 정렬 과정 및 정렬 여부를 확인하는 과정 없이도 각 다이의 끝단을 정렬시킬 수 있고, 이에 따라 코팅 공정의 생산성이 증가한다는 장점이 있다.In addition, since the lower die 130 supports the intermediate die 120 by the notch 131 and the protrusion 121, the ends of each die can be aligned without a separate alignment process and a process of checking whether alignment is performed, Accordingly, there is an advantage in that the productivity of the coating process is increased.

이하 본 발명에 따른 슬롯 다이에 대하여 자세히 설명한다.Hereinafter, the slot die according to the present invention will be described in detail.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 슬롯 다이(100)는 상부 다이(110), 중간 다이(120) 및 하부 다이(130)를 포함한다. 상부 다이(110), 중간 다이(120) 및 하부 다이(130)는 순차적으로 체결된 구조이며, 중간 다이(120)는 상부 다이(110)와 하부 다이(130) 사이에 체결된다. 상부 다이(110), 중간 다이(120) 및 하부 다이(130)에는 볼트가 체결될 수 있는 체결홈이 형성되어 있으며, 각 다이는 볼트 체결을 통해 결합하게 된다.2 to 4 , the slot die 100 according to the present invention includes an upper die 110 , an intermediate die 120 , and a lower die 130 . The upper die 110 , the middle die 120 , and the lower die 130 are sequentially fastened, and the middle die 120 is fastened between the upper die 110 and the lower die 130 . The upper die 110 , the middle die 120 , and the lower die 130 have fastening grooves to which bolts can be fastened, and each die is coupled through bolt fastening.

본 발명에 따른 슬롯 다이(100)는, 예를 들어 전극 슬러리를 이층으로 코팅하기 위한 것으로, 슬러리가 유입되는 토출로를 두 개 구비한다. 구체적으로, 상부 다이(110)와 중간 다이(120) 사이의 계면 및 중간 다이(120)와 하부 다이(130) 사이의 계면이 토출로로 작용하게 된다. 예를 들어, 중간 다이(120)와 하부 다이(130) 사이의 계면에 형성되는 토출로는 전극의 하층을 구성하는 슬러리를 토출하기 위한 토출로로 작용할 수 있으며, 상부 다이(110)와 중간 다이(120) 사이의 계면에 형성되는 토출로는 전극의 상층을 구성하는 슬러리를 토출하기 위한 토출로로 작용할 수 있다. 또한 상기 토출로의 끝단 부분, 다시 말해 각 다이의 끝단 사이에 형성되는 공간은 슬러리가 빠져나오는 토출구(160)로 작용한다. 이 때, 상부 다이(110)와 하부 다이(130)의 끝단에는 팁(161)이 형성될 수 있다.The slot die 100 according to the present invention is for coating the electrode slurry in two layers, for example, and has two discharge paths through which the slurry is introduced. Specifically, the interface between the upper die 110 and the middle die 120 and the interface between the middle die 120 and the lower die 130 act as a discharge path. For example, the discharge path formed at the interface between the middle die 120 and the lower die 130 may act as a discharge path for discharging the slurry constituting the lower layer of the electrode, and the upper die 110 and the middle die The discharge path formed at the interface between 120 may act as a discharge path for discharging the slurry constituting the upper layer of the electrode. In addition, the end portion of the discharge path, that is, the space formed between the ends of each die serves as the discharge port 160 through which the slurry exits. In this case, a tip 161 may be formed at the ends of the upper die 110 and the lower die 130 .

상부 다이(110)와 중간 다이(120) 사이의 계면 및 중간 다이(120)와 하부 다이(130) 사이의 계면에는 슬러리를 연결하기 위한 슬러리 공급관(170)이 연결될 수 있다. 본 발명에 따른 슬롯 다이(100)는 2층의 슬러리를 전극에 코팅하기 위한 것으로, 슬러리 공급관(170) 또한 2개가 연결된다. 그 중 하나의 슬러리 공급관은 중간 다이(120)를 관통하여 상부 다이(110)와 중간 다이(120) 사이의 계면에 연통되며, 다른 하나의 슬러리 공급관은 하부 다이(130)의 하면을 관통하여 중간 다이(120)와 하부 다이(130) 사이의 계면에 연통된다.A slurry supply pipe 170 for connecting the slurry may be connected to the interface between the upper die 110 and the middle die 120 and the interface between the middle die 120 and the lower die 130 . The slot die 100 according to the present invention is for coating the two-layer slurry on the electrode, and two slurry supply pipes 170 are also connected. One slurry supply pipe passes through the middle die 120 to communicate with the interface between the upper die 110 and the middle die 120 , and the other slurry supply pipe passes through the lower surface of the lower die 130 to the middle It communicates with the interface between the die 120 and the lower die 130 .

한편 상기 중간 다이(120)와 하부 다이(130) 사이의 계면은 슬러리의 토출 방향(x 방향)으로 상부 다이(110)와 중간 다이(120) 사이의 계면과의 거리가 연속적으로 감소하도록 경사가 형성된다. 이는 중간 다이(120)에 상기 전극의 상층을 구성하는 슬러리를 토출하기 위한 슬러리 공급관(170)을 형성할 수 있는 공간을 마련하기 위함이다. 이와 달리, 상부 다이(110)와 중간 다이(120) 사이의 계면은 경사 없이 지면에 평행한 방향으로 형성될 수 있다. 상부 다이(110)와 중간 다이(120) 사이의 계면은 경사 없이 지면에 대하여 평평하게 형성함으로써 상부 다이(110)가 중력 등에 의해 움직이지 않도록 할 수 있다.On the other hand, the interface between the middle die 120 and the lower die 130 is inclined so that the distance between the interface between the upper die 110 and the middle die 120 continuously decreases in the discharge direction (x direction) of the slurry. is formed This is to provide a space for forming the slurry supply pipe 170 for discharging the slurry constituting the upper layer of the electrode to the intermediate die 120 . Alternatively, the interface between the upper die 110 and the intermediate die 120 may be formed in a direction parallel to the ground without an inclination. The interface between the upper die 110 and the intermediate die 120 is formed flat with respect to the ground without an inclination, so that the upper die 110 does not move due to gravity or the like.

다만, 이와 같이 중간 다이(120)와 하부 다이(130)의 계면에 경사가 형성될 경우, 다시 말해, 중간 다이(120)와 하부 다이(130) 사이의 계면이 슬라이딩 면을 형성할 경우 중간 다이(120)가 중력의 영향을 받아 미끄러져 내려오게 된다. 이에 본 발명에 따른 슬롯 다이(100)는 중간 다이(120)의 하면에 돌출부(121)를 형성하고, 상기 하부 다이(130)의 상면에 상기 돌출부의 형상에 대응하도록 함입된 노치(131)를 형성함으로써, 돌출부(121)가 이와 같은 현상을 방지할 수 있는 스토퍼의 역할을 수행하는 것이다.However, when a slope is formed at the interface between the intermediate die 120 and the lower die 130 as described above, that is, when the interface between the intermediate die 120 and the lower die 130 forms a sliding surface, the intermediate die (120) slides down under the influence of gravity. Accordingly, the slot die 100 according to the present invention forms a protrusion 121 on the lower surface of the intermediate die 120 , and a notch 131 recessed to correspond to the shape of the protrusion on the upper surface of the lower die 130 . By forming, the protrusion 121 serves as a stopper that can prevent such a phenomenon.

도 5는 도 3의 A 부분을 확대한 확대도이다.FIG. 5 is an enlarged view of part A of FIG. 3 .

도 5를 도 1 내지 도 4와 함께 참고하면, 본 발명에 따른 슬롯 다이(100)는 돌출부(121) 및 노치(131)를 통하여 중간 다이(120) 및 하부 다이(130)를 별도의 고정 부재 없이도 정렬하는 것이 가능하다. 예를 들어, 도 3을 참조하면, 중간 다이(120)와 하부 다이(130)의 끝단에 단차가 형성되지 않도록 노치(131) 및 돌출부(121)의 위치를 조정함으로써, 중간 다이(120)의 돌출부(121)가 하부 다이(130)의 노치(131)에 삽입되면 다이의 끝단이 바로 정렬되도록 할 수 있다.Referring to FIG. 5 together with FIGS. 1 to 4 , the slot die 100 according to the present invention connects the middle die 120 and the lower die 130 through the protrusion 121 and the notch 131 as separate fixing members. It is possible to sort without For example, referring to FIG. 3 , by adjusting the positions of the notch 131 and the protrusion 121 so that a step is not formed at the ends of the intermediate die 120 and the lower die 130 , the intermediate die 120 is When the protrusion 121 is inserted into the notch 131 of the lower die 130, the end of the die may be directly aligned.

이 때, 상기 돌출부(121)는 중간 다이(120)와 하부 다이(130) 사이의 계면을 기준으로, 토출 방향(x 방향)의 반대 방향으로 기울어진 형상일 수 있다. In this case, the protrusion 121 may have a shape inclined in a direction opposite to the discharge direction (x direction) with respect to the interface between the intermediate die 120 and the lower die 130 .

본 명세서에서 "방향"은 슬롯 다이로 유입되는 슬러리의 흐름에 따라 정의될 수 있다. 구체적으로 토출 방향(x 방향)이란, 다이 사이의 계면에서 토출구를 향하는 방향을 의미한다. 또한 폭 방향(d 방향)이란 토출되는 전극 슬러리가 이루는 폭 방향을 의미한다.In this specification, "direction" may be defined according to the flow of the slurry flowing into the slot die. Specifically, the ejection direction (x-direction) refers to a direction from the interface between the dies toward the ejection port. In addition, the width direction (d direction) means the width direction formed by the discharged electrode slurry.

이와 같이 돌출부(121)를 토출 방향의 반대 방향으로 기울여서 형성함으로써, 중간 다이(120)가 계면에 형성된 경사를 따라 중력에 의해 하부 다이(130)로부터 미끄러져 내려오면서 돌출부(121)가 노치(131)에 자연스럽게 삽입될 수 있다. 돌출부(121)가 토출 방향으로 기울어져 있을 경우 중간 다이(120)가 하부 다이(130)로부터 미끄러져 내려오면서 삽입된 돌출부(121)가 노치(131)로부터 빠져나올 수 있다.By tilting the protrusion 121 in the direction opposite to the discharge direction in this way, the intermediate die 120 slides down from the lower die 130 by gravity along the slope formed at the interface, and the protrusion 121 becomes the notch 131 . ) can be inserted naturally. When the protrusion 121 is inclined in the ejection direction, the inserted protrusion 121 may come out of the notch 131 as the intermediate die 120 slides down from the lower die 130 .

상기와 같이 중간 다이(120)와 하부 다이(130) 사이의 계면을 기준으로 돌출부(121)가 토출 방향의 반대 방향으로 기울어졌을 때, 상기 돌출부(121)가 중간 다이(120)와 하부 다이(130) 사이의 계면과 이루는 각도(θ)는 10 내지 60도이다. 상세하게는, 돌출부(121)가 중간 다이(120)와 하부 다이(130) 사이의 계면과 이루는 각도(

Figure pat00001
)는 20 내지 50도이며, 더욱 상세하게는 30도 내지 40도일 수 있다. 돌출부(121)와 계면 사이의 각도가 상기 범위일 때 돌출부(121)가 노치(131)에 안정적으로 결합할 수 있으며, 돌출부(121)에 걸리는 하중이 줄어들 수 있다. 돌출부(121)와 계면 사이의 각도가 상기 범위보다 작을 경우 돌출부(121)의 두께가 지나치게 작아지므로 중간 다이(120) 및 상부 다이(110)로 인해 걸리는 하중을 지지하기가 어렵다.As described above, when the protrusion 121 is inclined in the opposite direction to the discharge direction based on the interface between the middle die 120 and the lower die 130, the protrusion 121 moves between the middle die 120 and the lower die ( 130) and the angle (θ) formed with the interface between the 10 to 60 degrees. Specifically, the angle ( ) the protrusion 121 makes with the interface between the middle die 120 and the lower die 130 .
Figure pat00001
) is 20 to 50 degrees, more specifically, may be 30 to 40 degrees. When the angle between the protrusion 121 and the interface is within the above range, the protrusion 121 may be stably coupled to the notch 131 , and the load applied to the protrusion 121 may be reduced. When the angle between the protrusion 121 and the interface is smaller than the above range, the thickness of the protrusion 121 becomes too small, so it is difficult to support the load applied by the intermediate die 120 and the upper die 110 .

또한, 도 5를 참조하면, 상기 돌출부(121)는 중간 다이(120)와 연결된 기저에서 단부 방향으로 그 두께가 연속적으로 감소하는 형상일 수 있다. 즉 돌출부(121)는 그 돌출 방향으로 두께가 연속적으로 감소하는 형상이다. 이와 같이 할 경우 중간 다이(120)와 하부 다이(130) 결합시 돌출부(121)가 노치(131)의 끝단에 맞물리면서 중간 다이(120)가 용이하게 고정될 수 있으며, 돌출부(121)의 삽탈이 좀 더 용이하고, 돌출부(121)에 걸리는 응력이 분산될 수 있다.Also, referring to FIG. 5 , the protrusion 121 may have a shape in which the thickness thereof is continuously decreased in the direction from the base connected to the intermediate die 120 to the end. That is, the protrusion 121 has a shape in which the thickness continuously decreases in the protruding direction. In this case, when the intermediate die 120 and the lower die 130 are coupled, the intermediate die 120 can be easily fixed while the protrusion 121 is engaged with the end of the notch 131 , and the insertion and removal of the protrusion 121 . More easily, the stress applied to the protrusion 121 may be dispersed.

또한, 상기 돌출부(121)의 단부는 그 형상에 특별한 제한은 없으나, 예를 들어 라운드 형상일 수 있다. 돌출부(121)의 단부를 곡면 형상으로 할 경우, 돌출부(121)가 노치(131)에 반복적으로 접촉되면서 발생할 수 있는 마모를 최소화하고, 돌출부(121)의 단부에 걸리는 하중이 쉽게 분산될 수 있다.In addition, the shape of the end of the protrusion 121 is not particularly limited, but may be, for example, a round shape. When the end of the protrusion 121 has a curved shape, wear that may occur while the protrusion 121 repeatedly contacts the notch 131 is minimized, and the load applied to the end of the protrusion 121 can be easily distributed. .

본 발명에 따른 슬롯 다이(100)에서, 상기 중간 다이(120)의 상면 및 하부 다이(130)의 상면에는 슬러리 공급관(170)과 연결된 매니폴드(180)가 형성된다. 매니폴드(180)는 슬롯 다이(100) 내에서 슬러리 공급관(170)으로부터 공급된 슬러리가 일시적으로 저장될 수 있는 내부 공간이다. 상기 매니폴드(180)는 슬롯 다이 내부로 공급된 슬러리를 토출구(160)의 폭 방향을 따라 분배시킨다. 슬러리 공급관(170)은 매니폴드(180)의 중앙 영역에 위치하도록 마련될 수 있다. 또한 상기 토출 방향을 기준으로 매니폴드(180)는 슬러리 공급관(170)이 연결된 가운데 부분의 깊이가 가장 깊고, 양측 가장자리로 갈수록 깊이가 작아지는 형상이다. 슬러리 공급관(170)을 통해 슬롯 다이 내부로 공급된 슬러리는 매니폴드(180)에 일시적으로 저장되고, 토출구(160)의 폭 방향을 따라 분배된 후 외부로 유출된다.In the slot die 100 according to the present invention, a manifold 180 connected to the slurry supply pipe 170 is formed on the upper surface of the intermediate die 120 and the upper surface of the lower die 130 . The manifold 180 is an internal space in which the slurry supplied from the slurry supply pipe 170 in the slot die 100 can be temporarily stored. The manifold 180 distributes the slurry supplied into the slot die along the width direction of the discharge port 160 . The slurry supply pipe 170 may be provided to be located in the central region of the manifold 180 . In addition, based on the discharge direction, the manifold 180 has the deepest portion in the middle to which the slurry supply pipe 170 is connected, and has a shape in which the depth decreases toward both edges. The slurry supplied into the slot die through the slurry supply pipe 170 is temporarily stored in the manifold 180 , is distributed along the width direction of the discharge port 160 , and then flows out.

이 때, 상기 돌출부(121)는 매니폴드(180)로부터 토출구(160)로 향하는 슬러리의 흐름이 돌출구(121)에 의해 방해받지 않도록, 중간 다이(120)와 하부 다이(130) 사이의 계면에서 슬러리의 토출로가 형성되지 않는 영역에 형성되어야 한다. 즉 상기 돌출부(121)에서 토출구(160)까지의 거리는 상기 매니폴드(180)에서 토출구(160)까지의 거리보다 크다.At this time, the protrusion 121 is formed at the interface between the intermediate die 120 and the lower die 130 so that the flow of the slurry from the manifold 180 to the outlet 160 is not hindered by the protrusion 121 . It should be formed in an area where the slurry discharge path is not formed. That is, the distance from the protrusion 121 to the outlet 160 is greater than the distance from the manifold 180 to the outlet 160 .

상기 돌출부(121)는 그 크기 및 개수를 다이의 무게 및 형상에 따라 적절하게 설정할 수 있다. 예를 들어, 상기 돌출부(121)는 중간 다이(120)의 하면에 1개 형성되며 상기 돌출부(121)의 폭 방향 길이는 상기 중간 다이(120)의 폭 방향 길이(d)의 40 내지 100%일 수 있다. 또한 상세하게는 상기 돌출부(121)의 폭 방향 길이는 상기 중간 다이(120)의 폭 방향 길이(d)의 40 내지 90%일 수 있으며, 더욱 상세하게는 50 내지 90%일 수 있다. 돌출부(121)의 폭 방향 길이가 상기 범위를 벗어날 경우 돌출부(121)의 크기가 지나치게 작아져서, 돌출부에 걸리는 중간 다이(120) 및 상부 다이(110)에 의한 하중을 견디기 어려울 수 있다.The size and number of the protrusions 121 may be appropriately set according to the weight and shape of the die. For example, one protrusion 121 is formed on the lower surface of the intermediate die 120 , and the width direction length of the protrusion portion 121 is 40 to 100% of the width direction length d of the intermediate die 120 . can be In more detail, the width direction length of the protrusion 121 may be 40 to 90% of the width direction length d of the intermediate die 120, and more specifically, may be 50 to 90%. When the width direction length of the protrusion 121 is out of the above range, the size of the protrusion 121 becomes too small, and it may be difficult to withstand the load applied by the intermediate die 120 and the upper die 110 applied to the protrusion.

한편 돌출부(121)의 폭 방향 길이가 중간 다이(120)의 폭 방향 길이(d)보다 작을 경우 돌출부(121)는 폭 방향을 기준으로 중간 다이(120)의 중앙에 형성될 수 있다. 이 경우 돌출부(121)가 형성되지 않는 중간 다이(120)의 가장자리 부분에는 중간 다이(120)와 하부 다이(130)를 체결할 수 있는 체결홈(미도시)이 형성될 수 있다.Meanwhile, when the width direction length of the protrusion 121 is smaller than the width direction length d of the intermediate die 120 , the protrusion 121 may be formed at the center of the intermediate die 120 in the width direction. In this case, a fastening groove (not shown) through which the intermediate die 120 and the lower die 130 can be fastened may be formed at an edge portion of the intermediate die 120 in which the protrusion 121 is not formed.

아울러 상기 돌출부(121)는 중간 다이(120)의 하면에 2개 이상 형성되며, 이 경우 각각의 돌출부(121)의 폭 방향 길이는 상기 중간 다이(120)의 폭 방향 길이(d)의 10 내지 45%일 수 있다. 상세하게는 상기 돌출부(121)의 폭 방향 길이는 상기 중간 다이(120)의 폭 방향 길이(d)의 20 내지 35%일 수 있다. 예를 들어, 폭 방향 길이가 중간 다이(120)의 폭 방향 길이(d)의 10%인 돌출부(121)가 중간 다이(120)의 하면에 3개 이상 형성될 수 있으며, 폭 방향 길이가 중간 다이(120)의 폭 방향 길이(d)의 45%인 돌출부(121)가 중간 다이(120)의 하면에 2개 형성될 수도 있다.In addition, two or more protrusions 121 are formed on the lower surface of the intermediate die 120 , and in this case, the width direction length of each protrusion portion 121 is 10 to 10 to the width direction length d of the intermediate die 120 . It can be 45%. In detail, the width direction length of the protrusion part 121 may be 20 to 35% of the width direction length d of the intermediate die 120 . For example, three or more protrusions 121 having a width direction length of 10% of the width direction length d of the intermediate die 120 may be formed on the lower surface of the intermediate die 120 , and the width direction length is intermediate. Two protrusions 121 that are 45% of the width direction length d of the die 120 may be formed on the lower surface of the intermediate die 120 .

이와 같이 돌출부(121)가 2개 이상 형성되는 경우, 각 돌출부(121)는 중간에 일정 간격 이격된 상태에서 중간 다이(120)의 중앙에 형성될 수 있다. 이 경우 돌출부(121)가 형성되지 않는 중간 다이(120)의 가장자리 부분에는 중간 다이(120)와 하부 다이(130)를 체결할 수 있는 볼트 체결홈이 형성될 수 있다.When two or more protrusions 121 are formed as described above, each protrusion 121 may be formed in the center of the intermediate die 120 while being spaced apart from each other by a predetermined interval in the middle. In this case, a bolt fastening groove through which the intermediate die 120 and the lower die 130 can be fastened may be formed at an edge portion of the intermediate die 120 in which the protrusion 121 is not formed.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 슬롯 다이(200)의 단면을 나타낸 모식도이다.6 is a schematic diagram showing a cross-section of a slot die 200 according to another embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 상기 슬롯 다이(200)는, 상부 다이(210); 중간 다이(220); 및 하부 다이(230)가 순차적으로 체결된 구조이며, 상기 중간 다이(220)의 하면에는 돌출부가 형성되고, 상기 하부 다이(230)의 상면에는 상기 돌출부(221)의 형상에 대응하도록 함입된 노치(231)가 형성된다. 도 3과 마찬가지로, 상기 중간 다이(220)와 하부 다이(230) 사이의 계면은 슬러리의 토출 방향으로 상부 다이(210)와 중간 다이(220) 사이의 계면과의 거리가 연속적으로 감소하도록 경사가 형성된다. 상부 다이(210)와 중간 다이(220) 사이의 계면 및 중간 다이(220)와 하부 다이(230) 사이의 계면이 토출로로 작용하며, 토출로의 끝단 부분, 다시 말해 각 다이의 끝단 사이에 형성되는 공간은 슬러리가 빠져나오는 토출구(260)로 작용한다. 또한 상부 다이(210)와 중간 다이(220) 사이의 계면 및 중간 다이(220)와 하부 다이(230) 사이의 계면에는 슬러리를 연결하기 위한 슬러리 공급관(270)이 연결된다.Referring to FIG. 6 , the slot die 200 includes an upper die 210 ; middle die 220; and the lower die 230 are sequentially fastened, a protrusion is formed on the lower surface of the middle die 220 , and a notch recessed to correspond to the shape of the protrusion 221 on the upper surface of the lower die 230 . (231) is formed. 3 , the interface between the middle die 220 and the lower die 230 is inclined so that the distance between the interface between the upper die 210 and the middle die 220 continuously decreases in the discharge direction of the slurry. is formed The interface between the upper die 210 and the middle die 220 and the interface between the middle die 220 and the lower die 230 serve as a discharge path, and an end portion of the discharge path, that is, between the ends of each die, acts as a discharge path. The space formed acts as a discharge port 260 through which the slurry exits. Also, a slurry supply pipe 270 for connecting the slurry is connected to the interface between the upper die 210 and the middle die 220 and the interface between the middle die 220 and the lower die 230 .

이 때, 상기 돌출부(221)는 중간 다이(220)와 하부 다이(230) 사이의 계면에 대하여 수직한 방향으로 돌출될 수 있다. 이에 따라 노치(231)는 중간 다이(220)와 하부 다이(230) 사이의 계면에 대하여 수직한 방향으로 함입된다. 이 경우 중간 다이(220)는 돌출부(221)가 노치(231) 안에 삽입되도록 돌출부(221)의 돌출 방향으로 중간 다이(220)를 하부 다이(230)에 밀어 넣음으로써 고정될 수 있다.In this case, the protrusion 221 may protrude in a direction perpendicular to the interface between the middle die 220 and the lower die 230 . Accordingly, the notch 231 is recessed in a direction perpendicular to the interface between the middle die 220 and the lower die 230 . In this case, the intermediate die 220 may be fixed by pushing the intermediate die 220 into the lower die 230 in the protrusion direction of the protrusion 221 so that the protrusion 221 is inserted into the notch 231 .

이와 같이 본 발명에 따른 슬롯 다이는 돌출부 및 노치를 통하여 중간 다이 및 하부 다이를 별도의 고정 부재 없이도 정렬하는 것이 가능하다. 예를 들어, 도 6을 참조하면, 중간 다이(220)와 하부 다이(230)의 끝단에 단차가 형성되지 않도록 노치(231) 및 돌출부(221)의 위치를 조정함으로써, 중간 다이(220)의 돌출부(221)가 하부 다이(230)의 노치(231)에 삽입되면 다이의 끝단이 바로 정렬되도록 할 수 있다.As such, in the slot die according to the present invention, it is possible to align the middle die and the lower die through the protrusion and the notch without a separate fixing member. For example, referring to FIG. 6 , by adjusting the positions of the notch 231 and the protrusion 221 so that a step is not formed at the ends of the middle die 220 and the lower die 230 , the intermediate die 220 is When the protrusion 221 is inserted into the notch 231 of the lower die 230 , the end of the die may be directly aligned.

한편, 본 발명에 따른 슬롯 다이(100, 200)는 상기 상부 다이(110, 210)와 중간 다이(120, 220) 사이의 계면 및 상기 중간 다이(120, 220)와 하부 다이(130, 230) 사이의 계면에 개재되는 심 부재(190)를 더 포함한다.Meanwhile, in the slot die 100 and 200 according to the present invention, the interface between the upper dies 110 and 210 and the middle dies 120 and 220 and the middle dies 120 and 220 and the lower dies 130 and 230 are It further includes a shim member 190 interposed at the interface therebetween.

도 7은 본 발명에 따른 슬롯 다이(100, 200)에 형성되는 심 부재(190)의 형상을 나타낸 모식도이다.7 is a schematic view showing the shape of the shim member 190 formed in the slot dies 100 and 200 according to the present invention.

도 7을 도 1 내지 도 6과 함께 참조하면, 상기 심 부재(190)는 슬롯 다이(100, 200)에서 토출로를 형성하기 위해 다이 사이의 계면에 개재되는 얇은 구조물이다. 상기 심 부재(190)는 가운데에 매니폴드(180, 280)와 연통되는 중공(193)이 형성되되, 토출구(160, 260) 방향이 개방된 형상을 가질 수 있다. 이에 따라 상기 개방된 부분을 제외한 나머지 영역으로는 매니폴드(180, 280)에서 공급된 전극 슬러리가 진행할 수 없는 구조이다. 상기 심 부재(190)은 집전체 상에 코팅하고자 하는 코팅 두께에 따라 두께가 조절될 수 있으며, 개방된 부분에 바 형상의 차단물을 설치하여 코팅시 패턴을 형성할 수도 있다. 심 부재(190)의 외주변에는 다이와 볼트 체결을 위한 볼트 체결공(194)이 형성될 수 있다.Referring to FIG. 7 together with FIGS. 1 to 6 , the shim member 190 is a thin structure interposed at an interface between the dies to form a discharge path in the slot dies 100 and 200 . The shim member 190 may have a hollow 193 communicating with the manifolds 180 and 280 formed in the center, and may have a shape in which the discharge ports 160 and 260 are opened. Accordingly, the electrode slurry supplied from the manifolds 180 and 280 cannot proceed to the remaining regions except for the open portion. The thickness of the shim member 190 may be adjusted according to a coating thickness to be coated on the current collector, and a bar-shaped barrier may be installed in an open portion to form a pattern during coating. A bolt fastening hole 194 for fastening the die and bolts may be formed on the outer periphery of the shim member 190 .

본 발명에 따른 슬롯 다이(100, 200)에서 심 부재(190)는 상부 다이(110, 210)와 중간 다이(120, 220) 사이의 계면 및 상기 중간 다이(120, 220)와 하부 다이(130, 230) 사이의 계면에 모두 개재될 수 있다. 상기 상부 다이(110, 210)와 중간 다이(120, 220) 사이에 개재되는 제1 심 부재(191)는 전극의 상층을 구성하는 전극 슬러리가 토출되는 토출로를 형성하며, 중간 다이(120, 220)와 하부 다이(130, 230) 사이에 개재되는 제2 심 부재(192)는 전극의 하층을 구성하는 슬러리가 토출되는 토출로를 형성한다.In the slot die 100, 200 according to the present invention, the shim member 190 is formed at the interface between the upper dies 110 and 210 and the middle dies 120 and 220 and the middle dies 120 and 220 and the lower dies 130. , 230) may all be interposed at the interface between them. The first core member 191 interposed between the upper dies 110 and 210 and the intermediate dies 120 and 220 forms a discharge path through which the electrode slurry constituting the upper layer of the electrode is discharged, and the intermediate die 120, The second core member 192 interposed between 220 and the lower dies 130 and 230 forms a discharge path through which the slurry constituting the lower layer of the electrode is discharged.

이 때, 상기 중간 다이(120, 220)와 하부 다이(130, 230) 사이의 계면에 개재되는 심 부재, 즉 제2 심 부재(192)에는 돌출부(121, 221)가 관통할 수 있는 관통홀(195)이 형성될 수 있다. 관통홀(195)의 크기는 상기 돌출부(121, 221)가 관통할 수 있도록 돌출부의 기저 부분의 면적보다 큰 것이 바람직하다. 또한 상기 관통홀(195)은 돌출부(121, 221)로의 슬러리 유입을 차단하기 위해 상기 매니폴드(180, 280)와 연통된 중공과의 사이가 차단되어 있는 것이 바람직하다.At this time, in the shim member interposed at the interface between the intermediate dies 120 and 220 and the lower dies 130 and 230 , that is, the second shim member 192 , the through-holes through which the protrusions 121 and 221 can pass through. (195) may be formed. The size of the through hole 195 is preferably larger than the area of the base of the protrusion so that the protrusions 121 and 221 can pass therethrough. In addition, it is preferable that the through hole 195 is blocked between the manifolds 180 and 280 and the hollow communicating with each other in order to block the inflow of the slurry into the protrusions 121 and 221 .

한편, 본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 슬롯 다이를 포함하는 전극 슬러리 코팅 장치를 제공한다. On the other hand, the present invention provides an electrode slurry coating apparatus including the slot die as described above.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 슬러리 코팅 장치(300)의 구성을 나타낸 모식도이다.8 is a schematic diagram showing the configuration of an electrode slurry coating apparatus 300 according to an embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 전극 슬러리 코팅 장치(300)는 슬롯 다이(100) 및 코팅 대상 집전체(310)를 이송하는 컨베이어(330)를 포함한다. 컨베이어(330)는 슬롯 다이(100)에서 토출되는 전극 슬러리(320)가 집전체(310) 상에 코팅되도록 집전체(310)를 지지하는 역할을 수행한다.Referring to FIG. 8 , the electrode slurry coating apparatus 300 includes a slot die 100 and a conveyor 330 for transferring the current collector 310 to be coated. The conveyor 330 serves to support the current collector 310 so that the electrode slurry 320 discharged from the slot die 100 is coated on the current collector 310 .

상기 전극 슬러리(320)는 활물질이 혼합기(미도시)에서 바인더, 도전재 및 용매와 혼합된 상태에서 교반되어 형성되며, 시브(sieve)나 필터 등을 통해 필터링되어 분산도를 높인 다음 슬롯 다이(100)로 이송된다. 상기 활물질은 음극 활물질 또는 양극 활물질일 수 있다. 슬롯 다이(100)로 이송된 전극 슬러리(320)는 슬러리 공급관(170) 및 매니 폴드(180)를 경유하여 토출구(160)로 이송되며, 토출구(160)에서 토출된 후 집전체(310) 상에 도포된다. 이 때 전극 슬러리(320)는 이층으로 코팅되며, 중간 다이(120)와 하부 다이(130) 사이에서 토출된 전극 슬러리(320)는 상대적으로 하층에 코팅되고, 상부 다이(110)와 중간 다이(120) 사이에서 토출된 전극 슬러리(320)는 상대적으로 상층에 코팅된다. 상기 활물질 및 집전체 등에 대한 내용은 당업자에게 공지되어 있으므로 자세한 설명을 생략한다.The electrode slurry 320 is formed by stirring the active material in a mixed state with a binder, a conductive material, and a solvent in a mixer (not shown), and is filtered through a sieve or filter to increase dispersion and then a slot die ( 100) is transferred. The active material may be an anode active material or a cathode active material. The electrode slurry 320 transferred to the slot die 100 is transferred to the outlet 160 via the slurry supply pipe 170 and the manifold 180, and after being discharged from the outlet 160, on the current collector 310 is applied to At this time, the electrode slurry 320 is coated in two layers, and the electrode slurry 320 discharged between the middle die 120 and the lower die 130 is relatively coated on the lower layer, and the upper die 110 and the middle die ( The electrode slurry 320 discharged between 120 is relatively coated on the upper layer. Since the active material and the current collector are known to those skilled in the art, detailed description thereof will be omitted.

상기 집전체(310)는 컨베이어(330)에 의해 연속적으로 이송된다. 전극 슬러리(320)가 코팅된 집전체(310)는 컨베이어(330)에 의해 건조기(미도시)로 이송되며, 이후 압연 롤(미도시)을 거쳐 압착된 후 적절한 길이로 절단되어 양극 또는 음극으로 제조된다.The current collector 310 is continuously transferred by the conveyor 330 . The current collector 310 coated with the electrode slurry 320 is transferred to a dryer (not shown) by the conveyor 330, and then is compressed through a rolling roll (not shown) and cut to an appropriate length to be used as an anode or cathode. is manufactured

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical spirit of the present invention, and various modifications and variations will be possible without departing from the essential characteristics of the present invention by those skilled in the art to which the present invention pertains. Accordingly, the drawings disclosed in the present invention are for explanation rather than limiting the technical spirit of the present invention, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these drawings. The protection scope of the present invention should be construed by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.

한편, 본 명세서에서 상, 하, 좌, 우, 전, 후와 같은 방향을 나타내는 용어가 사용되었으나, 이러한 용어들은 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 대상이 되는 사물의 위치나 관측자의 위치 등에 따라 달라질 수 있음은 자명하다.Meanwhile, in this specification, terms indicating directions such as up, down, left, right, front, and back are used, but these terms are for convenience of explanation only, and may vary depending on the location of the object or the position of the observer. It is self-evident that

1, 100, 200: 슬롯 다이
10, 110, 210: 상부 다이
20, 120, 220: 중간 다이
30, 130, 330: 하부 다이
40: 고정 블록
121, 221: 돌출부
131, 231: 노치
160, 260: 토출구
161: 팁
170, 270: 슬러리 공급관
180: 매니폴드
190: 심 부재
191: 제1 심 부재
192: 제2 심 부재
193: 중공
194: 볼트 체결공
195: 관통홀
300: 전극 슬러리 코팅 장치
310: 집전체
320: 전극 슬러리
330: 컨베이어
1, 100, 200: slot die
10, 110, 210: upper die
20, 120, 220: middle die
30, 130, 330: lower die
40: fixed block
121, 221: protrusions
131, 231: notch
160, 260: outlet
161: tip
170, 270: slurry supply pipe
180: manifold
190: no shim
191: first shim member
192: second shim member
193: hollow
194: bolt fastener
195: through hole
300: electrode slurry coating device
310: current collector
320: electrode slurry
330: conveyor

Claims (14)

전극 슬러리를 집전체에 코팅하기 위한 슬롯 다이에 있어서,
상부 다이; 중간 다이; 및 하부 다이가 순차적으로 체결된 구조이며,
상기 중간 다이의 하면에는 돌출부가 형성되고,
상기 하부 다이의 상면에는 상기 돌출부의 형상에 대응하도록 함입된 노치가 형성되는 슬롯 다이.
In the slot die for coating the electrode slurry on the current collector,
upper die; middle die; and a structure in which the lower die is sequentially fastened,
A protrusion is formed on the lower surface of the intermediate die,
A slot die in which a recessed notch is formed in an upper surface of the lower die to correspond to a shape of the protrusion.
제1항에 있어서,
상기 중간 다이와 하부 다이 사이의 계면은 슬러리의 토출 방향으로 상부 다이와 중간 다이 사이의 계면과의 거리가 연속적으로 감소하도록 경사가 형성되는 슬롯 다이.
According to claim 1,
The interface between the middle die and the lower die is inclined so that the distance between the interface between the upper die and the middle die is continuously decreased in the discharge direction of the slurry.
제2항에 있어서,
상기 돌출부는 중간 다이와 하부 다이 사이의 계면을 기준으로, 토출 방향의 반대 방향으로 기울어진 형상인 슬롯 다이.
3. The method of claim 2,
The protrusion is a slot die having a shape inclined in a direction opposite to the discharge direction with respect to the interface between the middle die and the lower die.
제3항에 있어서,
상기 돌출부가 중간 다이와 하부 다이 사이의 계면과 이루는 각도는 10 내지 60도인 슬롯 다이.
4. The method of claim 3,
The angle between the protrusion and the interface between the middle die and the lower die is 10 to 60 degrees slot die.
제2항에 있어서,
상기 돌출부는 중간 다이와 하부 다이 사이의 계면에 대하여 수직한 방향으로 돌출되는 슬롯 다이.
3. The method of claim 2,
wherein the protrusion protrudes in a direction perpendicular to the interface between the middle die and the lower die.
제1항에 있어서,
상기 돌출부는 중간 다이와 연결된 기저에서 단부 방향으로 그 두께가 연속적으로 감소하는 형상인 슬롯 다이.
According to claim 1,
The slot die having a shape in which the protrusion is continuously decreased in thickness from a base connected to the intermediate die to an end direction.
제1항에 있어서,
상기 돌출부의 단부는 라운드 형상인 슬롯 다이.
According to claim 1,
The end of the protrusion is a slot die having a round shape.
제1항에 있어서,
상기 중간 다이의 상면 및 하부 다이의 상면에는 슬러리 공급관과 연결된 매니폴드가 형성되는 슬롯 다이.
According to claim 1,
A slot die in which a manifold connected to a slurry supply pipe is formed on the upper surface of the middle die and the upper surface of the lower die.
제8항에 있어서,
상기 돌출부에서 토출구까지의 거리는 상기 매니폴드에서 토출구까지의 거리보다 큰 슬롯 다이.
9. The method of claim 8,
The distance from the protrusion to the outlet is greater than the distance from the manifold to the outlet.
제1항에 있어서,
상기 돌출부는 중간 다이의 하면에 1개 형성되며
상기 돌출부의 폭 방향 길이는 상기 중간 다이의 폭 방향 길이의 40 내지 100%인 슬롯 다이.
According to claim 1,
One protrusion is formed on the lower surface of the intermediate die,
A width direction length of the protrusion is 40 to 100% of a width direction length of the intermediate die.
제1항에 있어서,
상기 돌출부는 중간 다이의 하면에 2개 이상 형성되며,
각각의 돌출부의 폭 방향 길이는 상기 중간 다이의 폭 방향 길이의 10 내지 45%인 슬롯 다이.
According to claim 1,
Two or more protrusions are formed on the lower surface of the intermediate die,
The widthwise length of each protrusion is 10 to 45% of the widthwise length of the intermediate die.
제1항에 있어서,
상기 상부 다이와 중간 다이 사이의 계면 및 상기 중간 다이와 하부 다이 사이의 계면에 개재되는 심 부재를 더 포함하는 슬롯 다이.
According to claim 1,
and a shim member interposed between the interface between the upper die and the middle die and the interface between the middle die and the lower die.
제12항에 있어서,
상기 중간 다이와 하부 다이 사이의 계면에 개재되는 심 부재에는 돌출부가 관통할 수 있는 관통홀이 형성되는 슬롯 다이.
13. The method of claim 12,
A slot die in which a through hole through which the protrusion can pass is formed in the shim member interposed at the interface between the intermediate die and the lower die.
제1항에 따른 슬롯 다이를 포함하는 전극 슬러리 코팅 장치.
An electrode slurry coating apparatus comprising the slot die according to claim 1 .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200011227A (en) 2018-07-24 2020-02-03 주식회사 엘지화학 Slot die coater adjusting device for adjusting the distance between the upper discharge port and the lower discharge port of the slot die coater and Electrode active material coating system comprising the same

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200011227A (en) 2018-07-24 2020-02-03 주식회사 엘지화학 Slot die coater adjusting device for adjusting the distance between the upper discharge port and the lower discharge port of the slot die coater and Electrode active material coating system comprising the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023195733A1 (en) * 2022-04-05 2023-10-12 주식회사 엘지에너지솔루션 Die coater capable of multi-layer coating of active materials
KR20230143485A (en) 2022-04-05 2023-10-12 주식회사 엘지에너지솔루션 Die coater for multi-layer coating of electrode slurry

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