KR20220006350A - 배터리용 전극 시트 건조 장치 및 이를 포함하는 배터리용 전극 시트 제조 시스템 - Google Patents

배터리용 전극 시트 건조 장치 및 이를 포함하는 배터리용 전극 시트 제조 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20220006350A
KR20220006350A KR1020200084200A KR20200084200A KR20220006350A KR 20220006350 A KR20220006350 A KR 20220006350A KR 1020200084200 A KR1020200084200 A KR 1020200084200A KR 20200084200 A KR20200084200 A KR 20200084200A KR 20220006350 A KR20220006350 A KR 20220006350A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode sheet
battery
unit
electrode
air supply
Prior art date
Application number
KR1020200084200A
Other languages
English (en)
Inventor
이장혁
이은경
Original Assignee
주식회사 나래나노텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 나래나노텍 filed Critical 주식회사 나래나노텍
Priority to KR1020200084200A priority Critical patent/KR20220006350A/ko
Publication of KR20220006350A publication Critical patent/KR20220006350A/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04Processes of manufacture in general
    • H01M4/0471Processes of manufacture in general involving thermal treatment, e.g. firing, sintering, backing particulate active material, thermal decomposition, pyrolysis
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05CAPPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C9/00Apparatus or plant for applying liquid or other fluent material to surfaces by means not covered by any preceding group, or in which the means of applying the liquid or other fluent material is not important
    • B05C9/08Apparatus or plant for applying liquid or other fluent material to surfaces by means not covered by any preceding group, or in which the means of applying the liquid or other fluent material is not important for applying liquid or other fluent material and performing an auxiliary operation
    • B05C9/14Apparatus or plant for applying liquid or other fluent material to surfaces by means not covered by any preceding group, or in which the means of applying the liquid or other fluent material is not important for applying liquid or other fluent material and performing an auxiliary operation the auxiliary operation involving heating or cooling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B3/00Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
    • F26B3/02Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air
    • F26B3/06Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air the gas or vapour flowing through the materials or objects to be dried
    • F26B3/08Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air the gas or vapour flowing through the materials or objects to be dried so as to loosen them, e.g. to form a fluidised bed
    • F26B3/082Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air the gas or vapour flowing through the materials or objects to be dried so as to loosen them, e.g. to form a fluidised bed arrangements of devices for distributing fluidising gas, e.g. grids, nozzles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B3/00Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
    • F26B3/28Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by radiation, e.g. from the sun
    • F26B3/30Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by radiation, e.g. from the sun from infrared-emitting elements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04Processes of manufacture in general
    • H01M4/0402Methods of deposition of the material
    • H01M4/0404Methods of deposition of the material by coating on electrode collectors
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/0033Heating devices using lamps
    • H05B3/0038Heating devices using lamps for industrial applications
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 배터리용 전극 시트 건조 장치는 금속 박 및 상기 금속 박의 일면에 코팅된 전극 슬러리를 포함하는 배터리용 전극 시트의 상기 전극 슬러리에 광을 조사하는 하나 이상의 램프를 구비한 램프 유닛; 상기 램프 유닛의 일측에 위치하며 고온 가스를 상기 전극 슬러리에 공급하는 급기 노즐을 구비한 급기부; 상기 램프 유닛의 타측에 위치하며 상기 고온 가스를 흡입하여 배출하는 배기 노즐을 구비한 배기부; 및 상기 급기 노즐로부터 상기 배기 노즐까지의 경로와 상기 램프 유닛 간의 상기 고온 가스의 흐름을 차단하는 윈도우 가이드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

배터리용 전극 시트 건조 장치 및 이를 포함하는 배터리용 전극 시트 제조 시스템{Apparatus for drying electrode sheet for battery and electrode sheet manufacturing system including the same}
본 발명은 배터리용 전극 시트 건조 장치 및 배터리용 전극 시트 제조 시스템에 관한 것으로, 상세하게는, 배터리용 전극 시트의 전극 슬러리(slurry)에 대한 건조 공정 동안 건조 효율을 증가시키고 건조 시간을 단축할 수 있는 배터리용 전극 시트 건조 장치 및 배터리용 전극 시트 제조 시스템에 관한 것이다.
최근, 휴대폰 및 자동차와 같은 다양한 제품에 배터리가 설치되고 있는데, 이러한 배터리는 양극판 및 음극판과 같은 배터리 전극을 포함한다.
이러한 배터리 전극은, 통상적으로, 금속 박의 일면에 전극 슬러리를 코팅하는 코팅 공정, 이러한 코팅된 금속 박(이하, '배터리용 전극 시트'라 함)의 전극 슬러리 내의 용제(solvent)를 제거하기 위한 건조 공정, 건조가 완료된 배터리용 전극 시트의 두께를 줄이고 밀도를 높이기 위한 압연 공정, 및 압연된 배터리용 전극 시트를 단판 형태의 배터리용 전극 시트로 제조하기 위한 절단 공정, 및 진공 건조기 내에서 배터리용 전극 시트의 수분을 제거하는 공정을 통해 제조된다.
위에서 설명한 코팅된 전극 슬러리 내의 용제를 제거하기 위한 건조 공정과 관련하여, 다양한 배터리용 전극 시트 건조 장치가 사용된다. 이러한 건조 장치 중 코팅된 전극 슬러리에 열풍을 공급하는 송풍기, 열풍을 흡입하여 배기하는 배기 덕트(duct), 및 송풍기와 배기 덕트 사이에 위치하며 전극 슬러리에 적외선을 조사하는 램프(lamp)를 가진 배터리용 전극 시트 건조 장치가 있다.
그러나, 이러한 종래의 배터리용 전극 시트 건조 장치는, 송풍기로부터 공급되는 열풍이 배기 덕트로 바로 배출되지 못하고 램프 주변을 맴돌면서 와류를 일으키기 때문에, 건조 효율을 증가시키고 건조 시간을 단축하기 어려운 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 건조 효율을 증가시키고 건조 시간을 단축할 수 있는 배터리용 전극 시트 건조 장치 및 이를 포함하는 배터리용 전극 시트 제조 시스템을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 다른 목적은 급기 노즐로부터 배기 노즐을 향하여 흐르는 고온 가스의 온도를 감지하여, 전극 슬러리를 건조시키는 고온 가스의 온도를 미리 정해진 온도로 정확히 조절할 수 있는 배터리용 전극 시트 건조 장치 및 배터리용 전극 시트 제조 시스템을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 램프로부터 방출된 광을 전극 슬러리를 향하여 집중시킴으로써 건조 효율을 더욱 증가시킬 수 있는 배터리용 전극 시트 건조 장치 및 이를 포함하는 배터리용 전극 시트 제조 시스템을 제공하는 데에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제1 특징에 따르면, 배터리용 전극 시트 건조 장치에 있어서, 금속 박 및 상기 금속 박의 일면에 코팅된 전극 슬러리를 포함하는 배터리용 전극 시트의 상기 전극 슬러리에 광을 조사하는 하나 이상의 램프를 구비한 램프 유닛(lamp unit); 상기 램프 유닛의 일측에 위치하며 고온 가스를 상기 전극 슬러리에 공급하는 급기 노즐을 구비한 급기부; 상기 램프 유닛의 타측에 위치하며 상기 고온 가스를 흡입하여 배출하는 배기 노즐을 구비한 배기부; 및 상기 급기 노즐로부터 상기 배기 노즐까지의 경로와 상기 램프 유닛 간의 상기 고온 가스의 흐름을 차단하는 윈도우 가이드(window guide)를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리용 전극 시트 건조 장치가 제공된다.
바람직하게는, 본 발명은, 상기 급기 노즐로부터 상기 배기 노즐까지의 상기 경로 내에 위치하며 상기 고온 가스의 온도를 감지하는 기류 온도 감지부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 본 발명은, 상기 램프로부터 방출된 광을 상기 윈도우 가이드를 향하여 반사하는 반사판을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 제2 특징에 따르면, 금속 박의 일단부를 언와인딩하는 피딩 롤러를 구비하며 상기 금속 박을 이송하는 이송부; 상기 금속 박의 일면에 전극 슬러리를 코팅하는 코팅부; 및 상기 금속 박 및 상기 전극 슬러리를 포함하는 배터리용 전극 시트의 상기 전극 슬러리를 건조시키는 배터리용 전극 시트 건조 장치를 포함하고, 상기 배터리용 전극 시트 건조 장치는 상기 배터리용 전극 시트의 상기 전극 슬러리에 광을 조사하는 하나 이상의 램프를 구비한 램프 유닛; 상기 램프 유닛의 일측에 위치하며 고온 가스를 상기 전극 슬러리에 공급하는 급기 노즐을 구비한 급기부; 상기 램프 유닛의 타측에 위치하며 상기 고온 가스를 흡입하여 배출하는 배기 노즐을 구비한 배기부; 및 상기 급기 노즐로부터 상기 배기 노즐까지의 경로와 상기 램프 유닛 간의 상기 고온 가스의 흐름을 차단하는 윈도우 가이드를 포함하는 배터리용 전극 시트 건조 장치로 구현되는 것을 특징으로 하는 배터리용 전극 시트 제조 시스템이 제공된다.
본 발명의 실시예에 따른 배터리용 전극 시트 건조 장치 및 배터리용 전극 시트 제조 시스템을 사용하면 다음과 같은 효과가 달성된다.
1. 건조 효율을 증가시키고 건조 시간을 단축할 수 있다.
2. 급기 노즐로부터 배기 노즐을 향하여 흐르는 고온 가스의 온도를 감지하여, 전극 슬러리를 건조시키는 고온 가스의 온도를 미리 정해진 온도로 정확히 조절할 수 있다.
3. 램프로부터 방출된 광을 전극 슬러리를 향하여 집중시킴으로써 건조 효율을 더욱 증가시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리용 전극 시트 건조 장치의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리용 전극 시트 건조 장치의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예와 비교예에서의 고온 가스 기류의 유동 분포 및 온도 분포를 보여주는 시뮬레이션 데이터(simulation data)이다.
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리용 전극 시트 제조 시스템의 블록도이다.
이하, 본 발명에 따른 배터리용 전극 시트 건조 장치 및 배터리용 전극 시트 제조 시스템의 바람직한 실시형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리용 전극 시트 건조 장치의 단면도이다. 도 1에 도시된 화살표 D는 고온 가스의 흐름 방향을 나타내며, 화살표 M은 배터리용 전극 시트(10)의 이송 방향을 나타낸다. 또한, 도 1에서, 제어부(190)는 도시되어 있지 않다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리용 전극 시트 건조 장치의 블록도이다. 도 2의 경우, 배터리용 전극 시트 건조 장치(100)의 제어를 설명하는 데에 필요한 구성요소, 즉, 제어부(190), 및 제어부(190)와 신호를 송수신하는 구성요소만이 도시되어 있으며, 나머지 구성요소는 도시되어 있지 않다.
먼저, 도 1을 참조하여, 배터리용 전극 시트 건조 장치(100)에 의해 건조되는 배터리용 전극 시트(10)를 설명하면 다음과 같다. 배터리용 전극 시트(10)는 금속 박(11) 및 전극 슬러리(12)를 포함한다. 금속 박(11)은, 예를 들어, 피딩 롤러(feeding roller; 도시되지 않음)로부터 언와인딩(unwinding)되는 일단부(도시되지 않음)를 가질 수 있다. 또한, 금속 박(11)의 타단부(도시되지 않음)는 권취 롤러(도시되지 않음)에 리와인딩(rewinding)될 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며, 금속 박(11)의 타단부는 진공 컨베이어(vacuum conveyor; 도시되지 않음)에 의해 진공 흡착되면서 이동될 수도 있다. 전극 슬러리(12)는, 예를 들어, 활물질, 도전제, 바인더(binder), 및 용제를 포함할 수 있으며, 금속 박(11)의 일면(11a)에 코팅될 수 있다.
다음으로, 도 1 및 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리용 전극 시트 건조 장치(100)를 설명하면 다음과 같다.
배터리용 전극 시트 건조 장치(100)는 램프 유닛(110), 급기부(120), 배기부(130), 및 윈도우 가이드(140)를 포함한다. 또한, 배터리용 전극 시트 건조 장치(100)는 기류 온도 감지부(150), 반사판(160), 냉각부(170), 램프 온도 감지부(180), 및 제어부(190)를 더 포함할 수 있다.
램프 유닛(110)은 배터리용 전극 시트(10)의 전극 슬러리(12)에 광을 조사하는 하나 이상의 램프(111~113)를 포함한다. 램프(111~113)는, 예를 들어, 적외선 램프 및/또는 제논 램프(Xenon lamp)일 수 있다. 또한, 램프(111~113)로부터 방출되는 광은 적외선, 가시광선 및 자외선 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 램프(111~113)로부터 전극 슬러리(12)에 조사되는 광은, 급기부(120)로부터 공급되는 고온 가스와 비교하여, 전극 슬러리(12)를 두께 방향 전체에 걸쳐 비교적 균일하게 건조시킬 수 있다.
급기부(120)는 고온 가스를 전극 슬러리(12)에 공급(분사)하는 구성요소로서, 급기 노즐(121), 고온 가스 생성 수단(도시되지 않음), 및 급기 덕트(122)를 포함할 수 있다. 급기 노즐(121)은 램프 유닛(110)의 일측에 위치하며 고온 가스를 전극 슬러리(12)에 공급한다. 이렇게 전극 슬러리(12)에 공급되는 고온 가스는 전극 슬러리(12)를 건조시키면서 전극 슬러리(12)로부터 용제를 제거한다. 급기 노즐(121)은 급기 덕트(122)로부터 고온 가스가 유입되는 유입구(121a), 및 유입된 고온 가스를 전극 슬러리(12)를 향하여 분사하는 분사구(121b)를 포함할 수 있다.
고온 가스 생성 수단은 가스를 가열하는 히터, 및 가열된 가스를 송풍하는 송풍기를 포함할 수 있다. 급기 덕트(122)는 급기 노즐(121)과 고온 가스 생성 수단을 서로 연결하여 고온 가스 생성 수단으로부터 생성된 고온 가스를 급기 노즐(121)로 전달한다.
배기부(130)는 고온 가스를 흡입하여 배출하는 구성요소로서, 배기 노즐(131), 진공 생성 수단(도시되지 않음), 및 배기 덕트(132)를 포함할 수 있다. 배기 노즐(131)은 램프 유닛(110)의 타측에 위치하며 고온 가스를 흡입하여 배출한다. 배기 노즐(131)은 전극 슬러리(12)를 건조시킨 고온 가스를 흡입함으로써 전극 슬러리(12)로부터 제거된 용제도 함께 흡입한다. 배기 노즐(131)은 전극 슬러리(12)를 건조시킨 고온 가스를 흡입하는 흡입구(131a), 및 흡입된 고온 가스를 배기 덕트(132)를 향하여 배기하는 배기구(131b)를 포함할 수 있다.
진공 생성 수단은 진공을 생성하여 배기 노즐(131)에 진공 흡입력을 부여하기 위한 구성요소로서, 예를 들어, 진공 펌프일 수 있다. 배기 덕트(132)는 배기 노즐(131)과 진공 생성 수단을 서로 연결하여, 배기 노즐(131)로 흡입된 고온 가스를 진공 생성 수단으로 전달하여 배출하는 역할을 한다.
윈도우 가이드(140)는 급기 노즐(121)로부터 배기 노즐(131)까지의 경로와 램프 유닛(110) 간의 고온 가스의 흐름을 차단하는 구성요소이다. 윈도우 가이드(140)는 램프(111~113)로부터 방출되는 광을 전극 슬러리(12) 쪽으로 투과시킨다. 윈도우 가이드(140)는, 예를 들어, 글래스 세라믹(glass ceramic) 및/또는 수정(quartz)을 포함할 수 있다.
기류 온도 감지부(150)는 급기 노즐(121)로부터 배기 노즐(131)까지의 경로 내에 위치하며, 이러한 경로를 흐르는 고온 가스의 온도, 즉, 전극 슬러리(12) 주변의 고온 가스의 온도를 감지하는 구성요소이다. 기류 온도 감지부(150)는, 예를 들어, 열전대(thermocouple)를 포함할 수 있다.
반사판(160)은 램프(111~113)로부터 방출된 광을 윈도우 가이드(140)를 향하여 반사하는 구성요소이다. 반사판(160)은 램프(111~113)로부터 방출된 광을 윈도우 가이드(140)로 집중시켜 반사하기 위해 미리 정해진 곡률을 가질 수 있다.
냉각부(170)는 반사판(160)을 냉각시키는 구성요소로서, 프레임(171), 라디에이터(radiator; 도시되지 않음), 및 밸브(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 프레임(171)은 반사판(180)을 냉각시키는 냉각 유체가 흐르는 냉각 공간(S1)을 형성한다. 냉각 유체는 공기 및/또는 냉각수일 수 있다. 프레임(171)은 반사판(180)에 결합되어 있다. 이러한 프레임(171)과 반사판(180)의 결합 방식은 도 1에 도시된 바와 같이 서로 일체로 형성되어 결합되는 방식일 수도 있고, 프레임(171)과는 별개의 반사판(180)이 프레임(171)에 접착제 등을 통해 결합되는 방식일 수도 있다. 라디에이터는 냉각 공간(S1)으로부터 전달된 냉각 유체가 열을 방출하는 구성요소이다. 밸브는 냉각 유체를 흐르게 하거나 차단하는 구성요소로서, 라디에이터와 냉각 공간(S1) 간의 유로에 설치될 수 있다.
램프 온도 감지부(180)는 램프(111~113)의 온도를 감지하는 구성요소이다. 램프 온도 감지부(180)는 램프 유닛(110)이 배치된 공간(S2) 내에 배치되어 있다. 램프 온도 감지부(180)는, 예를 들어, 열전대를 포함할 수 있다.
제어부(190)는 기류 온도 감지부(150)에 의해 감지된 고온 가스의 온도에 따라 램프 유닛(110) 및 급기부(120) 중 하나 이상을 제어할 수 있다. 램프 유닛(110)에 대한 제어는 램프(111~113)의 온/오프(on/off)에 대한 제어, 및/또는 램프(111~113)로부터 방출되는 광의 세기(intensity)에 대한 제어일 수 있다. 이러한 램프 유닛(110)에 대한 제어를 통해, 급기 노즐(121)로부터 공급되는 고온 가스가 배기 노즐(131)로 이동할 때 나타나는 냉각에 의한 응축 및 급격한 온도 변화를 방지할 수 있다. 급기부(120)에 대한 제어는 급기부(120)의 히터 및/또는 송풍기에 대한 제어일 수 있다.
또한, 제어부(190)는 급기부(120)로부터 공급되는 고온 가스의 단위시간당 공급량에 따라 배기부(130)의 흡입력을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(190)는 램프 온도 감지부(180)로부터 감지되는 램프(111~113)의 온도에 따라 램프 유닛(110)을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(190)는 램프 온도 감지부(180)로부터 감지되는 램프(111~113)의 온도에 따라 냉각부(170)를 제어할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 실시예와 비교예에서의 고온 가스 기류의 유동 분포 및 온도 분포를 보여주는 시뮬레이션 데이터이다.
도 3에 도시된 실시예는 도 1에 도시된 배터리용 전극 시트 건조 장치(100)와 동일한 구성을 가지고 있다. 또한, 도 3에 도시된 비교예는 실시예와 비교하여 윈도우 가이드(140)가 없는 점에서 차이가 있으며, 나머지 구성은 동일하다. 또한, 도 3에서, 고온 가스의 속도 및 온도와 관련하여 표시된 "e+00", "e+01", "e+02"는 각각 "100", "101", "102"을 의미한다.
도 1 및 3을 참조하면, 비교예는, 급기 노즐(121)로부터 배기 노즐(131)까지의 경로와 램프 유닛(110) 간에 고온 가스가 흐를 수 있는 형태이기 때문에 램프 유닛(110) 주변에 와류가 발생하고 있다. 이에 따라, 램프 유닛(110) 주변의 온도 분포가 불균일해지고, 전극 슬러리(12) 주변의 온도도 26.82℃~41.82℃의 수준으로 낮아져 있다.
이에 반하여, 실시예는, 윈도우 가이드(140)에 의해 급기 노즐(121)로부터 배기 노즐(131)까지의 경로와 램프 유닛(110) 간의 고온 가스의 흐름을 차단하기 때문에 램프 유닛(110) 주변에 와류가 발생하지 않고, 고온 가스의 흐름이 전극 슬러리(12) 주변에 집중되고 있다. 이에 따라, 전극 슬러리(12) 주변의 온도가 41.82℃~56.83℃의 수준으로 높아져 있다.
본 실시형태에 따르면, 배터리용 전극 시트(10)의 전극 슬러리(12)에 광을 조사하는 램프 유닛(110)의 일측에 위치하며 고온 가스를 전극 슬러리(12)에 공급하는 급기 노즐(121)을 구비한 급기부(120), 및 램프 유닛(110)의 타측에 위치하며 고온 가스를 흡입하여 배출하는 배기 노즐(131)을 구비한 배기부(130)뿐만 아니라, 급기 노즐(121)로부터 배기 노즐(131)까지의 경로와 램프 유닛(110) 간의 고온 가스의 흐름을 차단하는 윈도우 가이드(140)를 포함하고 있기 때문에, 고온 가스의 흐름이 전극 슬러리(12) 주변에 집중될 수 있으므로 건조 효율을 증가시키고 건조 시간을 단축할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 따른 기류 온도 감지부(150)가 급기 노즐(121)로부터 배기 노즐(131)까지의 경로 내에 위치하며 고온 가스의 온도를 감지하고 있으므로, 전극 슬러리(12)를 건조시키는 고온 가스의 온도를 미리 정해진 온도로 정확히 조절할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 따른 반사판(160)이 램프(111~113)로부터 방출된 광을 윈도우 가이드(140)를 향하여 반사하고 있으므로, 램프(111~113)로부터 방출된 광을 전극 슬러리(12)에 집중시키기 때문에 건조 효율을 더욱 증가시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리용 전극 시트 제조 시스템의 블록도이다.
도 4를 참조하여, 배터리용 전극 시트 제조 시스템(1000)은 이송부(200), 코팅부(300), 및 배터리용 전극 시트 건조 장치(100)를 포함한다.
이송부(200)는 금속 박(11)을 이송하는 구성요소이다. 이송부(200)는 금속 박(11)의 일단부(도시되지 않음)를 언와인딩하는 피딩 롤러(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 또한, 이송부(200)는 금속 박(11)의 타단부(도시되지 않음)를 리와인딩하는 권취 롤러(도시되지 않음)를 더 포함할 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며, 이송부(200)는, 권취 롤러 대신에, 금속 박(11)의 타단부를 진공 흡착하면서 이동시키는 진공 컨베이어(도시되지 않음)를 포함할 수 있다.
코팅부(300)는 이송부(200)에 의해 이송되는 금속 박(11)의 일면에 전극 슬러리(12)를 코팅하는 구성요소이다. 코팅부(300)는, 예를 들어, 슬롯 다이 코터(slot die coater)로 구현될 수 있다.
배터리용 전극 시트 건조 장치(100)는 앞에서 설명한 구성을 가지고 있으며, 이송부(200)에 의해 이송되는 배터리용 전극 시트(10) 중 코팅부(300)에 의해 코팅된 전극 슬러리(12)를 건조시킨다.
본 발명은 첨부된 예시 도면의 바람직한 실시형태를 중심으로 도시하고 설명하였지만, 이에 한정하지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 형태로 실시할 수 있음은 물론이다.
10: 배터리용 전극 시트 11: 금속 박
12: 전극 슬러리 100: 배터리용 전극 시트 건조 장치
110: 램프 유닛 111~113: 램프
120: 급기부 121: 급기 노즐
122: 급기 덕트 130: 배기부
131: 배기 노즐 132: 배기 덕트
140: 윈도우 가이드 150: 기류 온도 감지부
160: 반사판 170: 냉각부
180: 램프 온도 감지부 190: 제어부
200: 이송부 300: 코팅부
1000: 배터리용 전극 시트 제조 시스템

Claims (9)

  1. 배터리용 전극 시트 건조 장치에 있어서,
    금속 박 및 상기 금속 박의 일면에 코팅된 전극 슬러리를 포함하는 배터리용 전극 시트의 상기 전극 슬러리에 광을 조사하는 하나 이상의 램프를 구비한 램프 유닛;
    상기 램프 유닛의 일측에 위치하며 고온 가스를 상기 전극 슬러리에 공급하는 급기 노즐을 구비한 급기부;
    상기 램프 유닛의 타측에 위치하며 상기 고온 가스를 흡입하여 배출하는 배기 노즐을 구비한 배기부; 및
    상기 급기 노즐로부터 상기 배기 노즐까지의 경로와 상기 램프 유닛 간의 상기 고온 가스의 흐름을 차단하는 윈도우 가이드를 포함하는 것을 특징으로 하는
    배터리용 전극 시트 건조 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 급기 노즐로부터 상기 배기 노즐까지의 상기 경로 내에 위치하며 상기 고온 가스의 온도를 감지하는 기류 온도 감지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리용 전극 시트 건조 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 램프로부터 방출된 광을 상기 윈도우 가이드를 향하여 반사하는 반사판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리용 전극 시트 건조 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 반사판에 결합되며, 상기 반사판을 냉각시키는 냉각 유체가 흐르는 냉각 공간을 형성하는 프레임을 구비한 냉각부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리용 전극 시트 건조 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 램프 유닛이 배치된 공간 내에 위치하며 상기 램프의 온도를 감지하는 램프 온도 감지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리용 전극 시트 건조 장치.
  6. 제2항에 있어서, 상기 고온 가스의 온도에 따라 상기 램프 유닛 및 상기 급기부 중 하나 이상을 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리용 전극 시트 건조 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 윈도우 가이드는 글래스 세라믹 또는 수정을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리용 전극 시트 건조 장치.
  8. 금속 박의 일단부를 언와인딩하는 피딩 롤러를 구비하며 상기 금속 박을 이송하는 이송부;
    상기 금속 박의 일면에 전극 슬러리를 코팅하는 코팅부; 및
    상기 금속 박 및 상기 전극 슬러리를 포함하는 배터리용 전극 시트의 상기 전극 슬러리를 건조시키는 배터리용 전극 시트 건조 장치를 포함하고,
    상기 배터리용 전극 시트 건조 장치는 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 배터리용 전극 시트 건조 장치로 구현되는 것을 특징으로 하는 배터리용 전극 시트 제조 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 이송부는 상기 금속 박의 타단부를 리와인딩하는 권취 롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리용 전극 시트 제조 시스템.
KR1020200084200A 2020-07-08 2020-07-08 배터리용 전극 시트 건조 장치 및 이를 포함하는 배터리용 전극 시트 제조 시스템 KR20220006350A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200084200A KR20220006350A (ko) 2020-07-08 2020-07-08 배터리용 전극 시트 건조 장치 및 이를 포함하는 배터리용 전극 시트 제조 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200084200A KR20220006350A (ko) 2020-07-08 2020-07-08 배터리용 전극 시트 건조 장치 및 이를 포함하는 배터리용 전극 시트 제조 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220006350A true KR20220006350A (ko) 2022-01-17

Family

ID=80051802

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200084200A KR20220006350A (ko) 2020-07-08 2020-07-08 배터리용 전극 시트 건조 장치 및 이를 포함하는 배터리용 전극 시트 제조 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20220006350A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023224208A1 (ko) * 2022-05-17 2023-11-23 주식회사 엘지에너지솔루션 전극 시트 건조 장치 및 이를 이용한 전극 제조 시스템

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023224208A1 (ko) * 2022-05-17 2023-11-23 주식회사 엘지에너지솔루션 전극 시트 건조 장치 및 이를 이용한 전극 제조 시스템

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101422429B1 (ko) 건조 장치 및 열처리 시스템
US9841234B2 (en) Drying device
JP2011526734A5 (ko)
WO2021251641A1 (ko) 배터리용 전극 시트 건조 장치 및 배터리용 전극 시트 건조 방법
KR20150020309A (ko) 적외선 처리 장치 및 적외선 처리 방법
US6354015B1 (en) Drying device
KR20220006350A (ko) 배터리용 전극 시트 건조 장치 및 이를 포함하는 배터리용 전극 시트 제조 시스템
JP2012121327A (ja) シートを処理する機械、特に枚葉印刷機
JP6368436B2 (ja) 低温乾燥装置
KR100990855B1 (ko) 근적외선 건조시스템 및 그 제어 방법
JP3781238B2 (ja) 加熱装置
US9434158B2 (en) Inkjet recording device
JP4804332B2 (ja) ベーキング装置及び基板処理装置
CN213558192U (zh) 具有热风产生功能的红外线加热装置
KR100449315B1 (ko) 근적외선 히터 모듈과 이를 갖는 건조 시스템 및 이의제어방법
JP4176249B2 (ja) 基板の乾燥機
CN110192073B (zh) 薄片状非渗透性基材的表面干燥装置和印刷装置及印刷方法
KR100777562B1 (ko) 근적외선 복사를 이용한 건조장치
US20200407909A1 (en) Method and device for the production and/or processing of a nonwoven glass fabric web
JP2003094605A (ja) 乾燥器
CN104492671A (zh) 墙纸直燃式烘干装置及其烘干方法
JP2002059063A (ja) 塗装物の乾燥方法および乾燥装置
JP2003145023A (ja) 平版印刷版製造ラインの防塵構造
US20240136496A1 (en) Electrode Sheet Drying Apparatus, Electrode Sheet Manufacturing System Comprising Same, and Electrode Sheet Drying Method
JP2008309862A (ja) 加熱装置