KR20220030748A - Device for evaluating the real-time surface drying condition of electrodes and electrode device for drying electrode including the same - Google Patents

Device for evaluating the real-time surface drying condition of electrodes and electrode device for drying electrode including the same Download PDF

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KR20220030748A
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Abstract

The present invention relates to an apparatus for evaluating real-time dray condition of an electrode surface, comprising: an oven which providing a space for drying an electrode, and having a hot air nozzle and an infrared heater therein; a photographing unit obtaining an image or a video by photographing a dry condition of the electrode surface in real time; a measurement unit measuring a gray value of the image or the video; and a determination unit determining the dry condition of the electrode surface from the gray value. The apparatus evaluates dry condition of the electrode surface in real time to quantitatively evaluate dryness, dryness completion, dryness deviation, surface defect occurrence level, and the like of the electrode surface for each detailed drying time.

Description

전극의 실시간 표면 건조 상태 평가 장치 및 이를 포함하는 건조 장치{DEVICE FOR EVALUATING THE REAL-TIME SURFACE DRYING CONDITION OF ELECTRODES AND ELECTRODE DEVICE FOR DRYING ELECTRODE INCLUDING THE SAME}DEVICE FOR EVALUATING THE REAL-TIME SURFACE DRYING CONDITION OF ELECTRODES AND ELECTRODE DEVICE FOR DRYING ELECTRODE INCLUDING THE SAME

본 발명은 전극의 실시간 표면 건조 상태 평가 장치 및 이를 포함하는 건조 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a real-time surface dry state evaluation apparatus of an electrode and a drying 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, depending on the shape of the battery case, a cylindrical battery and a prismatic battery in which the electrode assembly is built in a cylindrical or prismatic metal can, and a pouch-type battery in which the electrode assembly is built in a pouch-type case of an aluminum laminate sheet 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.

상기 양극 및 음극은 각각 양극 집전체 및 음극 집전체에 양극 활물질을 포함하는 양극 슬러리 및 음극 활물질을 포함하는 음극 슬러리를 도포하여 양극 활물질층 및 음극 활물질층을 형성한 후, 이를 건조 및 압연하여 형성된다.The positive electrode and the negative electrode are formed by applying a positive electrode slurry containing a positive electrode active material and a negative electrode slurry containing a negative electrode active material to a positive electrode current collector and a negative electrode current collector, respectively to form a positive electrode active material layer and a negative electrode active material layer, followed by drying and rolling them do.

이 때, 전극의 건조도 및 건조 완료 시점을 비교 및 판단하는 것은 전극의 물성 제어, 미건조 또는 과건조 및 건조 편차, 표면 결함 및 롤 오염 방지 등을 위해 필수적이다. 건조 조건에 따라 전극의 품질이 결정되는데, 건조 열량이 과할 경우 건조 과정에서 전극 슬러리 내의 바인더 상당수가 표면으로 이동하여 전극의 접착력을 저하시키며, 건조 열량이 낮을 경우 전극 내 용매가 잔류하여 코팅 및 압연 공정의 롤 오염을 야기하기 때문이다. At this time, it is essential to compare and determine the degree of drying of the electrode and the time of completion of drying to control the physical properties of the electrode, prevent non-drying or overdrying and drying deviation, surface defects, and roll contamination. The quality of the electrode is determined depending on the drying conditions. If the amount of drying heat is excessive, a significant amount of the binder in the electrode slurry moves to the surface during the drying process, reducing the adhesion of the electrode. This is because it causes contamination of the rolls in the process.

한편, 종래에는 작업자가 전극의 표면을 육안으로 관찰하거나, 적외선 온도께 또는 열화상 카메라를 사용하여 전극의 표면을 관찰하는 방법이 사용되고 있었다.On the other hand, conventionally, a method in which an operator observes the surface of the electrode with the naked eye, or observes the surface of the electrode using an infrared temperature thickness or a thermal imaging camera has been used.

도 1은 종래의 육안 평가에 의한 방법을 나타낸 사진이고, 도 2는 종래의 적외선 온도계를 이용한 방법을 나타낸 개략도이다.1 is a photograph showing a method by a conventional visual evaluation, Figure 2 is a schematic diagram showing a method using a conventional infrared thermometer.

도 1을 참조하면, 육안 평가에 의한 건조 평가 방법의 경우 건조 초반, 건조 중반 및 건조 완료 단계와 같이 3단계로만 건조 단계를 구분 가능하여, 건조 시점별 건조도 구분이 제한적이고 건조 조건 및 용매 종류에 따라 결과가 달라진다는 문제가 있다.Referring to FIG. 1 , in the case of the drying evaluation method by visual evaluation, it is possible to distinguish only three stages of drying, such as the initial stage of drying, the middle of drying, and the stage of completion of drying, so the classification of the degree of drying by drying time is limited, and the drying conditions and solvent types are limited. The problem is that the results vary depending on the

또한, 도 2를 참조하면, 적외선 온도계에 의한 건조 평가 방법의 경우, 승온 건조 단계, 항률 건조 단계 및 감률 건조 단계로만 건조 단계가 구분된다. 또한 전극 표면의 온도를 측정한 뒤에야 단계 구분이 가능하며, 실시간 평가를 통한 결함 파악 및 공정 조건 변화가 불가능하다.In addition, referring to FIG. 2 , in the case of the drying evaluation method by an infrared thermometer, the drying step is divided only into the temperature increase drying step, the constant rate drying step, and the decreasing rate drying step. In addition, only after measuring the temperature of the electrode surface, step classification is possible, and it is impossible to identify defects and change process conditions through real-time evaluation.

따라서 상기와 같은 문제를 해결할 수 있는 전극의 표면 건조 상태 평가를 위한 기술 개발이 필요한 실정이다.Therefore, there is a need to develop a technology for evaluating the dry state of the surface of the electrode that can solve the above problems.

한국등록특허 제10-1735034호Korean Patent Registration No. 10-1735034

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 전극의 건조 과정에서 표면 건조 상태를 실시간으로 평가함으로써, 전극 표면 건조도 변화, 건조 완료 여부, 건조도 편차 및 표면 결함 발생 수준 등을 세부적인 건조 시점별로 정량 평가할 수 있는 전극의 실시간 표면 건조 상태 평가 장치 및 이를 포함하는 전극 건조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been devised to solve the above problems, and by evaluating the surface dry state in real time during the drying process of the electrode, the change in the surface dryness of the electrode, whether the drying is completed, the dryness deviation and the level of occurrence of surface defects, etc. in detail An object of the present invention is to provide a real-time surface dry state evaluation device for an electrode capable of quantitatively evaluating each drying time point, and an electrode drying device including the same.

본 발명에 따른 전극의 실시간 표면 건조 상태 평가 장치는 전극이 건조되는 공간을 제공하며, 내부에 열풍 노즐 및 적외선 히터를 구비하는 오븐; 전극의 표면 상태를 실시간으로 촬영하여 이미지 또는 영상을 수득하는 촬영부; 및 상기 이미지 또는 영상의 회색도(gray value) 값을 측정하는 측정부; 및 상기 회색도 값으로부터 전극 표면의 건조 상태를 판단하는 판정부를 포함한다.A real-time surface dry state evaluation apparatus of an electrode according to the present invention provides a space in which the electrode is dried, and includes an oven having a hot air nozzle and an infrared heater therein; a photographing unit to obtain an image or an image by photographing the surface state of the electrode in real time; and a measuring unit measuring a gray value of the image or the image. and a determination unit for determining the dry state of the electrode surface from the gray level value.

구체적인 예에서, 상기 오븐에서, 상기 열풍 노즐 및 적외선 히터는 전극의 진행 방향을 따라 교번하여 배열된다.In a specific example, in the oven, the hot air nozzle and the infrared heater are alternately arranged along the traveling direction of the electrode.

구체적인 예에서, 상기 오븐은 다수 개의 건조 존으로 구획되며, 상기 촬영부는 건조 존 사이에 위치한다.In a specific example, the oven is divided into a plurality of drying zones, and the photographing unit is located between the drying zones.

또한, 본 발명에 따른 전극의 실시간 표면 건조 상태 평가 장치는 상기 촬영부를 냉각하는 냉각 장치를 더 포함한다.In addition, the real-time surface dry state evaluation apparatus of the electrode according to the present invention further includes a cooling device for cooling the photographing unit.

하나의 예에서, 상기 촬영부는 오븐 내에 위치하여 전극의 표면 상태를 직접 촬영한다.In one example, the photographing unit is located in the oven to directly photograph the surface state of the electrode.

다른 하나의 예에서, 상기 촬영부는 오븐의 외부에 위치하며, 오븐의 외벽에 형성된 관망창을 통해 전극의 표면 상태를 촬영한다.In another example, the photographing unit is located outside the oven, and photographs the surface state of the electrode through a viewing window formed on the outer wall of the oven.

구체적인 예에서, 상기 측정부는 상기 이미지 또는 영상을 그레이 스케일(gray scale)로 변환하고, 변환된 이미지의 회색도(gray value) 값을 측정한다.In a specific example, the measurement unit converts the image or image into gray scale, and measures a gray value of the converted image.

이 때, 상기 회색도 값은 전극의 폭 방향에 대하여 측정된다.In this case, the gray level value is measured in the width direction of the electrode.

구체적인 예에서, 상기 판정부는 상기 회색도 값으로부터 전극의 각 부위 별 또는 건조 시점 별 건조도 변화, 건조 완료 여부, 폭 방향 간 건조도 편차 및 표면 결함 발생 여부를 정량화한다.In a specific example, the determination unit quantifies a change in dryness for each part of the electrode or for each drying time point, whether drying is completed, a deviation in dryness between width directions, and whether a surface defect occurs from the gray level value.

구체적인 예에서, 상기 판정부는, 회색도 값의 변화가 없는 경우 건조가 완료된 것으로 판정한다.In a specific example, the determination unit determines that drying is complete when there is no change in the gray level value.

또한, 본 발명은 전극 건조 장치를 제공하는바, 상기 전극 건조 장치는, 앞서 설명한 바와 같은 전극의 실시간 표면 상태 평가 장치; 및 전극 표면의 건조 상태에 따라 전극의 건조 세기를 제어하는 제어부를 포함한다.In addition, the present invention provides an electrode drying apparatus, the electrode drying apparatus, the real-time surface condition evaluation apparatus of the electrode as described above; and a control unit controlling the drying intensity of the electrode according to the dry state of the electrode surface.

본 발명은 전극의 표면을 실시간으로 촬영하고, 촬영된 이미지를 그레이 스케일로 변환하여 회색도를 측정함으로써, 전극 표면 건조도 변화, 건조 완료 여부, 건조도 편차 및 표면 결함 발생 수준 등을 세부적인 건조 시점별로 평가할 수 있으며, 이에 따라 전극의 건조 과정에서 표면 건조 상태를 실시간으로 정량 평가할 수 있다.The present invention captures the surface of the electrode in real time, converts the photographed image to gray scale and measures the gray level, so that the change in the dryness of the electrode surface, whether the drying is complete, the dryness deviation and the level of surface defects, etc. are dried in detail. It can be evaluated for each time point, and thus, it is possible to quantitatively evaluate the surface dry state in real time during the drying process of the electrode.

도 1은 종래의 육안 평가에 의한 방법을 나타낸 사진이다.
도 2는 종래의 적외선 온도계를 이용한 방법을 나타낸 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 전극의 실시간 표면 상태 평가 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명에 따른 전극의 실시간 표면 상태 평가 장치에서 오븐의 구조를 나타낸 개략도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 오븐의 구체적인 구조를 나타낸 개략도이다.
도 6는 본 발명의 다른 실시예에 따른 오븐의 구체적인 구조를 나타낸 개략도이다.
도 7은 전극 표면의 이미지를 그레이 스케일로 변환한 사진 및 이에 따른 회색도 값을 나타낸 그래프이다.
도 8은 본 발명에 따른 전극 건조 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 9는 본 발명에 따른 전극의 실시간 표면 상태 평가 방법의 순서를 나타낸 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 실시간 전극 표면 건조 상태 측정 결과를 나타낸 사진 및 그래프이다.
1 is a photograph showing a method by a conventional visual evaluation.
2 is a schematic diagram showing a method using a conventional infrared thermometer.
3 is a block diagram showing the configuration of a real-time surface condition evaluation apparatus of an electrode according to the present invention.
4 is a schematic diagram showing the structure of an oven in the real-time surface condition evaluation apparatus of an electrode according to the present invention.
5 is a schematic diagram showing a specific structure of an oven according to an embodiment of the present invention.
6 is a schematic diagram showing a specific structure of an oven according to another embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a graph showing a photograph obtained by converting an image of an electrode surface into a gray scale and a gray level value thereof.
8 is a block diagram showing the configuration of an electrode drying apparatus according to the present invention.
9 is a flowchart illustrating a procedure of a method for real-time surface condition evaluation of an electrode according to the present invention.
10 is a photograph and graph showing a real-time electrode surface dry state measurement result 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 3은 본 발명에 따른 전극의 실시간 표면 상태 평가 장치의 구성을 나타낸 블록도이다. 도 4는 본 발명에 따른 전극의 실시간 표면 상태 평가 장치에서 오븐의 구조를 나타낸 개략도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 오븐의 구체적인 구조를 나타낸 개략도이다.3 is a block diagram showing the configuration of a real-time surface condition evaluation apparatus of an electrode according to the present invention. 4 is a schematic diagram showing the structure of an oven in the real-time surface condition evaluation apparatus of an electrode according to the present invention, and FIG. 5 is a schematic diagram showing a specific structure of the oven according to an embodiment of the present invention.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 전극의 실시간 표면 건조 상태 평가 장치(100)는 전극(110)이 건조되는 공간을 제공하며, 내부에 열풍 노즐(124) 및 적외선 히터(125)를 구비하는 오븐(120); 전극(110)의 표면 상태를 실시간으로 촬영하여 이미지 또는 영상을 수득하는 촬영부(130); 및 상기 이미지 또는 영상의 회색도(gray value) 값을 측정하는 측정부(140); 상기 회색도 값으로부터 전극(110) 표면의 건조 상태를 판단하는 판정부(150)를 포함한다.3 to 5, the real-time surface dry state evaluation apparatus 100 of the electrode according to the present invention provides a space in which the electrode 110 is dried, and a hot air nozzle 124 and an infrared heater 125 therein. Oven 120 having; a photographing unit 130 for obtaining an image or an image by photographing the surface state of the electrode 110 in real time; and a measuring unit 140 for measuring a gray value of the image or the image. and a determination unit 150 that determines the dry state of the surface of the electrode 110 from the gray level value.

전술한 바와 같이, 육안에 의한 또는 적외선 온도계에 의한 건조 평가 방법은 건조 시점별 건조도 구분이 제한적이고, 건조 조건 및 증발되는 용매에 따라 온도 측정 결과가 달라 활용도가 제한적이다. 특히, 적외선 온도계를 이용한 평가 방법의 경우 전극 표면의 온도를 측정한 뒤에야 단계 구분이 가능하며, 실시간 평가를 통한 결함 파악 및 공정 조건 변화가 불가능하다.As described above, the drying evaluation method by the naked eye or by an infrared thermometer is limited in the classification of dryness by drying time, and the temperature measurement result is different depending on the drying conditions and the solvent to be evaporated, so the utility is limited. In particular, in the case of the evaluation method using an infrared thermometer, it is possible to classify the stages only after measuring the temperature of the electrode surface, and it is impossible to identify defects and change the process conditions through real-time evaluation.

이에 본 발명은 전극의 표면을 실시간으로 촬영하고, 촬영된 이미지를 그레이 스케일로 변환하여 회색도를 측정함으로써, 전극 표면 건조도 변화, 건조 완료 여부, 건조도 편차 및 표면 결함 발생 수준 등을 세부적인 건조 시점별로 평가할 수 있으며, 이에 따라 전극의 건조 과정에서 표면 건조 상태를 실시간으로 정량 평가할 수 있다.Accordingly, the present invention captures the surface of the electrode in real time, converts the photographed image to gray scale, and measures the gray level, so that the change in the dryness of the electrode surface, whether the drying is completed, the dryness deviation and the level of surface defects, etc. in detail It can be evaluated for each drying time, and accordingly, the surface drying state can be quantitatively evaluated in real time during the drying process of the electrode.

한편, 본 발명의 명세서에서, 전극의 폭 방향은, 전극면 내에서 전극의 이송 방향에 수직인 방향을 의미한다.On the other hand, in the specification of the present invention, the width direction of the electrode means a direction perpendicular to the transport direction of the electrode in the electrode surface.

이하 본 발명에 따른 전극의 실시간 표면 건조 상태 평가 장치의 구성에 대해 자세히 설명한다.Hereinafter, the configuration of the real-time surface dry state evaluation apparatus of the electrode according to the present invention will be described in detail.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 전극의 실시간 표면 건조 상태 평가 장치(100)는, 오븐(120)을 포함한다. 상기 오븐(120)은 챔버 형상으로, 전극(110)이 건조되는 공간을 제공하는바, 건조 대상 전극이 건조 과정에서 일시적으로 수용되며, 건조를 위해 내부의 열이 외부로 빠져나가는 것을 방지할 수 있다.3 to 5 , the apparatus 100 for evaluating a real-time surface dry state of an electrode according to the present invention includes an oven 120 . The oven 120 has a chamber shape and provides a space in which the electrode 110 is dried, so that the electrode to be dried is temporarily accommodated in the drying process, and heat from the inside can be prevented from escaping to the outside for drying. there is.

한편, 상기 전극은, 집전체 상에 전극 활물질을 포함하는 전극 슬러리가 도포되어 전극 활물질층이 형성된 구조일 수 있다. 상기 전극 슬러리는 집전체의 적어도 일면에 도포될 수 있다.Meanwhile, the electrode may have a structure in which an electrode active material layer is formed by coating an electrode slurry containing an electrode active material on a current collector. The electrode slurry may be applied to at least one surface of the current collector.

이 때 상기 집전체는 양극 집전체 또는 음극 집전체일 수 있고, 상기 전극 활물질은 양극 활물질 또는 음극 활물질일 수 있다. 또한 상기 전극 슬러리는 전극 활물질 외에 도전재 및 바인더를 더 포함할 수 있다.In this case, the current collector may be a positive electrode current collector or a negative electrode current collector, and the electrode active material may be a positive electrode active material or a negative electrode active material. In addition, the electrode slurry may further include a conductive material and a binder in addition to the electrode active material.

본 발명에서, 양극 집전체의 경우 일반적으로 3 ~ 500 ㎛의 두께로 만든다. 이러한 양극 집전체는, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 높은 도전성을 가지는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 스테인레스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 또는 알루미늄이나 스테리인레스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리한 것 등이 사용될 수 있다. 집전체는 그것의 표면에 미세한 요철을 형성하여 양극 활물질의 접착력을 높일 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태가 가능하다.In the present invention, the positive electrode current collector is generally made to have a thickness of 3 to 500 μm. The positive electrode current collector is not particularly limited as long as it has high conductivity without causing chemical change in the battery. For example, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, calcined carbon, or aluminum or stainless steel. Carbon, nickel, titanium, silver, etc. surface-treated on the surface of the can be used. The current collector may increase the adhesion of the positive electrode active material by forming fine irregularities on the surface thereof, and various forms such as a film, sheet, foil, net, porous body, foam body, and non-woven body are possible.

음극 집전체용 시트의 경우, 일반적으로 3 ~ 500 ㎛의 두께로 만들어진다. 이러한 음극 집전체는, 당해전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 구리, 스테인레스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 구리나 스테인레스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면 처리한 것, 알루미늄-카드뮴 합금 등이 사용될 수 있다. 또한, 양극 집전체와 마찬가지로, 표면에 미세한 요철을 형성하여 음극 활물질의 결합력을 강화시킬 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태로 사용될 수 있다.In the case of a sheet for a negative electrode current collector, it is generally made to a thickness of 3 to 500 μm. Such a negative current collector is not particularly limited as long as it has conductivity without causing chemical change in the battery. For example, the surface of copper, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, calcined carbon, copper or stainless steel. Carbon, nickel, titanium, a surface-treated material such as silver, aluminum-cadmium alloy, etc. may be used. In addition, like the positive electrode current collector, the bonding strength of the negative electrode active material may be strengthened by forming fine irregularities on the surface, and may be used in various forms such as a film, sheet, foil, net, porous body, foam, non-woven body, and the like.

본 발명에서 양극 활물질은, 전기화학적 반응을 일으킬 수 있는 물질로서, 리튬 전이금속 산화물로서, 2 이상의 전이금속을 포함하고, 예를 들어, 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 리튬 코발트 산화물(LiCoO2), 리튬 니켈 산화물(LiNiO2) 등의 층상 화합물; 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 리튬 망간 산화물; 화학식 LiNi1-yMyO2 (여기서, M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B, Cr, Zn 또는 Ga 이고 상기 원소 중 하나 이상의 원소를 포함, 0.01≤y≤0.7 임)으로 표현되는 리튬 니켈계 산화물; Li1+zNi1/3Co1/3Mn1/3O2, Li1+zNi0.4Mn0.4Co0.2O2 등과 같이 Li1+zNibMncCo1-(b+c+d)MdO(2-e)Ae (여기서, -0.5≤z≤0.5, 0.1≤b≤0.8, 0.1≤c≤0.8, 0≤d≤0.2, 0≤e≤0.2, b+c+d<1임, M = Al, Mg, Cr, Ti, Si 또는 Y 이고, A = F, P 또는 Cl 임)으로 표현되는 리튬 니켈 코발트 망간 복합산화물; 화학식 Li1+xM1-yM'yPO4-zXz(여기서, M = 전이금속, 바람직하게는 Fe, Mn, Co 또는 Ni 이고, M' = Al, Mg 또는 Ti 이고, X = F, S 또는 N 이며, -0.5≤x≤+0.5, 0≤y≤0.5, 0≤z≤0.1 임)로 표현되는 올리빈계 리튬 금속 포스페이트 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.In the present invention, the positive active material is a material capable of causing an electrochemical reaction, as a lithium transition metal oxide, containing two or more transition metals, for example, lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ) substituted with one or more transition metals. ), layered compounds such as lithium nickel oxide (LiNiO 2 ); lithium manganese oxide substituted with one or more transition metals; Formula LiNi 1-y M y O 2 (wherein M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B, Cr, Zn or Ga, including at least one of the above elements, 0.01≤y≤0.7) Lithium nickel-based oxide represented by; Li 1+z Ni 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 , Li 1+z Ni 0.4 Mn 0.4 Co 0.2 O 2 , etc. Li 1+z Ni b Mn c Co 1-(b+c+d ) M d O (2-e) A e (where -0.5≤z≤0.5, 0.1≤b≤0.8, 0.1≤c≤0.8, 0≤d≤0.2, 0≤e≤0.2, b+c+d <1, M = Al, Mg, Cr, Ti, Si or Y, and A = F, P or Cl) a lithium nickel cobalt manganese composite oxide; Formula Li 1+x M 1-y M' y PO 4-z X z where M = transition metal, preferably Fe, Mn, Co or Ni, M' = Al, Mg or Ti, X = F, S, or N, and -0.5≤x≤+0.5, 0≤y≤0.5, 0≤z≤0.1 olivine-based lithium metal phosphate represented by), but is not limited thereto.

음극 활물질은, 예를 들어, 난흑연화 탄소, 흑연계 탄소 등의 탄소; LixFe2O3(0≤x≤1), LixWO2(0≤x≤1), SnxMe1-xMe'yOz (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me': Al, B, P, Si, 주기율표의 1족, 2족, 3족 원소, 할로겐; 0<x≤1; 1≤y≤3; 1≤z≤8) 등의 금속 복합 산화물; 리튬 금속; 리튬 합금; 규소계 합금; 주석계 합금; SnO, SnO2, PbO, PbO2, Pb2O3, Pb3O4, Sb2O3, Sb2O4, Sb2O5, GeO, GeO2, Bi2O3, Bi2O4, Bi2O5 등의 금속 산화물; 폴리아세틸렌 등의 도전성 고분자; Li-Co-Ni 계 재료 등을 사용할 수 있다.The negative electrode active material includes, for example, carbon such as non-graphitizable carbon and graphitic carbon; Li x Fe 2 O 3 (0≤x≤1), Li x WO 2 (0≤x≤1), Sn x Me 1-x Me' y O z (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me' : metal composite oxides such as Al, B, P, Si, elements of Groups 1, 2, and 3 of the periodic table, halogen; 0<x≤1;1≤y≤3;1≤z≤8); lithium metal; lithium alloy; silicon-based alloys; tin-based alloys; SnO, SnO 2 , PbO, PbO 2 , Pb 2 O 3 , Pb 3 O 4 , Sb 2 O 3 , Sb 2 O 4 , Sb 2 O 5 , GeO, GeO 2 , Bi 2 O 3 , Bi 2 O 4 , metal oxides such as Bi 2 O 5 ; conductive polymers such as polyacetylene; A Li-Co-Ni-based material or the like can be used.

상기 도전재는 통상적으로 양극 활물질을 포함한 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 도전재는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스키; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 사용될 수 있다.The conductive material is typically added in an amount of 1 to 30% by weight based on the total weight of the mixture including the positive active material. Such a conductive material is not particularly limited as long as it has conductivity without causing a chemical change in the battery. For example, graphite such as natural graphite or artificial graphite; carbon black, such as carbon black, acetylene black, Ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, and summer black; conductive fibers such as carbon fibers and metal fibers; metal powders such as carbon fluoride, aluminum, and nickel powder; conductive whiskeys such as zinc oxide and potassium titanate; conductive metal oxides such as titanium oxide; Conductive materials such as polyphenylene derivatives may be used.

상기 바인더는 활물질과 도전재 등의 결합과 집전체에 대한 결합에 조력하는 성분으로서, 통상적으로 양극 활물질을 포함하는 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 바인더의 예로는, 폴리불화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로오즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 브티렌 고무, 불소 고무, 다양한 공중합체 등을 들 수 있다.The binder is a component that assists in bonding between the active material and the conductive material and bonding to the current collector, and is typically added in an amount of 1 to 30% by weight based on the total weight of the mixture including the positive electrode active material. Examples of such binders include polyvinylidene fluoride, polyvinyl alcohol, carboxymethylcellulose (CMC), starch, hydroxypropylcellulose, regenerated cellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoroethylene, polyethylene, poly propylene, ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM), sulfonated EPDM, styrene butyrene rubber, fluororubber, various copolymers, and the like.

한편, 이와 같은 전극 슬러리는 전극 활물질, 도전재 및 바인더 등을 용매에 용해시켜 제조될 수 있다. 상기 용매는 전극 활물질 등을 분산시킬 수 있는 것이면 그 종류에 특별한 제한은 없으며, 수계 용매 또는 비수계 용매를 모두 사용 가능하다. 예를 들어, 상기 용매로는 상기 용매는 당해 기술분야에서 일반적으로 사용되는 용매일 수 있으며, 디메틸설폭사이드(dimethyl sulfoxide, DMSO), 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol), N-메틸피롤리돈(NMP), 아세톤(acetone) 또는 물 등일 수 있으며, 이들 중 1종 단독 또는 2종 이상의 혼합물이 사용될 수 있다. 상기 용매의 사용량은 슬러리의 도포 두께, 제조 수율, 작업성 등을 고려하여 슬러리가 적절한 점도를 갖도록 조절될 수 있는 정도이면 되고, 특별히 한정되지 않는다.Meanwhile, such an electrode slurry may be prepared by dissolving an electrode active material, a conductive material, a binder, and the like in a solvent. The solvent is not particularly limited in its kind as long as it can disperse the electrode active material and the like, and either an aqueous solvent or a non-aqueous solvent may be used. For example, as the solvent, the solvent may be a solvent generally used in the art, dimethyl sulfoxide (DMSO), isopropyl alcohol, N-methylpyrrolidone (NMP) ), acetone, or water, and any one of them or a mixture of two or more thereof may be used. The amount of the solvent used is not particularly limited, as long as it can be adjusted so that the slurry has an appropriate viscosity in consideration of the application thickness of the slurry, production yield, workability, and the like.

상기 오븐(120)은 내부에 전극(110)을 건조하기 위한 열풍 노즐(124) 및 적외선 히터(125)를 구비한다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 열풍 노즐(124) 및 적외선 히터(125)는 전극(110)의 이송 방향(MD 방향)을 따라 일정 간격으로 이격되어 배열될 수 있으며, 전극(110)에 수직한 방향으로 열풍 또는 적외선을 인가한다. 도 4 및 도 5에서는 열풍 노즐(124) 및 적외선 히터(125)가 전극(110)의 상부, 즉 오븐(120)의 천장 하면에 위치하는 것으로 도시되었으나, 전극 활물질층이 집전체의 양면에 형성된 경우 열풍 노즐(124) 및 적외선 히터(125)가 전극(110)의 상부 및 하부에 모두 위치할 수 있다.The oven 120 includes a hot air nozzle 124 and an infrared heater 125 for drying the electrode 110 therein. 4 and 5 , the hot air nozzle 124 and the infrared heater 125 may be spaced apart from each other at regular intervals along the transfer direction (MD direction) of the electrode 110 and are perpendicular to the electrode 110 . Apply hot air or infrared rays in one direction. In FIGS. 4 and 5 , the hot air nozzle 124 and the infrared heater 125 are shown as being positioned above the electrode 110 , that is, on the lower surface of the ceiling of the oven 120 , but the electrode active material layers are formed on both sides of the current collector. In this case, the hot air nozzle 124 and the infrared heater 125 may be located both above and below the electrode 110 .

한편, 열풍 노즐(124)은 본체부 및 분사부를 포함한다. 상기 본체부는 열풍 노즐의 몸체를 구성하며, 열풍 노즐(124)을 오븐의 천장에 고정한다. 또한 본체부는 내부가 비어 있으며, 열풍 공급원(미도시)으로부터 전달되는 열풍을 분사부로 전달한다. 한편, 본체부의 하면에는 분사부가 마련된다. 상기 분사부는 본체부와 연통되며, 분사부의 하면에는 열풍이 분사되는 분사구가 형성된다. 상기 분사구는 복수 개의 기공이 일정 간격으로 배열되어 있는 구조일 수 있다.On the other hand, the hot air nozzle 124 includes a body portion and a spraying portion. The main body constitutes the body of the hot air nozzle, and the hot air nozzle 124 is fixed to the ceiling of the oven. In addition, the inside of the main body is empty, and the hot air transmitted from a hot air supply source (not shown) is transferred to the injection unit. On the other hand, the lower surface of the main body is provided with a spraying unit. The injection unit communicates with the main body, and the injection port through which the hot air is injected is formed on the lower surface of the injection unit. The injection hole may have a structure in which a plurality of pores are arranged at regular intervals.

한편, 적외선 히터(125)는 적외선을 전극에 조사하는 적외선 램프 및 상기 적외선 램프를 지지 또는 거치하는 거치대를 포함할 수 있다. 적외선 램프의 형태는 특별한 제한은 없으며, 예를 들어 막대 모양의 램프가 전극의 폭 방향으로 연장된 상태에서 전극의 이송 방향을 따라 평행하게 배열될 수 있다.On the other hand, the infrared heater 125 may include an infrared lamp for irradiating infrared rays to the electrode, and a holder for supporting or mounting the infrared lamp. The shape of the infrared lamp is not particularly limited, and, for example, a rod-shaped lamp may be arranged in parallel along the transport direction of the electrode while extending in the width direction of the electrode.

상기 열풍 노즐(124) 및 적외선 히터(125)는 전극(110)의 표면에 열풍 및 적외선을 고르게 공급하기 위하여 전극(110)의 진행 방향을 따라 교번하여 배열될 수 있다. 다만, 배열 형태에 특별한 제한이 있는 것은 아니며 통상의 기술자가 건조 조건에 따라 열풍 노즐(124)과 적외선 히터(125)의 배열 방식을 적절히 설계 변경 가능하다.The hot air nozzle 124 and the infrared heater 125 may be alternately arranged along the moving direction of the electrode 110 in order to evenly supply hot air and infrared light to the surface of the electrode 110 . However, there is no particular limitation on the arrangement form, and a person skilled in the art can appropriately design and change the arrangement method of the hot air nozzle 124 and the infrared heater 125 according to drying conditions.

또한 상기 오븐(120) 내부에는 전극을 이송하기 위한 이송 롤러(126)를 포함할 수 있다. 상기 이송 롤러(126)는 전극(110)의 이송 방향을 따라 다수 개가 일 정 간격으로 이격되어 배치될 수 있으며, 건조 과정에서 전극(110)을 지지하고, 건조된 전극(110)을 오븐(120) 외부로 이송한다.In addition, the oven 120 may include a transfer roller 126 for transferring the electrode. A plurality of the conveying rollers 126 may be disposed to be spaced apart from each other at regular intervals along the conveying direction of the electrode 110 , and support the electrode 110 during the drying process, and the dried electrode 110 may be heated in the oven 120 . ) is transferred to the outside.

상기 오븐(120)은 다수 개의 건조 존으로 구획될 수 있다. 전극(110)의 건조 과정에서 과건조 또는 미건조 상황이 발생할 경우 건조 세기를 변경해 가면서 전극(110)을 알맞게 건조시킬 필요가 있는데, 오븐(120)을 다수 개의 건조 존으로 구획함으로써 각 건조 존 별로 건조 조건을 독립적으로 관리할 수 있다. 도 3에는 오븐(120)이 3개의 건조 존으로 구획된 형상으로 도시되어 있으며, 본 발명의 명세서에는 상기 3개의 건조 존을 전극(110)의 이송 방향을 따라 제1 건조 존(121), 제2 건조 존(122) 및 제3 건조 존(123)으로 명명한다. 이 경우, 예를 들어 제1 건조 존(121)과 제2 건조 존(122)에서 전극이 충분히 건조된 경우, 제3 건조 존(123)에서 건조의 세기를 약하게 함으로써 전극의 건조도가 알맞게 되도록 할 수 있다.The oven 120 may be divided into a plurality of drying zones. When an overdrying or non-drying situation occurs in the drying process of the electrode 110 , it is necessary to appropriately dry the electrode 110 while changing the drying intensity. By dividing the oven 120 into a plurality of drying zones, each drying zone Drying conditions can be controlled independently. 3, the oven 120 is shown in a shape partitioned into three drying zones, and in the specification of the present invention, the three drying zones are a first drying zone 121, a second drying zone along the transport direction of the electrode 110. The second drying zone 122 and the third drying zone 123 are named. In this case, for example, when the electrode is sufficiently dried in the first drying zone 121 and the second drying zone 122 , the drying strength of the electrode is reduced in the third drying zone 123 so that the degree of drying of the electrode is appropriate. can do.

이 때 상기 제1 건조 존(121), 제2 건조 존(122) 및 제3 건조 존(123)은, 건조 존 사이에 실제로 내벽을 설치하여 물리적으로 분획된 공간일 수도 있으며, 해당 건조 존에서 수행되는 건조 조건에 따라 추상적으로 구획된 공간일 수도 있다.In this case, the first drying zone 121 , the second drying zone 122 , and the third drying zone 123 may be spaces physically partitioned by actually installing an inner wall between the drying zones, and in the drying zone It may be an abstractly partitioned space depending on the drying conditions to be performed.

또한, 본 발명에 따른 전극의 실시간 표면 상태 평가 장치(100)는 전극(110)의 표면 상태를 실시간으로 촬영하여 이미지 또는 영상을 수득하는 촬영부(130)를 포함한다.In addition, the real-time surface condition evaluation apparatus 100 of the electrode according to the present invention includes a photographing unit 130 that obtains an image or an image by photographing the surface condition of the electrode 110 in real time.

하나의 예에서, 상기 촬영부(130)는 오븐(120) 내부에 위치하여 전극(110)의 표면 상태를 직접 촬영할 수 있다.In one example, the photographing unit 130 may be located inside the oven 120 to directly photograph the surface state of the electrode 110 .

상기 촬영부(130)는 조명(미도시) 및 이미지 센서를 포함한다. 상기 조명은 이미지 센서가 전극(110) 표면의 영상을 원활하게 촬영할 수 있도록 촬영될 부분에 빛을 조사한다. 상기 조명으로는 예를 들어 LED 광원을 사용할 수 있다. 상기 이미지 센서는, 전극(110) 표면을 촬영하여 이미지 또는 영상을 수득하는 것으로, 예를 들어 카메라일 수 있다. 상기 촬영부(130)를 구성하는 조명 및 이미지 센서는 오븐의 외벽을 관통하여 배치될 수 있다.The photographing unit 130 includes a lighting (not shown) and an image sensor. The illumination irradiates light to the portion to be photographed so that the image sensor can smoothly photograph the image of the surface of the electrode 110 . For the illumination, for example, an LED light source may be used. The image sensor is to obtain an image or image by photographing the surface of the electrode 110, for example, may be a camera. The lighting and image sensors constituting the photographing unit 130 may be disposed through the outer wall of the oven.

한편, 상기 촬영부(130)는 촬영 과정을 원활히 수행할 수 있고, 촬영부(130)를 구성하는 조명 및 카메라가 지나친 고온에 노출되는 것을 방지하기 위하여, 오븐(120) 내에서 상대적으로 저온인 곳에 위치하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 촬영부(130)는 오븐(120) 내의 열풍 노즐(124) 및 적외선 히터(125)에 의해 촬영 시야가 가리지 않는 곳에 위치하는 것이 바람직하다. 따라서 촬영부(130)는 열풍 노즐(124) 및 적외선 히터(125)가 미배치된 곳에 위치할 수 있으며, 구체적으로 건조 존 사이에 위치할 수 있다. 도 3을 참조하면, 촬영부(130)는 제1 건조 존(121)과 제2 건조 존(122) 사이의 구역 및 제2 건조 존(122)과 제3 건조 존(123) 사이의 구역에 모두 위치할 수 있다. 아울러, 도 4 및 도 5에서는 촬영부(130)가 전극(110)의 상부에 위치하는 것으로 도시되었으나, 전극 활물질층이 집전체의 양면에 형성된 경우 상기 촬영부(130)가 전극의 상부 및 하부에 모두 위치할 수 있다.On the other hand, the photographing unit 130 can perform the photographing process smoothly, and in order to prevent the lighting and the camera constituting the photographing unit 130 from being exposed to excessively high temperature, a relatively low temperature in the oven 120 . It is preferable to place In addition, it is preferable that the photographing unit 130 is positioned where the photographing field of view is not blocked by the hot air nozzle 124 and the infrared heater 125 in the oven 120 . Therefore, the photographing unit 130 may be located in a place where the hot air nozzle 124 and the infrared heater 125 are not disposed, and specifically may be located between the drying zones. Referring to FIG. 3 , the photographing unit 130 is located in the area between the first drying zone 121 and the second drying zone 122 and in the area between the second drying zone 122 and the third drying zone 123 . All can be located. In addition, although the photographing unit 130 is illustrated as being located on the upper portion of the electrode 110 in FIGS. 4 and 5 , when the electrode active material layers are formed on both sides of the current collector, the photographing unit 130 is positioned above and below the electrode. can all be located in

또한, 본 발명에 따른 전극의 실시간 표면 건조 상태 평가 장치(100)는 촬영부(130)를 냉각하는 냉각 장치(131)를 더 포함한다. 상기 냉각 장치(131)는 촬영부(130)가 오븐(120) 내 고온 환경에 의해 손상되는 것을 방지하여 지속적인 활영을 가능하게 한다. 상기 냉각 장치(131)는 오븐(120) 내부의 온도 변화를 방지하기 위해 오븐(120)의 외부에서 상기 촬영부(130)에 체결 또는 부착될 수 있다. 상기 냉각 장치(131)는 촬영부(130)를 냉각할 수 있으면 그 형상에 특별한 제한은 없으나, 예를 들어 촬영부(130)를 감싸며, 내부에 냉매 등이 포함된 쿨링 자켓(cooling jacket)일 수 있다.In addition, the real-time surface dry state evaluation apparatus 100 of the electrode according to the present invention further includes a cooling device 131 for cooling the photographing unit 130 . The cooling device 131 prevents the photographing unit 130 from being damaged by the high-temperature environment in the oven 120 to enable continuous shooting. The cooling device 131 may be fastened or attached to the photographing unit 130 from the outside of the oven 120 to prevent a temperature change inside the oven 120 . The cooling device 131 is not particularly limited in its shape as long as it can cool the photographing unit 130, for example, it is a cooling jacket that surrounds the photographing unit 130 and contains a refrigerant or the like therein. can

도 6는 본 발명의 다른 실시예에 따른 오븐의 구체적인 구조를 나타낸 개략도이다.6 is a schematic diagram showing a specific structure of an oven according to another embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 다른 하나의 예에서, 상기 촬영부(130)는 오븐(120)의 외부에 위치할 수 있다. 이를 통해 촬영부(130)가 오븐(120) 내 고온 환경에 손상되는 것을 방지할 수 있다. 이 경우 오븐(120)의 외벽에 관망창(132)이 형성되며, 촬영부(130)는 상기 관망창(132)을 통해 오븐(120) 내에 있는 전극(110)의 표면 상태를 촬영하게 된다. 상기 관망창(132)은 투명하면서도 내열성이 있는 소재를 사용할 수 있다. 또한, 촬영부(130)가 오븐(120)의 외부에 있는 경우에도, 오븐(120)의 외벽을 통해 전달되는 고온의 열기로 인해 촬영부(130)가 손상될 수 있으므로 촬영부(130)를 냉각하는 냉각 장치(131)가 설치될 수 있다.Referring to FIG. 6 , in another example, the photographing unit 130 may be located outside the oven 120 . Through this, it is possible to prevent the photographing unit 130 from being damaged by the high temperature environment in the oven 120 . In this case, the viewing window 132 is formed on the outer wall of the oven 120 , and the photographing unit 130 takes a picture of the surface state of the electrode 110 in the oven 120 through the viewing window 132 . The viewing window 132 may be made of a transparent and heat-resistant material. In addition, even when the photographing unit 130 is outside the oven 120 , the photographing unit 130 may be damaged due to the high-temperature heat transmitted through the outer wall of the oven 120 . A cooling device 131 for cooling may be installed.

한편, 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 전극의 실시간 표면 상태 건조 장치는 상기 이미지 또는 영상의 회색도(gray value) 값을 측정하는 측정부(140)를 포함한다. 또한, 도 7은 전극 표면의 이미지를 그레이 스케일로 변환한 사진 및 이에 따른 회색도 값을 나타낸 그래프이다.Meanwhile, referring to FIG. 3 , the apparatus for drying the real-time surface state of an electrode according to the present invention includes a measuring unit 140 for measuring the gray value of the image or the image. In addition, FIG. 7 is a graph showing a photograph obtained by converting an image of an electrode surface into a gray scale and a gray level value accordingly.

상기 측정부(140)는 상기 이미지 또는 영상을 그레이 스케일(gray scale)로 변환하고, 변환된 이미지의 회색도(gray value) 값을 측정한다. 그레이 스케일로의 변환이란, 컬러 이미지 상의 각 픽셀에 색깔 대신 흑백의 명암 또는 농도를 지정하여 흑백 이미지를 형성하는 것이다. 구체적으로, 컬러 이미지를 구성하는 각 픽셀은 3가지 원색인 R(Red), G(Green) 및 B(Blue) 각각의 밝기를 나타내는 픽셀값을 가지는데, 측정부(140)는 이미지를 구성하는 각 픽셀에서, 3가지 원색 각각의 밝기를 나타내는 값의 평균값을 회색도로 지정할 수 있다. 다만 그레이 스케일로의 변환 방법은 다양한 방식이 있을 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.The measuring unit 140 converts the image or image to gray scale, and measures a gray value of the converted image. Conversion to gray scale is to form a black-and-white image by designating each pixel on a color image with contrast or density of black and white instead of color. Specifically, each pixel constituting a color image has a pixel value representing the brightness of each of the three primary colors, R (Red), G (Green), and B (Blue). In each pixel, the average value of the values representing the brightness of each of the three primary colors can be designated as a gray level. However, there may be various methods for converting to gray scale, and the present invention is not limited thereto.

본 발명은 촬영부(130)에 의해 촬영된 이미지 또는 영상을 그레이 스케일로 변환하여 상기 이미지 또는 영상에 표시되는 명암을 일률적으로 확인함으로써, 전극 표면의 건조 상태를 직관적으로 인지할 수 있다. 또한, 그레이 스케일로의 변환을 통해 상기 전극 표면의 건조 상태를 정량적으로 평가할 수 있다.According to the present invention, the dry state of the electrode surface can be intuitively recognized by converting the image or image photographed by the photographing unit 130 into gray scale and uniformly checking the contrast displayed on the image or image. In addition, it is possible to quantitatively evaluate the dry state of the electrode surface through conversion to gray scale.

도 7을 도 3 및 도 4와 함께 참조하면, 상기 회색도 값은 전극(110)의 폭 방향에 대하여 측정될 수 있다. 이는 전극(110)의 폭 방향에 따라 건조도의 편차가 발생하는 것을 관찰하기 위함이다. 일반적으로 전극(110)의 폭 방향을 기준으로 사이드 부분은 열풍 노즐(124) 또는 적외선 히터(125)로부터 나오는 열기가 중첩되므로, 건조 속도가 중앙 부분의 건조 속도보다 빠르기 때문에 이러한 건조도 편차가 발생하는 것이다. 본 발명은 회색도 값을 전극(110)의 폭 방향에 대하여 측정함으로써 건조 시점 별 및 전극(110)의 부위 별 건조도 편차의 확인이 가능하다.Referring to FIG. 7 together with FIGS. 3 and 4 , the gray level value may be measured in the width direction of the electrode 110 . This is to observe the occurrence of a deviation in the degree of drying according to the width direction of the electrode 110 . In general, the side portion based on the width direction of the electrode 110 overlaps the heat emitted from the hot air nozzle 124 or the infrared heater 125, so the drying rate is faster than the drying rate of the central portion, so this dryness deviation occurs. will do In the present invention, by measuring the gray level value in the width direction of the electrode 110 , it is possible to check the dryness deviation for each drying time point and each part of the electrode 110 .

구체적으로, 도 7과 같이 그레이 스케일로 변환된 이미지 상에서, 측정하고자 하는 지점을 선정하고, 폭 방향과 평행하게 형성되는 가상의 선을 긋는다. 상기 가상의 선에 위치하는 지점의 픽셀에 대하여, 픽셀이 나타내는 회색도 값을 그래프로 나타낼 수 있다. 도 7의 그래프에서, 가로축은 전극의 폭 방향에 따른 위치로서, 전극의 중심부로부터 떨어진 거리를 의미한다(A가 중심부이며, F로 갈수록 사이드에 가까운 지점을 나타냄). 이어서 전극을 건조하면서, 상기 가상의 선에 위치하는 소정의 지점에 대한 회색도 값의 변화를 시간에 따라 도시할 수 있다. Specifically, as shown in FIG. 7 , a point to be measured is selected on the image converted to gray scale, and an imaginary line formed parallel to the width direction is drawn. With respect to a pixel at a point located on the virtual line, a gray level value represented by the pixel may be represented as a graph. In the graph of FIG. 7 , the horizontal axis is a position along the width direction of the electrode, which means a distance away from the center of the electrode (A is the center, and F indicates a point closer to the side). Then, while drying the electrode, a change in the gray level value for a predetermined point located on the virtual line may be plotted with time.

한편, 도 3을 참조하면, 판정부(150)는 상기 회색도 값으로부터 전극 표면의 건조 상태를 판단한다. 판정부(150)는 측정부(140)와 네트워크 연결되어 있어, 측정부에 저장된 회색도 값을 전송받아 분석할 수 있다.Meanwhile, referring to FIG. 3 , the determination unit 150 determines the dry state of the electrode surface from the gray level value. The determination unit 150 is connected to the measurement unit 140 in a network, so that the gray level value stored in the measurement unit may be received and analyzed.

구체적으로, 상기 판정부(150)는 상기 회색도 값으로부터 전극(110)의 각 부위 별 또는 건조 시점 별 건조도 변화, 건조 완료 여부, 폭 방향 간 건조도 편차 및 표면 결함 발생 여부를 정량화한다. 본 발명은 육안 또는 적외선 온도계에 의한 표면 건조 상태 평가 방법과 달리, 회색도 값을 통해 건조 상태를 수치화하여 정량적으로 평가할 수 있다.Specifically, the determination unit 150 quantifies the change in dryness for each part of the electrode 110 or for each drying time point, whether drying is completed, the dryness deviation between the width directions, and whether surface defects are generated from the gray level value. In the present invention, unlike the method for evaluating the surface dry state by the naked eye or an infrared thermometer, the dry state can be quantitatively evaluated through a gray level value.

예를 들어, 판정부(150)는 회색도 값을 기준으로 전극의 건조도를 평가할 수 있다. 상기 회색도 값은, 전극의 물질 구성 또는 이미지의 촬영 방법, 이미지의 변환 방법 등에 따라 달라질 수 있으나, 건조가 지속됨에 따라 점차적으로 증가하게 되며, 건조가 완료될 경우 회색도 값의 증가가 멈춘다. 즉, 본 발명에서, 판정부는 전극의 물질 구성 및 이미지의 촬영/변환 조건에 따라 회색도 값을 정량화하고, 회색도 값의 건조 시간에 따른 변화 양상을 건조도 평가에 활용할 수 있다. 아울러 건조 시간에 따른 회색도 값의 변화량의 소정의 값 미만인 경우 건조가 완료된 것으로 판정할 수 있으며, 더욱 구체적으로 회색도 값의 변화가 없는 경우 건조가 완료된 것으로 판정하게 된다.For example, the determination unit 150 may evaluate the dryness of the electrode based on the gray level value. The gray level value may vary depending on the material composition of the electrode, image capturing method, image conversion method, etc., but gradually increases as drying continues, and the increase in gray level value stops when drying is completed. That is, in the present invention, the determination unit quantifies the gray level value according to the material composition of the electrode and the photographing/conversion condition of the image, and may utilize the change pattern of the gray level value according to the drying time to the dryness evaluation. In addition, when the amount of change in the gray value according to the drying time is less than a predetermined value, it can be determined that drying is complete, and more specifically, when there is no change in the gray value, it is determined that drying is complete.

또한 본 발명은 전극 건조 장치를 제공한다. The present invention also provides an electrode drying device.

도 8은 본 발명에 따른 전극 건조 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.8 is a block diagram showing the configuration of an electrode drying apparatus according to the present invention.

도 8을 도 3 및 도 4와 함께 참조하면, 상기 전극 건조 장치(200)는 앞서 설명한 바와 같은 전극의 실시간 표면 상태 평가 장치(100); 및 전극 표면의 건조 상태에 따라 전극의 건조 세기를 제어하는 제어부(160)를 포함한다.Referring to FIG. 8 together with FIGS. 3 and 4 , the electrode drying apparatus 200 includes an electrode real-time surface condition evaluation apparatus 100 as described above; and a control unit 160 for controlling the drying intensity of the electrode according to the dry state of the electrode surface.

상기 제어부(160)는 판정부(150)에서 판정된 건조 상태에 따라 전극의 건조 세기를 제어한다. 더욱 구체적으로, 상기 제어부(160)는 회색도 값에 따라 전극의 건조 세기를 조절할 수 있다.The control unit 160 controls the drying intensity of the electrode according to the drying state determined by the determination unit 150 . More specifically, the controller 160 may adjust the drying intensity of the electrode according to the gray level value.

상기 전극의 건조 세기를 조절하는 방법에는 여러가지가 있으며, 예를 들어 열풍 노즐(124)로부터 분사되는 열풍의 온도, 열풍의 유속 및 적외선 히터(125)의 출력을 조절하는 방법이 있다.There are various methods of controlling the drying intensity of the electrode, for example, there is a method of controlling the temperature of the hot air sprayed from the hot air nozzle 124 , the flow rate of the hot air and the output of the infrared heater 125 .

또한 적외선 히터 또는 열풍 노즐 사이에 적외선 및 열풍을 차단하기 위한 가림틀이 설치되어 있는 경우, 가림틀의 위치 또는 가림틀의 개수를 조절하여 전극이 열풍 또는 적외선에 노출되는 면적을 조절할 수 있다.In addition, when a shield for blocking infrared and hot air is installed between the infrared heater or hot air nozzle, the area where the electrode is exposed to hot air or infrared can be adjusted by adjusting the position of the shield or the number of shielding frames.

또한 본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 전극의 실시간 표면 상태 평가 장치를 사용한 전극의 실시간 표면 상태 평가 방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a real-time surface state evaluation method of an electrode using the real-time surface state evaluation apparatus of the electrode as described above.

도 9는 본 발명에 따른 전극의 실시간 표면 상태 평가 방법의 순서를 나타낸 흐름도이다.9 is a flowchart illustrating a procedure of a method for real-time surface condition evaluation of an electrode according to the present invention.

도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 전극의 실시간 표면 건조 상태 평가 방법은, 전극을 앞서 설명한 바와 같은 전극의 실시간 표면 건조 상태 평가 장치에 따른 오븐 내로 이송하는 단계(S10); 상기 전극을 건조하면서, 전극의 표면 상태를 실시간으로 촬영하여 이미지 또는 영상을 수득하는 단계(S20); 상기 이미지 또는 영상에 대하여 회색도 값을 측정하는 단계(S30); 및 상기 회색도 값으로부터 전극 표면의 건조 상태를 판단하는 단계(S40)를 포함한다.Referring to FIG. 9 , the method for evaluating a real-time surface dry state of an electrode according to the present invention includes: transferring the electrode into an oven according to the real-time surface dry state evaluation apparatus of the electrode as described above (S10); While drying the electrode, obtaining an image or image by photographing the surface state of the electrode in real time (S20); measuring a gray level value for the image or image (S30); and determining the dry state of the electrode surface from the gray level value (S40).

본 발명은 전극의 표면을 실시간으로 촬영하고, 촬영된 이미지를 그레이 스케일로 변환하여 회색도를 측정함으로써, 전극 표면 건조도 변화, 건조 완료 여부, 건조도 편차 및 표면 결함 발생 수준 등을 세부적인 건조 시점별로 평가할 수 있으며, 이에 따라 전극의 건조 과정에서 표면 건조 상태를 실시간으로 정량 평가할 수 있다.The present invention captures the surface of the electrode in real time, converts the photographed image to gray scale and measures the gray level, so that the change in the dryness of the electrode surface, whether the drying is complete, the dryness deviation and the level of surface defects, etc. are dried in detail. It can be evaluated for each time point, and thus, it is possible to quantitatively evaluate the surface dry state in real time during the drying process of the electrode.

이하 본 발명에 따른 전극의 실시간 표면 상태 평가 방법의 각 단계에 대해 자세히 설명한다.Hereinafter, each step of the method for evaluating the real-time surface state of an electrode according to the present invention will be described in detail.

<전극의 제조><Production of electrode>

먼저, 집전체 상에 전극 활물질을 포함하는 전극 활물질층을 형성하여 전극이 제조된다. 상기 전극에 관한 구체적인 내용은 앞서 설명한 바와 동일하다. 전극이 투입되면, 전극을 앞서 설명한 바와 같은 오븐에 투입하여 건조를 시작한다.First, an electrode is manufactured by forming an electrode active material layer including an electrode active material on a current collector. Specific details regarding the electrode are the same as described above. When the electrode is put in, the electrode is put into the oven as described above to start drying.

<전극의 건조 및 전극의 건조 상태 촬영><Drying the electrode and shooting the dry state of the electrode>

전극이 오븐에 투입되면, 적외선 히터 및 열풍 노즐을 통해 전극을 건조하면서, 전극의 표면 상태를 실시간으로 촬영하여 이미지 또는 영상을 수득한다. 이는 앞서 설명한 바와 같은 촬영부에 의해 수행될 수 있다. When the electrode is put into the oven, an image or image is obtained by photographing the surface state of the electrode in real time while drying the electrode through an infrared heater and a hot air nozzle. This may be performed by the photographing unit as described above.

상기 촬영부는 조명 및 이미지 센서를 포함하며, 상기 오븐 내 구획된 건조 존 사이에 위치한다. 또한 촬영부는 오븐 내부에 위치하여 전극의 표면 상태를 직접 촬영할 수도 있고, 또는 오븐의 외부에 위치하여, 오븐의 외벽에 형성된 관망창을 통해 전극의 표면 상태를 촬영할 수도 있다. 이 때, 촬영부가 오븐 내 고온 환경에 의해 손상되는 것을 방지하고, 지속적인 활영을 위해 상기 촬영부를 냉각하는 과정이 수행될 수 있다.The photographing unit includes a lighting and an image sensor, and is located between the drying zones partitioned in the oven. In addition, the photographing unit may be located inside the oven to directly photograph the surface state of the electrode, or located outside the oven may photograph the surface state of the electrode through a viewing window formed on the outer wall of the oven. In this case, the process of cooling the photographing unit may be performed to prevent the photographing unit from being damaged by the high temperature environment in the oven and to keep the photographing unit running.

<촬영된 이미지 또는 영상의 변환><Conversion of the captured image or video>

촬영부를 통해 전극 표면의 이미지 또는 영상이 촬영되면, 상기 이미지 또는 영상에 대하여 회색도 값을 측정한다. 구체적으로, 상기 회색도 값을 측정하는 단계는, 상기 이미지 또는 영상을 그레이 스케일(gray scale)로 변환하고, 변환된 이미지의 회색도(gray value) 값을 측정하는 과정을 포함한다.When an image or image of the electrode surface is captured through the photographing unit, a gray level value is measured for the image or image. Specifically, the step of measuring the gray scale value includes converting the image or the image to a gray scale and measuring a gray value of the converted image.

본 발명은 촬영부에 의해 촬영된 이미지 또는 영상을 그레이 스케일로 변환하여 상기 이미지 또는 영상에 표시되는 명암을 일률적으로 확인함으로써, 전극 표면의 건조 상태를 직관적으로 인지할 수 있다. 또한, 그레이 스케일로의 변환을 통해 상기 전극 표면의 건조 상태를 정량적으로 평가할 수 있다.According to the present invention, the dry state of the electrode surface can be intuitively recognized by converting the image or image photographed by the photographing unit into gray scale and uniformly checking the contrast displayed on the image or image. In addition, it is possible to quantitatively evaluate the dry state of the electrode surface through conversion to gray scale.

이 때, 상기 회색도 값은 전극의 폭 방향에 대하여 측정될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 그레이 스케일로 변환된 이미지 상에서, 측정하고자 하는 지점을 선정하고, 폭 방향과 평행하게 형성되는 가상의 선을 긋는다. 이어서 상기 가상의 선에 위치하는 픽셀에 대하여, 픽셀이 나타내는 회색도 값을 그래프로 나타낼 수 있다. 이를 통해 전극의 폭 방향에 따른 건조도의 편차 정도를 확인할 수 있다.In this case, the gray level value may be measured in the width direction of the electrode. As described above, on the grayscale-converted image, a point to be measured is selected, and an imaginary line formed parallel to the width direction is drawn. Subsequently, with respect to a pixel located on the virtual line, a gray level value indicated by the pixel may be represented as a graph. Through this, it is possible to check the degree of deviation of the dryness according to the width direction of the electrode.

<표면의 건조 상태 판단><Determination of the dry state of the surface>

전극 표면에 대한 회색도 값이 측정되면, 이로부터 전극 표면의 건조 상태를 판단한다. 구체적으로, 상기 회색도 값으로부터 전극의 각 부위 별 또는 건조 시점 별 건조도 변화, 건조 완료 여부, 폭 방향 간 건조도 편차 및 표면 결함 발생 여부를 정량화할 수 있다. 이는 판정부에 의해 수행될 수 있다.When the gray level value for the electrode surface is measured, the dry state of the electrode surface is determined from this. Specifically, it is possible to quantify the change in dryness for each part of the electrode or for each drying time point, whether drying is completed, the deviation of dryness between width directions, and whether surface defects are generated from the gray level value. This may be performed by the judging unit.

이 때, 회색도 값을 기준으로 전극의 건조도를 평가할 수 있다. 즉, 전극의 물질 구성 및 이미지의 촬영/변환 조건에 따라 회색도 값을 정량화하고, 회색도 값의 건조 시간에 따른 변화 양상을 건조도 평가에 활용할 수 있다. 아울러 건조 시간에 따른 회색도 값의 변화량의 소정의 값 미만인 경우 건조가 완료된 것으로 판정할 수 있으며, 더욱 구체적으로 회색도 값의 변화가 없는 경우 건조가 완료된 것으로 판정하게 된다.In this case, the dryness of the electrode may be evaluated based on the gray value. That is, the gray level value can be quantified according to the material composition of the electrode and the photographing/conversion conditions of the image, and the change in the gray level value according to the drying time can be used for the dryness evaluation. In addition, when the amount of change in the gray value according to the drying time is less than a predetermined value, it can be determined that drying is complete, and more specifically, when there is no change in the gray value, it is determined that drying is complete.

한편, 본 발명은 이후 상기와 같은 건조 상태 측정 결과로부터, 전극의 건조 세기를 제어할 수 있으며, 구체적으로 회색도 값에 따라 전극의 건조 세기를 조절할 수 있다, 이에 관한 설명은 전술한 바와 같다.On the other hand, in the present invention, the drying intensity of the electrode can be controlled from the drying state measurement result as described above, and specifically, the drying intensity of the electrode can be adjusted according to the gray level value.

이하 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, examples will be given to help the understanding of the present invention be described in detail. However, the embodiments according to the present invention may be modified in various other forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the following examples. The embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those of ordinary skill in the art.

실시예Example

음극 활물질로서 기능하는 인조흑연과 천연흑연(중량비: 90:10)를 97.6중량부, 결합제로서 기능하는 스티렌-부타디엔 고무(SBR)를 1.2중량부, 카르복시메틸 셀룰로스(CMC)를 1.2중량부 혼합해서, 음극 합제를 조제했다. 이 음극 합제를 용매로서 기능하는 이온 교환수에 분산시키는 것에 의해, 음극 슬러리를 제조했다. 이 슬러리를 두께 20 ㎛의 구리 호일의 양면에 코팅, 건조하여 음극을 제조하였다.97.6 parts by weight of artificial graphite and natural graphite (weight ratio: 90:10) functioning as an anode active material, 1.2 parts by weight of styrene-butadiene rubber (SBR) functioning as a binder, 1.2 parts by weight of carboxymethyl cellulose (CMC) , a negative electrode mixture was prepared. A negative electrode slurry was prepared by dispersing this negative electrode mixture in ion-exchanged water functioning as a solvent. This slurry was coated on both sides of a copper foil having a thickness of 20 μm and dried to prepare a negative electrode.

상기 음극을 오븐에 투입하여 건조하면서, 건조 존 사이에 위치한 카메라를 통해 전극의 표면을 촬영하여 이미지를 얻었다. 이를 도 10에 도시하였다. 이 때, 도 10의 사진에서, 오른쪽은 전극의 폭 방향 사이드 부분이고, 왼쪽은 전극의 가운데 부분에 해당한다.While the cathode was put into an oven and dried, an image was obtained by photographing the surface of the electrode through a camera positioned between the drying zones. This is shown in FIG. 10 . At this time, in the photo of FIG. 10 , the right side corresponds to the width direction side portion of the electrode, and the left side corresponds to the center portion of the electrode.

상기 이미지를 측정부에서 화상 해석 소프트웨어를 통해 그레이 스케일로 변환하고, 회색도 값을 측정하였다. 이 때 도 7과 같이 특정 지점의 폭 방향에 따른 회색도 값을 측정하였다.The image was converted to gray scale through image analysis software in the measurement unit, and the gray scale value was measured. At this time, as shown in FIG. 7 , the gray level value along the width direction of a specific point was measured.

이러한 과정을 건조 시작 시간을 기준으로 소정의 시간 간격으로 반복하여 전극의 폭 방향에 따른 회색도 값을 얻었다. 그 결과를 도 10에 도시하였다. 도 10의 그래프에서, 가로축은 전극의 폭 방향에 따른 위치로서, 전극의 중심부로부터 떨어진 거리를 의미한다This process was repeated at predetermined time intervals based on the drying start time to obtain a gray value along the width direction of the electrode. The results are shown in FIG. 10 . In the graph of FIG. 10 , the horizontal axis is a position along the width direction of the electrode, which means a distance away from the center of the electrode.

도 10을 참조하면, 건조를 시작하고 얼마 지나지 않은 시점(건조 후 180초)에서는 아직 건조가 완료되지 않아 그레이 스케일로 변환된 전극 표면이 상대적으로 어두운 것을 확인할 수 있다. 또한 이 시점에서의 회색도 값은 80 또는 그 이하 수준으로, 전극이 아직 습윤(wet) 상태를 유지하고 있음을 알 수 있다. 다만 건조가 지속될수록, 전극 내 용매가 증발함에 따라 전극 표면이 점차 밝아지며, 회색도 값이 점차적으로 증가하는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 10 , it can be seen that the surface of the electrode converted to gray scale is relatively dark at the time point (180 seconds after drying) not long after drying is started, since drying is not yet completed. Also, the gray value at this point is 80 or less, indicating that the electrode still maintains a wet state. However, as drying continues, as the solvent in the electrode evaporates, the surface of the electrode gradually becomes brighter, and it can be seen that the gray value gradually increases.

특히, 건조가 지속될수록, 폭 방향을 기준으로 사이드 부분이 중앙 부분보다 건조 속도가 빠르며, 이로 인해 폭 방향 간 건조도 편차가 발생하는 것을 확인할 수 있다.In particular, it can be seen that as drying is continued, the drying speed of the side part is faster than the central part in the width direction, and this causes a deviation in the drying degree between the width directions.

한편, 건조 후 468초가 지난 시점 이후에서는 건조 시간에 따른 회색도 변화가 거의 없는 것으로 보아, 건조가 완료되었다는 것을 알 수 있다.On the other hand, it can be seen that after 468 seconds have elapsed after drying, there is almost no change in grayness according to the drying time, indicating that drying has been completed.

즉 본 발명은 회색도를 측정함으로써, 전극 표면 건조도 변화, 건조 완료 여부, 건조도 편차 및 표면 결함 발생 수준 등을 세부적인 건조 시점별로 평가할 수 있으며, 이에 따라 전극의 건조 과정에서 표면 건조 상태를 실시간으로 정량 평가할 수 있다.That is, in the present invention, by measuring the gray level, it is possible to evaluate the change in the surface dryness of the electrode, whether drying is complete, the dryness deviation and the level of occurrence of surface defects, etc. for each detailed drying time point, and thus the surface dry state during the drying process of the electrode can be evaluated. It can be quantitatively evaluated in real time.

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

100: 전극의 실시간 표면 상태 평가 장치
110: 전극
111: 집전체
112: 전극 활물질층
120: 오븐
121: 제1 건조 존
122: 제2 건조 존
123: 제3 건조 존
124: 열풍 노즐
125: 적외선 히터
126: 이송 롤러
130: 촬영부
131: 냉각 장치
132: 관망창
140: 측정부
150: 판정부
200: 전극 건조 장치
100: Real-time surface condition evaluation device of the electrode
110: electrode
111: current collector
112: electrode active material layer
120: oven
121: first drying zone
122: second drying zone
123: third drying zone
124: hot air nozzle
125: infrared heater
126: conveying roller
130: shooting department
131: cooling device
132: observation window
140: measurement unit
150: judgment unit
200: electrode drying device

Claims (11)

전극이 건조되는 공간을 제공하며, 내부에 열풍 노즐 및 적외선 히터를 구비하는 오븐;
전극의 표면 건조 상태를 실시간으로 촬영하여 이미지 또는 영상을 수득하는 촬영부; 및
상기 이미지 또는 영상의 회색도(gray value) 값을 측정하는 측정부; 및
상기 회색도 값으로부터 전극 표면의 건조 상태를 판단하는 판정부를 포함하는 전극의 실시간 표면 건조 상태 평가 장치.
an oven providing a space in which the electrode is dried, and having a hot air nozzle and an infrared heater therein;
a photographing unit to obtain an image or an image by photographing the surface dry state of the electrode in real time; and
a measuring unit measuring a gray value of the image or the image; and
A real-time surface dry state evaluation apparatus of an electrode comprising a determination unit that determines a dry state of the electrode surface from the gray level value.
제1항에 있어서,
상기 오븐에서,
상기 열풍 노즐 및 적외선 히터는 전극의 진행 방향을 따라 교번하여 배열되는 전극의 실시간 표면 건조 상태 평가 장치.
According to claim 1,
in the oven,
The hot air nozzle and the infrared heater are alternately arranged along the moving direction of the electrode, real-time surface dry state evaluation device of the electrode.
제1항에 있어서,
상기 오븐은 다수 개의 건조 존으로 구획되며,
상기 촬영부는 건조 존 사이에 위치하는 전극의 실시간 표면 건조 상태 평가 장치.
According to claim 1,
The oven is divided into a plurality of drying zones,
The photographing unit is a real-time surface dry state evaluation device of the electrode located between the drying zone.
제1항에 있어서,
상기 촬영부를 냉각하는 냉각 장치를 더 포함하는 전극의 실시간 표면 건조 상태 평가 장치.
According to claim 1,
Real-time surface dry state evaluation device of the electrode further comprising a cooling device for cooling the photographing unit.
제1항에 있어서,
상기 촬영부는 오븐 내에 위치하여 전극의 표면 건조 상태를 직접 촬영하는 전극의 실시간 표면 건조 상태 평가 장치.
According to claim 1,
The photographing unit is located in the oven to directly photograph the surface dry state of the electrode in real-time surface dry state evaluation device.
제1항에 있어서,
상기 촬영부는 오븐의 외부에 위치하며, 오븐의 외벽에 형성된 관망창을 통해 전극의 표면 건조 상태를 촬영하는 전극의 실시간 표면 건조 상태 평가 장치.
According to claim 1,
The photographing unit is located on the outside of the oven, and a real-time surface dry state evaluation device of the electrode for photographing the surface dry state of the electrode through a viewing window formed on the outer wall of the oven.
제1항에 있어서,
상기 측정부는 상기 이미지 또는 영상을 그레이 스케일(gray scale)로 변환하고, 변환된 이미지의 회색도(gray value) 값을 측정하는 것인 전극의 실시간 표면 건조 상태 평가 장치.
According to claim 1,
The measuring unit converts the image or image into gray scale, and measures a gray value of the converted image.
제1항에 있어서,
상기 회색도 값은 전극의 폭 방향에 대하여 측정되는 전극의 실시간 표면 건조 상태 평가 장치.
According to claim 1,
The gray level value is a real-time surface dry state evaluation device of the electrode measured in the width direction of the electrode.
제1항에 있어서,
상기 판정부는 상기 회색도 값으로부터 전극의 각 부위 별 또는 건조 시점 별 건조도 변화, 건조 완료 여부, 폭 방향 간 건조도 편차 및 표면 결함 발생 여부를 정량화하는 전극의 실시간 표면 건조 상태 평가 장치.
According to claim 1,
The determination unit is an electrode real-time surface dry state evaluation device for quantifying the change in dryness for each part of the electrode or for each drying time point, whether drying is completed, the dryness deviation between the width directions, and whether surface defects occur from the gray level value.
제9항에 있어서,
상기 판정부는, 회색도 값의 변화가 없는 경우 건조가 완료된 것으로 판정하는 전극의 실시간 표면 건조 상태 평가 장치.
10. The method of claim 9,
The determination unit, a real-time surface dry state evaluation device of the electrode that determines that the drying is completed when there is no change in the gray level value.
제1항에 따른 전극의 실시간 표면 건조 상태 평가 장치; 및
전극 표면의 건조 상태에 따라 전극의 건조 세기를 제어하는 제어부를 포함하는 전극 건조 장치.
The real-time surface dry state evaluation device of the electrode according to claim 1; and
Electrode drying apparatus including a control unit for controlling the drying intensity of the electrode according to the dry state of the electrode surface.
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