KR20230019319A - 이차전지용 분리막 코팅장치 - Google Patents

이차전지용 분리막 코팅장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20230019319A
KR20230019319A KR1020210100202A KR20210100202A KR20230019319A KR 20230019319 A KR20230019319 A KR 20230019319A KR 1020210100202 A KR1020210100202 A KR 1020210100202A KR 20210100202 A KR20210100202 A KR 20210100202A KR 20230019319 A KR20230019319 A KR 20230019319A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
separator
unit
drying
coating
separation membrane
Prior art date
Application number
KR1020210100202A
Other languages
English (en)
Inventor
이호철
김준규
김성태
박정현
도규회
조경철
노진희
Original Assignee
명성티엔에스주식회사
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 명성티엔에스주식회사 filed Critical 명성티엔에스주식회사
Priority to KR1020210100202A priority Critical patent/KR20230019319A/ko
Publication of KR20230019319A publication Critical patent/KR20230019319A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/403—Manufacturing processes of separators, membranes or diaphragms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C1/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating
    • B05C1/04—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating for applying liquid or other fluent material to work of indefinite length
    • B05C1/08—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating for applying liquid or other fluent material to work of indefinite length using a roller or other rotating member which contacts the work along a generating line
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C1/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating
    • B05C1/04—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating for applying liquid or other fluent material to work of indefinite length
    • B05C1/08—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating for applying liquid or other fluent material to work of indefinite length using a roller or other rotating member which contacts the work along a generating line
    • B05C1/0826—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating for applying liquid or other fluent material to work of indefinite length using a roller or other rotating member which contacts the work along a generating line the work being a web or sheets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C9/00—Apparatus 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
    • B05C9/08—Apparatus 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
    • B05C9/12—Apparatus 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 being performed after the application
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C9/00—Apparatus 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
    • B05C9/08—Apparatus 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
    • B05C9/14—Apparatus 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/449—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Cell Separators (AREA)

Abstract

본 발명은 워싱유닛에서 나온 분리막을 보조 건조기로 예열시켜 분리막의 본 건조 시 건조효율을 향상시킬 수 있는 이차전지용 분리막 코팅장치에 관한 것이다.
이를 위해 이차전지용 분리막 코팅장치는 언와이인더와 리와인더 사이에서 연속적으로 이송되는 분리막의 표면에 코팅층을 형성하는 코팅유닛, 상기 코팅유닛의 출구측에 설치되고, 상기 분리막의 표면에 도포된 코팅제를 응고제로 응고하는 응고유닛, 상기 응고유닛의 출구측에 설치되고, 상기 응고제 용기를 통과한 분리막 표면의 코팅층에 묻은 유기용매를 수세할 수 있도록 복수개의 수세액 용기 및 이송롤러를 구비하는 워싱유닛, 상기 워싱유닛의 출구측에 설치되고, 상기 수세액 용기를 통과한 분리막의 표면에 묻은 물을 건조할 수 있도록 건조로 및 복수개의 플로팅 롤을 구비하는 건조유닛, 상기 건조유닛의 출구측에 설치되고, 상기 플로팅 롤을 통과한 분리막을 열셋팅하도록 열셋팅 챔버 및 복수개의 열셋팅 히팅 롤을 구비하는 열셋팅유닛, 및 상기 워싱유닛과 상기 건조유닛 사이에 배치되고, 상기 워싱유닛에서 수세된 분리막에 열을 가하여 분리막이 상기 건조유닛에 투입되기 전에 분리막 표면에 남아 있는 물기를 줄여주는 보조 건조기를 포함한다.

Description

이차전지용 분리막 코팅장치{APPARATUS FOR COATING A SEPARATOR OF SECONDARY BATTERY}
본 발명은 이차전지용 분리막 코팅장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 이차전지용 분리막의 표면에 코팅층을 용이하게 형성할 수 있도록 하는 이차전지용 분리막 코팅장치에 관한 것이다.
최근에는 휴대폰 등과 같은 전자기기가 소형화되면서 이에 적용되는 배터리가 소형화되고 있어 이차전지가 개발되고 있으며, 이차전지 중에서도 유기 전해액을 사용하여 기존의 알칼리 수용액을 사용하는 전지보다 2배 이상 높은 방전 전압 및 높은 에너지 밀도를 보이는 리튬 이차전지가 많이 사용된다.
이러한 리튬 이차전지는 전극조립체의 구조에 따라 분류될 수 있는데, 그 대표적인 예로 긴 시트형의 양극들과 음극들을 분리막이 개재된 상태에서 권취된 젤리-롤(권취형) 전극조립체, 소정 크기의 단위로 절취한 다수의 양극과 음극들을 분리막을 개재한 상태로 순차적으로 적층된 스택형(적층형) 전극조립체, 소정 단위의 양극과 음극들을 분리막을 개재한 상태로 적층한 바이셀(Bi-cell) 또는 풀셀(Full cell)들을 분리막 시트로 권취된 스택/폴딩형 전극조립체 등을 들 수 있다.
여기서, 상기 분리막은 음극과 양극 사이의 물리적인 접촉을 방지하는 동시에 기공을 통하여 리튬 이온을 통과시키는 역할을 하는 것으로, 그 자체로서는 충전 또는 방전시 전기화학적 반응에 참여하지는 않지만, 공극율, 친수성, 재질 등에 따라 전지의 싸이클 성능 및 안전성에 큰 영향을 미칠 수 있다.
더우기 이차전지용 분리막은 합성수지 재질의 다공성 박판 형태로 이루어지므로, 재료의 특성과 연신으로 인하여 100℃ 이상의 고온에서 열수축되면서 음극과 양극 사이의 분리기능이 상실하면서 전지 사고의 원인이 될 수 있다.
또한, 상기 분리막은 배터리의 안전성과 원가를 좌우하는 핵심소재로 배터리 관련 설비가 대형화됨에 따라 그 중요성이 증가하고 있으며, 특히 최근 분리막은 점점 더 얇아지면서도 안전성을 충분히 확보하여 안전성 뿐만아니라 에너지밀도도 함께 향상시킬 수 있는 코팅기술 확보가 중요해지고 있다.
상기 분리막은 전극과의 결합력을 향상시키기 위하여, 고분자 바인더를 포함하는 코팅층을 형성하거나, 분리막의 수축에 의한 양극과 음극 사이의 단락을 일으키게 되는 문제를 해결하기 위해, 분리막의 일면에 유기물 입자, 무기물 입자와 바인더 고분자의 혼합물을 포함하는 코팅층을 형성한다.
이러한 코팅층이 형성된 분리막은, 코팅 공정에서 사용되는 용매에 의해 코팅액이 벗겨지거나 코팅층 불량을 확인할 수 없으며, 이러한 분리막을 사용하는 경우 불량에 의해 이차전지의 성능이 저하되는 등의 문제가 있었다.
또한, 분리막의 제조 시 공정속도가 빠르거나 코팅물질에 따라 분리막의 표면에 수분이 과도하게 남는 경우, 분리막의 수분을 제거하는 분리막 건조장치에 과부하가 생겨 건조장치의 성능저하를 초래할 수 있고, 이를 극복하기 위해서는 건조장치의 성능을 높여야 하기 때문에 비용 상승에 따른 경제적인 문제가 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1700806호(발명의 명칭 : 분리막 제조 방법 및 이러한 방법에 의해 제조된 분리막, 2015. 01. 14. 공개) 대한민국 등록특허공보 제10-1636843호(발명의 명칭 : 전지용 분리막 코팅장치, 2015. 05. 11. 공개)
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 창안된 것으로서, 워싱유닛에서 나온 분리막을 보조 건조기로 예열시켜 분리막의 본 건조 시 건조효율을 향상시킬 수 있는 이차전지용 분리막 코팅장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 이차전지용 분리막 코팅장치는 언와이인더와 리와인더 사이에서 연속적으로 이송되는 분리막의 표면에 코팅층을 형성할 수 있도록 한 쌍의 코팅롤러 사이를 통과하는 분리막이 일정 각도를 가지는 코팅유닛, 상기 코팅유닛의 출구측에 설치되고, 상기 분리막의 표면에 도포된 코팅제를 응고제로 응고할 수 있도록 응고제 용기 및 복수개의 이송롤러를 구비하는 응고유닛, 상기 응고유닛의 출구측에 설치되고, 상기 응고제 용기를 통과한 분리막 표면의 코팅층에 묻은 유기용매를 수세할 수 있도록 복수개의 수세액 용기 및 이송롤러를 구비하는 워싱유닛, 상기 워싱유닛의 출구측에 설치되고, 상기 수세액 용기를 통과한 분리막의 표면에 묻은 물을 건조할 수 있도록 건조로 및 복수개의 플로팅 롤을 구비하는 건조유닛, 상기 건조유닛의 출구측에 설치되고, 상기 플로팅 롤을 통과한 분리막을 열셋팅하도록 열셋팅 챔버 및 복수개의 열셋팅 히팅 롤을 구비하는 열셋팅유닛, 및 상기 워싱유닛과 상기 건조유닛 사이에 배치되고, 상기 워싱유닛에서 수세된 분리막에 열을 가하여 분리막이 상기 건조유닛에 투입되기 전에 분리막 표면에 남아 있는 물기를 줄여주는 보조 건조기를 포함할 수 있다.
상기 보조 건조기는 분리막의 표면에 열풍을 가하는 복수개의 열풍 분사노즐, 및 분리막을 상기 건조유닛으로 이송하는 복수개의 이송롤러를 포함할 수 있다.
상기 보조 건조기와 상기 워싱유닛과의 사이에 배치되어 상기 워싱유닛으로부터 인출된 분리막의 건조 공간을 확보하는 분리막 건조장비를 포함할 수 있다.
상기 분리막 건조장비는 하부의 포스트에 지지되면서 분리막을 이송하여 상기 보조 건조기에 투입하는 분리막 이송부를 더 포함할 수 있다.
상기 분리막 건조장비는 상기 포스트와 상기 분리막 이송부 사이에 설치되어 상기 분리막 이송부를 수직 상방향으로 승강시켜 분리막의 건조 공간을 확보할 수 있는 장비 리프트를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 이차전지용 분리막 코팅장치에 따르면, 분리막의 수세 후 분리막 표면에 남아있는 물기를 미리 보조 건조기를 통해 제거하여 분리막 건조유닛의 건조효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 분리막을 건조하는 건조유닛의 과부하를 막아줌으로써 장비를 보호함과 아울러 장비의 성능 강화에 소요되는 비용을 절감할 수 있다.
또한, 분리막의 건조를 보다 효과적으로 진행함으로써 품질이 향상된 분리막을 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 분리막 코팅장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 분리막 코팅장치의 보조 건조기 및 분리막 이송장비를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 분리막 이송장비의 높이가 조절된 상태를 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 이차전지용 분리막 코팅장치의 일 실시예를 설명한다. 이때, 본 발명은 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대해 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명확하게 하기 위해 생략될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 분리막 코팅장치를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 분리막 코팅장치(1)는 언와인더(10), 리와인더(20), 코팅유닛(30), 응고유닛(40), 워싱유닛(50), 건조유닛(60), 열셋팅유닛(70), 및 보조 건조기(80)를 포함할 수 있다.
상기 이차전지용 분리막 코팅장치(1)를 통해 분리막(2)의 표면에 코팅층을 형성하는 것으로, 상기 언와인더(10)와 리와인더(20) 사이에서 연속적으로 이송되는 분리막(2)의 표면에 상기 코팅유닛(30)으로 코팅층을 형성할 수 있다.
상기 이차전지용 분리막 코팅장치(1)는 상기 코팅유닛(30)의 입구측에 설치되고, 분리막(2)에 코팅층을 형성하기 전에 분리막(2)의 표면을 예열하는 프리히팅 롤(11)을 포함하는 바, 상기 언와인더(10)에서 공급되는 분리막(2)이 상기 프리히팅 롤(11)을 지나면서 예열되어 분리막(2)의 표면 코팅 시 분리막(2)의 코팅효과를 상승시킬 수 있다.
본 실시예에서, 상기 이차전지용 분리막 코팅장치(1)의 코팅유닛(30)은 분리막(2)의 표면에 코팅층을 형성할 수 있도록 한 쌍의 코팅롤러(31) 사이를 통과하는 분리막(2)이 일정 각도를 가지게 된다.
또한, 상기 이차전지용 분리막 코팅장치(1)의 상기 2개의 코팅롤러(31)가 수평 또는 일정 편차를 두고 설치되고, 상기 분리막(2)이 이들 코팅롤러(31) 사이를 각도를 가진 수직방향으로 통과하여 코팅액을 분리막(2)에 보유시키게 되는 바, 상기 응고유닛(40)의 응고제 용기(41)에 설치되는 이송롤러(42)와 분리막(2)이 일정한 각도를 유지함으로써 보다 효과적으로 분리막(2)에 코팅층을 형성할 수 있다. 상기 코팅유닛(30)의 에어 갭 공정에 있어 코팅롤러(31)를 통과하는 분리막(2)이 경사를 이루면서 배치되어 분리막(2) 표면에 균일한 코팅층을 형성할 수 있다.
상기 코팅롤러(31)는 그라비아(Gravure) 롤, 마이어(Meyer) 바, 및 슬롯다이(Slot Die) 중 어느 하나일 수 있다.
또한, 상기 응고유닛(40)은 상기 코팅유닛(30)의 출구측에 설치되고, 상기 분리막(2)의 표면에 도포된 코팅제를 응고제로 응고할 수 있도록 응고제 용기(41) 및 복수개의 이송롤러(42)를 구비한다. 상기 응고제는 코팅액을 응고하면서도 물에 잘 녹을 수 있는 수용성 응고제를 사용할 수 있다.
본 실시예에서, 상기 워싱유닛(50)은 상기 응고유닛(40)의 출구측에 설치되고, 상기 응고제 용기(41)를 통과한 분리막(2) 표면의 코팅층에 묻은 유기용매를 수세할 수 있도록 복수개의 수세액 용기(51) 및 이송롤러(52)를 구비한다. 상기 워싱유닛(50)은 복수의 수세액 용기(51)에 물을 내장하고, 상기 수세액 용기(51) 내의 물에 복수의 이송롤러(52)를 배치하여 분리막(2)을 함침 이송함으로써 분리막(2) 표면의 응고제를 물로 세척하게 된다.
상기 응고유닛(40)과 워싱유닛(50) 내부에 스파이럴 롤을 설치하여 분리막(2)의 주름개선 및 원활한 이송을 도모할 수 있다.
상기 건조유닛(60)은 상기 워싱유닛(50)의 출구측에 설치되고, 상기 수세액 용기(51)를 통과한 분리막(2)의 표면에 묻은 물을 건조할 수 있도록 건조로(61) 및 복수개의 플로팅 롤(62)을 구비한다.
또한, 상기 열셋팅유닛(70)은 상기 건조유닛(60)의 출구측에 설치되고, 상기 플로팅 롤(62)을 통과한 분리막(2)을 열셋팅하도록 열셋팅 챔버(71) 및 복수개의 열셋팅 히팅 롤(72)을 구비한다.
상기 열셋팅유닛(70)은 상기 건조유닛(60)의 출구측에 설치되어 건조유닛(60)으로 건조된 분리막에서 혹시나 남아있는 미세한 물기를 완전히 제거하면서 분리막(2)을 열셋팅하게 되는 것으로서, 상기 열셋팅유닛(70)은 열셋팅 챔버(71) 내에 다수의 열셋팅 히팅 롤(72)이 설치됨과 아울러 열셋팅 챔버(71) 내의 공기를 외부로 배출하는 송풍기(73)가 설치되어 분리막(2)을 다수의 열셋팅 히팅 롤(72)로 이송하면서 송풍기(73)로 열셋팅 챔버(71)내의 공기를 배출하여 분리막(2)을 열셋팅함으로써 코팅층이 형성된 분리막(2)의 내열성을 증대하게 된다.
또한, 상기 보조 건조기(80)는 워싱유닛(50)과 건조유닛(60) 사이에 배치되고, 상기 워싱유닛(50)에서 수세된 분리막(2)에 열을 가하여 분리막(2)이 상기 건조유닛(60)에 투입되기 전에 분리막 표면에 남아 있는 물기를 줄여줄 수 있다.
즉, 상기 이차전지용 분리막 코팅장치(1)는 상기 언와인더(10)와 리와인더(20) 사이에 상기 코팅유닛(30)이 배치되고, 상기 응고유닛(40), 워싱유닛(50), 건조유닛(60), 및 열셋팅유닛(70)이 차례로 배치된다. 상기 워싱유닛(50)과 건조유닛(60) 사이에 상기 보조 건조기(80)가 배치된다.
상기 코팅유닛(30)은 코팅롤러(31) 사이를 통과하는 분리막(2)에 코팅액을 도포하여 분리막(2) 표면에 코팅층을 형성한다. 상기 열셋팅유닛(70)으로 열셋팅된 코팅층을 구비한 분리막(2)이 리와인더(20)에 감겨져 완성하게 된다. 상기 워싱유닛(50)에서 수세된 분리막(2)이 상기 건조유닛(60)에 투입되기 전에 상기 보조 건조기(80)를 거치게 되어 분리막(2)의 표면에 남은 물기를 줄여주고, 분리막(2)을 예열할 수 있다.
그러므로, 상기 이차전지용 분리막 코팅장치(1)는 언와인더(10)와 리와인더(20) 사이에서 코팅유닛(30)으로 분리막(2)의 표면에 코팅액을 도포하고, 상기 코팅유닛(30)에 의해 도포된 분리막(2) 표면의 코팅액은 응고유닛(40)의 응고제에 의해 응고되어 분리막(2)의 표면에 코팅층이 형성된다.
그리고, 상기 응고유닛(40)에 의해 분리막(2) 표면에 묻은 응고제가 워싱유닛(50)으로 물로서 원활하게 세척되고, 워싱유닛(50)에 의해 분리막(2)의 표면에 묻은 물은 보조 건조기(80) 및 건조유닛(60)으로 건조되며, 건조유닛(60)으로 건조된 분리막(2)은 열셋팅유닛(70)에 의해 열셋팅되어 리와인더(20)에 감기는 것이어서, 분리막(2) 표면에 코팅층을 원활하게 코팅하면서도 내열성이 우수한 최종 분리막을 제조할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 분리막 코팅장치의 보조 건조기 및 분리막 이송장비를 도시한 도면이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 분리막 이송장비의 높이가 조절된 상태를 도시한 도면이다.
도 2와 도 3을 참조하면, 상기 보조 건조기(80)는 분리막(2)이 본 건조에 들어가기 전에 수분을 줄여주고 예열 효과를 통해 본 건조 시 건조효율을 향상시키는 것으로, 상기 보조 건조기(80)는 분리막(2)의 표면에 열풍을 가하는 복수개의 열풍 분사노즐(81), 및 분리막(2)을 상기 건조유닛(60)으로 이송하는 복수개의 이송롤러(82)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 이차전지용 분리막 코팅장치(1)는 보조 건조기(80)와 워싱유닛(50)과의 사이에 배치되어 워싱유닛(50)으로부터 인출된 분리막(2)의 건조 공간을 확보하는 분리막 건조장비(90)를 포함할 수 있다.
상기 분리막 건조장비(90)는 하부의 포스트(91)에 지지되면서 분리막(2)을 이송하여 상기 보조 건조기(80)에 투입하는 분리막 이송부(92), 및 상기 포스트(91)와 상기 분리막 이송부(92) 사이에 설치되어 분리막 이송부(92)를 수직 상방향으로 승강시켜 분리막(2)의 건조 공간을 확보할 수 있는 장비 리프트(93)를 포함할 수 있다.
즉, 상기 분리막 건조장비(90)의 장비 리프트(93)는 상부방향으로 500~1000mm 범위의 높이 설정을 통해 상기 분리막 이송부(92)의 높이를 조절하여 분리막(2)의 건조 공간을 확보할 수 있다. 이에 따라 분리막(2)이 미리 건조될 수 있는 건조 공간이 확보되기 때문에 분리막(2)에 남아있는 물기를 제거할 수 있다.
상기 500-1000mm 범위의 높이는 바람직한 실시예로서, 높이 500-1000mm에 한정하는 것은 아니다.
상기 장비 리프트(93)의 초기 높이(h1)에서 상방향으로 신장시킨 장비 리프트(93)의 높이(h2)를 통해 상기 분리막 이송부(92)의 높이를 높여줌으로써 분리막 이송부(92)를 지나는 분리막(2)의 건조 공간을 확보할 수 있다.
그러므로, 상기 워싱유닛(50)에서 수세된 분리막(2)은 상기 분리막 건조장비(90)와 보조 건조기(80)를 거치면서 표면의 물기가 최소화되고, 이와 동시에 분리막(2)이 예열되기 때문에 상기 건조유닛(60)에서의 건조효율을 극대화할 수 있다.
따라서, 상기 이차전지용 분리막 코팅장치(1)에 따르면, 분리막(2)의 수세 후 분리막 표면에 남아있는 물기를 미리 보조 건조기(80)를 통해 제거하여 분리막 건조유닛(60)의 건조효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 분리막(2)을 건조하는 건조유닛(60)의 과부하를 막아줌으로써 장비를 보호함과 아울러 장비의 성능 강화에 소요되는 비용을 절감할 수 있다.
또한, 분리막(2)의 건조를 보다 효과적으로 진행함으로써 품질이 향상된 분리막(2)을 제조할 수 있다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
1: 이차전지용 분리막 코팅장치 2: 분리막
10: 언와인더 11: 프리히팅 롤
20: 리와인더 30: 코팅유닛
31: 코팅롤러 40: 응고유닛
41: 응고제 용기 42: 이송롤러
50: 워싱유닛 51: 수세액 용기
52: 이송롤러 60: 건조유닛
61: 건조로 62: 플로팅 롤
70: 열셋팅유닛 71: 열셋팅 챔버
72: 열셋팅 히팅 롤 73: 송풍기
80: 보조 건조기 81: 열풍 분사노즐
82: 이송롤러 90: 분리막 건조장비
91: 포스트 92: 분리막 이송부
93: 장비 리프트

Claims (5)

  1. 언와이인더와 리와인더 사이에서 연속적으로 이송되는 분리막의 표면에 코팅층을 형성할 수 있도록 한 쌍의 코팅롤러 사이를 통과하는 분리막이 일정 각도를 가지는 코팅유닛;
    상기 코팅유닛의 출구측에 설치되고, 상기 분리막의 표면에 도포된 코팅제를 응고제로 응고할 수 있도록 응고제 용기 및 복수개의 이송롤러를 구비하는 응고유닛;
    상기 응고유닛의 출구측에 설치되고, 상기 응고제 용기를 통과한 분리막 표면의 코팅층에 묻은 유기용매를 수세할 수 있도록 복수개의 수세액 용기 및 이송롤러를 구비하는 워싱유닛;
    상기 워싱유닛의 출구측에 설치되고, 상기 수세액 용기를 통과한 분리막의 표면에 묻은 물을 건조할 수 있도록 건조로 및 복수개의 플로팅 롤을 구비하는 건조유닛;
    상기 건조유닛의 출구측에 설치되고, 상기 플로팅 롤을 통과한 분리막을 열셋팅하도록 열셋팅 챔버 및 복수개의 열셋팅 히팅 롤을 구비하는 열셋팅유닛; 및
    상기 워싱유닛과 상기 건조유닛 사이에 배치되고, 상기 워싱유닛에서 수세된 분리막에 열을 가하여 분리막이 상기 건조유닛에 투입되기 전에 분리막 표면에 남아 있는 물기를 줄여주는 보조 건조기; 를 포함하는 이차전지용 분리막 코팅장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 보조 건조기는 분리막의 표면에 열풍을 가하는 복수개의 열풍 분사노즐, 및 분리막을 상기 건조유닛으로 이송하는 복수개의 이송롤러를 포함하는 이차전지용 분리막 코팅장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 보조 건조기와 상기 워싱유닛과의 사이에 배치되어 상기 워싱유닛으로부터 인출된 분리막의 건조 공간을 확보하는 분리막 건조장비를 포함하는 이차전지용 분리막 코팅장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 분리막 건조장비는 하부의 포스트에 지지되면서 분리막을 이송하여 상기 보조 건조기에 투입하는 분리막 이송부를 더 포함하는 이차전지용 분리막 코팅장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 분리막 건조장비는 상기 포스트와 상기 분리막 이송부 사이에 설치되어 상기 분리막 이송부를 수직 상방향으로 승강시켜 분리막의 건조 공간을 확보하는 장비 리프트를 더 포함하는 이차전지용 분리막 코팅장치.
KR1020210100202A 2021-07-29 2021-07-29 이차전지용 분리막 코팅장치 KR20230019319A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210100202A KR20230019319A (ko) 2021-07-29 2021-07-29 이차전지용 분리막 코팅장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210100202A KR20230019319A (ko) 2021-07-29 2021-07-29 이차전지용 분리막 코팅장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230019319A true KR20230019319A (ko) 2023-02-08

Family

ID=85225707

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210100202A KR20230019319A (ko) 2021-07-29 2021-07-29 이차전지용 분리막 코팅장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20230019319A (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101636843B1 (ko) 2013-10-30 2016-07-08 삼성에스디아이 주식회사 전지용 분리막 코팅장치
KR101700806B1 (ko) 2013-07-05 2017-02-13 주식회사 엘지화학 분리막 제조 방법 및 이러한 방법에 의해 제조된 이차전지용 분리막

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101700806B1 (ko) 2013-07-05 2017-02-13 주식회사 엘지화학 분리막 제조 방법 및 이러한 방법에 의해 제조된 이차전지용 분리막
KR101636843B1 (ko) 2013-10-30 2016-07-08 삼성에스디아이 주식회사 전지용 분리막 코팅장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102240483B1 (ko) 리튬이차전지 분리막 필름 건조장치
US20080083499A1 (en) Process for Production and Apparatus for Production of Laminate
KR20090107441A (ko) 고내열성 피복층을 갖는 폴리올레핀계 복합 미세다공막의 제조방법
CN106965356B (zh) 加热辊以及膜制造方法
KR20150040143A (ko) 이차전지용 분리막 필름의 제조 시스템
WO2021079580A1 (ja) 塗工フィルムの製造方法および塗工フィルムの製造装置
KR101201124B1 (ko) 이차 전지의 전극 활물질 도포 방법
KR102346072B1 (ko) 필름 연신 장치 및 필름 제조 방법
KR20230019319A (ko) 이차전지용 분리막 코팅장치
KR102467973B1 (ko) 리튬이차전지 분리막 필름 건조시스템
CN107891453B (zh) 隔离件卷绕体的制造方法以及隔离件卷绕体的制造装置
KR100646550B1 (ko) 이차 전지의 전극판과 이차 전지의 전극판 코팅 장치
KR102000696B1 (ko) 이차전지용 분리막의 코팅머신
KR102526271B1 (ko) 이차전지용 분리막 코팅장치
KR20170074770A (ko) 전지용 세퍼레이터의 제조 방법 및 전지용 세퍼레이터 제조 장치
KR20170074830A (ko) 기능성 필름의 제조 방법 및 기능성 필름의 제조 장치
KR20170074787A (ko) 필름 제조 방법 및 필름 권출 방법
KR102326449B1 (ko) 필름 연신 장치 및 필름 제조 방법
KR20180112524A (ko) 이차전지용 분리막의 제조방법
KR102331155B1 (ko) 필름 연신 장치 및 필름 제조 방법
KR101889610B1 (ko) 필름의 제조 방법, 전지용 세퍼레이터 필름, 비수 전해액 이차 전지용 세퍼레이터 및 비수 전해액 이차 전지
US20170244084A1 (en) Expander device, porous film production apparatus, and porous film producing method
KR101841891B1 (ko) 전지용 분리막의 코팅장치
KR20210052853A (ko) 냉각장치 이후에 배치된 노칭장치를 포함하는 전극 제조장치 및 이를 이용한 전극의 제조방법
EP4358172A1 (en) Electrode manufacturing device and electrode manufacturing method using same