KR20230078488A

KR20230078488A - Slot die coater

Info

Publication number: KR20230078488A
Application number: KR1020220082907A
Authority: KR
Inventors: 김영곤; 윤종수; 이택수; 전신욱; 조영준
Original assignee: 주식회사 엘지에너지솔루션
Priority date: 2021-11-26
Filing date: 2022-07-06
Publication date: 2023-06-02

Abstract

코팅 균일도가 향상된 슬롯 다이 코터를 제공한다. 본 발명의 슬롯 다이 코터는, 상부 다이 블록과 하부 다이 블록; 상기 상부 다이 블록과 하부 다이 블록 사이에 구비되어 슬롯을 형성하는 심; 상기 하부 다이 블록에 구비되며 코팅액을 수용하는 만입 형상의 챔버로서 상기 슬롯과 연통하는 메인 매니폴드; 및 상기 하부 다이 블록에 구비되며 상기 메인 매니폴드와의 사이에 버퍼 랜드부를 형성하는 버퍼 매니폴드를 포함하고, 상기 심에는 상기 버퍼 랜드부에 대응되는 부분에 높이 조절 부분이 형성되어 있다. A slot die coater with improved coating uniformity is provided. The slot die coater of the present invention includes an upper die block and a lower die block; a shim provided between the upper die block and the lower die block to form a slot; a main manifold provided in the lower die block and communicating with the slot as a recessed chamber accommodating a coating liquid; and a buffer manifold provided on the lower die block and forming a buffer land portion between the main manifold, and a height adjusting portion is formed on the shim at a portion corresponding to the buffer land portion.

Description

Slot die coater

본 발명은 슬롯 다이 코터에 관한 것으로, 특히 폭 방향 코팅 균일도를 개선한 슬롯 다이 코터에 관한 것이다. The present invention relates to a slot die coater, and particularly to a slot die coater with improved coating uniformity in the width direction.

모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 이러한 이차전지는 발전 요소인 전극조립체를 필수적으로 포함하고 있다. 전극조립체는, 양극, 분리막 및 음극이 적어도 1회 이상 적층된 형태를 가지며, 양극과 음극은 각각 알루미늄 호일과 구리 호일로 이루어진 집전체에 양극 활물질 슬러리 및 음극 활물질 슬러리가 도포 및 건조되어 제조된다. 이러한 이차전지는 양극 활물질로서, 층상 결정구조의 리튬 함유 코발트 산화물(LiCoO₂), 층상 결정구조의 LiMnO₂, 스피넬 결정구조의 LiMn₂O₄　등의 리튬 함유 망간 산화물과, 리튬 함유 니켈 산화물(LiNiO₂)을 일반적으로 사용한다. 또한, 음극 활물질로서 탄소계 물질이 주로 사용되며, 최근에는 고에너지 리튬 이차전지의 수요 증가로 탄소계 물질보다 10배 이상의 유효 용량을 가지는 실리콘계 물질, 실리콘 산화물계 물질과의 혼합 사용이 고려되고 있다. 이차전지의 충방전 특성을 균일하게 하기 위해서는, 이러한 양극 활물질 슬러리 및 음극 활물질 슬러리가 집전체에 고르게 코팅되어야 하며, 종래부터 슬롯 다이 코터를 이용하고 있다.As technology development and demand for mobile devices increase, the demand for secondary batteries as an energy source is rapidly increasing, and these secondary batteries essentially include an electrode assembly, which is a power generation element. The electrode assembly has a form in which a positive electrode, a separator, and a negative electrode are stacked at least once, and the positive electrode and the negative electrode are prepared by coating and drying a positive electrode active material slurry and a negative electrode active material slurry on a current collector made of aluminum foil and copper foil, respectively. These secondary batteries include lithium-containing manganese oxides, such as lithium-containing cobalt oxide (LiCoO ₂ ) of layered crystal structure, LiMnO ₂ of layered crystal structure, and LiMn ₂ O ₄ of spinel crystal structure, as cathode active materials, and lithium-containing nickel oxide (LiNiO ₂ ) is commonly used. In addition, carbon-based materials are mainly used as negative electrode active materials, and recently, due to an increase in demand for high-energy lithium secondary batteries, a mixed use of silicon-based materials and silicon oxide-based materials having an effective capacity 10 times or more than carbon-based materials is being considered. . In order to uniformly charge and discharge characteristics of the secondary battery, the positive electrode active material slurry and the negative electrode active material slurry should be evenly coated on the current collector, and conventionally, a slot die coater is used.

도 1은 종래 슬롯 다이 코터의 구성을 개략적으로 나타낸 분해 단면도이다. 1 is an exploded cross-sectional view schematically showing the configuration of a conventional slot die coater.

도 1을 참조하면, 슬롯 다이 코터(1)는 2개의 다이 블록(10, 20) 사이에 심(shim, 30)이 개재되고, 코팅액이 담기는 매니폴드(40)를 1개 포함하고 있다. 이러한 슬롯 다이 코터(1)는 코팅액의 주입 방향이 다이 블록(10, 20)의 중심부이기 때문에 중심부의 액상 도포량이 사이드부보다 크며, 그로 인해 폭 방향으로 불균일한 코팅 프로파일을 가지게 된다.Referring to FIG. 1 , the slot die coater 1 includes one manifold 40 in which a shim 30 is interposed between two die blocks 10 and 20 and a coating liquid is contained. Since the injection direction of the coating liquid in the slot die coater 1 is the center of the die blocks 10 and 20, the amount of liquid applied in the center is greater than that of the side portions, resulting in a non-uniform coating profile in the width direction.

본 발명은, 상술한 문제점을 고려하여 창안된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 코팅 균일도가 향상된 슬롯 다이 코터를 제공하는 것이다. The present invention has been devised in consideration of the above-mentioned problems, and the problem to be solved by the present invention is to provide a slot die coater with improved coating uniformity.

다만, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래에 기재된 발명의 설명으로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the technical problem to be solved by the present invention is not limited to the above problem, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the invention described below.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 슬롯 다이 코터는, 상부 다이 블록과 하부 다이 블록; 상기 상부 다이 블록과 하부 다이 블록 사이에 구비되어 슬롯을 형성하는 심; 상기 하부 다이 블록에 구비되며 코팅액을 수용하는 만입 형상의 챔버로서 상기 슬롯과 연통하는 메인 매니폴드; 및 상기 하부 다이 블록에 구비되며 상기 메인 매니폴드와의 사이에 버퍼 랜드부를 형성하는 버퍼 매니폴드를 포함하고, 상기 심에는 상기 버퍼 랜드부에 대응되는 부분에 높이 조절 부분이 형성되어 있다. The slot die coater of the present invention for solving the above problems includes an upper die block and a lower die block; a shim provided between the upper die block and the lower die block to form a slot; a main manifold provided in the lower die block and communicating with the slot as a recessed chamber accommodating a coating liquid; and a buffer manifold provided on the lower die block and forming a buffer land portion between the main manifold, and a height adjusting portion is formed on the shim at a portion corresponding to the buffer land portion.

상기 메인 매니폴드가 상기 버퍼 매니폴드보다 상기 다이 블록의 선단부에 상기 슬롯과 연통되는 토출구 측으로 가깝게 형성될 수 있다.The main manifold may be formed closer to the discharge port communicating with the slot at the front end of the die block than the buffer manifold.

상기 버퍼 랜드부는 상기 메인 매니폴드의 바닥보다 얕고 상기 버퍼 매니폴드의 바닥보다 얕을 수 있다. The buffer land portion may be shallower than a bottom of the main manifold and shallower than a bottom of the buffer manifold.

상기 버퍼 매니폴드의 바닥이 상기 메인 매니폴드의 바닥보다 깊거나 깊이가 동일할 수 있다.The bottom of the buffer manifold may be deeper than or the same depth as the bottom of the main manifold.

상기 버퍼 매니폴드의 너비가 상기 메인 매니폴드의 너비보다 크거나 동일할 수 있다. A width of the buffer manifold may be greater than or equal to a width of the main manifold.

상기 버퍼 매니폴드의 뒤쪽과 상기 메인 매니폴드의 앞쪽에서 상기 상부 다이 블록의 하면과 상기 심의 상면이 서로 틈새 없이 결합하고 상기 하부 다이 블록의 상면과 상기 심의 하면이 서로 틈새없이 결합한다. At the rear of the buffer manifold and the front of the main manifold, the lower surface of the upper die block and the upper surface of the shim are coupled to each other without a gap, and the upper surface of the lower die block and the lower surface of the shim are coupled to each other without a gap.

상기 높이 조절 부분의 표면과 상기 버퍼 랜드부 사이의 공간을 통해 코팅액이 상기 버퍼 매니폴드로부터 상기 메인 매니폴드로 유입될 수 있다. A coating liquid may flow from the buffer manifold to the main manifold through a space between the surface of the height adjusting part and the buffer land part.

상기 슬롯 다이 코터는 상기 슬롯과 연통된 토출구를 통해 상기 코팅액을 기재 상에 토출하여 도포한다. The slot die coater discharges and applies the coating liquid onto a substrate through a discharge port communicating with the slot.

상기 심은 상기 기재 상에 도포되는 코팅층의 코팅폭을 결정하도록 일 영역이 절개되어 개방부를 구비할 수 있다. One area of the seam may be cut to have an opening so as to determine the coating width of the coating layer applied on the substrate.

상기 심은 상기 기재 상에 도포되는 코팅층의 코팅폭을 결정하도록 일 영역이 간헐적으로 절개되어 다수의 개방부를 구비할 수 있다. 이에 따라, 상기 기재 상에 스트라이프(stripe) 패턴 모양의 코팅층이 형성되도록 할 수 있다. The seam may have a plurality of openings by intermittently cutting one area to determine the coating width of the coating layer applied on the substrate. Accordingly, a coating layer having a stripe pattern shape may be formed on the substrate.

본 발명에 있어서, 상기 심의 상면은 평평하고 상기 심의 하면 일부에 상기 높이 조절 부분이 돌출되어 있을 수 있다.In the present invention, the upper surface of the shim is flat, and the height adjustment part may protrude from a part of the lower surface of the shim.

상기 높이 조절 부분은 상기 버퍼 랜드부의 너비와 동일하거나 더 큰 너비를 가질 수 있다. The height adjusting part may have a width equal to or greater than that of the buffer land part.

상기 높이 조절 부분의 일 측벽은 상기 버퍼 매니폴드의 앞단에 정렬되고 상기 높이 조절 부분의 타 측벽은 상기 메인 매니폴드의 뒷단에 정렬될 수 있다. One sidewall of the height adjusting part may be aligned with a front end of the buffer manifold and the other sidewall of the height adjusting part may be aligned with a rear end of the main manifold.

본 발명에 있어서, 상기 심은 베이스가 되는 제1 부분과 상기 제1 부분에서부터 연장되는 적어도 2개의 제2 부분을 포함하고, 상기 제2 부분은 상기 제1 부분의 같은 측에 연결되고 동일 방향으로 연장되며, 상기 제2 부분 중에서 상기 버퍼 랜드부에 대응되는 부분에 상기 높이 조절 부분이 형성될 수 있다.In the present invention, the shim includes a first part serving as a base and at least two second parts extending from the first part, the second parts being connected to the same side of the first part and extending in the same direction. The height adjusting portion may be formed at a portion corresponding to the buffer land portion among the second portions.

이 때, 상기 제1 부분은 상기 버퍼 매니폴드의 뒷단까지만 연장되어 있을 수 있다. 다른 예로, 상기 제1 부분은 상기 버퍼 매니폴드를 전부 덮도록 연장되어 있는 것일 수 있다. In this case, the first part may extend only to the rear end of the buffer manifold. As another example, the first portion may extend to entirely cover the buffer manifold.

상기 높이 조절 부분은 상기 버퍼 매니폴드의 앞단에서부터 상기 메인 매니폴드의 뒷단까지 연장되어 있는 것일 수 있다. The height adjusting portion may extend from a front end of the buffer manifold to a rear end of the main manifold.

상기 높이 조절 부분은 상기 제2 부분마다 형성되어 있을 수 있다.The height adjusting portion may be formed for each second portion.

또 다른 예에서, 상기 제2 부분은 3개 이상이고, 상기 높이 조절 부분은 가운데에 형성되어 있는 상기 제2 부분에만 형성되어 있고, 양 사이드에 위치하는 상기 제2 부분에는 형성되어 있지 않은 것일 수 있다. In another example, the second part may be three or more, and the height adjusting part may be formed only in the second part formed in the middle and not formed in the second part located on both sides. there is.

또 다른 예에서, 상기 심은 베이스가 되는 제1 부분과 상기 제1 부분에서부터 연장되는 적어도 2개의 제2 부분을 포함하고, 상기 제2 부분은 상기 제1 부분의 같은 측에 연결되고 동일 방향으로 연장되며, 상기 심은 상기 버퍼 랜드부와 대응되는 위치에 상기 제2 부분을 가로질러 연결하는 제3 부분을 더 포함하고, 상기 높이 조절 부분이 상기 제3 부분의 하면에 형성된 것일 수 있다.In another example, the shim includes a first portion serving as a base and at least two second portions extending from the first portion, the second portions being connected to the same side of the first portion and extending in the same direction. The shim may further include a third portion crossing and connecting the second portion at a position corresponding to the buffer land portion, and the height adjusting portion may be formed on a lower surface of the third portion.

이 때, 상기 높이 조절 부분은 상기 제3 부분의 가운데가 제일 큰 높이를 갖도록 형성되어 있을 수 있다.At this time, the height adjusting part may be formed to have the highest height in the center of the third part.

또한, 상기 높이 조절 부분은 상기 제3 부분의 가운데를 기준으로 좌우 높이 조절 부분이 대칭적으로 형성되어 있을 수 있다.In addition, the height adjusting part may be symmetrically formed with left and right height adjusting parts based on the center of the third part.

뿐만 아니라, 상기 높이 조절 부분은 상기 제3 부분의 가운데에서 좌우로 멀어지는 방향으로 높이가 단계적으로 낮아지게 형성되어 있을 수 있다.In addition, the height adjusting part may be formed so that the height is gradually lowered in a direction away from the center of the third part in left and right directions.

본 발명의 일 측면에 따르면, 슬롯 다이 코터가 버퍼 매니폴드와 버퍼 랜드부를 가지는 2단 구조를 가지고 있다. 버퍼 랜드부의 높이는 유량 제어 심의 랜드부 높이 조절 부분의 높이로 결정되며, 폭 방향으로 유량을 제어하고 싶은 정도에 따라서 높이를 조절할 수 있다. According to one aspect of the present invention, the slot die coater has a two-stage structure having a buffer manifold and a buffer land portion. The height of the buffer land portion is determined by the height of the height adjusting portion of the land portion of the flow control shim, and the height can be adjusted according to the desired degree of controlling the flow rate in the width direction.

이에 따라, 다이 블록 내부에 액상의 폭 방향 유량을 조절할 수 있고, 폭방향 코팅 균일도를 향상시킬 수 있다. 이러한 본 발명의 슬롯 다이 코터를 이용하면 소망하는 두께 및 모양으로 균일하게 코팅층, 특히 전극 활물질층을 형성할 수 있다. Accordingly, it is possible to adjust the flow rate of the liquid phase in the width direction inside the die block and improve the coating uniformity in the width direction. Using the slot die coater of the present invention, it is possible to uniformly form a coating layer, particularly an electrode active material layer, in a desired thickness and shape.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 버퍼 매니폴드와 버퍼 랜드부 사이에 혹시라도 활물질 입자나 뭉친 슬러리와 같은 부분이 존재하더라도 그 앞단에 있는 메인 매니폴드로부터 토출되는 슬러리 흐름은 원활하므로 코팅 결과물에 불량이 발생하지 않으며, 메인 매니폴드에 의해 코팅액은 외부로 제대로, 즉 토출구 쪽으로 균일하게 토출될 수 있다. According to another aspect of the present invention, even if there is a part such as active material particles or agglomerated slurry between the buffer manifold and the buffer land part, the flow of the slurry discharged from the main manifold at the front stage is smooth, so that the coating result is not defective. This does not occur, and the coating liquid can be uniformly discharged to the outside properly, that is, toward the discharge port by the main manifold.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 높이 조절 부분은 하부 다이 블록의 상면으로부터 들어가 있는 버퍼 랜드부 안에 들어가게 되므로, 높이 조절 부분을 구비한 심은 하부 다이 블록에 조립시 높이 조절 부분이 버퍼 랜드부 측면의 하부 다이 블록 바깥쪽으로 이탈하지 않도록 하므로, 좌우 흔들림을 방지하는 위치 고정 효과도 있다. According to another aspect of the present invention, since the height adjusting portion enters the buffer land portion entered from the upper surface of the lower die block, when assembling the planted lower die block having the height adjusting portion, the height adjusting portion is at the side of the buffer land portion. Since it prevents deviation to the outside of the lower die block, there is also a position fixing effect that prevents left and right shaking.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 버퍼 랜드부의 깊이는 고정하고, 높이 조절 부분의 높이가 다른 다양한 심을 교체 적용하여, 코팅액의 특성 및 코팅층의 품질에 맞게 공정 운용을 할 수가 있다.According to another aspect of the present invention, the depth of the buffer land part is fixed, and various shims having different heights of the height adjusting part are applied interchangeably, so that the process can be operated according to the characteristics of the coating liquid and the quality of the coating layer.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 종래 슬롯 다이 코터의 구성을 개략적으로 나타낸 분해 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 다이 코터를 개략적으로 나타낸 분해 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 다이 코터에 포함되는 하부 다이 블록의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 다이 코터에 포함될 수 있는 심의 일 예를 도시한 저면 사시도이다.
도 5는 도 4의 심 및 하부 다이 블록의 상면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 다이 코터에 포함될 수 있는 심의 다른 예를 도시한 저면 사시도이다.
도 7은 도 6의 심 및 하부 다이 블록의 상면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 다이 코터에 포함될 수 있는 심의 또 다른 예를 도시한 저면 사시도이다.
도 9는 도 8의 심 및 하부 다이 블록의 상면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 다이 코터에 포함될 수 있는 심의 또 다른 예를 도시한 저면 사시도이다.
도 11은 도 10의 심 및 하부 다이 블록의 상면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 다이 코터에 포함될 수 있는 심의 또 다른 예를 도시한 저면 사시도이다.The following drawings attached to this specification illustrate preferred embodiments of the present invention, and together with the detailed description of the present invention serve to further understand the technical idea of the present invention, the present invention is the details described in such drawings should not be construed as limited to
1 is an exploded cross-sectional view schematically showing the configuration of a conventional slot die coater.
2 is an exploded cross-sectional view schematically showing a slot die coater according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view of a lower die block included in a slot die coater according to an embodiment of the present invention.
4 is a bottom perspective view showing an example of a shim that may be included in a slot die coater according to an embodiment of the present invention.
5 is a top view of the shim and lower die block of FIG. 4;
6 is a bottom perspective view showing another example of a shim that may be included in a slot die coater according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a top view of the shim and lower die block of Figure 6;
8 is a bottom perspective view showing another example of a shim that may be included in a slot die coater according to an embodiment of the present invention.
9 is a top view of the shim and lower die block of FIG. 8;
10 is a bottom perspective view showing another example of a shim that may be included in a slot die coater according to an embodiment of the present invention.
11 is a top view of the shim and lower die block of FIG. 10;
12 is a bottom perspective view showing another example of a shim that may be included in a slot die coater according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 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. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일부 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, the terms or words used in this specification and claims should not be construed as being limited to the usual or dictionary meaning, and the inventor appropriately uses the concept of the term in order to explain his/her invention in the best way. It should be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only some of the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all of the technical ideas of the present invention, so various alternatives can be made at the time of this application. It should be understood that there may be equivalents and variations.

동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. Like reference numerals designate like components. Also, in the drawings, the thickness, ratio, and dimensions of components are exaggerated for effective description of technical content.

도 1에서 본 바와 같이, 기존 슬롯 다이 코터(1)가 1단 매니폴드(40)와 일반 심(30)으로 구성되어 있는 반면, 본 발명에서는 2단 매니폴드와 2단 랜드로 구성되어 있다. 2단은 버퍼(buffer)와 메인(main)을 가리킨다. 본 발명은 다이 블록 내부에 액상의 폭 방향 유량을 조절할 수 있도록 매니폴드 및 랜드부를 추가함으로써, 폭 방향 코팅 균일도를 향상시키는 것이다. As shown in FIG. 1, the conventional slot die coater 1 is composed of a one-stage manifold 40 and a general shim 30, whereas the present invention is composed of a two-stage manifold and a two-stage land. Stage 2 refers to the buffer and main. The present invention is to improve coating uniformity in the width direction by adding a manifold and a land portion to adjust the flow rate of the liquid phase in the width direction inside the die block.

본 발명의 슬롯 다이 코터는 슬롯을 구비하고 슬롯을 통해 기재 상에 코팅액을 코팅하는 장치이다. 이하의 설명하는 '기재'는 집전체이고 '코팅액'은 전극 활물질 슬러리이다. 다만, 본 발명의 권리범위가 이에 반드시 제한되는 것은 아니다. 예컨대 상기 기재는 분리막을 구성하는 다공성 지지체이고 코팅액은 유기물일 수 있다. 즉, 박막 코팅이 요구되는 경우라면 상기 기재와 코팅액은 어떠한 것이어도 좋다. 본 명세서에서 '앞'은 토출구 쪽 방향을 가리키고 '뒤'는 그 반대 방향을 가리킨다. The slot die coater of the present invention is a device having a slot and coating a coating liquid on a substrate through the slot. A 'substrate' to be described below is a current collector, and a 'coating liquid' is an electrode active material slurry. However, the scope of the present invention is not necessarily limited thereto. For example, the substrate may be a porous support constituting the separator, and the coating liquid may be an organic material. That is, if thin film coating is required, the substrate and the coating liquid may be of any kind. In this specification, 'front' indicates a direction toward the discharge port, and 'rear' indicates the opposite direction.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 다이 코터를 개략적으로 나타낸 분해 단면도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 다이 코터에 포함되는 하부 다이 블록의 사시도이다. 2 is an exploded cross-sectional view schematically showing a slot die coater according to an embodiment of the present invention. 3 is a perspective view of a lower die block included in a slot die coater according to an embodiment of the present invention.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 다이 코터(100)는, 상부 다이 블록(110), 하부 다이 블록(120) 및 심(130)을 포함한다. 심(130)은 상부 다이 블록(110)과 하부 다이 블록(120) 사이에 구비되어 슬롯(S)을 형성한다. 슬롯(S)의 끝단은 토출구(P)가 된다. 2 and 3 , the slot die coater 100 according to an embodiment of the present invention includes an upper die block 110, a lower die block 120, and a shim 130. The shim 130 is provided between the upper die block 110 and the lower die block 120 to form a slot S. The end of the slot (S) becomes the discharge port (P).

상부 다이 블록(110)과 하부 다이 블록(120)의 대부분의 면은 거의 수직이 되도록 제작된 것을 사용할 수 있다. 이러한 상부 다이 블록(110)과 하부 다이 블록(120)에서는 면과 면이 이루는 모서리가 직각으로 구성되기 때문에 단면상 직각부가 존재하고 수직 또는 수평면을 기준이 되는 면으로 할 수 있기 때문에 그 제작이나 취급이 쉽고 정밀도가 보장된다. 또한, 상부 다이 블록(110)과 하부 다이 블록(120)을 조합할 때에 대면하는 부분들이 높은 면 접촉도를 가지고 서로 지지될 수 있기 때문에 체결 고정 및 유지가 매우 우수하다. 뿐만 아니라, 상부 다이 블록(110)과 하부 다이 블록(120)이 조합된 상태는 전체적으로 대략 직육면체 형태를 가지며, 코팅액이 토출되는 전방부만 기재를 향하여 비스듬한 형태를 가지게 된다. 상부 다이 블록(110)과 하부 다이 블록(120)은 예컨대 SUS 재질이다. SUS420J2, SUS630, SUS440C, SUS304, SUS316L 등의 가공이 용이한 재질을 이용할 수 있다. SUS는 가공이 용이하고 저렴하며 내식성이 높고 저비용으로 원하는 형상으로 제작할 수 있는 이점이 있다.Most surfaces of the upper die block 110 and the lower die block 120 may be manufactured to be substantially vertical. In the upper die block 110 and the lower die block 120, since the corners formed by the faces are formed at right angles, there is a right angle part in the cross section, and since the vertical or horizontal plane can be used as the reference plane, manufacturing or handling thereof is easy. Easy and precision guaranteed. In addition, when the upper die block 110 and the lower die block 120 are combined, fastening and holding are very good because the parts facing each other can be supported with a high degree of surface contact. In addition, the state in which the upper die block 110 and the lower die block 120 are combined has an overall rectangular parallelepiped shape, and only the front portion where the coating liquid is discharged has an oblique shape toward the substrate. The upper die block 110 and the lower die block 120 are made of, for example, SUS. Easy-to-process materials such as SUS420J2, SUS630, SUS440C, SUS304, and SUS316L can be used. SUS has the advantage of being easy to process, inexpensive, has high corrosion resistance, and can be manufactured in a desired shape at low cost.

슬롯 다이 코터(100)는, 하부 다이 블록(120)에 구비되며 코팅액을 수용하는 만입 형상의 챔버로서 슬롯(S)과 연통하는 메인 매니폴드(140)와, 하부 다이 블록(120)에 구비되며 메인 매니폴드(140)와의 사이에 버퍼 랜드부(145)를 형성하는 버퍼 매니폴드(150)를 포함한다. 메인 매니폴드(140)와 버퍼 매니폴드(150)는 버퍼 랜드부(145)에 의해 이격되어 있으면서도 서로 연통되어 있다. 한편, 메인 매니폴드(140)와 버퍼 랜드부(145)와 버퍼 매니폴드(150)가 상부 다이 블록(110)에 구비되어 있는 변형예도 가능하다. The slot die coater 100 is provided in the lower die block 120 and is provided in the main manifold 140 and the lower die block 120 communicating with the slot S as a recessed chamber for accommodating the coating liquid. A buffer manifold 150 forming a buffer land portion 145 between the main manifold 140 and the buffer manifold 150 is included. The main manifold 140 and the buffer manifold 150 are in communication with each other while being spaced apart by the buffer land part 145 . Meanwhile, a modified example in which the main manifold 140, the buffer land part 145, and the buffer manifold 150 are provided in the upper die block 110 is also possible.

메인 매니폴드(140)와 버퍼 매니폴드(150)의 길이(L1, L2)는 실질적으로 동일할 수 있다. 메인 매니폴드(140)와 버퍼 매니폴드(150)의 길이는 상부 다이 블록(110) 및 하부 다이 블록(120)의 최대 코팅폭과 실질적으로 동일할 수 있지만, 여기에 한정되는 것은 아니다. 여기에서 메인 매니폴드(140)와 버퍼 매니폴드(150)의 길이는 장변의 길이를 의미한다. 메인 매니폴드(140)는 버퍼 매니폴드(150)보다 다이 블록(120)의 선단부에 슬롯(S)과 연통되는 토출구(P) 측으로 가깝게 형성될 수 있다. 버퍼 매니폴드(150)에서 슬러리의 흐름이 일단 정류된 후에 메인 매니폴드(140)를 통해 토출구(P) 쪽으로 토출될 수 있도록, 버퍼 매니폴드(150)보다 메인 매니폴드(140)가 토출구(P) 쪽에 가깝게 형성됨이 바람직하다. Lengths L1 and L2 of the main manifold 140 and the buffer manifold 150 may be substantially the same. The lengths of the main manifold 140 and the buffer manifold 150 may be substantially equal to the maximum coating width of the upper die block 110 and the lower die block 120, but are not limited thereto. Here, the lengths of the main manifold 140 and the buffer manifold 150 mean the lengths of the long sides. The main manifold 140 may be formed closer to the discharge port P communicating with the slot S at the front end of the die block 120 than the buffer manifold 150 . After the flow of the slurry in the buffer manifold 150 is once rectified, the main manifold 140 has a discharge port P ) is preferably formed close to the side.

도면에 도시되어 있지는 않으나, 버퍼 매니폴드(150)는 외부에 설치된 코팅액 공급 챔버(미도시)와 공급관으로 연결되어 코팅액을 공급받는다. 버퍼 매니폴드(150) 내에 공급된 코팅액은 버퍼 랜드부(145)로 흘러 넘쳐 메인 매니폴드(140)로 유입된다. 메인 매니폴드(140)에 코팅액이 가득 차게 되면, 코팅액이 슬롯(S)을 따라 흐름이 유도되고 토출구(P)를 통해 외부로 토출되게 된다. 이로써, 슬롯 다이 코터(100)는 심(130)에 의해 정의되는 슬롯(S)과 연통된 토출구(P)를 통해 코팅액을 기재 상에 토출하여 도포한다. Although not shown in the drawing, the buffer manifold 150 is connected to an externally installed coating liquid supply chamber (not shown) through a supply pipe to receive the coating liquid. The coating liquid supplied into the buffer manifold 150 overflows into the buffer land portion 145 and flows into the main manifold 140 . When the main manifold 140 is filled with the coating liquid, the coating liquid is guided along the slot S and discharged to the outside through the discharge port P. Thus, the slot die coater 100 discharges and applies the coating liquid onto the substrate through the slot S defined by the shim 130 and the discharge port P communicating therewith.

이와 같이 버퍼 매니폴드(150)와 메인 매니폴드(140)를 형성하면, 버퍼 매니폴드(150)와 버퍼 랜드부(145) 사이에 혹시라도 활물질 입자나 뭉친 슬러리와 같은 부분이 존재하더라도 그 앞단에 있는 메인 매니폴드(140)로부터 토출되는 슬러리 흐름은 원활하므로 코팅 결과물에 불량이 발생하지 않으며, 메인 매니폴드(140)에 의해 코팅액은 외부로 제대로, 즉 토출구(P) 쪽으로 균일하게 토출될 수 있다. If the buffer manifold 150 and the main manifold 140 are formed in this way, even if there is a part such as active material particles or agglomerated slurry between the buffer manifold 150 and the buffer land part 145, the front end thereof Since the flow of the slurry discharged from the main manifold 140 is smooth, there is no defect in the coating result, and the coating liquid can be uniformly discharged to the outside properly, that is, toward the discharge port P by the main manifold 140 .

또한, 심(130)에는 버퍼 랜드부(145)에 대응되는 부분에 높이 조절 부분(135)이 형성되어 있다. 이러한 심(130)은 종래와 달리 유량 제어가 가능하므로 '유량 제어 심'이라고도 부를 수 있다. 심(130)은 상부 다이 블록(110)과 하부 다이 블록(120) 사이에 구비되어 슬롯(S)의 형상을 정의할 뿐 아니라, 버퍼 랜드부(145)에 대응되는 부분에 형성되어 있는 높이 조절 부분(135)을 통해 코팅액의 유량을 제어할 수가 있다는 점에서 종래의 심(예를 들면 도 1의 30)과 차별화된다. In addition, the shim 130 has a height adjusting portion 135 formed at a portion corresponding to the buffer land portion 145 . This shim 130 can also be called a 'flow control shim' because it is possible to control the flow unlike the prior art. The shim 130 is provided between the upper die block 110 and the lower die block 120 to define the shape of the slot S and to adjust the height formed in a portion corresponding to the buffer land portion 145. It is differentiated from a conventional shim (for example, 30 in FIG. 1 ) in that the flow rate of the coating liquid can be controlled through the portion 135 .

종래기술에서도 언급하였듯, 기본적으로 슬롯 다이 코터는 코팅액의 주입 방향이 다이 블록의 중심부이기 때문에 중심부의 액상 도포량이 사이드부보다 커지는 유량 편차가 발생하며, 그로 인해 폭 방향으로 불균일한 코팅 프로파일을 가지게 된다. 본 발명의 슬롯 다이 코터(100)는 이러한 유량 편차를 줄이기 위한 설계로서 버퍼 매니폴드(150)와 메인 매니폴드(140), 그리고 심(130)을 포함하는 것이다. As mentioned in the prior art, since the injection direction of the coating liquid in the slot die coater is basically the center of the die block, a flow rate deviation occurs in which the amount of liquid applied in the center is larger than that of the side areas, resulting in a non-uniform coating profile in the width direction. do. The slot die coater 100 of the present invention is designed to reduce such a flow rate deviation and includes a buffer manifold 150, a main manifold 140, and a shim 130.

버퍼 매니폴드(150) 내에 공급된 코팅액은 버퍼 매니폴드(150)를 통해 폭 방향으로 퍼지게 되고 버퍼 랜드부(145)로 흘러 넘쳐 메인 매니폴드(140)로 유입된다. 버퍼 매니폴드(150)로부터의 코팅액이 곧바로 외부로 배출되는 것이 아니라 버퍼 매니폴드(150)에서 일단 정류된 후에 메인 매니폴드(140)로 유입되므로, 메인 매니폴드(140)로부터의 코팅액은 종래보다 폭 방향 유량 편차가 적어진 상태로 슬롯(S)을 따라 흐름이 유도되고 토출구(P)를 통해 외부로 토출될 수 있다. The coating liquid supplied into the buffer manifold 150 spreads in the width direction through the buffer manifold 150 and overflows into the buffer land portion 145 to flow into the main manifold 140 . Since the coating liquid from the buffer manifold 150 is not immediately discharged to the outside, but flows into the main manifold 140 after being once rectified in the buffer manifold 150, the coating liquid from the main manifold 140 is more The flow may be induced along the slot (S) and discharged to the outside through the discharge port (P) in a state in which the flow rate deviation in the width direction is reduced.

특히, 폭 방향으로 균일한 코팅을 위해서는 다이 블록(110, 120)이 변형되지 않는 압력 내에서 다이 블록(110, 120) 내부에 걸리는 압력이 클수록 좋다. 매니폴드(140, 150) 내부에 걸리는 압력에 의해서 폭 방향으로 코팅액이 균일하게 퍼지면 균일하게 토출될 수 있다. 이러한 관점에서 볼 때, 토출구(P)에 가까운 메인 매니폴드(140)의 내부에 걸리는 압력이 클수록 보다 균일한 코팅을 할 수 있기 때문에, 메인 매니폴드(140)에서 토출 방향에 수직인 단면적은 버퍼 매니폴드(150)에서 토출 방향에 수직인 단면적보다 크지 않게 구성되는 편이 바람직하다. 즉, 메인 매니폴드(140)의 단면적이 버퍼 매니폴드(150)의 단면적과 같거나 더 작게 구성되는 편이 좋다. 그러므로, 버퍼 매니폴드(150)의 너비(W2)는 메인 매니폴드(140)의 너비(W1)보다 크거나 동일할 수 있다(너비는 장변과 장변 사이의 단변 길이를 가리킴, W2≥W1). 그리고, 버퍼 매니폴드(150)의 바닥이 메인 매니폴드(140)의 바닥보다 깊거나 동일할 수 있다. 여기서 깊이는 하부 다이 블록(120)의 상면으로부터 들어간 정도를 나타낸다.In particular, for uniform coating in the width direction, the greater the pressure applied to the inside of the die blocks 110 and 120 within the pressure at which the die blocks 110 and 120 are not deformed, the better. When the coating liquid is uniformly spread in the width direction by the pressure applied inside the manifolds 140 and 150, it can be uniformly discharged. From this point of view, since the greater the pressure applied to the inside of the main manifold 140 close to the discharge port P, the more uniform coating can be performed, so the cross-sectional area perpendicular to the discharge direction in the main manifold 140 is It is preferable that the cross-sectional area of the manifold 150 is not larger than the cross-sectional area perpendicular to the discharge direction. That is, it is preferable that the sectional area of the main manifold 140 is equal to or smaller than that of the buffer manifold 150 . Therefore, the width W2 of the buffer manifold 150 may be greater than or equal to the width W1 of the main manifold 140 (the width refers to the length of the short side between the long side and the long side, W2≥W1). Also, the bottom of the buffer manifold 150 may be deeper than or equal to the bottom of the main manifold 140 . Here, the depth represents the degree of ingress from the upper surface of the lower die block 120 .

버퍼 랜드부(145)는 하부 다이 블록(120)의 상면으로부터 안으로 들어가 있다. 버퍼 랜드부(145)는 메인 매니폴드(140)의 바닥보다 얕고 버퍼 매니폴드(150)의 바닥보다 얕다. 예를 들어 메인 매니폴드(140)의 바닥 깊이가 h1이고, 버퍼 랜드부(145)의 깊이가 h2, 버퍼 매니폴드(150)의 바닥 깊이가 h3라고 하면, h3≥h1>h2인 관계에 있을 수 있다. The buffer land portion 145 is recessed from the upper surface of the lower die block 120 . The buffer land portion 145 is shallower than the bottom of the main manifold 140 and shallower than the bottom of the buffer manifold 150 . For example, if the bottom depth of the main manifold 140 is h1, the depth of the buffer land portion 145 is h2, and the bottom depth of the buffer manifold 150 is h3, then h3≥h1>h2 can

버퍼 매니폴드(150)의 뒤쪽에서 상부 다이 블록(110)의 하면과 심(130)의 상면이 서로 틈새 없이 결합하고 하부 다이 블록(120)의 상면과 심(130)의 하면이 서로 틈새없이 결합할 수 있다. 메인 매니폴드(140)의 앞쪽에서도 상부 다이 블록(110)의 하면과 심(130)의 상면이 서로 틈새 없이 결합하고 하부 다이 블록(120)의 상면과 심(130)의 하면이 서로 틈새없이 결합할 수 있다. 이를 통해 코팅액은 심(130)에 의해 정의된 슬롯(S) 안에서만 유동하게 된다. At the rear of the buffer manifold 150, the lower surface of the upper die block 110 and the upper surface of the shim 130 are coupled to each other without a gap, and the upper surface of the lower die block 120 and the lower surface of the shim 130 are coupled to each other without a gap. can do. Even in front of the main manifold 140, the lower surface of the upper die block 110 and the upper surface of the shim 130 are coupled to each other without a gap, and the upper surface of the lower die block 120 and the lower surface of the shim 130 are coupled to each other without a gap. can do. Through this, the coating liquid flows only in the slot S defined by the shim 130 .

이와 같이 본 발명은 버퍼 매니폴드(150)와 버퍼 랜드부(145)를 가지는 2단 구조를 가지고 있다. 심(130) 결합 후 버퍼 랜드부(145)의 높이(d2)는 유량 제어 심(130)의 랜드부 높이 조절 부분(135)의 높이(d1)로 결정된다. 랜드부 높이 조절 부분(135)의 높이(d1)는 심(130)의 하면에서부터 돌출된 정도를 가리킨다. 버퍼 랜드부(145)의 높이(d2)는 높이 조절 부분(135)에서 버퍼 랜드부(145)를 향해 가장 돌출된 면과 버퍼 랜드부(145) 사이의 공간의 높이를 가리킨다. 이러한 공간을 통하여 코팅액이 버퍼 매니폴드(150)로부터 메인 매니폴드(140)로 유입되고, 그 유입량을 제어할 수 있도록 버퍼 랜드부(145)의 높이(d2)를 조절할 수가 있다. As such, the present invention has a two-stage structure having a buffer manifold 150 and a buffer land portion 145. After the shim 130 is coupled, the height d2 of the buffer land portion 145 is determined by the height d1 of the land portion height adjusting part 135 of the flow control shim 130 . The height d1 of the land portion height adjusting part 135 indicates the degree of protrusion from the lower surface of the shim 130 . The height d2 of the buffer land portion 145 refers to the height of the space between the buffer land portion 145 and the most protruding surface of the height adjusting portion 135 toward the buffer land portion 145 . The coating liquid flows from the buffer manifold 150 to the main manifold 140 through this space, and the height d2 of the buffer land part 145 can be adjusted to control the inflow amount.

버퍼 랜드부(145)의 높이(d2)는 버퍼 랜드부(145)의 깊이(h2)에서 랜드부 높이 조절 부분(135)의 높이(d1)를 뺀 값이 된다. 폭 방향으로 유량을 제어하고 싶은 정도에 따라서 버퍼 랜드부(145)의 높이(d2)를 조절할 수 있다. 버퍼 랜드부(145)의 높이(d2)가 커지면 높이 조절 부분(135)의 표면과 버퍼 랜드부(145) 사이의 공간이 커지고 이 공간을 통해 흐르는 코팅액 유량은 많아지며 상대적으로 높이 조절 부분(135) 양 옆으로의 유량은 줄어든다. 반대로, 버퍼 랜드부(145)의 높이(d2)가 작아지면 높이 조절 부분(135)의 표면과 버퍼 랜드부(145) 사이의 공간이 작아지고 이 공간을 통해 흐르는 코팅액 유량은 적어지며 상대적으로 높이 조절 부분(135) 양 옆으로의 유량은 커진다. 유량을 조절하고자 하는 정도에 따라 버퍼 랜드부(145)의 깊이(h2)는 고정하고 높이 조절 부분(135)의 높이(d1)를 변화시켜 조절할 수 있다. 즉, 버퍼 랜드부(145)의 깊이(h2)가 고정된 하나의 하부 다이 블록(120)에 대하여 높이 조절 부분(135)의 높이(d1)가 다른 다양한 심(130)을 교체 적용하여 코팅액의 특성 및 코팅층의 품질에 맞게 공정 운용을 할 수가 있다. The height d2 of the buffer land part 145 is a value obtained by subtracting the height d1 of the land part height adjusting part 135 from the depth h2 of the buffer land part 145 . The height d2 of the buffer land part 145 can be adjusted according to the desired degree of control of the flow rate in the width direction. When the height d2 of the buffer land portion 145 increases, the space between the surface of the height adjusting portion 135 and the buffer land portion 145 increases, and the flow rate of the coating liquid flowing through this space increases, and the height adjusting portion 135 ), the flow rate on both sides is reduced. Conversely, when the height d2 of the buffer land portion 145 decreases, the space between the surface of the height adjusting portion 135 and the buffer land portion 145 decreases, the flow rate of the coating liquid flowing through this space decreases, and the relatively high The flow rate to both sides of the regulating part 135 is increased. The depth h2 of the buffer land part 145 may be fixed and the height d1 of the height adjusting part 135 may be changed according to the degree to which the flow rate is to be adjusted. That is, various shims 130 having different heights d1 of the height adjusting part 135 are alternately applied to one lower die block 120 in which the depth h2 of the buffer land part 145 is fixed, thereby increasing the coating liquid. It is possible to operate the process according to the characteristics and quality of the coating layer.

일반적으로 전극 활물질 슬러리와 같은 코팅액에 적용되는 질량 유량은 밀도와 속도와 단면적의 곱으로 계산할 수 있으므로, 단면적을 감소시키면 질량 유량이 감소하고, 단면적을 증가시키면 질량 유량이 증가한다. 단면적을 감소시키는 방법은 코팅액이 지나가는 버퍼 랜드부(145)의 높이(d2)를 감소시키는 것이고, 단면적을 증가시키는 방법은 코팅액이 지나가는 버퍼 랜드부(145)의 높이(d2)를 증가시키는 것이다. 버퍼 랜드부(145)의 깊이(h2)가 고정되어 있으므로, 버퍼 랜드부(145)의 높이(d2)를 감소시키는 방법은 심(130)의 높이 조절 부분(135)의 높이(d1)를 증가시키는 것이다. 즉, 유량 감소가 많이 필요한 부분의 높이 조절 부분(135)을 좀 더 두껍게 형성하는 것이다. 반대로, 버퍼 랜드부(145)의 높이(d2)를 증가시키는 방법은 높이 조절 부분(135)의 높이(d1)를 감소시키는 것이다. 즉, 유량 감소가 필요하지만 적게 필요한 부분은 높이 조절 부분(135)을 포함하더라도 좀 더 얇게 높이 조절 부분(135)을 형성하는 것이다. In general, since the mass flow rate applied to a coating liquid such as an electrode active material slurry can be calculated as the product of density, speed, and cross-sectional area, mass flow rate decreases when the cross-sectional area is decreased, and mass flow rate increases when the cross-sectional area is increased. A method of reducing the cross-sectional area is to reduce the height d2 of the buffer land portion 145 through which the coating liquid passes, and a method of increasing the cross-sectional area is to increase the height d2 of the buffer land portion 145 through which the coating liquid passes. Since the depth h2 of the buffer land portion 145 is fixed, the method of reducing the height d2 of the buffer land portion 145 increases the height d1 of the height adjusting portion 135 of the shim 130. is to do That is, the height adjustment portion 135 of the portion requiring a large flow rate reduction is formed thicker. Conversely, a method of increasing the height d2 of the buffer land part 145 is to decrease the height d1 of the height adjusting part 135 . That is, although a reduction in the flow rate is required, the required part is to form the height adjusting portion 135 thinner even if the height adjusting portion 135 is included.

심(130)의 다양한 예는 도 4, 도 6, 도 8, 도 10 및 도 12의 저면 사시도로 나타내었다. 그러나 심(130)의 형상이 반드시 여기에 개시된 것에 한정되는 것은 아니다.Various examples of shims 130 are shown in bottom perspective views in FIGS. 4, 6, 8, 10 and 12 . However, the shape of the shim 130 is not necessarily limited to that disclosed herein.

심(130)은 토출구(P)가 형성되는 영역을 제외하고는, 상부 다이 블록(110)과 하부 다이 블록(120)의 틈새로 코팅액이 누출되지 않도록 하는 가스켓(gasket)으로서의 기능을 겸함으로 밀봉성을 갖는 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 심(130)은 코팅폭을 변경하기 위하여 2개의 다이 블록(110, 120) 사이에 포함될 수 있다. 심(130)은 플라스틱제 또는 금속제일 수 있지만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 심(130)은 예를 들어 테플론, 폴리에스테르 등의 수지 시트, 또는 구리, 알루미늄 등의 금속 시트일 수 있다. 심(130)은 예를 들면 나사를 통해 2개의 다이 블록(110, 120) 중 적어도 어느 하나와 결합 고정될 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. The shim 130 serves as a gasket to prevent the coating liquid from leaking through the gap between the upper die block 110 and the lower die block 120, except for the area where the discharge port P is formed, thereby sealing the seal. It is preferable to be made of a material having a property. A shim 130 may be included between the two die blocks 110 and 120 to change the coating width. Shim 130 may be made of plastic or metal, but the present invention is not limited thereto. The core 130 may be, for example, a resin sheet such as Teflon or polyester, or a metal sheet such as copper or aluminum. The shim 130 may be coupled and fixed to at least one of the two die blocks 110 and 120 through, for example, a screw, but the present invention is not limited thereto.

도 4, 도 6, 도 10 및 도 12에서, 심(130)은 기재 상에 도포되는 코팅층의 코팅폭을 결정하도록 일 영역이 절개되어 개방부(130a)를 구비한다. 심(130)은 상부 다이 블록(110)과 하부 다이 블록(120) 각각의 대향면의 테두리 영역 중 일 측을 제외한 나머지 부분에 개재된다. 기재 위에 코팅폭이 a인 활물질층이 형성되고 활물질층의 양 옆으로는 무지부가 형성되도록 하기 위하여, 심(130)의 개방부(130a)의 폭을 a로 설계한다. In FIGS. 4, 6, 10, and 12, the shim 130 has an open portion 130a in which one area is cut to determine the coating width of the coating layer applied on the substrate. The shim 130 is interposed in the remaining portions except for one side of the edge regions of the opposite surfaces of the upper die block 110 and the lower die block 120, respectively. The width of the open portion 130a of the core 130 is designed to be a so that an active material layer having a coating width of a is formed on the substrate and uncoated areas are formed on both sides of the active material layer.

이러한 심(130)은 베이스가 되는 제1 부분(132)과 제1 부분(132)에서부터 연장되는 제2 부분(134)을 포함할 수 있다. 제1 부분(132)은 심(130)에서도 하부 다이 블록(120)의 후방부에 놓이는 부분이다. 심(130)이 상부 다이 블록(110)과 하부 다이 블록(120) 각각의 대향면의 테두리 영역 중 일 측을 제외한 나머지 부분에 개재되도록 하기 위하여, 제2 부분(134)은 적어도 2개이다. 예로 든 제2 부분(134)은 도 4, 도 6, 도 10 및 도 12에서는 2개이다. 도 8에서는 3개이다.The shim 130 may include a first part 132 serving as a base and a second part 134 extending from the first part 132 . The first part 132 is a part placed on the rear part of the lower die block 120 in the shim 130 as well. At least two second portions 134 are provided so that the shim 130 is interposed in the remaining portion except for one side of the edge areas of the opposite surfaces of the upper die block 110 and the lower die block 120, respectively. The second portion 134 exemplified is two in FIGS. 4, 6, 10 and 12 . In Fig. 8, there are three.

인접한 2개의 제2 부분(134) 사이가 개방부(130a)가 된다. 제2 부분(134)은 제1 부분(132)의 같은 측에 연결되고 동일 방향으로 연장된다. 제2 부분(134)은 심(130)에서도 하부 다이 블록(120)의 전방부를 향하도록 연장되는 부분이다. A space between two adjacent second portions 134 becomes an opening 130a. The second part 134 is connected to the same side of the first part 132 and extends in the same direction. The second portion 134 is a portion extending from the shim 130 toward the front portion of the lower die block 120 .

도 4 및 도 6에서, 제2 부분(134) 중에서 버퍼 랜드부(145)에 대응되는 부분에 높이 조절 부분(135)이 형성된다. 여기에서 제2 부분(134)은 버퍼 랜드부(145)의 일부에라도 걸쳐지는 폭으로 다소 넓게 형성이 되는 예를 들었다. 높이 조절 부분(135)은 하부 다이 블록(120)의 상면으로부터 들어가 있는 버퍼 랜드부(145) 안에 들어가게 되므로, 본 실시예에서와 같이 높이 조절 부분(135)을 구비한 심(130)은 하부 다이 블록(120)에 조립시 높이 조절 부분(135)이 버퍼 랜드부(145) 측면의 하부 다이 블록(120) 바깥쪽으로 이탈하지 않도록 하므로, 좌우 흔들림을 방지하는 위치 고정 효과도 있다. 4 and 6 , a height adjusting portion 135 is formed at a portion corresponding to the buffer land portion 145 among the second portions 134 . Here, an example in which the second portion 134 is formed to be somewhat wider with a width that spans at least a portion of the buffer land portion 145 is given. Since the height adjusting portion 135 enters the buffer land portion 145 from the upper surface of the lower die block 120, the shim 130 having the height adjusting portion 135 as in the present embodiment is When assembling to the block 120, the height adjustment part 135 prevents the buffer land part 145 from escaping to the outside of the lower die block 120 on the side, so there is a position fixing effect of preventing left and right shaking.

도 5는 도 4의 심 및 하부 다이 블록의 상면도이다. 도 4 및 도 5에서 제1 부분(132)은 버퍼 매니폴드(150)의 뒷단까지만 연장되어 있다. 버퍼 매니폴드(150)의 상면 일부는 심(130)에 의해 노출되는 것이다. 제2 부분(134)은 버퍼 매니폴드(150)의 뒷단에서부터 연장되어 있다. 5 is a top view of the shim and lower die block of FIG. 4; In FIGS. 4 and 5 , the first portion 132 extends only to the rear end of the buffer manifold 150 . A portion of the upper surface of the buffer manifold 150 is exposed by the shim 130 . The second part 134 extends from the rear end of the buffer manifold 150 .

도 7은 도 6의 심 및 하부 다이 블록의 상면도이다. 도 6 및 도 7에서 제1 부분(132)은 버퍼 매니폴드(150)를 전부 덮도록 연장되어 있다. 버퍼 매니폴드(150)의 상면은 심(130)에 의해 전부 가려진다. 제2 부분(134)은 버퍼 랜드부(145)의 뒷단에서부터 연장되어 있다. Figure 7 is a top view of the shim and lower die block of Figure 6; In FIGS. 6 and 7 , the first portion 132 extends to entirely cover the buffer manifold 150 . The upper surface of the buffer manifold 150 is completely covered by the shim 130 . The second part 134 extends from the rear end of the buffer land part 145 .

제1 부분(132)의 연장 길이에 따라 버퍼 매니폴드(150)에서 흘러넘치는 코팅액의 유량에 영향을 줄 수 있으므로 적당한 연장 길이를 선정하도록 한다. 예를 들어 제1 부분(132)의 연장 길이는 버퍼 매니폴드(150)와 버퍼 랜드부(145) 중간까지 연장되는 것일 수도 있다. 모든 경우에 있어서, 높이 조절 부분(135)은 버퍼 랜드부(145)에 대응되는 부분에 형성이 되고, 버퍼 매니폴드(150)의 앞단에서부터 메인 매니폴드(140)의 뒷단까지 연장되어 있을 수 있다. 높이 조절 부분(135)은 제2 부분(134)마다 형성되어 있을 수 있다. Since the flow rate of the coating liquid overflowing from the buffer manifold 150 may be affected according to the extension length of the first part 132, an appropriate extension length should be selected. For example, the extension length of the first part 132 may be extended to the middle between the buffer manifold 150 and the buffer land part 145 . In all cases, the height adjusting portion 135 is formed at a portion corresponding to the buffer land portion 145, and may extend from the front end of the buffer manifold 150 to the rear end of the main manifold 140. . The height adjusting portion 135 may be formed at every second portion 134 .

심(130)의 상면, 그러니까 상부 다이 블록(110)과 대면하는 면은 평평하고 심(130)의 하면, 그러니까 하부 다이 블록(120)과 대면하는 면 일부에 높이 조절 부분(135)이 돌출되어 있을 수 있다. 높이 조절 부분(135)의 표면과 버퍼 랜드부(145) 사이의 공간을 통해 코팅액이 버퍼 매니폴드(150)로부터 메인 매니폴드(140)로 유입될 수 있다. The upper surface of the shim 130, that is, the surface facing the upper die block 110, is flat, and the lower surface of the shim 130, that is, a part of the surface that faces the lower die block 120, has a height adjustment portion 135 protruding, There may be. The coating liquid may flow from the buffer manifold 150 to the main manifold 140 through the space between the surface of the height adjusting part 135 and the buffer land part 145 .

다시 도 2를 참조하여, 높이 조절 부분(135)은 버퍼 랜드부(145)의 너비(W)와 동일하거나 더 큰 너비(W')를 가질 수 있다(W≤W'). 예를 들어, 높이 조절 부분(135)의 일 측벽(135a)이 버퍼 매니폴드(150)의 앞단에 정렬되고 높이 조절 부분(135)의 타 측벽(135b)은 메인 매니폴드(140)의 뒷단에 정렬되게 한다면 높이 조절 부분(135)의 너비(W')를 버퍼 랜드부(145)의 너비(W)와 동일하게 할 수 있다. 이러한 너비 관계는 와류의 생성을 억제하고, 코팅액의 흐름을 매끄럽게 할 수 있도록 선정할 수 있다. Referring back to FIG. 2 , the height adjusting part 135 may have a width W' equal to or greater than the width W of the buffer land part 145 (W≤W'). For example, one sidewall 135a of the height adjusting portion 135 is aligned with the front end of the buffer manifold 150 and the other sidewall 135b of the height adjusting portion 135 is aligned with the rear end of the main manifold 140. If aligned, the width W' of the height adjusting portion 135 may be equal to the width W of the buffer land portion 145. This width relationship can be selected to suppress the generation of vortices and smooth the flow of the coating liquid.

도 8에서, 심(130)은 기재 상에 도포되는 코팅층의 코팅폭을 결정하도록 일 영역이 간헐적으로 절개되어 다수의 개방부(130a)를 구비하는 점이 앞서 도 4 및 도 6을 참조하여 설명한 심(130)과 다르다. 기재 위에 코팅폭이 b인 활물질층을 여러 개 형성하고 각 활물질층의 양 옆으로는 무지부가 형성되도록 하기 위하여, 심(130)의 개방부(130a)의 폭을 b로 설계한다. 도 8과 같은 심(130)을 적용시, 기재 상에 스트라이프 패턴 모양의 코팅층이 형성된다. In FIG. 8 , the shim 130 is intermittently cut in one area to determine the coating width of the coating layer applied on the substrate and has a plurality of openings 130a, which have been previously described with reference to FIGS. 4 and 6 . It is different from (130). In order to form a plurality of active material layers having a coating width of b on the substrate and to form uncoated areas on both sides of each active material layer, the width of the open portion 130a of the shim 130 is designed to be b. When the shim 130 as shown in FIG. 8 is applied, a stripe pattern-shaped coating layer is formed on the substrate.

도 9는 도 8의 심 및 하부 다이 블록의 상면도이다. 도 8 및 도 9를 함께 참조하면, 심(130)은 베이스가 되는 제1 부분(132)과 제1 부분(132)에서부터 연장되는 제2 부분(134)을 포함한다. 제1 부분(132)은 버퍼 매니폴드(150)의 뒷단까지만 연장되어 있다. 인접한 제2 부분(134) 사이가 개방부(130a)가 된다. 제2 부분(134)은 다수개이고, 본 실시예의 경우 2개의 코팅층을 형성할 수 있도록 개방부(130a)가 2개, 그러니까 제2 부분(134)은 3개이다. 3개의 코팅층을 형성할 수 있도록 개방부(130a)가 3개인 경우라면 4개의 제2 부분(134)이 필요하다는 것을 알 수 있을 것이다. 이처럼 개방부(130a)의 개수에 따라 제2 부분(134)의 개수는 달라진다. 9 is a top view of the shim and lower die block of FIG. 8; Referring to FIGS. 8 and 9 together, the shim 130 includes a first portion 132 serving as a base and a second portion 134 extending from the first portion 132 . The first portion 132 extends only to the rear end of the buffer manifold 150 . A space between the adjacent second portions 134 becomes an open portion 130a. The second portion 134 is plural, and in the case of the present embodiment, there are two openings 130a, that is, three second portions 134, so that two coating layers can be formed. It will be appreciated that if the number of openings 130a is 3 to form 3 coating layers, 4 second parts 134 are required. As such, the number of second parts 134 varies according to the number of openings 130a.

제2 부분(134)은 제1 부분(132)의 같은 측에 연결되고 동일 방향으로 연장된다. 제2 부분(134) 중에서 버퍼 랜드부(145)에 대응되는 부분에 높이 조절 부분(135)이 형성될 수 있다. 특히 이 때, 도 4 및 도 6을 참조하여 설명한 심(130)의 실시예에서와 다르게 높이 조절 부분(135)은 가운데에 형성되어 있는 제2 부분(134)에만 형성될 수 있다. 양 사이드에 형성된 제2 부분(134)은 버퍼 랜드부(145)에 걸쳐지지 않는 폭으로 형성이 되는 예를 들었다. 그밖에 심(130)에 관한 설명은 앞서 설명한 것이 동일하게 적용될 수 있다. The second part 134 is connected to the same side of the first part 132 and extends in the same direction. A height adjusting portion 135 may be formed at a portion of the second portion 134 corresponding to the buffer land portion 145 . In particular, unlike the embodiment of the shim 130 described with reference to FIGS. 4 and 6 , the height adjusting portion 135 may be formed only on the second portion 134 formed in the center. For example, the second part 134 formed on both sides is formed with a width that does not span the buffer land part 145 . In addition, the description of the shim 130 may be applied in the same manner as described above.

슬롯 다이 코터(100)는 코팅액의 주입 방향이 2개의 다이 블록(110, 120)의 중심부이기 때문에 중심부의 액상 도포량이 사이드부보다 커질 수 있다. 그러므로 중심부의 액상 도포량을 사이드부보다 작거나 같게 하기 위하여 가운데에 형성되어 있는 제2 부분(134)에만 높이 조절 부분(135)을 포함하도록 하고, 양 사이드에 위치하는 제2 부분(134)에는 높이 조절 부분(135)을 형성하지 않아 유량을 제어하는 것이다. 이와 같이 함으로써, 폭 방향으로 균일한 코팅 프로파일을 가지는 코팅층을 형성할 수 있게 된다. 높이 조절 부분(135)의 높이(d1)를 증가시킬수록 중심부에서의 유량 감소가 많이 된다. 유량 조절이 필요한 정도에 따라 높이 조절 부분(135)의 높이(d1)를 변화시킬 수 있다. Since the injection direction of the coating liquid in the slot die coater 100 is the center of the two die blocks 110 and 120, the amount of liquid applied in the center can be greater than that of the side. Therefore, in order to make the amount of liquid applied in the center less than or equal to that of the side portions, the height adjusting portion 135 is included only in the second portion 134 formed in the center, and the second portion 134 located on both sides has a height It is to control the flow rate without forming the regulating portion 135 . By doing this, it is possible to form a coating layer having a uniform coating profile in the width direction. As the height d1 of the height adjusting part 135 increases, the flow rate at the center decreases more. The height d1 of the height adjusting part 135 may be changed according to the degree to which the flow rate needs to be adjusted.

도 10 및 도 12에서, 심(130)은 버퍼 랜드부(145)와 대응되는 위치에 제2 부분(134)을 가로질러 연결하는 제3 부분(136)을 더 포함한다. 본 실시예에서 높이 조절 부분(135)은 제3 부분(136)의 하면에 형성되어 있다. 슬롯 다이 코터(100)의 중심부의 액상 도포량을 사이드부보다 작거나 같게 하기 위하여, 높이 조절 부분(135)은 제3 부분(134)의 가운데가 제일 큰 높이를 갖도록 형성되어 있는 것이 바람직하다. 10 and 12 , the shim 130 further includes a third portion 136 crossing the second portion 134 and connecting the second portion 134 at a position corresponding to the buffer land portion 145 . In this embodiment, the height adjustment part 135 is formed on the lower surface of the third part 136 . In order to make the amount of liquid applied at the center of the slot die coater 100 smaller than or equal to that of the side portions, the height adjusting portion 135 is preferably formed such that the center of the third portion 134 has the highest height.

도 11은 도 10의 심 및 하부 다이 블록의 상면도이다. 도 11에서와 같이, 심(130)은 버퍼 매니폴드(150)와 메인 매니폴드(140)를 가리지 않도록 하는 크기로 제1 부분(132)과 제2 부분(134)과 제3 부분(136)을 포함할 수 있다. 그밖에 심(130)에 관한 설명은 앞서 설명한 것이 동일하게 적용될 수 있다. 11 is a top view of the shim and lower die block of FIG. 10; As shown in FIG. 11, the shim 130 is sized so as not to cover the buffer manifold 150 and the main manifold 140, and the first part 132, the second part 134, and the third part 136 can include In addition, the description of the shim 130 may be applied in the same manner as described above.

도 12에서, 높이 조절 부분(135)은 제3 부분(136)의 가운데를 기준으로 좌우 높이 조절 부분(135)이 대칭적으로 형성되어 있다. 이와 같이 함으로써, 폭 방향으로 균일한 코팅 프로파일을 가지는 코팅층을 형성할 수 있게 된다. In FIG. 12 , the height adjusting portion 135 is formed symmetrically with left and right height adjusting portions 135 based on the center of the third portion 136 . By doing this, it is possible to form a coating layer having a uniform coating profile in the width direction.

높이 조절 부분(135)의 높이(d1)를 증가시킬수록 중심부에서의 유량 감소가 많이 된다. 유량 조절이 필요한 정도에 따라 높이 조절 부분(135)의 높이(d1)를 변화시킬 수 있다. 예를 들어, 도 12에 도시한 바와 같이 높이 조절 부분(135)은 제3 부분(136)의 가운데에서 좌우로 멀어지는 방향으로 높이가 단계적으로 낮아지게 형성되어 있을 수 있다. 이를 통해 유량 집중이 될 수 있는 중심부에서는 유량 감소를 많이 하고 중심부의 양 옆 쪽으로는 유량 감소를 단계적으로 줄여 폭 방향 유량 편차를 더욱 줄일 수 있다. As the height d1 of the height adjusting part 135 increases, the flow rate at the center decreases more. The height d1 of the height adjusting part 135 may be changed according to the degree to which the flow rate needs to be adjusted. For example, as shown in FIG. 12 , the height adjusting part 135 may be formed so that the height of the third part 136 is gradually lowered in a direction away from the center of the third part 136 in left and right directions. Through this, it is possible to further reduce the flow rate deviation in the width direction by increasing the flow rate at the center where the flow rate can be concentrated and gradually reducing the flow rate decrease on both sides of the center.

이상 설명한 슬롯 다이 코터(100) 및 그 변형예들에 의하면, 회전 가능하게 마련되는 코팅 롤(미도시)을 슬롯 다이 코터(100)의 전방에 배치하고, 상기 코팅 롤을 회전시킴으로써 코팅될 기재를 주행시키면서, 코팅액을 토출해 연속적으로 상기 기재의 표면에 접촉시켜 도포할 수가 있다. 또는 코팅액의 공급 및 중단을 번갈아 수행하여 기재 상에 간헐적으로 패턴 코팅을 형성할 수도 있다. According to the above-described slot die coater 100 and its modifications, a rotatably provided coating roll (not shown) is disposed in front of the slot die coater 100, and the substrate to be coated is formed by rotating the coating roll. While running, the coating liquid can be discharged and applied by continuously contacting the surface of the substrate. Alternatively, the pattern coating may be intermittently formed on the substrate by alternately supplying and stopping the coating liquid.

예를 들어, 본 발명의 슬롯 다이 코터(100)를 이용하여 양극 활물질 슬러리를 코팅함으로써 이차전지의 양극 제조에 적용될 수 있다. 양극은 집전체 및 상기 집전체의 표면에 형성된 양극 활물질층을 포함한다. 집전체는 Al, Cu, 등 전기 전도성을 나타내는 것으로서 이차전지 분야에서 공지된 집전체 전극의 극성에 따라 적절한 것을 사용할 수 있다. 상기 양극 활물질층은 복수의 양극 활물질 입자, 도전재 및 바인더 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 양극은 전기화학적 특성의 보완이나 개선의 목적으로 다양한 첨가제를 더 포함할 수 있다. For example, by coating the cathode active material slurry using the slot die coater 100 of the present invention, it can be applied to manufacturing a cathode of a secondary battery. The cathode includes a current collector and a cathode active material layer formed on a surface of the current collector. The current collector, such as Al or Cu, exhibits electrical conductivity, and may be appropriately used according to the polarity of current collector electrodes known in the field of secondary batteries. The cathode active material layer may further include at least one of a plurality of cathode active material particles, a conductive material, and a binder. In addition, the positive electrode may further include various additives for the purpose of supplementing or improving electrochemical properties.

활물질은 리튬 이온 이차 전지의 양극 활물질로 사용될 수 있는 것이면 특정한 성분으로 한정되는 것은 아니다. 이의 비제한적인 예로는 리튬 망간복합 산화물(LiMn₂O₄, LiMnO₂ 등), 리튬 코발트 산화물(LiCoO₂), 리튬 니켈 산화물(LiNiO₂) 등의 층상 화합물이나 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 화합물; 화학식 Li_1+xMn_2-xO₄ (여기서, x 는 0 ~ 0.33 임), LiMnO₃, LiMn₂O₃, LiMnO₂ 등의 리튬 망간 산화물; 리튬 동 산화물(Li₂CuO₂); LiV₃O₈, LiV₃O₄, V₂O₅, Cu₂V₂O₇ 등의 바나듐 산화물; 화학식 LiNi_1-xM_xO₂ (여기서, M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B 또는 Ga 이고, x = 0.01 ~ 0.3 임)으로 표현되는 Ni 사이트형 리튬 니켈 산화물; 화학식 LiMn_2-xM_xO₂ (여기서, M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn 또는 Ta 이고, x = 0.01 ~ 0.1 임) 또는 Li₂Mn₃MO₈ (여기서, M = Fe, Co, Ni, Cu 또는 Zn 임)으로 표현되는 리튬 망간 복합 산화물; 화학식의 Li 일부가 알칼리토금속 이온으로 치환된 LiMn₂O₄; 디설파이드 화합물; Fe₂(MoO₄)₃ 중 1종 또는 2종 이상의 혼합물을 포함할 수 있다. 본 발명에 있어서, 상기 양극은 고체 전해질 재료로 고분자계 고체 전해질, 산화물계 고체 전해질 및 황화물계 고체 전해질 중 하나 이상을 포함할 수 있다.The active material is not limited to a specific component as long as it can be used as a cathode active material of a lithium ion secondary battery. Non-limiting examples thereof include layered compounds such as lithium manganese composite oxides (LiMn ₂ O ₄ , LiMnO _{2 ,} etc.), lithium cobalt oxide (LiCoO ₂ ), lithium nickel oxide (LiNiO ₂ ), or substituted with one or more transition metals. compound; lithium manganese oxides such as Li _1+x Mn _2-x O ₄ (where x is 0 to 0.33), LiMnO ₃ , LiMn ₂ O ₃ , LiMnO ₂ ; lithium copper oxide (Li ₂ CuO ₂ ); vanadium oxides such as LiV ₃ O ₈ , LiV ₃ O ₄ , V ₂ O ₅ , and Cu ₂ V ₂ O ₇ ; Ni site type lithium nickel oxide represented by the formula LiNi _1-x M _x O ₂ , where M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B or Ga, and x = 0.01 to 0.3; Formula LiMn _2-x M _x O ₂ where M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn or Ta and x = 0.01 to 0.1 or Li ₂ Mn ₃ MO ₈ where M = Fe, Co, Ni, Cu or Zn) lithium manganese composite oxide; LiMn ₂ O ₄ in which Li part of the formula is substituted with an alkaline earth metal ion; disulfide compounds; Fe ₂ (MoO ₄ ) ₃ may include one type or a mixture of two or more types. In the present invention, the positive electrode may include at least one of a polymer-based solid electrolyte, an oxide-based solid electrolyte, and a sulfide-based solid electrolyte as a solid electrolyte material.

도전재는 통상적으로 활물질을 포함한 혼합물 전체 중량을 기준으로 1wt% 내지 20wt%로 첨가될 수 있다. 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 휘스커; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물을 포함할 수 있다. The conductive material may be typically added in an amount of 1 wt% to 20 wt% based on the total weight of the mixture including the active material. The conductive material is not particularly limited as long as it has conductivity without causing chemical change in the battery, and examples thereof include 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 whiskers such as zinc oxide and potassium titanate; conductive metal oxides such as titanium oxide; It may include one or a mixture of two or more selected from conductive materials such as polyphenylene derivatives.

상기 바인더는 활물질과 도전재 등의 결합 및 집전체에 대한 결합에 조력하는 성분이면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 폴리불화비닐리덴 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 모노머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 부타디엔 고무, 불소 고무, 다양한 공중합체 등을 들 수 있다. 상기 바인더는 통상적으로 전극층 100wt% 대비 1wt% 내지 30wt%, 또는 1wt% 내지 10wt%의 범위로 포함될 수 있다. The binder is not particularly limited as long as it is a component that assists in the binding of the active material and the conductive material and the binding to the current collector. For example, polyvinylidene fluoride polyvinyl alcohol, carboxymethylcellulose (CMC), starch, hydroxy Propylcellulose, regenerated cellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoroethylene, polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene-diene monomer (EPDM), sulfonated EPDM, styrene butadiene rubber, fluororubber, various copolymers etc. can be mentioned. The binder may be typically included in the range of 1wt% to 30wt%, or 1wt% to 10wt% compared to 100wt% of the electrode layer.

본 발명의 슬롯 다이 코터(100)를 이용하여 음극 활물질 슬러리를 코팅함으로써 이차전지의 음극 제조에 적용될 수도 있다. 상기 음극은 집전체 및 상기 집전체의 표면에 형성된 음극 활물질층을 포함한다. 상기 음극 활물질층은 복수의 음극 활물질 입자, 도전재 및 바인더 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 음극은 전기화학적 특성의 보완이나 개선의 목적으로 다양한 첨가제를 더 포함할 수 있다. By coating the negative electrode active material slurry using the slot die coater 100 of the present invention, it may be applied to manufacturing a negative electrode of a secondary battery. The negative electrode includes a current collector and a negative active material layer formed on a surface of the current collector. The anode active material layer may further include at least one of a plurality of anode active material particles, a conductive material, and a binder. In addition, the negative electrode may further include various additives for the purpose of supplementing or improving electrochemical properties.

상기 음극 활물질은 흑연, 비정질 탄소, 다이아몬드상 탄소, 풀러렌, 탄소 나노튜브, 탄소나노 혼 등의 탄소 재료나 리튬 금속 재료, 실리콘이나 주석 등의 합금계 재료, Nb₂O₅, Li₅Ti₄O₁₂, TiO₂ 등의 산화물계 재료, 혹은 이들의 복합물을 이 용할 수 있다. 음극에 대해서 도전재, 바인더 및 집전체에 대해서는 양극에 대해 기재한 내용을 참조할 수 있다. The anode active material is a carbon material such as graphite, amorphous carbon, diamond-like carbon, fullerene, carbon nanotube, or carbon nanohorn, a lithium metal material, an alloy material such as silicon or tin, Nb ₂ O ₅ , Li ₅ Ti ₄ O Oxide-based materials such as ₁₂ and TiO ₂ , or composites thereof can be used. For the negative electrode, the conductive material, the binder, and the current collector may refer to the contents described for the positive electrode.

이러한 양극 활물질이나 음극 활물질을 포함하는 활물질 슬러리는 점도가 매우 높다. 예를 들어 점도는 1000 cps 이상일 수 있다. 이차전지 전극을 형성하기 위한 용도의 활물질 슬러리의 점도는 2000 cps 내지 30000 cps일 수도 있다. 예를 들어 음극 활물질 슬러리는 점도가 2000 cps 내지 4000 cps 일 수 있다. 양극 활물질 슬러리는 점도가 8000 cps 내지 30000 cps 일 수 있다. 점도 1000 cps 이상의 코팅액을 코팅할 수 있어야 하는 것이므로 본 발명의 슬롯 다이 코터(100)는 이보다 낮은 점도의 코팅액, 예를 들면 사진 감광 유제액, 자성액, 반사 방지나 방현성 등을 부여하는 액, 시야각 확대 효과를 부여하는 액, 컬러 필터용 안료액 등 보통의 수지액을 도포하는 장치 구조와는 차이가 있고 그것을 변경하여 도달할 수 있는 장치가 아니다. 본 발명의 슬롯 다이 코터(100)는 예를 들어 평균 입경이 10㎛ 내외의 입자 크기를 가지는 활물질을 포함할 수도 있는 활물질 슬러리를 도포하기 위한 것이므로, 이러한 크기의 입자를 포함하지 않는 다른 코팅액을 도포하는 장치 구조와도 차이가 있고 그것을 변경하여 도달할 수 있는 장치가 아니다. 본 발명의 슬롯 다이 코터(100)는 전극 제조용 코터로 최적화되어 있다. An active material slurry containing such a positive active material or negative active material has a very high viscosity. For example, the viscosity may be 1000 cps or more. The viscosity of the active material slurry for forming a secondary battery electrode may be 2000 cps to 30000 cps. For example, the negative electrode active material slurry may have a viscosity of 2000 cps to 4000 cps. The positive electrode active material slurry may have a viscosity of 8000 cps to 30000 cps. Since it is necessary to be able to coat a coating liquid having a viscosity of 1000 cps or more, the slot die coater 100 of the present invention is a coating liquid having a lower viscosity than this, for example, a photosensitive emulsion liquid, a magnetic liquid, a liquid that imparts antireflection or antiglare properties, It is different from the structure of devices that apply ordinary resin liquids, such as liquids that give a viewing angle enlargement effect and pigment liquids for color filters, and are not devices that can be reached by changing them. The slot die coater 100 of the present invention is for applying an active material slurry that may contain an active material having a particle size of, for example, an average particle size of around 10 μm, so that other coating liquids that do not contain particles of this size are applied There is also a difference in the structure of the device that does it, and it is not a device that can be reached by changing it. The slot die coater 100 of the present invention is optimized as a coater for electrode manufacturing.

한편, 슬롯 다이 코터(100)는 코팅액인 전극 활물질 슬러리를 토출하는 방향을 거의 수평으로 해 설치되어 있다(거의 : ± 5도). 하지만 여기서 예로 든 형태로 한정되어야 하는 것은 아니며, 예컨대, 전극 활물질 슬러리를 토출하는 방향을 위로 해 중력 반대 방향으로 토출하는 수직 다이로 구성할 수도 있다. 또한, 슬롯 다이 코터(100)는 1개의 슬롯(S)을 가지는 경우를 설명하였으나, 다이 블록을 3개 이상 포함시켜 2개의 다이 블록마다 슬롯을 형성함으로써 슬롯이 2개 이상인 슬롯 다이 코터로도 구현할 수 있다. 이 때 각 슬롯에 본 발명에서 설명한 유량 제어 심이 구비되어야 함을 알 수 있을 것이다. On the other hand, the slot die coater 100 is installed so that the direction of discharging the electrode active material slurry, which is the coating liquid, is substantially horizontal (approximately: ± 5 degrees). However, it is not necessarily limited to the form exemplified here, and for example, it may be configured as a vertical die that discharges the electrode active material slurry in the opposite direction of gravity with the direction of discharging the electrode active material slurry upward. In addition, although the case where the slot die coater 100 has one slot (S) has been described, it can be implemented as a slot die coater having two or more slots by including three or more die blocks and forming slots for every two die blocks. can At this time, it will be appreciated that each slot should be provided with a flow control shim as described in the present invention.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.Although the present invention has been described above with limited examples and drawings, the present invention is not limited thereto and will be described below and the technical spirit of the present invention by those skilled in the art to which the present invention belongs. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalence of the claims.

100: 슬롯 다이 코터 110: 상부 다이 블록
120: 하부 다이 블록 130: 심
132: 제1 부분 134: 제2 부분
135: 높이 조절 부분 136: 제3 부분
140: 메인 매니폴드 145: 버퍼 랜드부
150: 버퍼 매니폴드100: slot die coater 110: upper die block
120: lower die block 130: shim
132 first part 134 second part
135: height adjustment part 136: third part
140: main manifold 145: buffer land unit
150: buffer manifold

Claims

an upper die block and a lower die block;
a shim provided between the upper die block and the lower die block to form a slot;
a main manifold provided in the lower die block and communicating with the slot as a recessed chamber accommodating a coating liquid; and
A buffer manifold provided in the lower die block and forming a buffer land portion between the main manifold and the main manifold;
A slot die coater, characterized in that the shim has a height adjusting portion formed at a portion corresponding to the buffer land portion.

The slot die coater according to claim 1, wherein the main manifold is formed closer to the discharge port communicating with the slot at the front end of the die block than the buffer manifold.

The slot die coater according to claim 1, wherein the buffer land portion is shallower than a bottom of the main manifold and shallower than a bottom of the buffer manifold.

The slot die coater according to claim 3, wherein the bottom of the buffer manifold is deeper than or the same depth as the bottom of the main manifold.

The slot die coater according to claim 3, wherein the width of the buffer manifold is greater than or equal to the width of the main manifold.

The method of claim 2, wherein the lower surface of the upper die block and the upper surface of the shim are coupled to each other without a gap between the rear of the buffer manifold and the front of the main manifold, and the upper surface of the lower die block and the lower surface of the shim have no gap between each other. Slot die coater, characterized in that the coupling.

The slot die coater according to claim 6, wherein the coating liquid flows from the buffer manifold to the main manifold through a space between the surface of the height adjusting part and the buffer land part.

The slot die coater according to claim 1, wherein one area of the shim is intermittently cut to have a plurality of openings.

The slot die coater according to claim 1, wherein the upper surface of the shim is flat and the height adjusting part protrudes from a part of the lower surface of the shim.

[Claim 9] The slot die coater according to claim 8, wherein the height adjusting part has a width equal to or greater than that of the buffer land part.

The slot die coater according to claim 1, wherein one side wall of the height adjusting part is aligned with the front end of the buffer manifold and the other side wall of the height adjusting part is aligned with the rear end of the main manifold.

The method of claim 1, wherein the shim includes a first part serving as a base and at least two second parts extending from the first part, the second parts being connected to the same side of the first part and in the same direction. The slot die coater is extended, and the height adjusting portion is formed at a portion corresponding to the buffer land portion among the second portions.

13. The slot die coater according to claim 12, wherein the first part extends only to the rear end of the buffer manifold.

13. The slot die coater according to claim 12, wherein the first portion extends to entirely cover the buffer manifold.

15. The slot die coater of claim 14, wherein the first portion extends past the buffer manifold to cover the buffer land portion.

16. The slot die coater according to claim 15, wherein the height adjusting portion extends from a front end of the buffer manifold to a rear end of the main manifold.

16. The slot die coater according to claim 15, wherein the height adjusting part is formed for each of the second parts.

The method of claim 12, wherein the second part is three or more, and the height adjustment part is formed only in the second part formed in the middle, and is not formed in the second part located on both sides. A characterized slot die coater.

The method of claim 1, wherein the shim includes a first part serving as a base and at least two second parts extending from the first part, the second parts being connected to the same side of the first part and in the same direction. The slot die is extended, and the shim further includes a third portion crossing and connecting the second portion at a position corresponding to the buffer land portion, and the height adjusting portion is formed on a lower surface of the third portion. cotter.

[Claim 20] The slot die coater according to claim 19, wherein the height adjusting part is formed to have the highest height in the middle of the third part.

[Claim 21] The slot die coater according to claim 20, wherein the height adjusting portion is formed symmetrically with left and right height adjusting portions based on the center of the third portion.

[Claim 22] The slot die coater according to claim 21, wherein the height adjusting part is formed so that the height of the third part is gradually lowered in a direction extending from the center of the third part to the left and right.