KR20230108616A

KR20230108616A - 이차전지 집전체의 활물질 코팅을 위한 다이 코터

Info

Publication number: KR20230108616A
Application number: KR1020220004233A
Authority: KR
Inventors: 박준선; 김국태
Original assignee: 주식회사 엘지에너지솔루션
Priority date: 2022-01-11
Filing date: 2022-01-11
Publication date: 2023-07-18
Also published as: WO2023136568A1; EP4292718A1; CN117062676A; JP2024509618A

Abstract

개시되는 발명은 이차전지용 집전체 상에 서로 다른 두 종류의 액을 효과적으로 동시에 코팅할 수 있는 다이 코터에 관한 것으로서, 제1 액을 수용하는 매니폴드가 구비된 하부 블록;과, 상기 하부 블록과 결합하고, 제2 액 유입구를 구비하는 상부 블록; 및 상기 상부 블록과 하부 블록 사이에 개재되어 전방을 향해 개방된 서로 분리된 제1 슬릿 및 제2 슬릿을 형성하는 코터 심;을 포함하고, 하나의 예에서 상기 코터 심은 상기 매니폴드를 가로질러 전방으로 돌출 연장된 센터 가이드 상에 제2 액 유로를 구비하고, 상기 매니폴드 안에는 상기 센터 가이드의 저면을 지지하는 매니폴드 인서트가 구비된다.

Description

이차전지 집전체의 활물질 코팅을 위한 다이 코터{DIE COATER FOR COATING OF ELECTRODE SLURRY ON SECONDARY CELL ELECTRODE}

본 발명은 이차전지용 집전체 상에 서로 다른 두 종류의 액(液)을 효과적으로 동시에 코팅할 수 있는 다이 코터에 관한 것이다.

모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요의 증가로, 이차전지의 수요 또한 급격히 증가하고 있다. 그 중에서도, 리튬 이차전지는 에너지 밀도와 작동전압이 높고 보존과 수명 특성이 우수하다는 점에서, 각종 모바일 기기는 물론 다양한 전자 제품들의 에너지원으로 널리 사용되고 있다.

리튬 이차전지에는 집전체의 표면에 활물질층 및 절연층이 형성된 전극이 이용된다. 이러한 전극은 다이 코터와 같은 코팅 장치를 이용하여 활물질 등을 포함하는 전극 슬러리와 절연성 물질 등을 포함하는 절연 코팅액의 양자가 전극 합제층의 모서리 일부가 겹쳐지도록 집전체의 표면에 도포하고 건조시킴으로써 제조된다.

도 1은 전극 슬러리를 도포하기 위한 종래의 다이 코터(1)를 도시하고 있다. 다이 코터(1)는 상부 블록(2)과 하부 블록(3)을 포함하고, 상부 블록(2)과 하부 블록(3) 사이에는 다이 코터용 심(4)이 개재되어 있으며, 복수의 볼트 부재로 체결하여 이들을 상호 결합한다. 하부 블록(3)에는 일정 부피의 전극 슬러리를 수용하는 매니폴드(5)가 구비되어 있으며, 매니폴드(5)는 외부의 전극 슬러리 공급부(미도시)와 연통한다.

여기서, 다이 코터용 심은 상부 블록과 하부 블록 사이에 적절한 높이의 슬릿을 형성하는 역할을 하는 동시에 전극 슬러리가 슬릿을 향해 토출되도록 전극 슬러리의 유동방향을 제한하며, 또한 슬릿 이외의 다른 부분으로 전극 슬러리가 누출되지 않도록 밀봉하는 역할도 한다. 다이 코터용 심은 폭 방향 양단에 각각 돌출된 가이드를 구비하는데, 이 가이드 사이의 거리가 집전체 상에 도포되는 전극 슬러리의 폭을 결정한다.

절연 코팅액은 집전체 상에 도포된 전극 슬러리의 폭 방향 양쪽 모서리 위로 도포되는데, 일반적으로 집전체에 전극 슬러리를 도포한 이후에, 별도의 장치를 이용한 추가적인 공정으로 절연 코팅액을 도포한다. 그러나, 전극 슬러리와 절연 코팅액을 별도의 공정으로 집전체 위에 도포하는 것은 생산효율 측면에서 바람직하지 못하다.

이러한 한계를 극복하기 위해, 하나의 다이 코터용 심에 전극 슬러리와 절연 코팅액을 각각 토출하는 독립된 슬릿을 형성하는 기술이 소개되기도 했지만, 다이 코터 안에서 어느 한 액이 누출될 경우 두 종류의 액(예를 들어, 전극 슬러리와 절연 코팅액)이 혼합되거나, 또는 슬릿의 출구에서 두 용액이 섞여서 토출됨으로써 집전체의 품질에 불량을 야기하는 등의 문제가 발생하였다.

일본공개특허 제2021-010867호 (2021.02.04 공개)

본 발명은 이차전지용 집전체 상에 서로 다른 두 종류의 액(液)을 효과적으로 동시에 코팅할 수 있는 다이 코터를 제공하는 것에 그 목적이 있다.

다만, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래에 기재된 발명의 설명으로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명은 이차전지용 집전체 상에 서로 다른 두 종류의 액을 효과적으로 동시에 코팅할 수 있는 다이 코터에 관한 것으로서, 제1 액을 수용하는 매니폴드가 구비된 하부 블록;과, 상기 하부 블록과 결합하고, 제2 액 유입구를 구비하는 상부 블록; 및 상기 상부 블록과 하부 블록 사이에 개재되어 전방을 향해 개방된 서로 분리된 제1 슬릿 및 제2 슬릿을 형성하는 코터 심;을 포함하고, 하나의 예에서 상기 코터 심은 상기 매니폴드를 가로질러 전방으로 돌출 연장된 센터 가이드 상에 제2 액 유로를 구비하고, 상기 매니폴드 안에는 상기 센터 가이드의 저면을 지지하는 매니폴드 인서트가 구비된다.

구체적인 예에서, 상기 코터 심은, 폭 방향을 따라 연장된 베이스와, 상기 베이스의 양단에서 각각 돌출 연장된 제1 사이드 가이드 및 제2 사이드 가이드와, 상기 베이스의 중앙 부분에서 돌출 연장된 상기 센터 가이드를 포함한다.

이에 따라, 상기 제1 사이드 가이드와 센터 가이드 사이의 공간과, 상기 제2 사이드 가이드와 센터 가이드 사이의 공간이 제1 액을 토출하는 상기 제1 슬릿을 형성한다.

그리고, 상기 센터 가이드 상에 형성된 그루브 형태인 제2 액 유로의 출구가 상기 제2 슬릿을 형성한다.

하나의 실시형태에 따르면, 상기 센터 가이드 상의 제2 액 유로는 한 쌍으로 형성되고, 상기 제1 사이드 가이드 및 제2 사이드 가이드 상에도 상기 제2 액 유로가 하나씩 형성될 수 있다.

한편, 하나의 예에서, 상기 하부 블록에는 상기 매니폴드와 연통하는 제1 액 유입구가 구비되고, 상기 제1 액 유입구는 상기 센터 가이드의 하방에 위치하며, 상기 매니폴드 인서트는 상기 제1 액 유입구를 폐색하지 않도록 그 양 측면이 개방된 구조를 이룰 수 있다.

구체적인 예에서, 상기 매니폴드 인서트의 양 측면은 아치 구조를 이루고, 상기 아치 구조의 폭은 상기 제1 액 유입구의 지름 이상으로 형성될 수 있다.

또 하나의 예에 따르면, 상기 매니폴드 인서트는, 상기 센터 가이드의 저면 및 양 측면을 감싸는 결합홈을 구비할 수 있다.

또한, 상기 매니폴드 인서트의 결합홈은, 그 양 측벽의 두께가 전방을 향하면서 점차로 감소하는 테이퍼부를 구비할 수 있다.

그리고, 상기 매니폴드 인서트는, 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE, Polytetrafluoroethylene) 수지 재질일 수 있다.

또한, 상기 매니폴드 인서트는, 상기 센터 가이드 저면과의 접촉면에 에틸렌프로필렌 고무(ethylene propylene rubber) 재질의 개스킷을 구비할 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 제1 액은 전극 슬러리이고, 상기 제2 액은 절연 코팅액이다.

상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 다이 코터에 의하면, 매니폴드 안에 고정된 매니폴드 인서트의 상면은 센터 가이드의 저면을 견고히 지지하고, 이에 따라코터 심의 센터 가이드는 매니폴드 쪽으로 휘어지지 않고 상부 블록에 대한 밀착이 항시 유지된다. 따라서, 다이 코터 내부에서 서로 다른 두 종류의 액이 혼합되는 일이 생기지 않는다.

또한, 본 발명을 통해 얻을 수 있는 기술적 효과는 상술한 효과에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래에 기재된 발명의 설명으로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

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 종래기술에 따른 다이 코터의 구성을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 다이 코터를 도시한 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 다이 코터를 도시한 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 다이 코터를 전면에서 바라본 정면도.
도 5는 도 3의 "A-A" 선을 따라 절개한 단면도.
도 6은 본 발명의 일 실시형태에 따른 매니폴드 인서트를 도시한 사시도.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 매니폴드 인서트를 도시한 사시도.
도 8은 도 7의 매니폴드 인서트를 적용한 다이 코터의 구성을 도시한 도면.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 이하에서 상세하게 설명하고자 한다.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명에서, "포함한다" 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, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 발명에서, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 기재된 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 기재된 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 또한, 본 출원에서 "상에" 배치된다고 하는 것은 상부뿐만 아니라 하부에 배치되는 경우도 포함하는 것일 수 있다.

본 발명은 이차전지용 집전체 상에 서로 다른 두 종류의 액을 효과적으로 동시에 코팅할 수 있는 다이 코터에 관한 것이다.

하나의 예에서, 본 발명의 다이 코터는, 제1 액을 수용하는 매니폴드가 구비된 하부 블록과, 상기 하부 블록과 결합하고 제2 액 유입구를 구비하는 상부 블록, 그리고 상기 상부 블록과 하부 블록 사이에 개재되어 전방을 향해 개방된 서로 분리된 제1 슬릿 및 제2 슬릿을 형성하는 코터 심을 포함한다.

여기서, 상기 코터 심은 상기 매니폴드를 가로질러 전방으로 돌출 연장된 센터 가이드 상에 제2 액 유로를 구비하고, 이에 대응하여 상기 매니폴드 안에는 상기 센터 가이드의 저면을 지지하는 매니폴드 인서트가 구비된다.

이러한 본 발명의 다이 코터에 의하면, 서로 다른 두 종류의 제1 액 및 제2 액, 예를 들어 전극 슬러리와 절연 코팅액을 동시에 토출하도록 구성되어 있으며, 특히 제2 액 유로를 흐르는 제2 액의 압력에 의해 센터 가이드가 매니폴드 쪽으로 휘어짐으로써 생기는 간극에 의한 제1 액과 제2 액의 내부 혼합이 매니폴드 인서트의 지지에 의해 효과적으로 방지된다. 따라서, 본 발명의 다이 코터는 이차전지용 집전체 상에 서로 다른 두 종류의 액을 효과적으로 동시에 코팅할 수 있게 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 다이 코터의 구체적인 실시형태에 관해 상세하게 설명한다.

[제1 실시형태]

도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 다이 코터(10)를 도시한 분해 사시도, 그리고 도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 다이 코터(10)를 도시한 사시도이다.

전술한 바와 같이, 본 발명은 이차전지용 집전체 상에 서로 다른 두 종류의 액을 효과적으로 동시에 코팅할 수 있는 다이 코터(10)에 관한 것이다. 서로 다른 두 종류의 액은, 예를 들어 전극 슬러리와 절연 코팅액일 수 있다. 이하의 설명은 제1 액(LQ1)은 전극 슬러리, 그리고 제2 액(LQ2)은 절연 코팅액인 실시형태로 이해할 수 있다.

본 발명의 다이 코터(10)는 하부 블록(100)과 상부 블록(200), 그리고 그 사이에 개재되는 코터 심(300)을 포함하며, 또한 코터 심(300)의 일부분을 지지하는 매니폴드 인서트(400)를 포함한다.

하부 블록(100)은 다이 코터(10) 몸체의 대략 절반을 차지하는 부분으로서, 제1 액(LQ1)을 일정 용량 수용하는 매니폴드를 구비한다. 상부 블록(200)은 하부 블록(100)과 결합하는 나머지 절반을 차지하는 부분이며, 제2 액 유입구(210)를 구비한다. 여기서, 상부와 하부는 도면을 기준으로 상하를 구분한 것이며, 실제 다이 코터(10)의 설치방향 자체를 한정하는 것은 아니다.

참고로, 도 2에서는 하부 블록(100)의 매니폴드와 연통하는 제1 액 유입구(120)가 하부 블록(100)에 형성되어 있는 것으로 도시되어 있는데, 제1 액 유입구(120)는 상부 블록(200)에 형성되어도 무방하다. 반면, 제2 액 유입구(210)는 상부 블록(200)에 형성되어야만 하는데, 이는 후술할 코터 심(300) 위에 그루브 형태로 형성된 제2 액 유로(350)와의 연통 방향이 상부 블록(200) 쪽으로 제한되기 때문이다.

코터 심(300)은 상부 블록(200)과 하부 블록(100) 사이에 개재되어 전방을 향해 개방된 제1 슬릿(360) 및 제2 슬릿(370)을 형성한다. 제1 액(LQ1)을 토출하는 제1 슬릿(360)과, 제2 액(LQ2)을 토출하는 제2 슬릿(370)은 공간적으로 서로 분리되어 있다. 코터 심(300)의 구체적인 구조에 대해서는 뒤에서 상세히 설명할 것인데, 코터 심(300)은 기본적으로 상부 블록(200)과 하부 블록(100) 사이에 개재되어 액을 토출하기에 적합한 높이의 슬릿을 형성하는 역할을 한다. 이외에도, 코터 심(300)은 다이 코터(10)로 유입되거나 그 안에 수용된 액이 역류하지 않고 슬릿을 향해 토출되도록 그 유동방향을 제한하고, 아울러 슬릿 이외의 다른 부분으로 액이 누출되지 않도록 밀봉하는 역할도 한다.

도 2를 참조하면, 코터 심(300)은 오목하게 파인 매니폴드를 가로질러 전방으로 돌출 연장된 센터 가이드(340) 상에 제2 액 유로(350)를 구비한다. 또한, 이에 대응하여, 매니폴드 안에는 센터 가이드(340)의 저면을 지지하는 매니폴드 인서트(400)가 구비된다.

먼저 코터 심(300)의 구체적인 구성을 보면, 폭 방향을 따라 연장된 베이스(310)와, 베이스(310)의 양단에서 각각 돌출 연장된 제1 사이드 가이드(320) 및 제2 사이드 가이드(330)와, 베이스(310)의 중앙 부분에서 돌출 연장된 센터 가이드(340)를 포함한다. 코터 심(300)의 전체적인 외곽 사이즈는, 상부 블록(200)과 하부 블록(100)의 결합면 사이즈에 대응한다.

여기서, 본 발명에 구비되는 코터 심(300)은 센터 가이드(340)를 포함하며, 이는 본 발명의 다이 코터(10)가 전극 슬러리를 집전체 상에 2 영역 이상으로 구분하여 복수 열로 도포하는 스트라이프 코팅용으로 구성되었기 때문이다.

도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 다이 코터(10)를 전면에서 바라본 정면도이다. 상부 블록(200)과 하부 블록(100) 사이에 개재된 코터 심(300)에 의해, 제1 사이드 가이드(320)와 센터 가이드(340) 사이, 그리고 제2 사이드 가이드(330)와 센터 가이드(340) 사이의 2개 영역으로 구획된다. 이 2개의 공간이 매니폴드에 수용된 제1 액(LQ1)을 토출하는 제1 슬릿(360)을 형성한다. 제1 슬릿(360)이 중앙의 센터 가이드(340)에 의해 양측으로 분할되어 있으므로, 도시된 실시형태의 다이 코터(10)는 2열로 구분된 전극 슬러리의 합제층을 형성한다.

그리고, 센터 가이드(340) 상에 형성된 그루브 형태인 제2 액 유로(350)의 출구가 제2 슬릿(370)을 형성한다. 제2 액 유로(350)는 센터 가이드(340)를 관통하지 않는 얕은 홈 형태로 형성되어 있다. 따라서, 제2 액 유로(350)는 센터 가이드(340)의 양 측벽에 의해 인접한 제1 슬릿(360)과 공간적으로 분리된다. 그리고, 제2 액 유로(350)의 폐색된 단부는 상부 블록(200)에 형성된 제2 액 유입구(210)와 연통하며, 이에 따라 제2 액 유입구(210)를 통해 공급되는 제2 액(LQ2)은 제2 액 유로(350)를 유동하고 제2 슬릿(370)을 통해 토출된다.

도 2에 도시된 코터 심(300)의 실시형태는, 특히 센터 가이드(340) 상의 제2 액 유로(350)는 한 쌍으로 형성되어 있고, 또한 제1 사이드 가이드(320) 및 제2 사이드 가이드(330) 상에도 제2 액 유로(350)가 하나씩 형성되어 있다. 즉, 분리된 한 쌍의 각 제1 슬릿(360)의 양옆으로 제2 슬릿(370)이 하나씩 배치된 형태를 이루고 있다. 이와 같은 제1 슬릿(360)과 제2 슬릿(370)의 구조에 의해, 제1 액(LQ1)인 전극 슬러리로 형성되는 2열의 합제층 양쪽 모서리에는 제2 액(LQ2)의 절연 코팅액이 도포된 절연층이 형성된다.

이와 같은 실시형태에 의하면, 2열로 전극 슬러리를 도포하는 동시에 각 열의 전극 슬러리 모서리에 절연 코팅액을 도포하는 것이 가능해지는데, 다만 매니폴드를 가로지르는 센터 가이드(340)의 구조적 한계로 인해 다이 코터(10) 내부에서 제1 액(LQ1)과 제2 액(LQ2)이 서로 섞일 수 있다는 문제가 발생한다.

즉, 제2 액(LQ2)은 제2 액 유입구(210)를 통해 가압되어 제2 액 유로(350)를 흐르는데, 제2 유로에 작용하는 제2 액(LQ2)의 압력에 의해 센터 가이드(340)는 매니폴드 쪽으로 휘어지게 된다. 다시 말해, 오목한 매니폴드를 가로지르는 얇은 센터 가이드(340)는 별도의 하부 지지력이 없기 때문에 매니폴드 쪽으로 휘어지기 쉽다.

이에 따라, 매니폴드 쪽으로 휘어진 센터 가이드(340)는 상부 블록(200)과 밀착되지 못해 그 사이에 간극이 생기게 되고, 이렇게 만들어진 간극은 제2 액 유로(350)를 흐르는 제2 액(LQ2)이 매니폴드와 제1 슬릿(360)으로 흘러들어가는 틈새로 작용함으로써, 결국 다이 코터(10) 내부에서 제1 액(LQ1)과 제2 액(LQ2)이 혼합되는 문제로 이어진다.

본 발명은 이러한 센터 가이드(340)의 구조적 취약성을 해결하기 위해 센터 가이드(340)의 저면을 지지하는 매니폴드 인서트(400)를 구비하고 있으며, 이는 도 5의 단면도에 도시되어 있다.

도 5는 도 3의 "A-A" 선을 따라 절개한 단면도로서, 도 5를 참조하면, 매니폴드의 단면(토출방향을 따르는 단면)에 대응하는 형태의 매니폴드 인서트(400)가 매니폴드 안에 삽입 고정되어 있다. 매니폴드 인서트(400)의 높이는 매니폴드의 깊이에 대응하며, 매니폴드 안에 고정된 매니폴드 인서트(400)의 상면은 센터 가이드(340)의 저면을 지지한다. 이에 따라, 센터 가이드(340)는 매니폴드 쪽으로 휘어지지 않고 상부 블록(200)에 대한 밀착이 유지되며, 이로써 제2 액이 누출되는 일이 방지된다.

도시된 실시형태는 하부 블록(100)에 매니폴드와 연통하는 제1 액 유입구(120)가 구비된 것이며, 또한 제1 액 유입구(120)는 센터 가이드(340)의 하방에 위치하고 있다. 이런 경우에는, 매니폴드 인서트(400)가 제1 액 유입구(120)를 폐색하지 않도록 그 양 측면이 개방된 구조를 이루게 된다. 즉, 매니폴드 인서트(400)는 마치 센터 가이드(340)를 지지하는 다리와 같은 형태를 가진다.

또한, 매니폴드 인서트(400)의 양 측면은 아치(410) 구조를 이룰 수 있고, 아치(410) 구조의 폭은 제1 액 유입구(120)의 지름 이상으로 형성될 수 있다. 원호 또는 타원·포물선에 유사한 아치(410)의 곡면은 제1 액 유입구(120)를 통해 유입되는 제1 액(LQ1)의 흐름을 방해하지 않으며, 또한 유입구의 지름 이상으로 형성된 아치(410) 다리의 폭은 제1 액(LQ1)의 유입면적을 감소시키지 않는다.

상기와 같은 제1 실시형태의 다이 코터(10)는, 제2 액 유로(350)에 작용하는 압력 때문에 센터 가이드(340)가 매니폴드 쪽으로 휘어지는 현상이 매니폴드 인서트(400)의 지지를 통해 효과적으로 억제되고, 이로써 다이 코터(10) 내부에서 제1 액(LQ1)과 제2 액(LQ2)이 섞이는 일이 생기지 않는다. 따라서, 본 발명의 다이 코터(10)는 이차전지용 집전체 상에 서로 다른 두 종류의 액을 효과적으로 동시에 코팅할 수 있게 한다.

[제2 실시형태]

본 발명의 제2 실시형태는 센터 가이드(340)와 매니폴드 인서트(400) 사이의 밀착 내지는 결합을 더욱 향상시킬 수 있는 실시형태에 관한 것이다. 매니폴드 인서트(400)에 대한 센터 가이드(340)의 결합이 향상됨으로써, 다이 코터(10) 내부에서 제1 액(LQ1)과 제2 액(LQ2)이 섞이는 혼합 문제는 더욱 더 확실히 방지된다.

도 6은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 매니폴드 인서트(400)를 도시한 사시도이다. 도 6의 제2 실시형태는, 매니폴드 인서트(400)를 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE, Polytetrafluoroethylene) 수지 재질, 예를 들어 상품명 테프론 수지로 구성하고 있다. PTFE 수지는 내화학성이 뛰어난 재질로서, 전극 슬러리와 절연 코팅액에 장시간 접촉하여도 우수한 내구성을 보장하고, 따라서 매니폴드 인서트(400)의 하부 지지력은 오랜 시간 유지된다.

또한, 제2 실시형태의 매니폴드 인서트(400)는, 센터 가이드(340) 저면과의 접촉면에 에틸렌프로필렌 고무(ethylene propylene rubber) 재질의 개스킷(420)을 더 구비할 수 있다. 에틸렌프로필렌 고무 재질의 개스킷(420)은 센터 가이드(340)의 저면 전체가 매니폴드 인서트(400)에 균일하게 밀착되도록 하며, 이에 따라 매니폴드 인서트(400)의 하부 지지력은 센터 가이드(340) 전체에 골고루 작용하게 된다.

도 7은 매니폴드 인서트(400)의 또 다른 제2 실시형태를 도시한 사시도이며, 도 7의 제2 실시형태는 형태적인 측면에서 센터 가이드(340)의 결합을 향상시킨다. 여기서, 도 6 및 도 7의 실시형태는 따로 설명되고 있지만, 이들은 서로 조합되어 하나의 매니폴드 인서트(400)에 구현될 수 있다.

도 7의 매니폴드 인서트(400)는, 센터 가이드(340)의 저면 및 양 측면을 감싸는 결합홈(430)을 구비하고 있다. 매니폴드 인서트(400)의 결합홈(430)은 센터 가이드(340)에 대한 결속을 향상시키고, 또한 센터 가이드(340)에 대한 매니폴드 인서트(400)의 정렬을 향상시킨다. 다시 말해, 센터 가이드(340)가 매니폴드 인서트(400)의 결합홈(430)에 끼워지는 구조로서, 이러한 홈 구조는 센터 가이드(340)와 매니폴드 인서트(400)가 일렬로 정렬되도록 하는 동시에 접촉면적을 증가시킴으로써 더욱 우수한 지지구조를 구현한다.

다만, 매니폴드 인서트(400)의 결합홈(430)은 센터 가이드(340)의 양 측면을 감싸는 측벽(432)을 가짐으로써 제1 슬릿(360) 영역을 일부 침범하게 된다. 이러한 결합홈(430)의 양 측벽(432)은 제1 슬릿(360)으로 흐르는 제1 액(LQ1)의 유동을 방해할 염려가 있다. 따라서, 도 8에 잘 나타난 것처럼, 매니폴드 인서트(400)의 결합홈(430)은 그 양 측벽(432)의 두께가 전방을 향하면서 점차로 감소하는 테이퍼부(434)를 구비할 수 있다. 테이퍼부(434)의 전방 말단에서 매니폴드 인서트(400)의 폭은 센터 가이드(340)의 폭과 동일하고, 따라서 매니폴드에서 제1 슬릿(360)을 향해 흐르는 제1 액(LQ1)은 테이퍼부(434)의 외곽을 따라 부드럽게 유동하게 되고, 결과적으로 매니폴드 인서트(400)는 제1 슬릿(360) 영역을 침범하지 않는다. 테이퍼부(434)의 윤곽이 도시된 직선 형태 외에 다양한 곡선 형태를 이룰 수도 있음은 물론이다.

이상, 도면과 실시예 등을 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하였다. 그러나, 본 명세서에 기재된 도면 또는 실시예 등에 기재된 구성은 본 발명의 일 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.

10: 다이 코터 100: 하부 블록
110: 매니폴드 120: 제1 액 유입구
200: 상부 블록 210: 제2 액 유입구
300: 코터 심 310: 베이스
320: 제1 사이드 가이드 330: 제2 사이드 가이드
340: 센터 가이드 350: 제2 액 유로
360: 제1 슬릿 370: 제2 슬릿
400: 매니폴드 인서트 410: 아치
420: 개스킷 430: 결합홈
432: 측벽 434: 테이퍼부
LQ1: 제1 액 LQ2: 제2 액

Claims

제1 액을 수용하는 매니폴드가 구비된 하부 블록;
상기 하부 블록과 결합하고, 제2 액 유입구를 구비하는 상부 블록; 및
상기 상부 블록과 하부 블록 사이에 개재되어 전방을 향해 개방된 서로 분리된 제1 슬릿 및 제2 슬릿을 형성하는 코터 심;
을 포함하고,
상기 코터 심은 상기 매니폴드를 가로질러 전방으로 돌출 연장된 센터 가이드 상에 제2 액 유로를 구비하고,
상기 매니폴드 안에는 상기 센터 가이드의 저면을 지지하는 매니폴드 인서트가 구비되는 것을 특징으로 하는 다이 코터.
제1항에 있어서,
상기 코터 심은,
폭 방향을 따라 연장된 베이스와, 상기 베이스의 양단에서 각각 돌출 연장된 제1 사이드 가이드 및 제2 사이드 가이드와, 상기 베이스의 중앙 부분에서 돌출 연장된 상기 센터 가이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 코터.
제2항에 있어서,
상기 제1 사이드 가이드와 센터 가이드 사이의 공간과, 상기 제2 사이드 가이드와 센터 가이드 사이의 공간이 제1 액을 토출하는 상기 제1 슬릿을 형성하는 것을 특징으로 하는 다이 코터.
제3항에 있어서,
상기 센터 가이드 상에 형성된 그루브 형태인 제2 액 유로의 출구가 상기 제2 슬릿을 형성하는 것을 특징으로 하는 다이 코터.
제4항에 있어서,
상기 센터 가이드 상의 제2 액 유로는 한 쌍으로 형성되고,
상기 제1 사이드 가이드 및 제2 사이드 가이드 상에도 상기 제2 액 유로가 하나씩 형성된 것을 특징으로 하는 다이 코터.
제1항에 있어서,
상기 하부 블록에는 상기 매니폴드와 연통하는 제1 액 유입구가 구비되고,
상기 제1 액 유입구는 상기 센터 가이드의 하방에 위치하며,
상기 매니폴드 인서트는 상기 제1 액 유입구를 폐색하지 않도록 그 양 측면이 개방된 구조를 이루는 것을 특징으로 하는 다이 코터.
제6항에 있어서,
상기 매니폴드 인서트의 양 측면은 아치 구조를 이루고, 상기 아치 구조의 폭은 상기 제1 액 유입구의 지름 이상인 것을 특징으로 하는 다이 코터.
제1항에 있어서,
상기 매니폴드 인서트는,
상기 센터 가이드의 저면 및 양 측면을 감싸는 결합홈을 구비하는 것을 특징으로 하는 다이 코터.
제8항에 있어서,
상기 매니폴드 인서트의 결합홈은, 그 양 측벽의 두께가 전방을 향하면서 점차로 감소하는 테이퍼부를 구비하는 것을 특징으로 하는 다이 코터.
제1항에 있어서,
상기 매니폴드 인서트는,
폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE, Polytetrafluoroethylene) 수지 재질인 것을 특징으로 하는 다이 코터.
제11항에 있어서,
상기 매니폴드 인서트는,
상기 센터 가이드 저면과의 접촉면에 에틸렌프로필렌 고무(ethylene propylene rubber) 재질의 개스킷을 구비하는 것을 특징으로 하는 다이 코터.
제1항에 있어서,
상기 제1 액은 전극 슬러리이고,
상기 제2 액은 절연 코팅액인 것을 특징으로 하는 다이 코터.