KR20230174435A - 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편 제작 장치 및 이를 사용하는 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편 제작 방법 - Google Patents

전극 활물질층 접착력 테스트용 시편 제작 장치 및 이를 사용하는 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편 제작 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20230174435A
KR20230174435A KR1020220075353A KR20220075353A KR20230174435A KR 20230174435 A KR20230174435 A KR 20230174435A KR 1020220075353 A KR1020220075353 A KR 1020220075353A KR 20220075353 A KR20220075353 A KR 20220075353A KR 20230174435 A KR20230174435 A KR 20230174435A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
active material
material layer
specimen
guide panel
electrode active
Prior art date
Application number
KR1020220075353A
Other languages
English (en)
Inventor
조대희
Original Assignee
주식회사 엘지에너지솔루션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지에너지솔루션 filed Critical 주식회사 엘지에너지솔루션
Priority to KR1020220075353A priority Critical patent/KR20230174435A/ko
Priority to PCT/KR2023/007041 priority patent/WO2023249269A1/ko
Publication of KR20230174435A publication Critical patent/KR20230174435A/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/36Embedding or analogous mounting of samples
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N19/00Investigating materials by mechanical methods
    • G01N19/04Measuring adhesive force between materials, e.g. of sealing tape, of coating
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04Processes of manufacture in general
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04Processes of manufacture in general
    • H01M4/0402Methods of deposition of the material
    • H01M4/0404Methods of deposition of the material by coating on electrode collectors
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/0014Type of force applied
    • G01N2203/0025Shearing
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/02Details not specific for a particular testing method
    • G01N2203/026Specifications of the specimen
    • G01N2203/0298Manufacturing or preparing specimens
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/02Details not specific for a particular testing method
    • G01N2203/04Chucks, fixtures, jaws, holders or anvils

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

본 발명은 전극의 활물질층과 집전체 사이의 접착력 테스트용 시편 제작에 사용되는 장치로서, 전극의 활물질층을 접착시킬 고정 기판을 가이드하여 수용하는 가이드 홈이 상부면에 구비된 하부 가이드 패널, 및 상기 가이드 홈에 수용되는 고정 기판에 대한 전극 활물질층의 접착 위치를 가이드하는 가이드 홀이 구비된 상부 가이드 패널을 포함하며, 상기 상부 가이드 패널에 하부 가이드 패널 상부에 대한 결합수단이 구비된 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편 제작 장치 및 이를 사용하는 시편 제작 방법을 제공한다.

Description

전극 활물질층 접착력 테스트용 시편 제작 장치 및 이를 사용하는 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편 제작 방법{Specimen making device for electrode active material layer adhesion test and method for producing a specimen for electrode active material layer adhesion test using the same}
본 발명은 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편 제작 장치 및 이를 사용하는 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편 제작 방법에 관한 것이다.
모바일 기기, 전기 자동차 등에 대한 수요가 증가함에 따라 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있다. 특히, 이차전지 중 높은 에너지 밀도와 전압을 가지는 리튬 이차전지가 상용화되어 널리 사용되고 있다.
이러한 리튬 이차전지는 양극/분리막/음극 구조의 충방전이 가능한 전극조립체를 전지케이스에 장착한 구조로 이루어진다.
상기 양극 및 음극은 집전체에 활물질을 코팅 또는 접착시켜서 활물질층을 형성하는 방식으로 제조된다. 예를 들어, 활물질, 바인더 및 도전재를 용매에 혼합하여 슬러리를 제조하고, 집전체에 도포, 건조, 및 압연하는 방식으로 제조되거나, 건식 또는 습식에 의해 프리스탠딩 필름 형태로 미리 제조된 활물질을 접착제 등을 사용하여 집전체에 접착시키는 과정으로 제조된다.
집전체에 활물질층이 견고하게 접착되지 않을 경우, 충전 및 방전 과정에서 전극의 부피팽창과 감소에 의한 스트레스로 인해 활물질층의 박리가 발생할 수 있으며, 전극을 자르는 공정 중 절단시 순간 압력에 의해서도 쉽게 활물질이 떨어져 나오는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 집전체에 대한 활물질층의 접착상태는 전지의 성능에 중요하게 작용하며, 이를 확인하기 위하여 활물질층의 접착력을 평가하는 테스트가 이루어지고 있다.
상기 활물질층의 집전체에 대한 접착력 측정은 전극의 활물질층을 고정 기판(예: 유리 기판)에 접착시키고, 집전체를 반대방향으로 당겨 제거하면서 접착강도를 측정하는 방식으로 이루어지고 있다. 이 때, 시편 전극의 활물질층이 고정 기판의 정확한 위치에 접착되지 않을 경우, 정확한 측정결과를 얻을 수 없다.
그러나, 상기 시편 전극의 활물질층을 고정 기판에 접착시키는 공정은 수작업으로 이루어지고 있으며, 이로 인하여 활물질층이 고정 기판 상에 경사지게 접착되어 시편이 불량하게 제조되는 경우가 빈번히 발생하고 있다. 또한, 이에 따라서 접착력 측정의 정확성에도 문제가 발생하고 있다.
대한민국 실용신안 공개 제20-2011-0000143호
본 발명은 종래기술의 상기와 같은 문제를 해소하기 위하여 안출된 것으로서,
전극 활물질층 접착력 테스트용 시편 제작시 활물질층과 고정 기판의 접착 위치를 정확하게 가이드함으로써, 신뢰성이 높은 시편을 쉽고 빠르게 제작할 수 있는 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편 제작 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 상기 시편 제작 장치를 사용하여, 쉽고 빠르게 신뢰성 높은 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편을 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은
전극의 활물질층과 집전체 사이의 접착력 테스트용 시편 제작에 사용되는 장치로서,
전극의 활물질층을 접착시킬 고정 기판을 가이드하여 수용하는 가이드 홈이 상부면에 구비된 하부 가이드 패널, 및
상기 가이드 홈에 수용되는 고정 기판에 대한 전극 활물질층의 접착 위치를 가이드하는 가이드 홀이 구비된 상부 가이드 패널을 포함하며,
상기 상부 가이드 패널 및 하부 가이드 패널 중 어느 하나 이상에 상부 가이드 패널과 하부 가이드 패널 간의 결합수단이 구비된 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편 제작 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 상부 가이드 패널은 하부 가이드 패널과 분리된 형태로 존재하며, 전극 활물질층 가이드 시 하부 가이드 패널에 결합되는 형태로 구비되거나; 하부 가이드 패널에 일부 또는 전부가 고정된 형태로 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 상부 가이드 패널은 하부 가이드 패널의 일측에 흰지에 의해 고정될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 상부 가이드 패널은 하부 가이드 패널 상부면에서 횡방향으로 슬라이드 되는 구조로 결합되며, 상부 가이드 패널 또는 하부 가이드 패널 중 어느 하나에 가이드 레일이 마련되고, 상부 가이드 패널 또는 하부 가이드 패널 중 어느 하나에 상기 가이드 레일에서 슬라이드 되는 구동부가 마련된 형태일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 가이드 홈에 수용되는 고정 기판을 홀딩할 수 있도록, 상기 가이드 홀의 길이 또는 폭 중 어느 하나 이상은 이에 대응하는 상기 가이드 홈의 길이 또는 폭보다 더 작게 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 가이드 홈은 상부면이 오픈된 사각기둥 형태 또는 상부면 및 일측벽이 오픈된 사각기둥 형태일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 가이드 홀은 상,하부면이 오픈된 사각기둥 형태 또는 상,하부면 및 일측벽이 오픈된 사각기둥 형태일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 가이드 홈 및 가이드 홀의 오픈된 일측벽은 동일한 방향에 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 상부 가이드 패널은 투명 패널일 수 있다.
또한, 본 발명은
상기 시편 장치를 사용하여 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편을 제작하는 방법으로서,
(a) 하부 가이드 패널에 마련된 가이드 홈에 고정 기판을 위치시키는 단계;
(b) 상기 고정 기판 상부면에 상부 가이드 패널에 마련된 가이드 홀을 통하여 전극의 활물질층을 접착시키는 단계; 및
(c) 시편 제작 장치로부터 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편을 분리하는 단계;를 포함하는 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편 제작 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 (a) 단계 후에, 상기 상부 가이드 패널을 하부 가이드 패널의 상부에 상기 가이드 홀과 가이드 홈이 중첩되게 결합시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 (c) 단계에서, 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편을 분리하기 전에, 상기 상부 가이드 패널의 하부 가이드 패널의 상부에 대한 결합을 해제하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 (b) 단계에서 전극의 활물질층 접착 시, 양면 테이프를 고정 기판 또는 활물질층에 부착시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편 제작 장치는 시편 제작시 활물질층과 고정 기판의 접착 위치를 정확하게 가이드함으로써, 신뢰성 높은 시편을 쉽고 빠르게 제작할 수 있게 한다.
또한, 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편 제작 방법은 상기 시편 제작 장치를 사용하므로써, 쉽고 빠르게 신뢰성 높은 시편을 제작하는 것을 가능하게 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태로서 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편 제작 장치를 모식적으로 도시한 도면이며,
도 2는 본 발명의 일 실시형태로서 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편 제작 장치를 분해하여 도시한 도면이며,
도 3은 전극 및 이를 포함하는 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편의 일 실시형태를 모식적으로 도시한 도면이며,
도 4는 본 발명의 실시형태로서 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편의 제작 방법을 모식적으로 도시한 도면이며,
도 5는 본 발명의 다른 실시형태로서 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편의 제작 방법을 모식적으로 도시한 도면이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결된다, 구비된다, 또는 설치된다"고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 설치될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결된다, 구비된다, 또는 설치된다"라고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 “~상부에”와 “상부에 직접” 또는 "∼사이에"와 "바로 ∼사이에" 또는 "∼에 이웃하는"과 "∼에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태로서 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편 제작 장치(100)를 모식적으로 도시한 도면이며, 도 2는 본 발명의 일 실시형태로서 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편 제작 장치(100)를 분해하여 도시한 도면이며, 도 3은 전극(10) 및 이를 포함하는 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편(20)의 일 실시형태를 모식적으로 도시한 도면이다. 이하에서 상기 도면들을 참고하여 본 발명을 설명한다.
본 발명의 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편 제작 장치(100)는 전극(10)의 활물질층(12)과 집전체(14) 사이(도 3 (a) 참조)의 접착력 테스트용 시편(20) 제작에 사용되는 장치로서,
전극의 활물질층(12)을 접착시킬 고정 기판(22)을 가이드하여 수용하는 가이드 홈(32)이 상부면에 구비된 하부 가이드 패널(30), 및
상기 가이드 홈(32)에 수용되는 고정 기판(22)에 대한 전극 활물질층(12)의 접착 위치를 가이드하는 가이드 홀(42)이 구비된 상부 가이드 패널(40)을 포함하며,
상기 상부 가이드 패널(40) 및 하부 가이드 패널(30) 중 어느 하나 이상에 상부 가이드 패널(40)과 하부 가이드 패널(30) 간의 결합수단이 구비된 것을 특징으로 한다.
리튬 이차 전지에서 집전체에 활물질층이 견고하게 접착되지 않을 경우, 충전 및 방전 과정에서 전극의 부피팽창과 감소에 의한 스트레스로 인해 활물질층의 박리가 발생할 수 있으며, 전극을 자르는 공정 중 절단시 순간 압력에 의해서도 쉽게 활물질이 떨어져 나오는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 집전체에 대한 활물질층의 접착상태는 전지의 성능에 중요하게 작용하며, 이를 확인하기 위하여 활물질층의 접착력을 평가하는 테스트가 이루어지고 있다.
상기 활물질층의 집전체에 대한 접착력 측정은 전극의 활물질층을 고정 기판(예: 유리 기판)에 접착시키고, 집전체를 반대방향으로 당겨 제거하면서 접착강도를 측정하는 방식으로 이루어지고 있다. 이 때, 시편 전극의 활물질층이 고정 기판의 정확한 위치에 접착되지 않을 경우, 정확한 측정결과를 얻을 수 없다.
그러나, 상기 시편 전극의 활물질층을 고정 기판에 접착시키는 공정은 수작업으로 이루어지고 있으며, 이로 인하여 활물질층이 고정 기판 상에 경사지게 접착되어 시편이 불량하게 제조되는 경우가 빈번히 발생하고 있다. 또한, 이에 따라서 접착력 측정의 정확성에도 문제가 발생하고 있다.
즉, 상기 접착력 측정은, 도 3, (c)에 도시된 바와 같은 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편(20)을 제작한 후, UTM 장치를 사용하여 실시된다. 그런데, 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편(20)을 구성하는 고정 기판(22)에 전극의 활물질층(12)이 직진도 및 평행도를 맞추어 정해진 위치에 정확하게 부착되지 않는 경우, 이러한 부정확한 부착에 의해 측정 인장력 값에 변화가 발생하게 된다. 그러므로, 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편(20)을 정확하게 제작하는 것은 활물질층의 집전체에 대한 정확한 접착력 측정을 위하여 반드시 요구된다.
본 발명의 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편 제작 장치(100)는 상기와 같이 시편에 요구되는 조건을 쉽고 간편하게 충족시킬 수 있게 하는 효과를 제공한다. 따라서, 본 발명에 의하면 잘못 제작된 시편의 발생이 원천적으로 방지되어, 정확하고 균일한 형태의 시편을 간단한 방법으로 제작할 수 있으며, 이에 따라 전극 활물질층의 집전체에 대한 접착력을 쉽고 정확하게 측정할 수 있다.
상기에서 결합수단은 특별히 제한되지 않으며, 이 분야에 공지된 결합수단이 채용될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 상부 가이드 패널(40)은 전극 활물질층(12) 가이드 시, 하부 가이드 패널(30)에 결합될 수 있는 형태라면, 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편 제작 장치(100)에 어떠한 형태로 구비되어도 상관이 없다. 예를 들어, 하부 가이드 패널(30)과 분리된 형태로 존재하며, 전극 활물질층(12) 가이드 시 하부 가이드 패널(30)에 결합되는 형태로 구비되거나; 또는 하부 가이드 패널(30)에 일부 또는 전부가 고정된 형태로 구비될 수 있다.
상기 하부 가이드 패널(30)과 분리된 형태로 구비되는 경우, 전극 활물질층(12) 가이드 시 하부 가이드 패널(30)의 상부면에 탈착 가능한 구조로 구비될 수 있다. 이 때, 탈착 가능한 구조는 이 분야에 공지된 구조가 제한없이 적용될 수 있다. 예를 들어, 하부 가이드 패널(30)의 상부면 외주부에 상부 가이드 패널(40) 탈착을 위한 결합용 팬스가 구비되거나, 반대로 상부 가이드 패널(40) 하부면의 외주부에 하부 가이드 패널(30) 탈착을 위한 결합용 팬스가 구비될 수 있다. 또한, 상부 가이드 패널(40) 또는 하부 가이드 패널(30) 중 어느 하나에 결합용 돌출부가 마련되고, 상부 가이드 패널(40) 또는 하부 가이드 패널(30) 중 어느 하나에 상기 결합용 돌출부를 수용할 수 있는 결합용 홈부가 마련되는 구조도 가능하다.
상기 상부 가이드 패널(40)이 하부 가이드 패널(30)에 일부 또는 전부가 고정된 형태로 구비되는 경우 중, 전부가 고정된 형태의 경우는, 도 5에 도시된 바와 같이, 하부 가이드 패널(30)의 가이드 홈(32)이 상부 가이드 패널(40)이 전부 고정된 상태에서도 상기 고정 기판(22)이 삽입될 수 있는 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 가이드 홈(32)의 일측벽이 오픈된 형태일 경우, 상기 고정 기판(22)은 상기 가이드 홈(32)의 오픈된 일측벽을 통하여 삽입될 수 있다.
또한, 상기 일부가 고정된 형태의 경우로는 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 상부 가이드 패널(40)이 하부 가이드 패널(30)의 일측에 흰지에 의해 고정된 형태를 들 수 있다. 이 때, 상기 상부 가이드 패널(40)은 도 4에 도시된 바와 같이, 거동하면서 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편의 제작을 수행할 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 상부 가이드 패널(40)이 하부 가이드 패널(30) 상부면에서 횡방향으로 슬라이드 되는 구조로 결합될 수도 있다. 이 때, 상부 가이드 패널(40) 또는 하부 가이드 패널(30) 중 어느 하나에 가이드 레일이 마련되고, 상부 가이드 패널(40) 또는 하부 가이드 패널(30) 중 어느 하나에 상기 가이드 레일에서 슬라이드 되는 구동부가 마련될 수 있다.
상기 구조 중, 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편의 제작 편의성을 고려할 때, 특히, 상기 상부 가이드 패널(40)이 하부 가이드 패널(30)의 일측에 흰지에 의해 고정된 형태가 바람직할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 가이드 홈(32)에 수용되는 고정 기판(22)을 홀딩할 수 있도록, 상기 가이드 홀(42)의 길이 또는 폭 중 어느 하나 이상은 이에 대응하는 상기 가이드 홈(42)의 길이 또는 폭보다 더 작게 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 가이드 홈(32)은 상부면이 오픈된 사각기둥 형태일 수 있으며, 또한, 상기 가이드 홀(42)은 상,하부면이 오픈된 사각기둥 형태일 수 있다.
또한, 상기 가이드 홈(32)은 상부면 및 일측벽이 오픈된 사각기둥 형태일 수 있으며, 또한, 상기 가이드 홀(42)은 상,하부면 및 일측벽이 오픈된 사각기둥 형태일 수 있다.
더 나아가서, 상기 가이드 홈(32) 및 가이드 홀(42)의 오픈된 일측벽은, 도 1에 도시된 바와 같이, 동일한 방향에 형성될 수 있다. 또한, 상기 오픈된 일측벽의 동일한 방향은 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편 제작 장치의 길이방향 일측벽일 수 있다. 또한, 상기 길이방향 일측벽은 상기 상부 가이드 패널(40)이 하부 가이드 패널(30)의 일측에 흰지에 의해 고정되는 경우, 힌지가 고정된 반대편 일측벽일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 상부 가이드 패널(40)은 투명 패널일 수 있다. 상기와 같이 투명 패널로 형성되는 경우, 아래 방향의 고정 기판(22) 등에 대한 시인성이 향상되므로, 바람직할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 상부 가이드 패널(40) 소재로는 예를 들어, 아크릴 수지가 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며다. 이 때, 위에서 설명한 바와 같이, 상부 가이드 패널(40)은 투명 패널로 구비될 수 있다.
상기 하부 가이드 패널(30) 소재로는 열, 습도 환경에 강한 재질이 바람직하게 사용될 수 있다. 예를 들어, 베이클라이트(bakelite) 소재가 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 전극(10)은 집전체(14)와 상기 집전체의 일면 이상에 활물질층(12)이 적층된 형태일 수 있다. 예를 들어, 상기 전극(10)은 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 집전체(14)의 양면에 활물질층(12)이 형성된 형태일 수 있다.
또한, 본 발명은 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편 제작 방법을 제공한다.
상기 시편 제작 방법은 상기 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편 제작 장치(100)를 사용하여 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편(20)을 제작하는 방법으로서,
(a) 하부 가이드 패널(30)에 마련된 가이드 홈(32)에 고정 기판(22)을 위치시키는 단계(도 4, (a) 및 (b));
(b) 상기 고정 기판(22) 상부면에 상부 가이드 패널(40)에 마련된 가이드 홀(42)을 통하여 전극의 활물질층(12)을 접착시키는 단계(도 4, (c) 및 (d)); 및
(c) 시편 제작 장치(100)로부터 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편(20)을 분리하는 단계(도 4, (e) 및 (f));를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 (a) 단계 후에, 상기 상부 가이드 패널(40)을 하부 가이드 패널(40)의 상부에 상기 가이드 홀(42)과 가이드 홈(32)이 중첩되게 결합시키는 단계(도 4, (a) 및 (b))를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 (c) 단계에서, 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편(20)을 분리하기 전에, 상기 상부 가이드 패널(40)의 하부 가이드 패널(30)의 상부에 대한 결합을 해제하는 단계(도 4, (e))를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 (b) 단계의 전극의 활물질층(12) 접착 시, 상기 접착은 이 분야에 공지된 방법에 의해 실시될 수 있다. 예를 들어, 접착제를 고정 기판(22) 또는 활물질층(12)에 도포하여 접착시키는 방법, 양면 테이프를 고정 기판(22) 또는 활물질층(12)에 부착시키는 방법에 의해 실시될 수 있다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련되어 설명되었지만,
발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서, 첨부된 특허청구범위는 본 발명의 요지에 속하는 한 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.
10: 전극 12: 활물질층
14: 집전체 20: 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편
22: 고정 기판 30: 하부 가이드 패널
32: 가이드 홈 40: 상부 가이드 패널
42: 가이드 홀
100: 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편 제작 장치

Claims (13)

  1. 전극의 활물질층과 집전체 사이의 접착력 테스트용 시편 제작에 사용되는 장치로서,
    전극의 활물질층을 접착시킬 고정 기판을 가이드하여 수용하는 가이드 홈이 상부면에 구비된 하부 가이드 패널, 및
    상기 가이드 홈에 수용되는 고정 기판에 대한 전극 활물질층의 접착 위치를 가이드하는 가이드 홀이 구비된 상부 가이드 패널을 포함하며,
    상기 상부 가이드 패널 및 하부 가이드 패널 중 어느 하나 이상에 상부 가이드 패널과 하부 가이드 패널 간의 결합수단이 구비된 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편 제작 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상부 가이드 패널은, 하부 가이드 패널과 분리된 형태로 존재하며 전극 활물질층 가이드 시 하부 가이드 패널에 결합되는 형태로 구비되거나; 하부 가이드 패널에 일부 또는 전부가 고정된 형태로 구비되는 것을 특징으로 하는 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편 제작 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 상부 가이드 패널은 하부 가이드 패널의 일측에 흰지에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편 제작 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 상부 가이드 패널은 하부 가이드 패널 상부면에서 횡방향으로 슬라이드 되는 구조로 결합되며, 상부 가이드 패널 또는 하부 가이드 패널 중 어느 하나에 가이드 레일이 마련되고, 상부 가이드 패널 또는 하부 가이드 패널 중 어느 하나에 상기 가이드 레일에서 슬라이드 되는 구동부가 마련되는 것을 특징으로 하는 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편 제작 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 가이드 홈에 수용되는 고정 기판을 홀딩할 수 있도록, 상기 가이드 홀의 길이 또는 폭 중 어느 하나 이상은 이에 대응하는 상기 가이드 홈의 길이 또는 폭보다 더 작은 것을 특징으로 하는 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편 제작 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 가이드 홈은 상부면이 오픈된 사각기둥 형태 또는 상부면 및 일측벽이 오픈된 사각기둥 형태인 것을 특징으로 하는 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편 제작 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 가이드 홀은 상,하부면이 오픈된 사각기둥 형태 또는 상,하부면 및 일측벽이 오픈된 사각기둥 형태인 것을 특징으로 하는 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편 제작 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 가이드 홈 및 가이드 홀의 오픈된 일측벽은 동일한 방향에 형성된 것을 특징으로 하는 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편 제작 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 상부 가이드 패널은 투명 패널인 것을 특징으로 하는 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편 제작 장치.
  10. 제1항의 시편 장치를 사용하여 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편을 제작하는 방법으로서,
    (a) 하부 가이드 패널에 마련된 가이드 홈에 고정 기판을 위치시키는 단계;
    (b) 상기 고정 기판 상부면에 상부 가이드 패널에 마련된 가이드 홀을 통하여 전극의 활물질층을 접착시키는 단계; 및
    (c) 시편 제작 장치로부터 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편을 분리하는 단계;를 포함하는 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편 제작 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 (a) 단계 후에, 상기 상부 가이드 패널을 하부 가이드 패널의 상부에 상기 가이드 홀과 가이드 홈이 중첩되게 결합시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편 제작 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 (c) 단계에서, 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편을 분리하기 전에, 상기 상부 가이드 패널의 하부 가이드 패널의 상부에 대한 결합을 해제하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편 제작 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서 전극의 활물질층 접착 시, 양면 테이프를 고정 기판 또는 활물질층에 부착시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편 제작 방법.
KR1020220075353A 2022-06-21 2022-06-21 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편 제작 장치 및 이를 사용하는 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편 제작 방법 KR20230174435A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220075353A KR20230174435A (ko) 2022-06-21 2022-06-21 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편 제작 장치 및 이를 사용하는 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편 제작 방법
PCT/KR2023/007041 WO2023249269A1 (ko) 2022-06-21 2023-05-24 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편 제작 장치 및 이를 사용하는 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편 제작 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220075353A KR20230174435A (ko) 2022-06-21 2022-06-21 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편 제작 장치 및 이를 사용하는 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편 제작 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230174435A true KR20230174435A (ko) 2023-12-28

Family

ID=89380158

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220075353A KR20230174435A (ko) 2022-06-21 2022-06-21 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편 제작 장치 및 이를 사용하는 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편 제작 방법

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20230174435A (ko)
WO (1) WO2023249269A1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110000143U (ko) 2009-06-30 2011-01-06 주식회사 한진중공업 전단 시편 제작용 지그 및 제작방법

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2963339B2 (ja) * 1994-05-31 1999-10-18 東芝電池株式会社 電池の位置合わせ,組み立て方法および位置合わせ,組み立て装置
JP5076834B2 (ja) * 2007-11-22 2012-11-21 トヨタ自動車株式会社 円筒型電池作製用巻回装置
KR20190041852A (ko) * 2017-10-13 2019-04-23 주식회사 엘지화학 가이드 부재, 상기 가이드 부재를 사용하여 스택형 전지를 제조하는 방법 및 이로부터 제조된 스택형 전지
SE544013C2 (en) * 2018-06-26 2021-11-02 Powercell Sweden Ab Membrane electrode assembly, fuel cell stack with membrane electrode as-sembly and alignment tool for fuel cell stack
KR20200142744A (ko) * 2019-06-13 2020-12-23 삼성전자주식회사 배터리 스택 및 그 제조방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110000143U (ko) 2009-06-30 2011-01-06 주식회사 한진중공업 전단 시편 제작용 지그 및 제작방법

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023249269A1 (ko) 2023-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN207965096U (zh) 一种电芯检测夹具及检测装置
KR101359902B1 (ko) 전지셀 충방전용 지그
CN110243718B (zh) 一种电池极片粘结性测试方法及测试装置
CN106769846A (zh) 一种剥离强度测试装置及其应用
KR20130128030A (ko) 3 전극계 전압 측정지그
KR101969320B1 (ko) 충방전 검사용 배터리 지그 박스 및 이를 이용한 충방전 검사장치
KR20230174435A (ko) 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편 제작 장치 및 이를 사용하는 전극 활물질층 접착력 테스트용 시편 제작 방법
Guo et al. Theoretical and experimental study on the interfacial adhesive properties of graphite electrodes in different charging and aging states
CN107478906B (zh) 一种测量电池极片涂层与箔材间界面电阻的方法
CN203011311U (zh) 新型锂离子动力电池极组边间距检测验具
CN108226031A (zh) 一种锂离子电池极片附着力的检测方法
CN109580475B (zh) 导电胶粘结力的测试方法
KR20080036745A (ko) 전극탭 절단기 및 이를 이용한 전극탭 절단 방법
CN112945846A (zh) 一种极片粘结性能评估方法
CN210487526U (zh) 一种电池极片粘结性测试装置
CN111426629A (zh) 一种锂电粘结剂与箔材剥离力的测试方法和装置
CN212275654U (zh) 一种原位观察和测量电化学的装置
CN208968983U (zh) 一种薄膜剥离夹具
KR20160056035A (ko) 공정 개선을 위한 두께 검사 장치
CN207937264U (zh) 一种测试夹具及拉力测试装置
CN213209713U (zh) 一种适用于柔性材料拉力试验用样品定位工装
CN113406393B (zh) 一种导电胶体积电阻率的测试装置及测试方法
CN211206028U (zh) 一种芯材拉伸样品的粘接工装
CN211877735U (zh) 一种锂离子电池的极片测试夹具
US20240175792A1 (en) Apparatus for Measuring Sealing Strength