KR20240016475A - 슬롯 다이 장치 - Google Patents

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KR20240016475A
KR20240016475A KR1020220094316A KR20220094316A KR20240016475A KR 20240016475 A KR20240016475 A KR 20240016475A KR 1020220094316 A KR1020220094316 A KR 1020220094316A KR 20220094316 A KR20220094316 A KR 20220094316A KR 20240016475 A KR20240016475 A KR 20240016475A
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KR1020220094316A
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이도연
김영곤
최상훈
전신욱
이택수
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주식회사 엘지에너지솔루션
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Abstract

본 발명은 한 쌍의 다이 사이로 전극 슬러리를 토출하는 슬롯 다이 장치로서, 베이스 플레이트; 상기 베이스 플레이트와 결합되고, 전극 슬러리가 토출되는 슬릿을 포함하는 다이; 및 상기 베이스 플레이트에 고정되어 다이 사이의 간격을 측정하도록 상기 다이와 결합하는 간극 측정 장치; 를 포함하고, 상기 간극 측정 장치는, 상기 베이스 플레이트에 고정되는 지지부; 및 상기 지지부와 결합되고 상기 다이로부터 소정 간격 이격되어 구비된 실린더 및 상기 실린더 내에서 왕복 직선 이동하도록 상기 실린더에 삽입되고, 단부가 상기 다이와 맞닿도록 구비된 로드로 구성된 측정 유닛; 을 포함하고, 상기 측정 유닛은 상기 로드의 이동 거리에 기초하여 상기 다이 사이의 간격을 실시간 측정하는 것을 특징으로 한다.

Description

슬롯 다이 장치{SLOT DIE DEVICE}
본 발명은 집전체 상에 전극 슬러리를 도포하여 전극을 형성시키는 슬롯 다이 장치에 관한 것으로, 본 발명의 슬롯 다이 장치는 전극 슬러리가 토출되는 다이의 토출구 간격을 실시간으로 측정하는 간극 측정 장치를 적용하는 것을 특징으로 한다.
이차 전지는 양극, 음극, 및 양극과 음극 사이에 개재되는 분리막이 적층된 구조의 전극 조립체를 포함하고, 이러한 전극 조립체들을 사용 목적에 따라 파우치 케이스, 원통형 캔, 및 각형 케이스 등에 수납하여 전지를 제조한다.
양극과 음극은 각각 알루미늄 호일과 구리 호일로 이루어진 전극 집전체에 양극 슬러리 및 음극 슬러리가 도포 및 건조되어 젠조된다. 이차 전지의 충방전 특성을 균일하게 하기 위해서는, 이러한 양극 활물질 슬러리 및 음극 활물질 슬러리가 집전체에 고르게 코팅되어야 하는데, 이를 위해 통상적으로 슬롯 다이 코팅 장치가 이용된다.
도 1은 종래의 슬롯 다이(10) 코팅 장치를 나타낸 것으로, 상기 슬롯 다이(10) 코팅 장치는 도 1에 도시된 것처럼 한 쌍의 다이(10) 사이의 슬릿(40)을 통해 전극 슬러리를 토출한다.
일반적으로 하나의 전극 시트(50)상의 일정 구역(유지부) 내에만 전극 슬러리를 도포하여 전극(60)을 형성하게 되는데, 이때 상기 전극 시트(50) 상에는 전극 슬러리가 도포되지 않은 무지부(70)도 함께 포함하게 된다.
다만, 종래의 슬롯 다이(10) 코팅 장치는 사용 중에 토출되는 전극 슬러리의 압력에 의해 상기 슬릿(40)이 도 1에 도시된 것처럼 서서히 벌어지는 현상이 발생하기도 하는데, 이와 같은 현상으로 인해 전극 슬러리의 토출량이 불균일하게 되거나 또는 무지부(70)에 전극 슬러리가 튀는 문제가 빈번히 생겼다.
도 2는 상기 도 1의 슬롯 다이(10) 코팅 장치를 이용하여 전극 시트(50) 상에 전극(60)을 형성한 것을 나타낸 것으로, 무지부(70) 상에 전극 슬러리가 묻어있는 것을 알 수 있다. 이와 같이 무지부(70)에 전극 슬러리가 묻어있게 되면, 후공정에서 레이저 노칭시 상기 무지부(70)를 전극(60)으로 인식하여 노칭이 진행되지 않는 문제가 발생할 수 있다.
따라서 상기 슬롯 다이(10) 코팅 장치에서 전극 슬러리가 토출되는 입구 즉, 슬릿(40)의 벌어짐 문제를 미연에 발견하여 전극 슬러리의 토출 불량 문제를 해결할 수 있는 방법 및 장치의 개발이 절실히 요구되는 실정이다.
한국공개특허 제10-2021-0026940호
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 슬롯 다이 코팅 장치에서, 슬릿의 벌어짐을 미연에 발견할 수 있는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명에 의하면, 한 쌍의 다이 사이로 전극 슬러리를 토출하는 슬롯 다이 장치로서, 베이스 플레이트; 상기 베이스 플레이트와 결합되고, 전극 슬러리가 토출되는 슬릿을 포함하는 다이; 및 상기 베이스 플레이트에 고정되어 다이 사이의 간격을 측정하도록 상기 다이와 결합하는 간극 측정 장치; 를 포함하고, 상기 간극 측정 장치는, 상기 베이스 플레이트에 고정되는 지지부; 및 상기 지지부와 결합되고 상기 다이로부터 소정 간격 이격되어 구비된 실린더 및 상기 실린더 내에서 왕복 직선 이동하도록 상기 실린더에 삽입되고, 단부가 상기 다이와 맞닿도록 구비된 로드로 구성된 측정 유닛; 을 포함하고, 상기 측정 유닛은 상기 로드의 이동 거리에 기초하여 상기 다이 사이의 간격을 실시간 측정하는 것을 특징으로 하는 슬롯 다이 장치를 제공한다.
상기 다이는, 일측에 평평한 제1면을 포함하는 메인 다이; 및 일측에 평평한 제2면을 포함하고, 상기 제1면 및 제2면이 서로 대향하도록 배치되고, 상기 메인 다이로부터 소정 간격 이격되도록 상기 메인 다이와 결합하는 서브 다이; 를 포함할 수 있다.
상기 측정 유닛은, 상기 로드의 이동 거리를 전기적 또는 기계적 방법으로 표시하는 표시부를 더 구비할 수 있다.
상기 실린더는 상기 다이에 대해 수직하도록 상기 지지부에 결합될 수 있다.
상기 지지부는, 상기 베이스 플레이트에 고정되는 지지판; 및 상기 지지판의 양단에 각각 결합되어 상기 다이 방향으로 연장된 지지 홀드; 를 포함하고, 상기 측정 유닛은 상기 지지판 및 지지 홀드 중 적어도 어느 하나에 결합될 수 있다.
상기 간극 측정 장치는, 상기 지지판의 양단에 결합된 한 쌍의 지지 홀드의 단부에 각각 결합되는 한 쌍의 측정 유닛을 포함하고, 상기 지지판의 단부에 결합되고 로드의 이동 거리를 전기적 또는 기계적 방법으로 표시하는 표시부를 더 구비하는 측정 유닛을 더 포함하고, 상기 각 지지 홀드에 결합된 측정 유닛에 포함된 로드의 이동 거리는 상기 지지판에 결합된 측정 유닛의 표시부에 표시될 수 있다.
상기 다이에서 슬릿이 형성된 일측에는 상기 슬릿까지 경사진 경사면을 포함하고, 상기 경사면이 끝나는 다이의 단부에는 전극 슬러리의 토출 방향으로 돌출 형성된 다이립을 포함하고, 상기 측정 유닛은 로드가 상기 다이립에 맞닿도록 구비될 수 있다.
상기 간극 측정 장치는 상기 지지판의 단부에 결합되는 측정 유닛을 더 포함하고, 상기 지지판의 단부에 결합된 측정 유닛은 로드의 이동 거리를 전기적 또는 기계적 방법으로 표시하는 표시부를 더 구비하고, 상기 각 지지 홀드에 결합된 측정 유닛에 포함된 로드의 이동 거리는 상기 지지판에 결합된 측정 유닛의 표시부에 표시될 수 있다.
상기 지지 홀드는, 단부에서 상기 다이의 경사면을 따라 상기 다이립까지 연장된 서브 홀드; 를 포함하고, 상기 측정 유닛은 상기 서브 홀드의 단부에 결합될 수 있다.
상기 지지판의 양단에 결합된 한 쌍의 지지 홀드 중 어느 하나의 지지 홀드는 다이와 맞닿도록 구비되어 상기 다이를 지지하고, 상기 측정 유닛은 다이와 맞닿지 않은 다른 하나의 지지 홀드의 단부에 결합될 수 있다.
상기 측정 유닛은 상기 지지판의 양단에 결합된 한 쌍의 지지 홀드의 단부에 각각 결합될 수 있다.
상기 간극 측정 장치는 복수의 측정 유닛을 포함할 수 있다.
상기 다이의 길이 방향을 따라 베이스 플레이트와 결합되는 복수의 간극 측정 장치를 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 슬롯 다이 코팅 장치에서 슬릿의 벌어짐을 실시간으로 측정하여 전극 슬러리의 토출 불량 문제를 미연에 방지할 수 있다.
도 1은 종래의 슬롯 다이 장치를 나타낸 것이다.
도 2는 상기 도 1의 슬롯 다이 장치로 전극 슬러리를 도포하여 형성된 전극 시트의 일부를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 슬롯 다이 장치의 사시도이다.
도 4는 상기 도 3의 슬롯 다이 장치의 정면도 및 단면도이다.
도 5는 상기 도 3에 포함된 간극 측정 장치를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 측정 유닛을 나타낸 것이다.
도 7은 복수의 간극 측정 장치가 적용된 슬롯 다이 장치를 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 슬롯 다이 장치의 사시도이다.
도 9는 상기 도 8의 슬롯 다이 장치의 단면도이다.
도 10은 상기 도 8의 슬롯 다이 장치의 변형예이다.
도 11은 상기 도 10의 슬롯 다이 장치의 단면도이다.
도 12는 본 발명의 제3 실시형태에 따른 슬롯 다이 장치의 사시도이다.
도 13은 상기 도 12의 슬롯 다이 장치의 단면도이다.
도 14는 본 발명의 제4 실시형태에 따른 슬롯 다이 장치의 사시도이다.
도 15는 상기 도 14의 슬롯 다이 장치의 단면도이다.
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 입각 하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이 고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양 한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시형태는 통상의 기술자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이므로 도면에 서의 구성요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시될 수 있다. 따라서, 각 구성요소의 크기나 비율은 실제적인 크기나 비율을 전적으로 반영하는 것은 아니다.
본 발명은 한 쌍의 다이(200) 사이로 전극 슬러리를 토출하여 전극 시트상에 전극을 형성하는 슬롯 다이 장치(1000)에 관한 것으로, 본 발명의 슬롯 다이 장치(1000)는 전극 슬러리가 토출되는 다이(200)의 토출구 간격을 실시간으로 측정하는 간극 측정 장치(300)를 적용하는 것을 특징으로 한다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 슬롯 다이 장치(1000)이고, 도 7 내지 도 10은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 슬롯 다이 장치(1000)이고, 도 11 내지 도 12는 제3 실시형태에 따른 슬롯 다이 장치(1000)이고, 도 13 내지 도 14는 본 발명의 제4 실시형태에 따른 슬롯 다이 장치(1000)이고, 도 15 내지 도 16은 본 발명의 제5 실시형태에 따른 슬롯 다이 장치(1000)이다.
이하, 각 도면을 참조하여 본 발명의 각 실시형태에 따른 슬롯 다이 장치(1000)를 설명한다.
(제1 실시형태)
도 3은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 슬롯 다이 장치(1000)의 사시도이고, 도 4(a)는 상기 도 3의 슬롯 다이 장치(1000)의 정면도이고, 도 4(b)는 상기 도 4(a)의 A-A' 구역을 절단한 단면도이다.
본 발명의 슬롯 다이 장치(1000)는 도 3에 도시된 것처럼 베이스 플레이트(100), 다이(200) 및 간극 측정 장치(300)를 포함한다.
상기 베이스 플레이트(100)는 다이(200)를 고정 및 지지하는 역할을 하며, 상기 베이스 플레이트(100)의 형상은 도 3에 도시된 형상 외에도 다이(200)를 안정적으로 지지할 수 있는 어떠한 형상도 적용 가능하다.
상기 다이(200)는 상기 베이스 플레이트(100)와 결합되어 전극 슬러리를 도포하는 역할을 한다.
상기 다이(200)는 외부로부터 공급된 전극 슬러리가 토출되는 슬릿(500)을 포함한다. 보다 구체적으로 상기 다이(200)는 도 4(b)에 도시된 것처럼 일측에 평평한 제1면(200a1)을 갖는 메인 다이(200a) 및 일측에 평평한 제2면(200b1)을 포함하고, 상기 제1면(200a1) 및 제2면(200b1)이 서로 대향하도록 배치되어 상기 메인 다이(200a)와 결합하는 서브 다이(200b)로 구성된다.
상기 메인 다이(200a) 및 서브 다이(200b)는 상기 제1면(200a1) 및 제2면(200b1) 사이의 틈으로 슬릿(500)을 형성할 수 있도록 소정 간격 이격되어 배치된다.
상기 다이(200)는 도 3 및 도 4에 도시된 것처럼 양측에 결합된 다이 지지대(400)를 통해 상기 베이스 플레이트(100)에 결합될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 다이(200)를 상기 베이스 플레이트(100)에 고정시킬 수 있는 어떠한 방식도 적용 가능하다.
상기 다이(200)는 슬릿(500)까지 경사진 경사면을 포함한다. 구체적으로 상기 메인 다이(200a) 및 서브 다이(200b)에서 슬릿(500)이 형성된 일측의 단부로 갈수록 경사져 있다.
또한 상기 다이(200)는 도 3 및 도 4 등에 도시된 것처럼 슬릿(500)이 형성된 일측의 단부에 전극 슬러리의 토출 방향으로 돌출 형성된 다이(200)립을 포함한다.
상기 다이(200)립은 슬릿(500)을 통해 토출되는 전극 슬러리가 목적하는 구역에 정확히 도포될 수 있도록 전극 슬러리의 토출 방향을 가이드 하는 역할을 한다.
상기 간극 측정 장치(300)는 상기 베이스 플레이트(100)에 고정되어 상기 다이(200) 사이의 간격(슬릿(500)의 벌어짐 정도)을 측정하도록 상기 다이(200)와 결합한다. 보다 구체적으로 상기 간극 측정 장치(300)는 상기 다이(200)에 포함된 슬릿(500)(또는 메인 다이(200a)의 제1면(200a1)과 서브 다이(200b)의 제2면(200b1) 사이의 이격 거리)의 벌어짐 정도를 실시간으로 측정하는 것을 특징으로 한다.
상기 간극 측정 장치(300)는 도 3 및 도 4(a)에 도시된 것처럼 베이스 플레이트(100)의 상부에 결합되어 있다.
상기 간극 측정 장치(300)는 상기 베이스 플레이트(100)와 볼트 등의 부재를 통해 나사결합될 수 있으며, 접착 또는 용접 등의 방식에 의해 결합될 수 있다. 다만, 상기 다이(200)에서 측정하고자 하는 위치를 유지할 수 있다면, 상기 간극 측정 장치(300)가 반드시 상기 베이스 플레이트(100)에 고정될 필요는 없다. 가장 바람직한 경우로, 상기 베이스 플레이트(100)가 자성에 반응하는 금속 소재의 물질을 포함하고, 상기 간극 측정 장치(300)에서 상기 베이스 플레이트(100)와 결합되는 부위가 마그네틱 소재를 포함하여, 상기 간극 측정 장치(300)와 상기 베이스 플레이트(100)가 자성에 의해서 결합될 수 있다. 이 경우, 상기 간극 측정 장치(300)의 탈부착이 간편해지므로 필요에 따라 언제든 위치를 조절하는게 쉬워질 수 있다.
도 5는 상기 도 3 내지 도 4의 슬롯 다이 장치(1000)에서 간극 측정 장치(300)만 따로 분리하여 도시한 사시도이다.
상기 간극 측정 장치(300)는 상기 도 5에 도시된 것처럼 U자형의 형태를 갖는 지지부(310)와 상기 지지부(310)에 결합된 측정 유닛(320)을 포함한다.
상기 지지부(310)는 베이스 플레이트(100)와 결합되고, 측정 유닛(320)이 상기 메인 다이(200a) 및 서브 다이(200b) 사이의 간격(슬릿(500)의 벌어짐 정도)을 측정할 수 있도록 상기 측정 유닛(320)을 지지하는 역할을 한다.
상기 지지부(310)는 도 3 및 도 4에 도시된 것처럼 상기 다이(200)의 슬릿(500)을 제외한 부위를 감싸듯이 구비된다.
상기 지지부(310)는 외력에 의해 변형되지 않을 정도의 강도를 갖는 것이 바람직하다. 예컨대, 상기 메인 다이(200a) 및 서브 다이(200b) 사이에 벌어짐이 발생하더라도 상기 지지부(310)는 본래의 형태를 유지할 수 있다.
상기 지지부(310)는 상기 베이스 플레이트(100)에 고정되는 지지판(311) 및 상기 지지판(311)의 양단에 결합되는 지지 홀드(312)를 포함한다.
상기 지지판(311)은 베이스 플레이트(100)와 직접적으로 맞닿아 결합되는 부위로, 도 3 및 도 4에 도시된 것처럼 베이스 플레이트(100)의 두께 방향으로 연장 형성된다. 바람직하게 상기 지지판(311)은 최소한 상기 다이(200)의 두께만큼 연장 형성된다.
상기 지지 홀드(312)는 지지판(311)의 단부에서 다이(200) 방향 즉, 상기 베이스 플레이트(100)의 상방으로 연장 형성된다.
제1 실시형태에 따른 슬롯 다이 장치(1000)에 포함된 간극 측정 장치(300)는 상기 지지판(311)의 양단에 결합된 한 쌍의 지지 홀드(312) 중 어느 하나에만 측정 유닛(320)이 결합된다. 이때, 상기 측정 유닛(320)이 결합된 지지 홀드(312)는 상기 다이(200)로부터 소정 간격 이격되어 형성된다.
또한 측정 유닛(320)이 결합되지 않은 나머지 하나의 지지 홀드(312)는 다이(200)와 맞닿도록 형성되어 상기 다이(200)를 지지한다. 이때, 상기 다이(200)와 맞붙은 지지 홀드(312)는 상기 다이(200)에 고정되는 것이 바람직하다. 예컨대, 상기 지지 홀드(312)는 상기 다이(200)에 나사 결합되어 고정될 수 있다.
상기 측정 유닛(320)은 상기 메인 다이(200a) 및 서브 다이(200b) 사이의 간격 변화(슬릿(500)의 벌어짐 정도)를 측정하는 역할을 하며, 상기 지지판(311) 및 지지 홀드(312) 중 적어도 어느 하나에 결합된다.
도 6은 본 발명의 측정 유닛(320)을 나타낸 것으로, 상기 측정 유닛(320)은 실린더(321) 및 상기 실린더(321) 내부에 삽입되어 왕복 이동하는 로드(322)로 구성된다.
상기 측정 유닛(320)은 상기 로드(322)가 상기 다이(200)에서 경사면을 제외한 위치에 맞닿도록 구비된다.
상기 실린더(321)는 도 4 및 도 5에 도시된 것처럼 흔들리지 않도록 상기 지지부(310)에 고정 결합된다.
상기 실린더(321)는 바람직하게 상기 다이(200)로부터 소정 간격 이격되어 구비되도록 상기 지지부(310)에 고정 결합된다.
상기 실린더(321)는 상기 지지 홀드(312)에 의해 상기 로드(322)의 동작이 방해되지 않도록 상기 지지 홀드(312)를 관통하는 형상으로 결합될 수 있다.
상기 실린더(321)는, 내부에 삽입된 로드(322)가 상기 다이(200)의 표면 또는 측정하고자 하는 다이(200)의 부분에 대해 수직하게 위치할 수 있도록, 상기 지지부(310)와 결합되는 것이 바람직하다. 즉, 전극 슬러리의 도포량(토출량)이 달라지는 것에 영향을 미치는 슬릿(500)의 벌어짐 방향은 지지판(311)의 길이 방향과 일치한다. 따라서 상기 실린더(321)는 상기 슬릿(500)이 벌어지는 방향에 대한 영향을 로드(322)가 온전히 받을 수 있도록 상기 지지판(311)의 길이 방향과 수평을 유지해야 한다.
상기 로드(322)는 상기 도 6에 도시된 것처럼 상기 실린더(321) 내에서 왕복 직선 이동하도록 상기 실린더(321)에 삽입되어 구비된다.
상기 로드(322)의 단부는 상기 다이(200)와 맞닿도록 구비되고, 상기 다이(200) 즉, 메인 다이(200a)와 서브 다이(200b) 사이의 간격(슬릿(500)의 벌어짐 정도)이 커짐에 따라 눌려진다. 따라서 상기 로드(322)가 눌려지는 정도에 따라 상기 다이(200) 사이의 간격 변화를 예측할 수 있으며, 또한 상기 로드(322)의 눌림 정도에 따라 상기 다이(200) 사이의 간격 변화 정도를 측정할 수 있다.
즉, 본 발명의 측정 유닛(320)은 상기 로드(322)의 이동 거리에 기초하여 상기 다이(200) 사이의 간격(슬릿(500)의 벌어짐 정도)을 실시간 측정할 수 있다.
이때, 측정 유닛(320)이 설치되지 않은 타측의 지지 홀드(312)는 다이(200) 사이의 간격이 커짐에 따라 휘어지거나 변형되지 않으며, 상기 다이(200) 사이의 간격이 커짐(슬릿(500)의 벌어짐 정도)에 따른 영향은 온전히 상기 측정 유닛(320)의 로드(322)에 전달된다.
본 발명의 측정 유닛(320)은 도 6에 도시된 것처럼 상기 로드(322)의 이동 거리를 전기적 또는 기계적 방법으로 표시하는 표시부(323)를 더 구비할 수 있다.
상기 표시부(323)는 구체적으로 상기 실린더(321)와 결합되고, 상기 실린더(321)에 포함된 로드(322)의 움직인 거리를 화면에 표시한다.
따라서 상기 표시부(323)가 결합된 측정 유닛(320)은 다이(200)의 슬릿(500)이 벌어짐 정도를 상기 표시부(323)의 화면에 표시할 수 있다.
본 발명의 측정 유닛(320)은 일반적으로 측정 지그 또는 각종 정밀 기기에 장착하여 사용되는 다이(200)얼 게이지(보어 게이지)와 동일한 원리로 작동한다.
본 발명의 간극 측정 장치(300)는 전극 슬러리가 토출되는 슬릿(500)을 가리지 않으므로, 상기 전극 슬러리를 도포하는 과정 중에도 실시간으로 상기 다이(200) 사이의 간격 즉, 슬릿(500)의 벌어짐 정도를 측정할 수 있다.
본 발명의 슬롯 다이 장치(1000)는 복수의 간극 측정 장치(300)를 포함할 수 있다.
도 7은 간극 측정 장치(300)가 복수 개로 포함된 슬롯 다이 장치(1000)를 나타낸 것으로, 상기 도 7에 도시된 것처럼 상기 다이(200)의 길이 방향을 따라 베이스 플레이트(100)와 결합되는 복수의 간극 측정 장치(300)를 포함할 수도 있다.
상기 다이(200)는 일 방향으로 길게 연장된 형태를 갖기 때문에 각 위치마다 벌어짐의 정도가 다를 수 있다. 따라서 측정이 필요한 복수의 부위마다 도 7에 도시된 것처럼 간극 측정 장치(300)가 설치될 수 있다.
(제2 실시형태)
도 7은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 슬롯 다이 장치(1000)의 사시도이고, 도 8은 상기 도 7의 슬롯 다이 장치(1000)의 부분 단면도이다.
상기 슬롯 다이 장치(1000)에 포함된 간극 측정 장치(300)는 상기 도 7 및 도 8에 도시된 것처럼 지지판(311)의 양단부에 결합된 한 쌍의 지지 홀드(312)의 단부에 각각 측정 유닛(320)이 결합된다. 즉, 제2 실시형태에 따른 슬롯 다이 장치(1000)의 간극 측정 장치(300)는 두 개의 측정 유닛(320)을 포함한다. 이때 각 측정 유닛(320)은 표시부(323)를 모두 포함하고 있으며, 각 표시부(323)에는 결합된 실린더(321) 내부의 로드(322) 이동량을 화면에 표시한다.
제2 실시형태에 따른 슬롯 다이 장치(1000)의 간극 측정 장치(300)에 포함된 지지부(310)의 각 지지 홀드(312)는 모두 다이(200)로부터 소정 간격 이격되어 구비된다.
또한 한쌍의 측정 유닛(320)의 실린더(321)는 서로 대향하여 위치한 각각의 지지 홀드(312)에 결합되고, 상기 각 실린더(321)에 포함된 로드(322)는 단부가 메인 다이(200a) 및 서브 다이(200b)에 각각 맞닿도록 구비된다.
제2 실시형태에 따른 슬롯 다이 장치(1000)에 포함된 간극 측정 장치(300)는 메인 다이(200a) 및 서브 다이(200b)에 각각 맞닿아 구비된 측정 유닛(320)을 통해 슬릿(500)의 벌어짐 정도를 보다 정확히 예측하는 것이 가능하다.
이 경우, 각각의 측정 유닛(320)에 포함된 표시부(323)에 표시된 측정값의 합계를 통해 슬릿(500)의 벌어짐 정도를 정확히 측정할 수 있다.
도 9 및 도 10은 상기 도 7 및 도 8의 슬롯 다이 장치(1000)의 변형예이다.
상기 도 9 및 도 10에 따르면, 두 개의 측정 유닛(320) 중 어느 하나에만 표시부(323)가 포함되어 있고, 다른 하나의 측정 유닛(320)에는 표시부(323)가 생략되어 있다.
일측의 지지 홀드(312)에 결합되고 표시부(323)가 없는 측정 유닛(320)에 포함된 로드(322)의 이동량은 타측의 지지 홀드(312)에 결합되는 측정 유닛(320)의 표시부(323)까지 전달된다. 이 경우, 지지부(310) 내부에는 상기 일측의 로드(322)의 눌림 정도를 타측의 표시부(323)까지 전달할 수 있는 별도의 전달 부재(미도시)가 포함될 수 있다.
상기 전달 부재는 일반적으로 홀의 내경을 측정하기 위해 사용되는 T자형의 다이(200)얼 게이지(보어 게이지)에 포함되는 스트로크 내부 구성과 동일하다.
(제3 실시형태)
도 11은 본 발명의 제3 실시형태에 따른 슬롯 다이 장치(1000)의 사시도이고, 도 12은 상기 도 11의 슬롯 다이 장치(1000)의 부분 단면도이다.
상기 슬롯 다이 장치(1000)에 포함된 간극 측정 장치(300)는 상기 도 11 및 도 12에 도시된 것처럼 지지판(311)의 양단부에 결합된 한 쌍의 지지 홀드(312)의 단부에 각각 측정 유닛(320)이 결합되고 지지판(311)의 일측 단부에도 측정 유닛(320)이 추가 결합된다.
제3 실시형태에 따른 슬롯 다이 장치(1000)의 간극 측정 장치(300)에 포함된 지지부(310)의 각 지지 홀드(312)는 모두 다이(200)로부터 소정 간격 이격되어 구비된다.
상기 지지 홀드(312)에 결합된 각 측정 유닛(320)은 표시부(323)를 포함하지 않으며, 상기 지지판(311)에 결합된 측정 유닛(320)은 표시부(323)를 포함한다.
한쌍의 측정 유닛(320)의 실린더(321)는 서로 대향하여 위치한 각각의 지지 홀드(312)에 결합되고, 상기 각 실린더(321)에 포함된 로드(322)는 단부가 메인 다이(200a) 및 서브 다이(200b)에 각각 맞닿도록 구비된다.
각 지지 홀드(312)에 결합되고 표시부(323)가 없는 측정 유닛(320)에 포함된 로드(322)의 이동량은 지지판(311)에 결합되는 측정 유닛(320)의 표시부(323)까지 전달된다. 이 경우, 지지부(310) 내부에는 각 지지 홀드(312)에서 측정 유닛(320)에 포함된 로드(322)의 눌림 정도를 타측의 표시부(323)까지 전달할 수 있는 별도의 전달 부재(미도시)가 포함될 수 있다.
따라서 상기 표시부(323)에는 다이(200)에 의해 눌려지는 각 측정 유닛(320)의 로드(322) 이동량이 표시된다.
상기 전달 부재는 일반적으로 홀의 내경을 측정하기 위해 사용되는 T자형의 다이(200)얼 게이지(보어 게이지)에 포함되는 스트로크 내부 구성과 동일하다.
제3 실시형태에 따른 슬롯 다이 장치(1000)에 포함된 간극 측정 장치(300)는 메인 다이(200a) 및 서브 다이(200b)에 각각 맞닿아 구비된 측정 유닛(320)을 통해 슬릿(500)의 벌어짐 정도를 보다 정확히 예측하는 것이 가능하다.
(제4 실시형태)
도 13은 본 발명의 제4 실시형태에 따른 슬롯 다이 장치(1000)의 사시도이고, 도 14는 상기 도 13의 슬롯 다이 장치(1000)의 부분 단면도이다.
제4 실시형태에 따른 슬롯 다이 장치(1000)는 상기 다이(200)에서 슬릿(500)이 형성된 일측 단부에서 전극 슬러리의 토출 방향으로 돌출 형성된 다이(200)립을 포함하고, 상기 측정 유닛(320)은 로드(322)가 상기 다이(200)립에 맞닿도록 구비된다.
보다 구체적으로 상기 지지 홀드(312)는 상기 다이(200)의 경사면을 따라 상기 다이(200)립까지 연장 형성된 서브 홀드(312a)를 단부에 포함하고, 상기 측정 유닛(320)은 상기 서브 홀드(312a)의 단부에 결합된다.
또한 상기 지지판(311)의 일측 단부에는 로드(322)의 이동 거리를 전기적 또는 기계적 방법으로 표시하는 표시부(323)를 더 구비하는 측정 유닛(320)이 결합되어 있다. 이때, 상기 각 서브 홀드(312a)에 결합된 측정 유닛(320)에 포함된 로드(322)의 이동량은 상기 지지판(311)에 결합된 측정 유닛(320)의 표시부(323)에 표시된다.
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: (종래)다이
20: (종래)다이립
30: (종래)베이스 플레이트
40: (종래)슬릿
50: (종래)전극 시트
60: (종래)전극
70: (종래)무지부
1000: 슬롯 다이 장치
100: 베이스 플레이트
200: 다이
200a: 메인 다이
200a1: 제1면
200b: 서브 다이
200b1: 제2면
300: 간극 측정 장치
310: 지지부
311: 지지판
312: 지지 홀드
312a: 서브 홀드
320: 측정 유닛
321: 실린더
322: 로드
323: 표시부
400: 다이 지지대
500: 슬릿

Claims (13)

  1. 한 쌍의 다이 사이로 전극 슬러리를 토출하는 슬롯 다이 장치로서,
    베이스 플레이트;
    상기 베이스 플레이트와 결합되고, 전극 슬러리가 토출되는 슬릿을 포함하는 다이; 및
    상기 베이스 플레이트에 고정되어 다이 사이의 간격을 측정하도록 상기 다이와 결합하는 간극 측정 장치; 를 포함하고,
    상기 간극 측정 장치는,
    상기 베이스 플레이트에 고정되는 지지부; 및
    상기 지지부와 결합되고 상기 다이로부터 소정 간격 이격되어 구비된 실린더 및 상기 실린더 내에서 왕복 직선 이동하도록 상기 실린더에 삽입되고, 단부가 상기 다이와 맞닿도록 구비된 로드로 구성된 측정 유닛; 을 포함하고,
    상기 측정 유닛은 상기 로드의 이동 거리에 기초하여 상기 다이 사이의 간격을 실시간 측정하는 것을 특징으로 하는 슬롯 다이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다이는,
    일측에 평평한 제1면을 포함하는 메인 다이; 및
    일측에 평평한 제2면을 포함하고, 상기 제1면 및 제2면이 서로 대향하도록 배치되고, 상기 메인 다이로부터 소정 간격 이격되도록 상기 메인 다이와 결합하는 서브 다이; 를 포함하는 슬롯 다이 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 측정 유닛은,
    상기 로드의 이동 거리를 전기적 또는 기계적 방법으로 표시하는 표시부를 더 구비하는 슬롯 다이 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 실린더는 상기 다이에 대해 수직하도록 상기 지지부에 결합되는 슬롯 다이 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 지지부는,
    상기 베이스 플레이트에 고정되는 지지판; 및
    상기 지지판의 양단에 각각 결합되어 상기 다이 방향으로 연장된 지지 홀드; 를 포함하고,
    상기 측정 유닛은 상기 지지판 및 지지 홀드 중 적어도 어느 하나에 결합되는 슬롯 다이 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 간극 측정 장치는,
    상기 지지판의 양단에 결합된 한 쌍의 지지 홀드의 단부에 각각 결합되는 한 쌍의 측정 유닛을 포함하고,
    상기 지지판의 단부에 결합되고 로드의 이동 거리를 전기적 또는 기계적 방법으로 표시하는 표시부를 더 구비하는 측정 유닛을 더 포함하고,
    상기 각 지지 홀드에 결합된 측정 유닛에 포함된 로드의 이동 거리는 상기 지지판에 결합된 측정 유닛의 표시부에 표시되는 슬롯 다이 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 다이에서 슬릿이 형성된 일측에는 상기 슬릿까지 경사진 경사면을 포함하고,
    상기 경사면이 끝나는 다이의 단부에는 전극 슬러리의 토출 방향으로 돌출 형성된 다이립을 포함하고,
    상기 측정 유닛은 로드가 상기 다이립에 맞닿도록 구비되는 슬롯 다이 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 간극 측정 장치는 상기 지지판의 단부에 결합되는 측정 유닛을 더 포함하고,
    상기 지지판의 단부에 결합된 측정 유닛은 로드의 이동 거리를 전기적 또는 기계적 방법으로 표시하는 표시부를 더 구비하고,
    상기 각 지지 홀드에 결합된 측정 유닛에 포함된 로드의 이동 거리는 상기 지지판에 결합된 측정 유닛의 표시부에 표시되는 슬롯 다이 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 지지 홀드는,
    단부에서 상기 다이의 경사면을 따라 상기 다이립까지 연장된 서브 홀드; 를 포함하고,
    상기 측정 유닛은 상기 서브 홀드의 단부에 결합되는 슬롯 다이 장치.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 지지판의 양단에 결합된 한 쌍의 지지 홀드 중 어느 하나의 지지 홀드는 다이와 맞닿도록 구비되어 상기 다이를 지지하고,
    상기 측정 유닛은 다이와 맞닿지 않은 다른 하나의 지지 홀드의 단부에 결합되는 슬롯 다이 장치.
  11. 제5항에 있어서,
    상기 측정 유닛은 상기 지지판의 양단에 결합된 한 쌍의 지지 홀드의 단부에 각각 결합되는 슬롯 다이 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 간극 측정 장치는 복수의 측정 유닛을 포함하는 슬롯 다이 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 다이의 길이 방향을 따라 베이스 플레이트와 결합되는 복수의 간극 측정 장치를 포함하는 슬롯 다이 장치.

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