KR20240034014A

KR20240034014A - 전극 건조장치 및 전극의 건조방법

Info

Publication number: KR20240034014A
Application number: KR1020220113035A
Authority: KR
Inventors: 박민구
Original assignee: 주식회사 엘지에너지솔루션
Priority date: 2022-09-06
Filing date: 2022-09-06
Publication date: 2024-03-13
Also published as: CN118043982A; JP2024535317A; EP4394913A1; WO2024053973A1

Abstract

본 발명의 전극 건조장치는, 적외선 히터로부터 방출되는 복사열의 일부를 차단하기 위해 마련된 가림막 유닛을 포함하고, 상기 가림막 유닛은, 상기 적외선 히터의 길이 방향의 일측 및 타측을 차폐하도록 구성된 제1,2 차폐부; 및 상기 제1,2 차폐부를 연결하되, 상호 이격되어 배치되는 제1,2 연결부를 포함하는 가림막;과 상기 가림막의 저면에 배치되어 가림막을 지지하는 베이스 플레이트를 포함하며, 상기 가림막은, 상기 적외선 히터가 위치한 상부를 향해 구부러진 형상의 벤딩부를 포함한다.

Description

전극 건조장치 및 전극의 건조방법{Electrode drying device and electrode drying method}

본 발명은 전극 시트의 건조 과정에서, 유지부와 무지부의 경계 주변에서 발생하는 열주름 방지를 위해, 전극 건조장치에 설치되는 가림막의 쳐짐 현상을 방지하는 전극 건조장치에 관한 것이다.

일반적으로 이차전지(secondary battery)는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지를 말하며, 이러한 이차전지는 폰, 노트북 컴퓨터 및 캠코더 등의 첨단 전자 기기 분야에서 널리 사용되고 있다.

상기한 이차전지는 캔형 이차전지와, 파우치형 이차전지로 분류되며, 상기 캔형 이차전지는 전극조립체, 전해액, 전극조립체와 전해액을 수용하는 캔, 및 캔의 개구부에 실장되는 캡 조립체를 포함한다. 그리고 상기 전극조립체는 전극과 분리막이 교대로 적층되는 구조를 가진다. 그리고 전극은 집전체와 상기 집전체에 코팅되는 전극활물질을 포함한다.

한편, 상기 전극의 제조방법은 집전체를 이송하는 이송단계, 상기 집전체의 표면에 전극 슬러리를 도포하여 전극 합제층을 형성하는 코팅단계, 집전체에 코팅된 전극 슬러리에 적외선 히터에 의한 복사열을 공급하거나, 열풍을 분사하여 건조하는 건조단계를 포함한다.

여기서 상기 건조단계는 전극 슬러리가 액상에서 고상으로 변환되면서, 전극 합제층의 수축이 발생하고, 그에 따른 건조 스트레스가 높아지게 된다. 도 1을 참조하면, 집전체(12)에 전극 슬러리(12)가 도포된 전극 시트(10)에서, 전극 슬러리가 도포된 유지부와 전극 슬러리가 도포되지 않은 무지부의 경계 주변은, 열주름이 크게 발생하는 부위이다. 유지부의 폭방향(y축 방향) 양측 가장자리 부위의 건조 속도는, 유지부의 중앙 부위의 건조 속도보다 빠르기 때문에, 이러한 건조 속도의 편차가 열주름을 발생시키며, 특히 집전체는 온도 상승에 따라 팽창되므로, 건조 시 전극 슬러리의 수축과 집전체의 팽창이 시너지 효과를 발휘하면서, 열주름이 심화되는 것이다.

이를 억제하기 위해, 전극 건조장치의 적외선 히터의 하부에 가림막 유닛(30)을 배치하여, 적외선 히터로부터 방출되는 복사열이 전극 유지부에 노출되는 위치와 면적을 제어함으로써, 이 같은 열주름 현상을 완화하는 시도가 이루어지고 있다. 도 1을 참조하면, 적외선 히터(20)의 양측부 각각의 하부에 가림막 유닛(30)이 배치되어 있고, 적외선 히터(20)로부터 방출되는 복사열의 일부가 상기 가림막 유닛(30)에 의해 차단되는 것이다.

도 2는 종래의 가림막 유닛의 일부를 확대한 도면이다. 가림막 유닛에서, 복사열을 차단하는 기능을 하는 가림막(32)의 폭방향(y) 단부는, 평면의 가림막이 직선형으로 연장된 형태이다. 이러한 구조의 가림막은, 고온 환경에 장시간 노출되는 경우, 가림막 자체의 무게와, 열팽창으로 인해 하방으로 쳐지는 가림막 쳐짐 현상이 발생한다. 도 3은 이 같은 가림막 쳐짐 현상을 도시하고 있다. 가림막 쳐짐이 심할 경우, 건조 중의 전극 슬러리와 접촉할 가능성 있고, 이는 전극 품질 불량을 야기한다.

따라서, 가림막 유닛의 가림막 쳐짐 현상을 방지할 수 있는 가림막 유닛에 대한 기술 개발이 필요한 실정이다.

대한민국 공개특허 제10-2022-0030745호

본 발명은, 전극 시트의 유지부와 무지부의 경계 주변에서 발생하는 열주름 현상을 완화하기 위해, 전극 건조장치에 설치되는 가림막 유닛에서, 가림막의 쳐짐 현상을 방지하여, 궁극적으로 전극의 품질을 개선하는 전극 건조장치 및 전극 건조 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전극 건조장치는, 시트 형태의 집전체에 전극 슬러리가 도포된 전극 시트를 건조하는 전극 건조장치로서, 상기 전극 시트에 복사열을 가해주는 적외선 히터와, 상기 적외선 히터로부터 방출되는 복사열의 일부를 차단하기 위해 마련된 가림막 유닛을 포함하고, 상기 가림막 유닛은, 상기 적외선 히터의 길이 방향의 일측 및 타측을 차폐하도록 구성된 제1,2 차폐부; 및 상기 제1,2 차폐부를 연결하되, 상호 이격되어 배치되는 제1,2 연결부를 포함하는 가림막;과 상기 가림막의 저면에 배치되어 가림막을 지지하는 베이스 플레이트를 포함하며, 상기 가림막은, 상기 적외선 히터가 위치한 상부를 향해 구부러진 형상의 벤딩부를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 가림막은, 상기 제1 연결부에 형성되는 제1 벤딩부와 상기 제2 연결부에 형성되는 제2 벤딩부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 벤딩부는, 상기 베이스 플레이트의 평면으로부터 이격되어 있으며, 최대 이격 거리는, 0.1mm ~ 5mm 일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 벤딩부는, 상기 가림막의 단부로부터 내측으로 1mm ~ 20mm 이격된 위치에서 5mm ~ 30mm의 폭을 가질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 벤딩부와, 상기 베이스 플레이트 사이의 이격 공간의 단면은 반원 형상일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 벤딩부와, 상기 베이스 플레이트 사이의 이격 공간의 단면은 삼각 형상일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 벤딩부와, 상기 베이스 플레이트 사이의 이격 공간의 단면은 사각 형상일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 베이스 플레이트는, 중앙에 장방형의 제1 통공이 마련된 사각 틀 형상이고, 두 개의 모서리부의 단부는 각각 상방을 향해 절곡된 형태일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 가림막은, 중앙에 장방형의 제2 통공이 마련된 사각 틀 형상일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 가림막 유닛은, 가림막 유닛을 적외선 히터 또는 그 주변부에 탈부착 하도록 구성된 고정용 클램프를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 가림막은 그 두께가 0.5mm ~ 10mm인 스테인레스 강(Stainless steel) 재질의 소재로 구성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 가림막은, 상기 베이스 플레이트에 슬라이딩 이동 가능하게 결합되도록 구성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전극 건조장치는, 건조 대상 전극 시트를 지지한 상태에서 일방향으로 이송시켜주는 이송부를 더 포함하고, 상기 가림막 유닛은, 상기 적외선 히터와, 상기 이송부의 사이에 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전극 건조장치는, 전극 시트에 열풍을 분사하는 열풍 건조수단을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 전극의 건조방법은, 상기 전극 건조장치를 이용하여 전극시트를 건조한다.

본 발명에 따른 가림막 유닛은 가림막의 일부에 구부러진 형태의 벤딩부를 포함함에 따라 열유동성이 개선되어 가림막 쳐짐 현상을 방지하는 효과가 있으며, 이에 따른 본 발명의 건조장치는, 가림막 쳐짐에 따른 전극 불량을 감소시킬 수 있다.

도 1은 가림막 유닛의 필요성을 설명하는 개념도이다.
도 2는 종래의 가림막 유닛의 일부를 확대한 도면이다.
도 3은 종래의 가림막 유닛의 문제점을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 건조장치의 측면 일부를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 건조장치의 측면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 건조장치의 정면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 가림막 유닛의 분해 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 가림막 유닛의 결합도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시에에 따른 가림막의 상부도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 베이스 플레이트의 상부도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 베이스 플레이트의 일부를 확대한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 가림막 유닛의 일부를 확대한 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 벤딩부의 도면이다.
도 14는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 벤딩부의 도면이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 출원에서, "포함하다" 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, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 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 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 또한, 본 출원에서 "상에" 배치된다고 하는 것은 상부뿐 아니라 하부에 배치되는 경우도 포함하는 것일 수 있다.

본 명세서에서, x축은 전극 시트가 이송되는 방향, y축은 전극 시트의 폭방향 또는 적외선 히터의 길이 방향, z축은 전극 시트의 평면에 수직인 방향으로, 적외선의 조사 방향 또는 열풍의 분사 방향에 해당된다.

이하 본 발명의 전극 건조장치에 대해 설명한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 건조장치의 측면 일부를 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 건조장치의 측면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 건조장치의 정면도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 가림막 유닛의 분해 사시도이며, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 가림막 유닛의 결합도이다.

본 발명의 건조장치(100)에 의해 건조되는 전극 시트(10)는, 도 1 및 도 5에 도시한 바와 같이, 시트 형태의 집전체(12)와, 상기 집전체(12)의 일면에 도포된 전극 슬러리(11)를 포함한다. 즉 본 발명의 전극 시트(10)는, 이송되는 시트 형태의 집전체의 일면에 전극 슬러리(11)를 코팅하여 제조되며, 이와 같이 제조된 전극 시트(10)는 본 발명의 전극 건조장치(100)를 통해 전극 슬러리(11)가 건조되는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전극 건조장치(100)는, 전극 슬러리의 폭방향 중앙부와 양측 가장자리 부분의 건조 편차와, 집전체의 열팽창에 따른 열주름 현상을 완화하기 위한 건조장치로서, 상기 전극 시트(10)에 복사열을 가해주는 적외선 히터(110)와, 상기 적외선 히터(110)로부터 방출되는 복사열의 일부를 차단하기 위해 마련된 가림막 유닛(120) 및 건조 대상 전극 시트를 지지한 상태에서 일방향으로 이송시켜주는 이송부(130)를 포함한다.

상기 적외선 히터(110)는, 전극 시트(10)의 높이(z축 방향) 보다 높은 곳에 배치되어, 하방의 전극 시트(10)를 향해 복사열을 방출하는 건조 수단이다. 적외선 히터는, 적외선을 조사하는 적외선 램프 및 상기 적외선 램프(미도시)를 지지 또는 거치하는 거치대(미도시)를 포함할 수 있다. 적외선 램프의 형태는 특별한 제한은 없으며, 예를 들어 막대 모양의 램프들이, 전극 시트의 폭방향(y축 방향)으로 연장된 상태에서 전극의 이송 방향(x축 방향)을 따라 평행하게 배열될 수 있다.

상기 가림막 유닛(120)은, 상기 적외선 히터로부터 방출되는 복사열이 조사되는 영역의 위치 및 면적을 제어하기 위한 것으로, 적외선 히터(110)의 근접 위치에 설치된다. 가림막 유닛(120)의 크기와 형태는 특별히 한정되지 아니하며, 적외선 히터의 크기 및 형태에 대응되는 형태를 가질 수 있다. 예를들어, 적외선 히터가 막대 형태라면, 적외선 히터 역시 막대 형태일 수 있다.

그리고, 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 복수의 적외선 히터(110)들이 전극 시트(10)의 이송 방향을 따라 배열된 구조하면, 가림막 유닛(120) 역시 적외선 히터(110)와 짝을 이루어 배열될 수 있다.

상기 이송부(130)는, 전극 시트(10)를 이송 방향(x축 방향)으로 이송시키는 수단으로써, 하나 이상의 이송 롤러를 포함할 수 있다. 이송 롤러는 전극 시트를 지지하면서, 회전 운동에 의해 전극 시트를 이송 방향으로 이동시키며, 이송 롤러에 회전력을 인가하는 모터(미도시)를 더 구비할 수 있다.

또한 본 발명의 전극 건조장치(100)는 전극 시트에 열풍을 분사하는 열풍 건조수단(140)을 더 포함할 수도 있다. 열풍 건조수단은, 가열한 공기를 전극 시트를 향해 분사할 수 있는 형태라면 특별히 한정되지 않는다. 적외선 히터 외에 열풍 건조수단을 포함한 전극 건조장치는 건조 효율을 더 높일 수 있는 장점이 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 가림막 유닛의 분해 사시도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 가림막 유닛의 결합도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 가림막의 상부도이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 베이스 플레이트의 상부도이고, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 베이스 플레이트의 일부를 확대한 도면이고, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 가림막 유닛의 일부를 확대한 도면이고, 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 벤딩부의 도면이며, 도 14는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 벤딩부의 도면이다.

이들 도면들을 참조하여, 본 발명에 따른 가림막 유닛에 대해 상세히 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 가림막 유닛(120)은, 상기 적외선 히터(110)의 길이 방향(y축 방향)의 일측 및 타측을 차폐하도록 구성된 제1,2 차폐부(122a, 122b); 및 상기 제1,2 차폐부를 연결하되, 상호 이격되어 배치되는 제1,2 연결부(122c, 122d)를 포함하는 가림막(122); 및 상기 가림막(122)의 저면에 배치되어 가림막을 지지하는 베이스 플레이트(121)를 포함하며, 상기 가림막(122)은, 상기 적외선 히터(110)가 위치한 상부를 향해 구부러진 형상의 벤딩부(B1, B2)를 포함한다.

도 2를 참조하면, 종래의 가림막(32)은, 그 단부가 구부러짐이 없이 평면상 직선형으로 연장된 형태이다. 본 발명의 가림막은(122)은, 도 12에 도시된 바와 같이, 벤딩부(B1, B2)를 포함하고 있고, 이러한 벤딩부의 형상으로 인하여 고온 환경에서 열유동성을 향상시켜 결과적으로 가림막의 쳐짐 현상을 완화하는 효과가 있다.

도 7 내지 도 8, 도 10 내지 도 11을 참조하면, 베이스 플레이트(121)는 중앙에 장방형의 제1 통공(121h)이 마련된 사각 틀 형상이다.

베이스 플레이트(121)는 가림막(122)을 지지하는 기능을 하며, 베이스 플레이트(121) 상에, 상기 가림막(122)이 안착된다.

하나의 구체적 예에서, 상기 베이스 플레이트(121)는, 베이스 플레이트에 안착되는 가림막의 정렬을 위해서, 상방을 향해 절곡된 형태의 두 개의 모서리부를 구비할 수 있다. 상기 도면들을 참조하면, 베이스 플레이트(121)는 장방형으로 네 개의 모서리부(121a~121d)를 구비하고 있고, 이들 모서리부(121a~121d) 중, 적외선 히터의 길이 방향(y)과 나란하게 연장되는 두 개의 모서리부(121c, 121d)의 단부는, 각각 상방을 향해 절곡되어 있을 수 있다.

베이스 플레이트(121)에 안착되는 가림막(122)은, 제1,2 차폐부(122a, 122b)를 구비하고 있고, 제1,2 차폐부는 적외선 히터로부터 방출되는 복사열이, 전극 시트(10)에 조사되는 것을 차단하는 기능을 한다.

도 9를 참조하면, 상기 가림막(122)은 중앙에 장방형의 제2 통공(122h)이 마련된 사각 틀 형상으로, 상기 제2 통공(122h)을 중심으로, 좌측에 제1 차폐부(122a), 우측에 제2 차폐부(122b), 상측에 제1 연결부(122c), 하측에 제2 연결부(122d)가 위치한다.

상기 제1,2 차폐부(122a, 122b)는, 열주름이 발생하는 부위, 예컨대 전극 시트의 양측 가장자리 부분 또는 유지부와 무지부의 경계 부분을 차폐할 수 있도록, 이들의 상방에 위치할 수 있다. 제1,2 차폐부의 면적을 조절함으로써 차단하고자 하는 복사열의 증감을 조절할 수 있다.

상기 제1,2 연결부(122c, 122d)는 각각, 베이스 플레이트(121)의 제3 모서리부(121c) 및 제4 모서리부(121d) 의 내측에 배치되며, 소정의 폭을 가지며, 적외선 히터의 길이 방향(y축 방향)을 따라 연장되어 있다. 제1 연결부(122c)와 제2 연결부(122d)의 이격 공간 내에는, 상기 제2 통공(122h)이 위치한다.

적외선 히터로부터 방출되는 복사열은, 상기 제2 통공(122h)을 통과하여 전극 시트에 조사된다.

상기 가림막은 100℃ ~ 150℃의 고온 환경에서, 열변형이 잘 일어 스테인레스 강(Stainless steel) 소재가 바람직하며, 그 두께는 0.5mm ~10mm 일 수 있다.

하나의 구체적 예에서, 상기 가림막(122)은, 상기 베이스 플레이트(121)에 슬라이딩 이동 가능하게 결합될 수 있다.

하나의 구체적 예에 따른 가림막(122)은, 상기 제1 연결부(122c)에 형성되는 제1 벤딩부(B1)와 상기 제2 연결부(122d)에 형성되는 제2 벤딩부(B2)를 포함할 수 있다.

상기 제1,2 벤딩부(B1, B2)는 각각 상기 가림막의 길이 방향(y축 방향)을 따라 연장되어, 제1 연결부의 일단으로부터 타단까지의 영역에 형성될 수 있고, 제2 연결부의 일단으로부터 타단까지의 영역에 형성될 수 있다. 그러나 본 발명의 벤딩부의 실시 형태는 이에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 실시될 수 있다. 예를 들어 벤딩부는 도 9에 도시된 위치에 형성되되, 그 길이가 제1,2 연결부의 연장 방향(y축 길이) 길이(L)의 60% ~ 100%일 수 있다.

또한, 벤딩부의 형성 위치는, 도 9에 도시한 위치 위에 추가로, 상기 제1,2 차폐부의 단부 주변에도 형성될 수도 있다.

도 12 및 도 13을 참조하면, 본 발명의 벤딩부(B1, B2)는, 상기 베이스 플레이트(121)의 평면으로부터, 평면상 수직한 방향(z축 방향)으로 소정의 높이만큼 이격되어 있다. 이때 최대 이격 거리인 벤딩부의 최고 높이(H)는, 0.1mm ~ 5mm일 수 있다.

또한, 상기 벤딩부(B1, B2)는 상기 가림막(122)의 단부(122f)로부터 내측 방향으로 1mm ~ 20mm 이격된 위치에서 5mm ~ 30mm의 폭(W)을 가지도록 구성될 수 있다. 여기서 1mm ~ 20mm의 이격 거리는, 도 13의 D에 대응한다.

도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 벤딩부는, 상기 벤딩부(B)와, 상기 베이스 플레이트(121) 사이의 이격 공간의 단면이 반원 형상일 수 있다.

벤딩부의 구부러진 형태는 이에 한정되지 아니하며, 도 14에 도시한 바와 같이, 상기 벤딩부(B)와, 상기 베이스 플레이트(121) 사이의 이격 공간의 단면이 삼각형이거나, 사다리꼴 형상일 수 있으며, 나아가 사각형 일수도 있다. 사각형은 직사각형, 정사각형 모두를 포함할 수 있다.

상기 도면들을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가림막 유닛(120)은, 가림막 유닛(120)을 적외선 히터(121) 또는 그 주변부에 탈부착 하도록 구성된 고정용 클램프(123)를 더 포함할 수 있다.

고정용 클램프(123)의 구비 위치, 개수 등은, 가림막 유닛을 고정할 수 있다면 특별히 한정되지 아니하나, 본 발명의 일 실시예에 따른 고정용 클램프(123)는 직사각형 형상의 가림막 유닛(120)을 적외선 히터(110)나, 그 주변부에 안정적으로 고정할 수 있도록, 가림막(122)을 지지하는 베이스 플레이트(121)의 네 개의 꼭지점 주변에 각 하나씩 마련될 수 있다.

본 발명에 따른 전극의 건조방법은, 상기 전극 건조장치를 이용하여 건조한다.

본 발명에 따른 전극 건조장치는, 적외선 히터로부터 방출되는 복사열의 일부를 차단하기 위해 설치된 가림막 유닛을 구성하는 가림막이, 구부러진 형태의 벤딩부를 포함하고 있어, 고온 환경에서 상기 가림막의 온도 상승을 억제함에 따라 가림막 쳐짐 현상을 개선하는 효과가 있으며, 이에 따른 본 발명의 건조장치 및 건조방법은, 가림막 쳐짐에 따른 전극 불량을 감소시킬 수 있다.

실험예 1: 가림막의 최대 쳐짐 길이 측정

비교예

도 2에 도시한 종래의 가림막을 포함하는 가림막 유닛을 전극 건조장치에 설치하여, 30일 동안 전극 시트를 건조하였다.

이후 가림막 유닛을 떼어내어, 가림막이 베이스 플레이트의 높이보다 아래로 쳐진 부분의 최대 쳐짐 길이를 측정하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.

실시예

도 12에 도시한 바와 같이, 벤딩부가 형성된 가림막을 포함하는 가림막 유닛을 전극 건조장치에 설치하여, 30일 동안 전극 시트를 건조하였다.

실험예 2: 열유동 측정

상기 비교예 및 실시예의 가림막 각각에, DT_max를 측정하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다. DT_max는 가림막의 전체 체적 전반에 걸친 최대 온도차를 의미하며, DT_max가 작을수록 열 유동에 유리함을 나타낸다.

	최대 쳐짐 길이	DT_max
비교예	4.11mm	2.704
실시예	1.64mm	0.476

표 1을 참조하면, 본 발명에 따른 벤딩부를 포함하는 가림막은 열유동성이 개선되어, 건조 시간의 누적에 따른 가림막 쳐짐 현상을 개선하는 효과가 있음을 확인할 수 있다. 이에 따라 본 발명의 전극 건조장치는 전극 품질의 불량 위험을 감소시키는 효과가 있을 것으로 기대된다.

10: 전극 시트
11: 전극 슬러리
12: 집전체
20: 적외선 히터
30: 가림막 유닛
100: 전극 건조장치
110: 적외선 히터
120: 가림막 유닛
121: 베이스 플레이트
121h: 제1 통공
122: 가림막
122a: 제1 차폐부
122b: 제2 차폐부
122c: 제1 연결부
122d: 제2 연결부
B1: 제1 벤딩부
B2: 제2 벤딩부
123: 고정용 클램프
130: 이송부
140: 열풍 건조수단

Claims

시트 형태의 집전체에 전극 슬러리가 도포된 전극 시트를 건조하는 전극 건조장치로서,
상기 전극 시트에 복사열을 가해주는 적외선 히터와, 상기 적외선 히터로부터 방출되는 복사열의 일부를 차단하기 위해 마련된 가림막 유닛을 포함하고,
상기 가림막 유닛은,
상기 적외선 히터의 길이 방향의 일측 및 타측을 차폐하도록 구성된 제1,2 차폐부; 및 상기 제1,2 차폐부를 연결하되, 상호 이격되어 배치되는 제1,2 연결부를 포함하는 가림막; 및
상기 가림막의 저면에 배치되어 가림막을 지지하는 베이스 플레이트를 포함하며,
상기 가림막은, 상기 적외선 히터가 위치한 상부를 향해 구부러진 형상의 벤딩부를 포함하는 전극 건조장치.
제1항에 있어서, 상기 가림막은,
상기 제1 연결부에 형성되는 제1 벤딩부와 상기 제2 연결부에 형성되는 제2 벤딩부를 포함하는 전극 건조장치.
제1항에 있어서, 상기 벤딩부는, 상기 베이스 플레이트의 평면으로부터 이격되어 있으며, 최대 이격 거리는, 0.1mm ~ 5mm인 전극 건조장치.
제1항에 있어서, 상기 벤딩부는, 상기 가림막의 단부로부터 내측으로 1mm ~ 20mm 이격된 위치에서 5mm ~ 30mm의 폭을 가지는 전극 건조장치.
제1항에 있어서, 상기 벤딩부와, 상기 베이스 플레이트 사이의 이격 공간의 단면은 반원 형상인 전극 건조장치.
제1항에 있어서, 상기 벤딩부와, 상기 베이스 플레이트 사이의 이격 공간의 단면은 삼각 형상인 전극 건조장치.
제1항에 있어서, 상기 벤딩부와, 상기 베이스 플레이트 사이의 이격 공간의 단면은 사각 형상인 전극 건조장치.
제1항에 있어서, 상기 베이스 플레이트는,
중앙에 장방형의 제1 통공이 마련된 사각 틀 형상이고,
두 개의 모서리부의 단부는 각각 상방을 향해 절곡된 형태인 전극 건조장치.
제1항에 있어서, 상기 가림막은, 중앙에 장방형의 제2 통공이 마련된 사각 틀 형상인 전극 건조장치.
제8항에 있어서, 상기 가림막 유닛은,
가림막 유닛을 적외선 히터 또는 그 주변부에 탈부착 하도록 구성된 고정용 클램프를 더 포함하는 전극 건조장치.
제1항에 있어서, 상기 가림막은 그 두께가 0.5mm ~ 10mm인 스테인레스 강(Stainless steel) 재질의 소재로 구성된 전극 건조장치.
제1항에 있어서, 상기 가림막은, 상기 베이스 플레이트에 슬라이딩 이동 가능하게 결합되도록 구성되는 전극 건조장치.
제1항에 있어서, 건조 대상 전극 시트를 지지한 상태에서 일방향으로 이송시켜주는 이송부를 더 포함하고,
상기 가림막 유닛은, 상기 적외선 히터와, 상기 이송부의 사이에 배치되는 것을 전극 건조장치.
제1항에 있어서, 전극 시트에 열풍을 분사하는 열풍 건조수단을 더 포함하는 전극 건조장치.
제1항에 따른 전극 건조장치를 이용한 전극의 건조방법.