KR20240034019A - 전자 장치 및 전자 장치 제어 방법 - Google Patents

전자 장치 및 전자 장치 제어 방법 Download PDF

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정진원
김중년
이유진
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Abstract

실시예들에 따르면, 제 1 롤러; 제 1 롤러와 마주하게 배치되는 제 2 롤러; 및 제 1 롤러를 제 1 속도로 회전 구동하고, 제 2 롤러를 제 2 속도로 회전 구동하여 제 1 롤러와 제 2 롤러 사이에 투입되는 혼합물이 필름화 되도록 하는 구동부;를 포함하는, 전자 장치를 제공한다.

Description

전자 장치 및 전자 장치 제어 방법{ELECTRONIC DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING THEREOF}
실시예들은 전자 장치 및 전자 장치 제어 방법에 관한 것이다. 예를 들어, 실시예들은 전극 시트를 제작하는 전자 장치 및 전자 장치 제어 방법에 적용된다.
최근 환경에 대한 관심이 높아지면서, 에너지 절감 및 환경 보호를 실현하기 위하여 이차 전지의 필요성이 고조되고 있다. 또한, 전기 자동차의 기술 개발과 수요가 증가함에 따른 에너지원으로 전지 산업이 급격히 성장하고 있다. 이에 따라 이차 전지의 전지 성능 향상, 안전성 확보, 공간 활용성, 가격 경쟁력 향상 등에 대한 다양한 요구가 있다. 이러한 요구를 구현하기 위하여 이자 전지의 생산 공정의 개선이 필요하다.
이차 전지(secondary cell)는 외부 전원으로 공급받은 전류가 양극과 음극 사이에서 물질의 산화 환원 반응을 일으키는 과정에서 생성된 전기를 충전함으로써, 반영구적으로 사용 가능한 전지를 의미한다. 이차 전지는, 종래의 일회성 이용만이 가능하던 일차 전지와 달리, 여러 번 충전하여 재사용이 가능하다는 장점이 있다.
이차 전지는, 양극판, 음극판, 양극판과 음극판을 나누는 분리막, 전해액 및 이들을 넣고 밀봉한 케이스를 포함한다. 양극판, 음극판 및 분리막을 포함하는 구조를 전극 조립체라고 한다. 양극판 및 음극판을 포함하는 전극은 집전체와 같은 기재(base) 상에 활물질층을 마련함으로써 형성된다.
한편, 이러한 양극재는 일반적으로 다음과 같은 습식 제조 방식으로 제조된다. 양극 활물질, 도전재 및 바인더가 투입되어 혼합된다. 혼합된 양극 활물질, 도전재 및 바인더에 의해 양극 슬러리가 제조된다. 양극 슬러리가 집전체 상에 도포된다. 이후 양극 슬러리를 건조시킴으로써 양극을 제조한다.
그러나, 이러한 습식 제조 방식은 균일한 두께를 가지는 양극 활물질층을 제조하기 어려운 문제가 있다. 또한, 습식 제조 방식은 전극 습식 제조 과정에서 용매 건조로 인해 이산화탄소가 다량 발생하여 환경이 저해되는 문제가 있다. 예를 들어, 전극을 제조하기 위해 사용되는 NMP 용매는 유해 물질로서, 건조 시 환경 문제를 발생시키고 장시간 공정으로 인해 높은 비용이 발생된다.
한편, 이와 같은 문제를 해결하기 위하여 용매 건조 과정이 요구되지 않는 건식 제조 방식이 제시되고 있다. 건식 제조 방식은 양극 활물질, 도전재 및 바인더를 용매를 사용하지 않고 혼합하는 방식이다. 그러나 이 경우, 바인더의 섬유화 및 접착력이 저하되는 문제가 있다.
실시예들은 상술한 문제점을 해결하기 위한 전자 장치 및 전자 장치 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
실시예들은 전극 시트의 섬유화가 극대화되도록 제조하는 전자 장치 및 전자 장치 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
실시예들은 전극 시트에 있어서 극대화 된 전단력 및/또는 접착력을 제공하는 전자 장치 및 전자 장치 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
실시예들은 목표한 두께의 전극 시트를 제조할 수 있는 전자 장치 및 전자 장치 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
실시예들에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 사항들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 이하 설명할 다양한 실시예들로부터 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 고려될 수 있다.
실시예들에 따르면, 제 1 롤러; 제 1 롤러와 마주하게 배치되는 제 2 롤러; 및 제 1 롤러를 제 1 속도로 회전 구동하고, 제 2 롤러를 제 1 속도와 상이한 제 2 속도로 회전 구동하여 제 1 롤러와 제 2 롤러 사이에 투입되는 혼합물이 필름화 되도록 하는 구동부; 를 포함하는, 전자 장치를 제공한다.
실시예들에 따르면, 구동부는, 제 1 속도와 제 2 속도의 비가 6:1 내지 20:1이 되도록 제 1 롤러 및 제 2 롤러를 구동하는, 전자 장치를 제공한다.
실시예들에 따르면, 구동부는, 제 1 속도와 제 2 속도의 비가 1:1 내지 10:1이 되도록 제 1 롤러 및 제 2 롤러를 구동하는, 전자 장치를 제공한다.
실시예들에 따르면, 전자 장치는, 혼합물을 투입하는 혼합물 투입부; 및 혼합물이 투입된 후 집전체를 투입하는 집전체 투입부; 를 더 포함하는, 전자 장치를 제공한다.
실시예들에 따르면, 전자 장치는, 필름화 된 혼합물이 제 1 롤러의 외주면을 감싸는 정도를 센싱하는 센서; 를 더 포함하는, 전자 장치를 제공한다.
실시예들에 따르면, 집전체 투입부는, 필름화된 혼합물이 제 1 롤러의 외주면을 기 설정된 범위 이상 감싸는 것을 센싱하면 집전체를 투입하는, 전자 장치를 제공한다.
실시예들에 따르면, 구동부는, 집전체가 투입된 후, 제 1 속도와 제 2 속도의 비가 1:1 내지 5:1이 되도록 제 1 롤러 및 상기 제 2 롤러를 구동하는, 전자 장치를 제공한다.
실시예들에 따르면, 제 1 롤러와 제 2 롤러는 서로 반대 방향으로 회전하는, 전자 장치를 제공한다.
실시예들에 따르면, 제 1 롤러 및 제 2 롤러는 25℃ 내지 200℃의 온도에서 구동하는, 전자 장치를 제공한다.
실시예들에 따르면, 제 1 롤러 및 제 2 롤러는 150℃ 내지 200℃의 온도에서 구동하는, 전자 장치를 제공한다.
실시예들에 따르면, 제 1 롤러가 제 1 속도로 회전하고, 제 1 롤러와 마주하여 배치되는 제 2 롤러가 제 1 속도와 상이한 제 2 속도로 회전하는 단계; 제 1 롤러 및 제 2 롤러 사이에 혼합물이 투입되는 단계; 및 제 1 롤러 및 제 2 롤러에 의해 투입된 혼합물이 필름화 되는 단계; 를 포함하는, 전자 장치 제어 방법을 제공한다.
실시예들에 따르면, 구동부는 혼합물이 투입되면 제 1 속도와 제 2 속도의 비가 6:1 내지 20:1이 되도록 제 1 롤러 및 제 2 롤러를 구동하는 단계; 를 포함하는, 전자 장치 제어 방법을 제공한다.
실시예들에 따르면, 구동부는 혼합물이 투입되면 제 1 속도와 제 2 속도의 비가 1:1 내지 10:1이 되도록 제 1 롤러 및 상기 제 2 롤러를 구동하는 단계:를 포함하는, 전자 장치 제어 방법을 제공한다.
실시예들에 따르면, 구동부는 필름화 된 혼합물이 제 1 롤러의 외주면을 기 설정된 범위 이상 감싸면 집전체를 투입하는 단계; 및 필름화 된 혼합물 상에 집전체가 부착된 극판을 형성하는 단계; 를 더 포함하는, 전자 장치 제어 방법을 제공한다.
실시예들에 따르면, 집전체를 투입하는 단계는, 구동부가 제 1 속도와 제 2 속도의 비를 1:1 내지 5:1이 되도록 제 1 롤러 및 제 2 롤러를 구동하는 단계; 를 포함하는, 전자 장치 제어 방법을 제공한다.
실시예들에 따르면, 혼합물이 투입되는 단계는, 표면에 고분자 및 전도성 도전재 중 적어도 하나가 코팅된 표면 개질 활물질을 제조하는 단계; 도전재, 활물질, 상기 표면 개질 활물질 및 바인더를 혼합하여 혼합물을 형성하는 단계; 및 혼합물을 투입하는 단계; 를 포함하는, 전자 장치 제어 방법을 제공한다.
실시예들에 따른 전자 장치 및 전자 장치 제어 방법은 전극 제조 시간과 비용을 절감할 수 있다.
실시예들에 따른 전자 장치 및 전자 장치 제어 방법은 전극 제조 시 발생하는 환경 오염을 최소화할 수 있다.
실시예들에 따른 전자 장치 및 전자 장치 제어 방법은 제조된 전지의 용량을 극대화할 수 있다.
실시예들에 따른 전자 장치 및 전자 장치 제어 방법은 제조 된 전극의 기계적 물성 및/또는 전기적 성능을 개선할 수 있다.
실시예들에 따른 전자 장치 및 전자 장치 제어 방법은 전극 제조 공정을 단순화 할 수 있다.
실시예들로부터 얻을 수 있는 효과들은 이상에서 언급된 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 이하의 상세한 설명을 기반으로 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 도출되고 이해될 수 있다.
실시예들에 대한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함된, 첨부 도면은 다양한 실시예들을 제공하고, 상세한 설명과 함께 다양한 실시예들의 기술적 특징을 설명한다.
도 1은 실시예들에 따른 전자 장치의 블록도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 실시예들에 따른 전자 장치 제어 방법의 순서도를 도시한 것이다.
도 3은 실시예들에 따른 전자 장치를 개략적으로 나타낸 단면도를 도시한 것이다.
도 4는 실시예들에 따른 전자 장치에 투입되는 혼합물을 개략적으로 확대하여 도시한 것이다.
도 5는 실시예들에 따른 전자 장치 제어 방법에 대한 순서도이다.
도 6은 실시예들에 따른 전자 장치에 의해 혼합물이 필름화되는 과정을 개략적으로 나타낸 단면도를 도시한 것이다.
도 7은 실시예들에 따른 전자 장치에 의해 혼합물이 필름화되는 과정을 개략적으로 나타낸 단면도를 도시한 것이다.
도 8은 실시예들에 따른 전자 장치에 의해 극판이 생성되는 과정을 개략적으로 나타낸 단면도를 도시한 것이다.
도 9는 실시예들에 따른 전자 장치에 의해 형성된 극판의 단면도를 개략적으로 나타낸 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 “유닛”, "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "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.
본 명세서에서 설명하는 전지(battery)는, 이차 전지(secondary battery)로서 방전 후 충전을 통해 재사용이 가능한 전지이다. 이때, 이차 전지는 납 축전지, 니켈-카드뮴 전지, 니켈-메탈 수소 전지, 리튬 이온 전지를 포함한다. 또한, 본 명세서에서 설명하는 전극 조립체는 양극, 분리막 및 음극을 포함하는 전극 조립체이다.
본 명세서에서 설명하는 전극은 양극 또는 음극을 포함한다. 전극은 전자의 이동에 의해 전기 화학적 반응이 발생하면서 전지의 충전 또는 방전이 가능하도록 한다. 이때, 양극 및 음극은 활물질, 도전재를 포함하는 활물질층과 활물질층이 도포되는 집전체를 포함한다.
또한, 본 명세서에서는 설명의 편의를 위해 전극을 다양한 형태로 칭할 수 있다. 예를 들어 전극은 시트, 필름화 된 혼합물, 프리스탠딩(free-standing) 전극, 극판 등과 혼용될 수 있다.
도 1은 실시예들에 따른 전자 장치의 블록도를 개략적으로 도시한 것이다.
실시예들에 따른 전자 장치(100)는 전극을 제조하는 장치이다. 전자 장치(100)는 전자 장치(100) 내에 투입되는 원료들을 통해 전극을 제조한다. 전자 장치(100)는 용매 없이 원료들을 통해 전극을 제조할 수 있다. 이때, 원료들은 예를 들어 활물질, 도전재 및/또는 바인더를 포함한다. 또한, 원료들은 예를 들어 활물질, 도전재 및 바인더 중 적어도 하나 이상의 혼합물을 포함한다. 전자 장치(100)는 혼합된 원료들과 집전체를 부착하여 전극을 제조한다.
이를 위해, 전자 장치(100)는 구동부(110), 롤러(120), 혼합물 투입부(130), 집전체 투입부(140), 센서(150) 및 프로세서(160)를 포함한다. 그러나 도 1에 도시한 구성 요소들은 예시에 불과하다. 전자 장치(100)는 도 1에 도시한 구성 요소들의 적어도 일부를 덜 포함하거나, 또는 도 1에 도시한 구성 요소들 외에 다른 구성 요소들을 더 포함하여도 된다.
구동부(110)는 롤러(120)를 구동한다. 구동부(110)는 예를 들어 롤러(120)의 회전 속도를 빠르게 하거나 또는 느리게 하도록 한다. 구동부(110)는 또한 롤러(120)가 시계 방향으로 회전하거나 또는 반시계 방향으로 회전하도록 한다.
롤러(120)는 투입되는 원료들에 대해 힘을 가한다. 예를 들어 롤러(120)는 투입되는 원료들에 대해 전단력을 제공한다. 또한, 예를 들어 롤러(120)는 원료들과 집전체를 부착할 수 있다.
롤러(120)는 하나 또는 그 이상의 롤러를 포함한다. 롤러(120)는 예를 들어 제 1 롤러(121) 및 제 2 롤러(122)를 포함한다. 예를 들어, 제 1 롤러(121) 및 제 2 롤러(122)는 서로 마주하여 배치된다. 제 1 롤러(121)와 제 2 롤러(122)는 서로 소정 거리만큼 떨어져 배치된다. 예를 들어 제 1 롤러(121)의 외주면과 제 2 롤러(122)의 외주면 사이의 최단 거리는 원료들에 의해 형성된 필름의 두께에 대응된다.
제 1 롤러(121)와 제 2 롤러(122) 중 적어도 하나가 회전함으로써, 제 1 롤러(121) 및/또는 제 2 롤러(122)는 제 1 롤러(121)와 제 2 롤러(122) 사이에 투입되는 원료들에 대해 전단력을 제공한다.
혼합물 투입부(130)는 롤러(120)를 향해 원료들을 투입한다. 예를 들어, 혼합물 투입부(130)는 제 1 롤러(121)와 제 2 롤러(122) 사이에 원료들을 투입한다. 혼합물 투입부(130)는 롤러(120)를 향해 소정 양의 원료들을 투입한다.
집전체 투입부(140)는 롤러(120)를 향해 집전체를 투입한다. 예를 들어, 집전체 투입부(140)는 제 1 롤러(121)와 제 2 롤러(122) 사이에 집전체를 투입한다. 집전체 투입부(140)는 롤러(120)를 향해 소정 양의 집전체를 투입한다.
센서(150)는 롤러(120)를 향해 투입된 혼합물의 양을 센싱한다. 또는, 센서(150)는 롤러(120)를 향해 투입된 집전체의 양을 센싱한다.
이때, 센서(150)는 롤러(120)의 외주면으로서, 필름화 된 혼합물(201)이 감겨지지 않는 통로에 형성될 수 있다. 또는, 센서(150)는 롤러(120)의 내부에 내장될 수 있다. 또는, 센서(150)는 혼합물 투입부(130) 또는 집전체 투입부(140)에 형성되리 수 있다.
센서(150)는 예를 들어 근접센서(proximity sensor), 조도 센서(illumination sensor), 터치 센서(touch sensor), 가속도 센서(acceleration sensor), 자기 센서(magnetic sensor), 중력 센서(G-sensor), 적외선 센서(IR 센서: infrared sensor), 지문인식 센서(finger scan sensor), 초음파 센서(ultrasonic sensor), 광 센서(optical sensor, 예를 들어, 카메라), 음성 센서(예를 들어, 마이크로폰), 환경 센서(예를 들어, 습도계, 온도계, 방사능 감지 센서, 열 감지 센서, 가스 감지 센서 등), 화학 센서(예를 들어, 헬스 케어 센서, 생체 인식 센서 등) 중 적어도 하나를 포함한다.
프로세서(160)는 전자 장치(100)에 포함되는 구성 요소들의 전부 또는 일부를 제어한다. 예를 들어 프로세서(160)는 센서(150)가 센싱한 값에 기초하여, 구동부(110)를 통해 롤러(120)의 회전 속도 및/또는 회전 방향을 제어한다.
프로세서(160)는 전자 장치(100)에 내장될 수 있다. 또한, 예를 들어, 프로세서(160)는 구동부(110) 또는 센서(150)에 내장될 수 있다. 또는, 프로세서(160)는 전자 장치(100)에 외장될 수 있다. 이 경우 전자 장치(100)는 전자 장치(100)에 포함되는 통신부(도시하지 않음)를 통해 프로세서(160)로부터 명령을 수신한다. 프로세서(160)는 예를 들어, 컨트롤러(controller), CPU(Central Processing Unit), MCU(Micro Controller Unit)이다.
이하에서는, 이러한 구성 요소들을 통해 전극을 제조하는 방법에 대해 상세하게 설명한다.
한편, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 롤러(120)가 한 쌍의 롤러로서, 제 1 롤러(121) 및 제 2 롤러(122)를 포함하는 경우를 예시로서 설명한다. 그러나, 실시예들은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 실시예들에 따른 전자 장치는 서로 세로 방향으로 엇갈리게 배치된 2개 이상의 롤러를 포함하고, 각 롤러들이 마주하면서 원료들에 대해 전단력을 제공할 수 있다.
도 2는 실시예들에 따른 전자 장치 제어 방법의 순서도를 도시한 것이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 실시예들에 따른 전자 장치 제어 방법은 제 1 롤러(121)와 제 2 롤러(122)가 서로 다른 속도로 회전하는 단계(s101)를 포함한다.
제 1 롤러(121)는 제 1 속도로 회전 구동한다. 제 2 롤러(122)는 제 2 속도로 회전 구동한다. 이때, 제 1 속도와 제 2 속도는 서로 같거나 상이하다. 예를 들어, 제 1 속도는 제 2 속도보다 빠르다. 제 1 롤러(121)는 제 1 방향으로 회전하고, 제 2 롤러(122)는 제 2 방향으로 회전한다. 이때, 제 1 방향과 제 2 방향은 서로 상이하다. 예를 들어, 제 1 롤러(121)는 시계 방향으로 회전하고 제 2 롤러(122)는 반시계 방향으로 회전한다. 이를 통해 실시예들에 따른 전자 장치(100)는 롤러(120)에 투입되는 혼합물(200)에 전단력을 가하고, 혼합물(200)을 필름화할 수 있다.
실시예들에 따른 전자 장치 제어 방법은 제 1 롤러(121) 및 제 2 롤러(122) 사이에 혼합물(200)을 투입하는 단계(s102)를 포함한다. 예를 들어, 혼합물(200)은 도전재(210), 활물질(220) 및 바인더(230)를 혼합하여 형성된다. 이때, 활물질(220)은 표면 개질된 활물질(220)을 포함한다. 혼합물 투입부(130)는 제 1 롤러(121)와 제 2 롤러(122) 사이에 혼합물(200)을 투입한다. 혼합물(200)은 도 1에서 설명한 원료들의 적어도 하나 이상이 혼합된 것이다.
이때, s101과 s102는 순서가 바뀌어도 된다. 예를 들어, 제 1 롤러(121) 및 제 2 롤러(122) 사이에 혼합물(200)을 투입한 뒤 제 1 롤러(11)와 제 2 롤러(122)가 서로 다른 속도로 회전하여도 된다. 또한, s101과 s102는 동시에 진행되어도 된다. 이하의 도 3 내지 도 4를 통해 s101 내지 s102에 대해 더 상세하게 설명한다.
실시예들에 따른 전자 장치 제어 방법은 필름화 된 혼합물을 형성하는 단계(s103)를 포함한다. 제 1 롤러(121) 및 제 2 롤러(122)는 제 1 롤러(121)와 제 2 롤러(122) 사이에 투입된 혼합물(200)에 대해 힘(예를 들어, 전단력)을 가한다. 제 1 롤러(121) 및 제 2 롤러(122)는 혼합물(200)에 포함되는 바인더가 섬유화되도록 한다.
이를 통해 실시예들에 따른 전자 장치(100)는 투입된 혼합물(200)이 제 1 롤러(121)와 제 2 롤러(122) 사이를 통과하여 나오면서 소정 두께를 갖는 시트(sheet) 형태로 필름화 되도록 할 수 있다. 이하의 도 5 내지 도 9를 통해 s103 및/또는 s103 이후 단계에 대해 더 상세하게 설명한다.
도 3은 실시예들에 따른 전자 장치를 개략적으로 나타낸 단면도를 도시한 것이다.
도 4는 실시예들에 따른 전자 장치에 투입되는 혼합물을 개략적으로 확대하여 도시한 것이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 실시예들에 따른 전자 장치(100)는 서로 마주하여 배치되는 제 1 롤러(121) 및 제 2 롤러(122)를 포함한다. 제 1 롤러(121)는 제 1 방향(a)으로 회전한다. 제 2 롤러(122)는 제 2 방향(b)으로 회전한다. 예를 들어, 제 1 방향(a)과 제 2 방향(b)은 상이하다. 제 1 롤러(121)는 제 1 속도로 회전한다. 제 2 롤러(122)는 제 2 속도로 회전한다. 예를 들어, 제 1 속도는 제 2 속도보다 빠르다.
혼합물 투입부(130)는 S 방향을 따라 혼합물(200)을 투입한다. 즉, 혼합물 투입부(130)는 제 1 롤러(121)와 제 2 롤러(122) 사이에 혼합물(200)을 투입된다.
이때, 혼합물(200)은 도 1 내지 도 2에서 설명한 원료들의 적어도 하나 이상 혼합된 것이다. 예를 들어, 도 4에 도시한 바와 같이, 혼합물(200)은 도전재(210), 활물질(220) 및 바인더(230) 중 적어도 하나를 포함한다.
도전재(210)는 예를 들어 활물질(220)의 전도성을 높인다. 활물질(220)은 예를 들어 전자 및/또는 이온에 의해 반응이 발생하도록 한다. 바인더(230)는 예를 들어 혼합물(200)에 포함되는 구성요소들을 서로 결합하고, 예를 들어 도전재(210)와 활물질(220)을 연결한다.
활물질(220)은 활물질(220) 및 표면이 개질된 활물질(220)을 포함한다. 이때, 예를 들어, 표면이 개질된 활물질(220)은 고속 혼합 장비에 의해 표면이 개질 된다. 예를 들어, 활물질(220)은 고분자 및/또는 도전재에 의해 표면이 코팅됨으로써 표면이 개질 된다. 예를 들어, 활물질(220)은 불소강판(PVDF, Polyvinylidene fluoride), 폴리테트라 플루오로에틸렌(PTFE, Polyetraflurorethylene), 폴리에틸렌(PE, PolyethylEne), 스티렌-부타디엔 고무(SBR, Styrene Butadiene Rubber) 등의 고분자 및/또는 전도성 도전재에 의해 표면이 코팅되어, 표면이 개질된다. 활물질(220)은 이와 같은 표면 개질을 통해 바인더(230)와의 친화력을 더 높인다. 표면 개질된 활물질(220)은 제 1 롤러(121) 및/또는 제 2 롤러(122)로부터 혼합물(200)에 가해지는 전단력이 더 향상되도록 한다. 이에 의해, 바인더(230)의 섬유화가 극대화된다. 또한, 실시예들에 의해 형성되는 전극의 기계적 물성과 전기적 성능이 개선된다.
바인더(230)는 예를 들어, 불소수지계 고분자(예를 들어, PTFE, PVDF, ETFE 등을 포함), 황화물계 고분자, 폴리에틸렌, 러버계 수지이다. 그러나, 바인더(230)는 이에 한정되지 않으며, 전단력에 의해 섬유화가 발생하는 성질을 갖는 모든 재료를 포함한다.
한편, 바인더(230)는 예를 들어 길이가 20um 내지 100um이다. 이를 통해, 바인더(230)는 필름화 된 혼합물(201)이 시트 형상을 유지하도록 더 돕는다.
이와 같은 혼합물(200)은 고속 혼합 장비에 의해 도전재(210), 활물질(220) 및 바인더(230)가 혼합되어 형성된다. 이때 고속 혼합 장비는 고속 혼합 장비에 투입된 원료들을 고속으로 혼합하는 장비이다. 고속 혼합 장비는 원료들의 혼합을 위해 하나 또는 그 이상의 블레이드를 포함한다. 하나 또는 그 이상의 블레이드는 바인더(230)를 분쇄시키거나 또는 미세 섬유화 시킨다. 이를 통해, 실시예들에 다른 전자 장치(100) 또는 전자 장치 제어 방법은 별도의 바인더(230) 활성화 공정이 요구되지 않는다.
상술한 바와 같이, 혼합물 투입부(130)는 제 1 롤러(121) 및 제 2 롤러(122)의 사이를 향해 S 방향으로 혼합물(200)을 투입한다. 제 1 롤러(121) 및/또는 제 2 롤러(122)는 압연 공정을 통해 투입된 혼합물(200)에 전단력을 가한다.
이때, 제 1 롤러(121) 또는 제 2 롤러(122)의 온도는 예를 들어 25℃ 내지 200℃이다. 전자 장치(100)는 제 1 롤러(121) 또는 제 2 롤러(122)의 온도가 25℃ 내지 200℃ 범위가 되도록 설정 및/또는 구동시킨다. 이를 통해, 실시예들에 따른 전자 장치(100)는 용이한 작업 환경을 제공한다. 바람직하게는, 제 1 롤러(121) 또는 제 2 롤러(122)의 온도는 예를 들어 150℃ 내지 200℃이다. 바람직하게는, 전자 장치(200)는 제 1 롤러(121) 또는 제 2 롤러(122)의 온도가 150℃ 내지 200℃의 범위가 되도록 설정 및/또는 구동시킨다. 이를 통해, 실시예들에 따른 전자 장치(200)는 활물질(220) 및 표면 개질된 활물질(220)과 바인더(230)와의 친화력이 더 높아지는 환경을 제공할 수 있다. 또한, 실시예들에 따른 전자 장치(100)는 이러한 환경을 통해 바인더(230)의 섬유화를 극대화할 수 있다.
이하에서는 제 1 롤러(121) 및 제 2 롤러(122)에 혼합물(200)이 투입된 이후의 단계에 대해 상세하게 설명한다.
도 5는 실시예들에 따른 전자 장치 제어 방법에 대한 순서도이다.
실시예들에 따른 전자 장치 제어 방법은 제 1 롤러(121) 및 제 2 롤러(122) 사이에 혼합물(200)을 투입하는 단계(s102)를 포함한다. s102에 대한 설명은 도 2에서 설명한 s102에 대한 설명과 동일 또는 유사하다. 도 2와 마찬가지로, 제 1 롤러(121)가 제 2 롤러(122)보다 더 빠른 속도로 회전하는 경우를 예시로 설명한다.
실시예들에 따른 전자 장치 제어 방법은 필름화 된 혼합물(201)이 제 1 롤러(121)의 외주면을 감싸는지 여부를 판단하는 단계(s201)를 포함한다. 전자 장치(100)는 센서(150)를 통해 필름화 된 혼합물(201)이 제 1 롤러(121)의 외주면을 감싸는지 여부를 판단한다.
실시예들에 따른 전자 장치 제어 방법은 필름화 된 혼합물(201)이 제 1 롤러(121)의 외주면을 감싸지 않는 경우, 시트를 형성하는 단계(s202)를 포함한다. 이 경우, 전자 장치(100)는 프리스탠딩 시트를 형성한다. s202에 대하여는 이하의 도 6에서 더 상세하게 설명한다.
실시예들에 따른 전자 장치 제어 방법은 필름화 된 혼합물(201)이 제 1 롤러(121)의 외주면을 감싸는 경우, 필름화 된 혼합물(201)이 제 1 롤러(221)의 외주면을 기 설정된 범위 이상 감싸는지 여부를 판단하는 단계(s203)를 포함한다. 프로세서(160)는 센서(150)를 통해 필름화 된 혼합물(201)이 제 1 롤러(221)의 외주면을 기 설정된 범위 이상 감싸는지 여부를 판단한다. s203에 대하여는 이하의 도 7에서 더 상세하게 설명한다.
프로세서(160)는 필름화 된 혼합물(201)이 제 1 롤러(221)의 외주면을 기 설정된 범위 이상 감쌌다고 판단하지 않은 경우, s102를 계속하여 수행한다. 즉, 프로세서(160)는 혼합물 투입부(130)가 혼합물(200)을 계속하여 제 1 롤러(121)와 제 2 롤러(122) 사이에 투입하도록 제어한다.
실시예들에 따른 전자 장치 제어 방법은 필름화 된 혼합물(201)이 제 1 롤러(221)의 외주면을 기 설정된 범위 이상 감쌌다고 판단한 경우, 제 1 롤러(121)와 제 2 롤러(122) 사이에 집전체(300)를 투입하는 단계(s204)를 포함한다. s204에 대하여는 이하의 도 8에서 더 상세하게 설명한다.
실시예들에 따른 전자 장치 제어 방법은 집전체(300)가 필름화 된 혼합물(201)에 대응되도록 투입되었는지 여부를 판단하는 단계(s205)를 포함한다. s205에 대하여는 이하의 도 8에서 더 상세하게 설명한다.
프로세서(160)는 집전체(300)가 필름화 된 혼합물(201)에 대응될 만큼 투입되지 않았다고 판단하는 경우, s204를 계속하여 수행한다. 즉, 프로세서(160)는 집전체 투입부(140)가 집전체(300)를 계속하여 제 1 롤러(121)와 제 2 롤러(122) 사이에 투입하도록 제어한다.
실시예들에 따른 전자 장치 제어 방법은 집전체(300)가 필름화 된 혼합물에 대응되도록 투입되었다고 판단되면 극판을 형성하는 단계(s206)를 포함한다. s206에 대하여는 이하의 도 9에서 더 상세하게 설명한다.
이와 같이, 실시예들은 원료들을 투입함과 동시에 목표 두께를 갖는 전극 시트를 제작할 수 있다. 이를 통해 실시예들은 전극 표면이 균일한 전극 시트를 제작할 수 있다. 또한, 실시예들은 공정은 단순화할 수 있다.
도 6은 실시예들에 따른 전자 장치에 의해 혼합물이 필름화되는 과정을 개략적으로 나타낸 단면도를 도시한 것이다.
도 3에서 설명한 바와 같이, 제 1 롤러(121)는 제 1 속도로 회전하고, 제 2 롤러(122)는 제 2 속도로 회전한다. 이때, 제 1 속도와 제 2 속도의 비는 6:1 내지 20:1 일 수 있다. 즉, 제 1 롤러(121)는 제 2 롤러(122)에 비해 훨씬 빠른 속도로 회전할 수 있다.
제 1 롤러(121)와 제 2 롤러(122)의 속도 차이를 통해, 전자 장치(100)는 혼합물(200)에 전단력을 가한다. 예를 들어, 제 1 롤러(121)와 제 2 롤러(122)는 혼합물(200)에 전단력을 가하여 바인더(230)가 섬유화되도록 한다. 바인더(230)는 섬유화 되면서 복수 개의 도전재(210)와 복수 개의 활물질(220)의 적어도 일부를 연결한다. 한편, 도 4에서 설명한 바와 같이, 혼합물(200)이 표면개질 된 활물질(220)을 포함하는 경우, 섬유화의 균일성이 극대화된다. 또한, 이를 통해 전자 장치(100)는 원료들 간 마찰을 제어할 수 있고, 공극률을 제어할 수 있다. 이때, 공극률은 복수 개의 활물질(220) 사이에 비어있는 공간의 비율이다.
제 1 롤러(121) 및 제 2 롤러(122)는, 제 1 롤러(121)와 제 2 롤러(122) 사이를 통과하는 혼합물(200)을 필름화하여 시트 형상이 되도록 할 수 있다. 이때, 필름화 된 혼합물(201)은 제 1 롤러(121)의 외주면과 제 2 롤러(122)의 외주면 사이의 최단 거리와 동일 또는 유사한 두께를 갖는다.
제 1 롤러(121) 및 제 2 롤러(122)는, 도 6에 도시한 바와 같이, 서로 큰 속도 차이를 가짐으로써 필름화 된 혼합물(201)이 제 1 롤러(121) 및/또는 제 2 롤러(122)에 부착되지 않고 그대로 출력되도록 한다. 이를 통해, 제 1 롤러(121) 및 제 2 롤러(122)는 필름화 된 혼합물(201)을 프리스탠딩 형태로 출력한다. 이때, 필름화 된 혼합물(201)은 섬유화 된 바인더(230)에 의해 원료들 간 결합이 유지됨으로써 시트 형태를 유지한다.
이와 같이, 실시예들에 따른 전자 장치(100)는 혼합물(200)에 대해 2 개의 롤러의 큰 속도 차이를 제공함으로써, 바인더(230)의 섬유화 정도를 증가시킨다. 이를 통해, 실시예들에 따른 전자 장치(100)는 증가된 섬유화에 의해 더 시트 형태가 잘 유지되도록 한다. 실시예들에 따른 전자 장치(100)는 1회의 압연 공정을 통해 프리 스탠딩 건식 전극을 제조할 수 있다.
또한, 실시예들에 따른 전자 장치(100)는 별도의 용매 건조 과정을 생략함으로써, 제조 시간 및 비용을 절감하고 환경 오염을 방지할 수 있다. 또한, 실시예들에 따른 전자 장치(100)는 이에 따라 시트의 양산화를 더 효율적으로 한다. 또한, 실시예들에 따른 전자 장치(100)는 이에 따라 고로딩 전극 형성이 가능하여 용량이 극대화된 전지(battery)를 생성할 수 있다.
도 7은 실시예들에 따른 전자 장치에 의해 혼합물이 필름화되는 과정을 개략적으로 나타낸 단면도를 도시한 것이다.
도 7은 도 6과 제 1 롤러(121)와 제 2 롤러(122)의 속도비를 상이하게 구동하는 예시에 대해 설명한다. 도 3에서 설명한 바와 같이, 제 1 롤러(121)는 제 1 속도로 회전하고, 제 2 롤러(122)는 제 2 속도로 회전한다. 이때, 제 1 속도와 제 2 속도의 비는 1:1 내지 10:1 일 수 있다. 제 1 롤러(121)는 제 2 롤러(122)에 비해 빠른 속도로 회전할 수 있다.
제 1 롤러(121)와 제 2 롤러(122)의 속도 차이를 통해, 전자 장치(100)는 혼합물(200)에 전단력을 가한다. 예를 들어, 제 1 롤러(121)와 제 2 롤러(122)는 혼합물(200)에 전단력을 가하여 바인더(230)가 섬유화되도록 한다. 바인더(230)는 섬유화 되면서 복수 개의 도전재(210)와 복수 개의 활물질(220)의 적어도 일부를 연결한다. 한편, 도 4에서 설명한 바와 같이, 혼합물(200)이 표면개질 된 활물질(220)을 포함하는 경우, 섬유화의 균일성이 극대화된다.
제 1 롤러(121) 및 제 2 롤러(122)는, 제 1 롤러(121)와 제 2 롤러(122) 사이를 통과하는 혼합물(200)을 필름화하여 시트 형상이 되도록 할 수 있다. 이때, 필름화 된 혼합물(201)은 제 1 롤러(121)의 외주면과 제 2 롤러(122)의 외주면 사이의 최단 거리와 동일 또는 유사한 두께를 갖는다.
제 1 롤러(121) 및 제 2 롤러(122)는, 도7에 도시한 바와 같이, 서로 속도 차이를 가짐으로써 필름화 된 혼합물(201)이 제 1 롤러(121) 및/또는 제 2 롤러(122)에 감긴 상태로 출력되도록 한다. 제 1 롤러(121) 및 제 2 롤러(122)는 필름화 된 혼합물(201)을 롤러에 감긴 시트 형태로 출력한다. 즉, 필름화 된 혼합물(201)은, 도 7에 도시한 바와 같이, 상대적으로 속도가 더 빠른 제 1 롤러(121)에 감기면서 출력된다. 이때, 필름화 된 혼합물(201)은 섬유화 된 바인더(230)에 의해 원료들 간 결합이 유지됨으로써 시트 형태를 유지한다.
이와 같이, 실시예들에 따른 전자 장치(100)는 혼합물(200)에 대해 2 개의 롤러의 속도 차이를 제공함으로써, 바인더(230)의 섬유화 정도를 증가시킨다. 이를 통해, 실시예들에 따른 전자 장치(100)는 증가된 섬유화에 의해 더 시트 형태가 잘 유지되도록 한다.
한편, 도 1에서 설명한 센서(150)는 롤러(120)를 향해 투입된 혼합물의 양을 센싱한다. 예를 들어, 센서(150)는 필름화 된 혼합물(201)이 제 1 롤러(121)의 외주면을 감싸는 정도를 센싱한다.
프로세서(160)는 센서(150)를 통해 필름화 된 혼합물(201)이 제 1 롤러(121)의 외주면을 기 설정된 범위 이상 감쌌는지 여부를 판단한다. 프로세서(160)는 필름화 된 혼합물(201)이 제 1 롤러(121)의 외주면을 기 설정된 범위 이상 감싸지 않았다고 판단하면 계속하여 혼합물 투입부(130)를 통해 제 1 롤러(121)와 제 2 롤러(122) 사이로 혼합물(200)을 투입한다. 프로세서(160)는 필름화 된 혼합물(201)이 제 1 롤러(121)의 외주면을 기 설정된 범위 이상 감쌌다고 판단하면 혼합물 투입부(130)를 통해 제 1 롤러(121)와 제 2 롤러(122) 사이로 혼합물(200)이 투입되는 것을 중단한다. 이때, 기 설정된 범위는 예를 들어, 제 1 롤러의 원주면에 대한 0° 내지 360°의 거리이다. 예를 들어, 짧은 길이의 전극이 필요한 경우, 기 설정된 범위는 작은 값을 갖고, 예를 들어, 90°일 수 있다. 또는, 긴 길이의 전극이 필요한 경우, 기 설정된 범위는 큰 값을 갖고, 예를 들어, 360°일 수 있다.
필름화 된 혼합물(201)이 제 1 롤러(121)의 외주면을 기 설정된 범위 이상 감쌌다고 판단하면, 프로세서(160)는 제 1 롤러(121)와 제 2 롤러(122)의 사이를 향해 혼합물 투입부(130) 대신 집전체 투입부(140)가 가까워지도록 한다. 다만, 혼합물 투입부(130)와 집전체 투입부(140)가 하나의 모듈에 형성된 경우, 프로세서(160)는 혼합물 투입부(130) 및 집전체 투입부(140)의 위치를 제어하지 않아도 된다. 집전체 투입부(140)가 제 1 롤러(121)와 제 2 롤러(122)의 사이를 향하는 경우에 대해 도 8에서 상세하게 설명한다.
도 8은 실시예들에 따른 전자 장치에 의해 극판이 생성되는 과정을 개략적으로 나타낸 단면도를 도시한 것이다.
필름화 된 혼합물(201)이 제 1 롤러(121)의 외주면을 기 설정된 범위 이상 감싼 경우, 집전체 투입부(140)는 제 1 롤러(121)와 제 2 롤러(122)의 사이를 향하여 집전체(300)를 투입한다.
집전체(300)는 활물질(220)에서 전기 화학 반응이 일어나도록 전자를 외부에서 전달한다. 또는 집전체(300)는 활물질에서 전자를 받아 외부로 흘려보낸다. 집전체(300)는 예를 들어 프라이머가 코팅된 집전체이다.
집전체(300)가 투입되면, 구동부(110)는 제 1 롤러(121)가 제 1 속도로 구동하도록 하고, 및/또는 제 2 롤러(122)가 제 2 속도로 구동하도록 한다. 예를 들어, 구동부(110)는 제 1 속도와 제 2 속도의 비가 1:1 내지 5:1이 되도록 한다. 바람직하게는, 구동부(110)는 제 1 속도와 제 2 속도의 비가 1:1 내지 2:1이 되도록 한다. 제 1 롤러(121)는 제 2 롤러(122)에 비해 빠른 속도로 회전할 수 있다.
이를 통해, 실시예들에 따른 전자 장치(100)는 필름화 된 혼합물(201) 상에 집전체(301)가 부착되도록 한다. 또한, 실시예들에 따른 전자 장치(100)는 압연 공정을 통해 필름화 된 혼합물(201)과 집전체(301)의 부착력을 높이고, 바인더(230)의 섬유화를 극대화한다.
한편, 도 1에서 설명한 센서(150)는 롤러(120)를 향해 투입된 집전체(300)의 양을 센싱한다. 집전체 투입부(140)는 도 7에서 설명한 필름화 된 혼합물(201)의 길이에 대응되는 만큼 집전체(300)를 투입한다. 따라서, 예를 들어, 도 8에서 설명하는 바에 따라, 필름화 된 혼합물(201)의 일면에 집전체(300)가 부착된 경우, 필름화 된 혼합물(201)과 부착된 집전체(301)의 길이 방향의 길이는 동일 또는 유사하다.
실시예들에 따른 전자 장치(100)는 제 1 롤러(121) 및 제 2 롤러(122)를 통해, 집전체(300)를 혼합물(200)에 부착하여 극판(400)을 생성할 수 있다.
생성된 극판(400)은 필름화 된 혼합물(201) 및 필름화 된 혼합물(201)의 일면에 부착된 집전체(301)를 포함한다. 이때, 전자 장치(100)는 1) 혼합물(200)이 필름화 되는 과정에서 1 회, 집전체(301)가 필름화 된 혼합물(201)에 부착되는 과정에서 1 회, 총 2 회의 압연 공정을 혼합물(200)에 수행한다.
이와 같은 1회 또는 그 이상의 압연 공정을 통해, 전자 장치(100)는 공극률이 낮은 시트를 제조할 수 있다. 이때, 공극률은 복수 개의 활물질(220) 사이 사이에 비어 있는 공간이다. 이러한 공극률이 낮을수록 전극은 에너지 밀도를 향상시킬 수 있다.
전자 장치(100)는 상술한 바를 통해 공극률을 제어함으로써, 에너지 밀도가 향상된 시트를 제조할 수 있다.
이와 같이, 실시예들에 따른 전자 장치(100)는 하나의 장치를 통해 원료들을 필름화하고 또한 필름화 된 원료들 상에 집전체(300)를 적층할 수 있다. 또한, 실시예들에 따른 전자 장치(100)는 별도의 바인더(230) 섬유화 공정 없이 혼합물(200)을 롤러(120)에 투입하고 동시에 집전체(300) 상에 전극이 부착된 극판을 1회 압연으로 제작할 수 있다. 이를 통해, 실시예들에 따른 전자 장치(100)는 공정을 단순화하고, 제조 비용을 절감할 수 있다.
또한, 실시예들에 따른 전자 장치(100)는 별도의 용매 건조 과정을 생략함으로써, 제조 시간 및 비용을 절감하고 환경 오염을 방지할 수 있다. 또한, 실시예들에 따른 전자 장치(100)는 이에 따라 시트의 양산화를 더 효율적으로 한다. 또한, 실시예들에 따른 전자 장치(100)는 이에 따라 고로딩 전극 형성이 가능하여 용량이 극대화된 전지(battery)를 생성할 수 있다.
이하의 도 9를 통해, 도 1 내지 도 8을 통해 제조된 전극(시트, 필름화 된 혼합물) 또는 전극을 포함하는 극판에 대해 설명한다.
도 9는 실시예들에 따른 전자 장치에 의해 형성된 극판의 단면도를 개략적으로 나타낸 것이다.
실시예들에 따라 생성된 극판(400)은 필름화 된 혼합물(201)과 집전체(301)가 적층되어 형성된다. 201은 극판(400)의 B를 확대하여 도시한 것으로, 필름화 된 혼합물(201)을 나타낸다. 201은 도 6에 의해 생성된 프리스탠딩 전극에 대한 설명을 포함한다. 따라서, 201은 프리스탠딩 전극에 포함되는 원료들의 상태 및 극판에 포함되는 원료들의 상태를 모두 포함한다.
도 9에 도시한 바와 같이, 바인더(230)는 제 1 롤러(121) 및/또는 제 2 롤러(122)에 의해 전단력을 받아 섬유화 된다. 예를 들어, 도 9에 도시한 바인더(230)는 도 4에 도시한 바인더(230)에 비하여 활물질(220)과 도전재(210)에 대해 더 엉켜 있는 것을 알 수 있다. 이와 같이, 섬유화 된 바인더(230)는 도전재(210) 및 활물질(22)의 적어도 일부와 뒤엉켜, 전극 내부에서 매트리스 역할을 수행한다. 또한, 섬유화 된 바인더(230)는 제 1 롤러(121)와 제 2 롤러(122) 사이를 통과하면서 출력된 시트 형상이 유지될 수 있도록 한다.
이와 같이, 실시예들에 따른 전자 장치(100)는, 압연 공정을 통해 혼합물(200)에 전단력을 가함으로써, 별도의 용매 없이 시트를 제작할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 제 1 롤러(121)와 제 2 롤러(122)의 속도비를 다르게 제어하여 전단력을 극대화함으로써 바인더(230)가 적절하게 섬유화 되도록 한다. 또한, 이를 통해 전자 장치(100)는 양산 가능한 일정 수준의 강도를 갖는 전극을 제공한다.
이상 본 발명의 실시예들에 따른 전자 장치 및 전자 장치 제어 방법을 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다.
당업자는 개시된 실시 형태들을 조합, 치환하여 적시되지 않은 실시 형태를 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.
100: 전자 장치
120: 롤러
121: 제 1 롤러
122: 제 2 롤러
200: 혼합물
201: 필름화 된 혼합물
300: 집전체
301: 부착된 집전체
400: 극판

Claims (16)

  1. 제 1 롤러;
    상기 제 1 롤러와 마주하게 배치되는 제 2 롤러; 및
    상기 제 1 롤러를 제 1 속도로 회전 구동하고, 상기 제 2 롤러를 상기 제 1 속도와 상이한 제 2 속도로 회전 구동하여 상기 제 1 롤러와 상기 제 2 롤러 사이에 투입되는 혼합물이 필름화 되도록 하는 구동부;
    를 포함하는,
    전자 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동부는,
    상기 제 1 속도와 상기 제 2 속도의 비가 6:1 내지 20:1이 되도록 상기 제 1 롤러 및 상기 제 2 롤러를 구동하는,
    전자 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동부는,
    상기 제 1 속도와 상기 제 2 속도의 비가 1:1 내지 10:1이 되도록 상기 제 1 롤러 및 상기 제 2 롤러를 구동하는,
    전자 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 전자 장치는,
    상기 혼합물을 투입하는 혼합물 투입부; 및
    상기 혼합물이 투입된 후 집전체를 투입하는 집전체 투입부; 를 더 포함하는,
    전자 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 전자 장치는,
    상기 필름화 된 혼합물이 상기 제 1 롤러의 외주면을 감싸는 정도를 센싱하는 센서; 를 더 포함하는,
    전자 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 집전체 투입부는,
    상기 센서를 통해 상기 필름화 된 혼합물이 상기 제 1 롤러의 외주면을 기 설정된 범위 이상 감싸는 것이 센싱되면 상기 집전체를 투입하는,
    전자 장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 구동부는, 상기 집전체가 투입된 후, 상기 제 1 속도와 상기 제 2 속도의 비가 1:1 내지 5:1이 되도록 상기 제 1 롤러 및 상기 제 2 롤러를 구동하는,
    전자 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 롤러와 상기 제 2 롤러는 서로 반대 방향으로 회전하는,
    전자 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 롤러 및 상기 제 2 롤러는 25℃ 내지 200℃의 온도에서 구동하는,
    전자 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 롤러 및 상기 제 2 롤러는 150℃ 내지 200℃의 온도에서 구동하는,
    전자 장치.
  11. 제 1 롤러가 제 1 속도로 회전하고, 상기 제 1 롤러와 마주하여 배치되는 제 2 롤러가 상기 제 1 속도와 상이한 제 2 속도로 회전하는 단계;
    상기 제 1 롤러 및 상기 제 2 롤러 사이에 혼합물이 투입되는 단계; 및
    상기 제 1 롤러 및 상기 제 2 롤러에 의해 상기 투입된 혼합물이 필름화 되는 단계;
    를 포함하는,
    전자 장치 제어 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    구동부는 상기 혼합물이 투입되면 상기 제 1 속도와 상기 제 2 속도의 비가 6:1 내지 20:1이 되도록 상기 제 1 롤러 및 상기 제 2 롤러를 구동하는 단계; 를 포함하는,
    전자 장치 제어 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    구동부는 상기 혼합물이 투입되면 상기 제 1 속도와 상기 제 2 속도의 비가 1:1 내지 10:1이 되도록 상기 제 1 롤러 및 상기 제 2 롤러를 구동하는 단계; 를 포함하는,
    전자 장치 제어 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 필름화 된 혼합물이 상기 제 1 롤러의 외주면을 기 설정된 범위 이상 감싸면 집전체를 투입하는 단계; 및
    상기 필름화 된 혼합물 상에 상기 집전체가 부착된 극판을 형성하는 단계;
    를 더 포함하는,
    전자 장치 제어 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 집전체를 투입하는 단계는,
    상기 구동부가 상기 제 1 속도와 상기 제 2 속도의 비를 1:1 내지 5:1이 되도록 상기 제 1 롤러 및 상기 제 2 롤러를 구동하는 단계; 를 포함하는,
    전자 장치 제어 방법.
  16. 제 11 항에 있어서,
    혼합물이 투입되는 단계는,
    표면에 고분자 및 전도성 도전재 중 적어도 하나가 코팅된 표면 개질 활물질을 제조하는 단계;
    도전재, 활물질, 상기 표면 개질 활물질 및 바인더를 혼합하여 혼합물을 형성하는 단계; 및
    상기 혼합물을 투입하는 단계; 를 포함하는,
    전자 장치 제어 방법.
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