WO2022045684A1 - 다중 슬롯 다이 코터 - Google Patents

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WO2022045684A1
WO2022045684A1 PCT/KR2021/011144 KR2021011144W WO2022045684A1 WO 2022045684 A1 WO2022045684 A1 WO 2022045684A1 KR 2021011144 W KR2021011144 W KR 2021011144W WO 2022045684 A1 WO2022045684 A1 WO 2022045684A1
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WO
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block
die
slot
die block
rear surface
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PCT/KR2021/011144
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English (en)
French (fr)
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이택수
전신욱
최상훈
조진호
Original Assignee
주식회사 엘지에너지솔루션
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C9/00—Apparatus or plant for applying liquid or other fluent material to surfaces by means not covered by any preceding group, or in which the means of applying the liquid or other fluent material is not important
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • B05C5/02—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work
    • B05C5/0254—Coating heads with slot-shaped outlet
    • B05C5/0262—Coating heads with slot-shaped outlet adjustable in width, i.e. having lips movable relative to each other in order to modify the slot width, e.g. to close it
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • B05C5/02—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work
    • B05C5/0254—Coating heads with slot-shaped outlet
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a multi-slot die coater capable of simultaneously forming two or more layers by wet, and more particularly, to a multi-slot die coater having a means for controlling a deviation in the width direction of a coating gap.
  • This application is an application claiming priority to Korean Patent Application Nos. 10-2020-0108076 and 10-2020-0108112 filed on August 26, 2020, and all contents disclosed in the specification and drawings of the applications are cited is incorporated herein by reference.
  • Such secondary batteries essentially include an electrode assembly, which is a power generation element.
  • the electrode assembly has a form in which a positive electrode, a separator, and a negative electrode are laminated at least once, and the positive electrode and the negative electrode are prepared by coating and drying a positive electrode active material slurry and a negative electrode active material slurry on a current collector made of aluminum foil and copper foil, respectively.
  • the positive electrode active material slurry and the negative electrode active material slurry should be uniformly coated on the current collector, and a slot die coater is conventionally used.
  • FIG. 1 shows an example of a coating method using a conventional slot die coater.
  • the active material slurry discharged from the slot die coater 30 is applied on the current collector 20 transferred by the coating roll 10 .
  • the active material slurry discharged from the slot die coater 30 is widely applied to one surface of the current collector 20 to form an active material layer.
  • the slot die coater 30 includes two die blocks 31 and 32 and a slot 35 is formed between the two die blocks 31 and 32, and a discharge port communicating with one slot 35 ( 37) by discharging one kind of active material slurry to form one active material layer.
  • the slot die coater has the advantage of high-speed coating compared to bar coating or comma coating, and thus has been widely applied in terms of high productivity.
  • the thickness of the active material layer which was about 130 ⁇ m, gradually increased to reach 300 ⁇ m.
  • the thick active material layer is formed with the conventional slot die coater 30
  • migration of the binder and the conductive material in the active material slurry intensifies during drying, so that the final electrode is manufactured non-uniformly.
  • the active material layer is applied thinly and then dried, and then coated again after drying, it takes a long time.
  • a dual slot die coater capable of simultaneously applying two types of active material slurries is required.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view along the traveling direction (MD direction) of the current collector 20 in the conventional dual slot die coater.
  • the dual slot die coater 40 is configured by assembling three die blocks 41 , 42 , 43 .
  • Two slots 45 and 46 are provided because a slot is formed between the die blocks 41, 42, 43 adjacent to each other.
  • An additional active material slurry on the active material layer formed by the previously applied active material slurry by simultaneously discharging two kinds of active material slurries on the current collector 20 through the discharge ports 47 and 48 communicating with each slot 45 and 46 It is possible to form two active material layers at the same time by continuously applying them.
  • the separation distance G from the outlets 47 and 48 to the surface of the current collector 20 is a coating gap, and is a very important variable in determining the coating quality of the active material layer.
  • the thickness of each active material layer is affected by the discharge amount of the active material slurry through the discharge ports 47 and 48, the type of the active material slurry, and the coating gap.
  • stable coating is possible only when the coating gap is uniform in the width direction of the current collector (TD direction), and if there is a coating gap deviation in the width direction, the coating width and the shape of the uncoated area are greatly affected.
  • the thickness of the active material layer is a very small value of tens to hundreds of ⁇ m, and even a change of a few ⁇ m has a serious impact on the coating quality, so it must be managed very strictly. It needs to be managed very strictly so as to exhibit uniform dimensional accuracy in the width direction.
  • the width of the dual slot die coater 40 increases to use a long-width current collector to increase production, it becomes more difficult to uniformly apply in the width direction, so that precise control of the coating gap becomes more necessary.
  • an appropriate coating gap range is determined according to the type of active material slurry.
  • this coating gap is not only a variable that can be adjusted sensitively enough to change depending on the fastening strength of the bolt used for assembling between the die blocks 41, 42, 43, but also can be changed by the force through which the active material slurry is discharged.
  • the slot die coater constitutes a slot on the mating surface of the die blocks, basically three die blocks 41, 42, 43 are required to have two slots 45 and 46 like the dual slot die coater 40. Do.
  • each of the die blocks 41 , 42 , 43 must be thin, and for this reason, it is inevitably Structurally, there is a problem that is vulnerable to deformation and torsion. If deformation or torsion occurs, the painstakingly adjusted coating gap is distorted, which is a serious problem causing defects in the electrode process. In addition, this problem will become more serious in a multi-slot die coater in which the number of die blocks is further increased by including two or more slots.
  • the present invention has been devised in consideration of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a multi-slot die coater that can easily control a coating gap and control a deviation in the width direction of the coating gap.
  • a multi-slot die coater for solving the above problems is a multi-slot die coater having a lower slot and an upper slot, the lower die block, the lower die block is disposed on the upper part of the lower die block an intermediate die block forming the lower slot between the die block, and an upper die block disposed on the intermediate die block to form the upper slot between the intermediate die block, the lower die block;
  • Each of the intermediate die block and the upper die block has a lower die lip, an intermediate die lip and an upper die lip forming a front end thereof, and at least any two of the die blocks are provided on rear surfaces of the die blocks opposite to the front end.
  • a fixing block coupled between the two die blocks by bolting to the rear surfaces of the die blocks
  • the fixing block is a flat plate having a reference plane in close contact with the rear surface of one of the two die blocks
  • Step difference control having a thickness such that a step is formed between a mold block and the rear surface of the other die block among the two die blocks and the flat block is detachable between the flat block and the rear surface of the two die blocks coupled to the fixed block when mounted It is characterized in that it includes a block.
  • the flat block is a coupling between the upper die block and the intermediate die block
  • the step control block is in close contact with the rear surface of the upper die block or the rear surface of the intermediate die block.
  • the flat block since the flat block extends to the rear surface of the lower die block, it may also be coupled to the rear surface of the lower die block. As another example, it may further include a flat plate-type fixing part fastened to the rear surface of the middle die block and the lower die block with bolts.
  • the flat block is a coupling between the intermediate die block and the lower die block, and the step control block is in close contact with the rear surface of the intermediate die block or the rear surface of the lower die block.
  • the flat block since the flat block extends to the rear surface of the upper die block, it may also be coupled to the rear surface of the upper die block. As another example, it may further include a plate-type fixing part fastened to the rear surface of the upper die block and the middle die block with bolts.
  • the flat block is a coupling between the upper die block and the middle die block, and the step portion is in close contact with the rear surface of the upper die block, and the length of the upper die block is equal to the length of the middle die block and the lower die It may be shorter than the length of the block.
  • the lower die lip, the middle die lip, and the upper die lip may be positioned on the same straight line.
  • a lower discharge port communicating with the lower slot is formed between the lower die lip and the middle die lip
  • an upper discharge port communicating with the upper slot is formed between the middle die lip and the upper die lip
  • the multi-slot die coater is to extrude the active material slurry through at least one of the lower slot and the upper slot to the surface of a continuously running substrate, and a step is formed between the lower outlet and the upper outlet.
  • a multi-slot die coater is a multi-slot die coater including a lower die having a lower slot and an upper die disposed on the lower die and having an upper slot, the multi-slot die coater being formed on the lower die
  • the first flat surface to be formed and the second flat surface formed under the upper die are in contact with each other to form a sliding surface, and either side of the upper die and the lower die is slid along the sliding surface so that relative movement in the horizontal direction is possible. It is installed so as to be possible, and the rear surfaces, which are surfaces opposite to the front ends of the lower die and the upper die, are bolted to the rear surfaces of the lower die and the upper die to further include a fixing block coupling the lower die and the upper die.
  • the fixing block may be mounted or detached between a flat block having a reference plane in close contact with the rear surface of one of the two die blocks, and the rear surface of the other die block among the two die blocks and the flat block. and a step control block having a thickness such that a step is formed between the rear surfaces of the two die blocks coupled to the fixed block when mounted.
  • the lower die includes a lower die block, a first intermediate die block disposed on top of the lower die block to form the lower slot therebetween, wherein the upper die includes the first intermediate die block A second intermediate die block installed thereon, and an upper die block disposed on the second intermediate die block to form the upper slot between the second intermediate die block and the second intermediate die block.
  • the flat block may be a coupling between the first intermediate die block and the second intermediate die block, and the step control block may be in close contact with the rear surface of the second intermediate die block or the rear surface of the first intermediate die block .
  • a flat-type fixing part fastened with bolts to the rear surface of the upper die block and the rear surface of the second intermediate die block, or a flat-type fixing part fastened with bolts to the rear surface of the first intermediate die block and the rear surface of the lower die block may include more.
  • the step control block may be in close contact with the rear surface of the second intermediate die block, and the length of the upper die may be shorter than the length of the lower die.
  • the lower die block, the first intermediate die block, the second intermediate die block, and the upper die block each include a lower die lip, a first intermediate die lip, a second intermediate die lip, and an upper die lip forming a tip portion thereof. and the lower die lip, the first intermediate die lip, the second intermediate die lip, and the upper die lip may be positioned on the same straight line.
  • the lower die block, the first intermediate die block, the second intermediate die block and the upper die block each have a lower die lip, a first intermediate die lip, a second intermediate die lip and an upper die lip forming a tip portion thereof;
  • a lower discharge port communicating with the lower slot is formed between the lower die lip and the first intermediate die lip, and an upper discharge port communicating with the upper slot is formed between the second intermediate die lip and the upper die lip,
  • the active material slurry is extruded and applied through at least one of the lower slot and the upper slot to the surface of a continuously running substrate, and a step may be formed between the lower outlet and the upper outlet.
  • a plurality of fixing blocks may be provided in a width direction of the multi-slot die coater.
  • a cross-section passing both the step control block and the reference plane may include a first cross-section and a second cross-section extending vertically from the first cross-section.
  • the step control block may be a plate-shaped member having a groove recessed from a lower surface perpendicular to the direction of the thickness so as to be inserted into a bolt fastened to the flat block.
  • the upper surface of the plate-shaped member may be provided with a handle portion used for mounting and detachment.
  • a plurality of bolts are fastened to the flat block in a horizontal direction or a vertical direction of the flat block, and the step control block may be inserted into one or more bolts among them.
  • the step difference control block may have a size corresponding to each of the bolts.
  • a step is formed between the rear surfaces of the die blocks through the fixed block including the step control block.
  • the step control block has a predetermined thickness, and a step control block is mounted between any one die block and the flat block, and the other die block is coupled to the flat block, so that the die blocks for the fixed block including the step control block Steps are naturally formed between the rear surfaces of the die blocks by bonding. Then, the distance between the ends of the die blocks and the substrate, that is, the coating gap, can always be maintained to a desired degree, and since the die blocks are fixed between the die blocks, the coating gap once determined does not change easily during the process and is maintained in the width direction It becomes possible to suppress the occurrence of coating gap deviation.
  • the present invention there is no need to adjust the coating gap while disassembling and reassembling the die blocks that are structurally weak because they have a thin thickness, and by a simple operation of coupling the die blocks to the fixed block, and Through simple detachment of the step control block, it is possible to maintain a constant coating gap at all times.
  • the effect of uniformly controlling the gap in the width direction through the large surface contact of the block means is clear for the fixed block.
  • the die block is deformed by the pressure of the discharged active material slurry, there is an effect of maintaining a uniform ( ⁇ 2%) coating gap to uniformly control the amount of coating and the resulting coating quality . Therefore, it is possible to obtain a coating product of uniform quality, particularly an electrode for a secondary battery, by using a multi-slot die coater having a uniform coating gap.
  • the present invention even if the discharge pressure of the active material slurry increases or thin die blocks are used, the effect of maintaining the coating gap adjusted once is excellent. This has the effect of securing the coating processability and securing reproducibility.
  • a coating layer particularly an active material layer
  • a coating layer can be uniformly formed to a desired thickness, and preferably, two types of active material slurries can be coated simultaneously, so that both performance and productivity are excellent.
  • a plurality of fixing blocks may be provided in the width direction of the multi-slot die coater. Then, precise control becomes possible without deviation of the coating gap in the width direction. Therefore, even for a wide current collector, it is possible to manage to exhibit uniform dimensional accuracy so that uniform coating in the width direction can be stably performed.
  • An appropriate coating gap range may be determined according to the type of the active material slurry.
  • a multi-slot dedicated to each active material slurry in order to use various active material slurries by providing various types of step control blocks having suitable thicknesses and performing the process by replacing them with step control blocks required for each production process A multi-slot die coater can be used universally even if a die coater is not individually provided. And, it is possible to implement a desired coating gap through detachment of the step control block without the need to disassemble all the flat blocks. In addition, even if there is dispersion in the active material slurry, it is possible to quickly respond to such dispersion by immediately replacing only the step control block portion to adjust the coating gap.
  • the multi-slot die coater of the present invention when used to manufacture an electrode of a secondary battery by coating an active material slurry on the current collector while driving the current collector, uniform coating is possible even under high-speed running or long-width application conditions. There is an advantage.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of using a slot die coater according to the prior art.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a dual slot die coater according to the prior art.
  • FIG 3 is a schematic cross-sectional view of a multi-slot die coater according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic exploded perspective view of a multi-slot die coater according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a perspective view of a fixing block included in the multi-slot die coater shown in FIG. 3 .
  • FIG. 6 shows another example of the step difference control block shown in FIG. 5 .
  • FIG. 7 is a plan view from the rear of the multi-slot die coater according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a modified example of FIG. 7 .
  • 9 to 17 are schematic cross-sectional views of multi-slot die coaters according to other embodiments of the present invention.
  • FIG. 18 is a schematic cross-sectional view of a multi-slot die coater according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 19 is a schematic exploded perspective view of a multi-slot die coater according to another embodiment of the present invention.
  • 20 is a plan view from the rear of a multi-slot die coater according to another embodiment of the present invention.
  • Fig. 21 is a modification of Fig. 20;
  • 22-27 are schematic cross-sectional views of multi-slot die coaters according to still other embodiments of the present invention.
  • the multi-slot die coater of the present invention may have two or more slots. Basically, it is an apparatus having a lower slot and an upper slot and coating a coating solution in a double layer on a substrate.
  • the 'substrate' described below is the current collector and the coating solution is the 'active material slurry'.
  • Both the first coating solution and the second coating solution are active material slurries, and may mean active material slurries with the same or different composition (type of active material, conductive material, binder), content (amount of active material, conductive material, binder), or physical properties. .
  • the multi-slot die coater of the present invention is optimized for electrode manufacturing in which two or more kinds of active material slurries are applied simultaneously or pattern-coated while applying two or more kinds of active material slurries alternately.
  • the substrate may be a porous support constituting the separation membrane
  • the first coating solution and the second coating solution may be organic materials having different compositions or physical properties. That is, if thin film coating is required, the base material, the first coating liquid, and the second coating liquid may be any.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a multi-slot die coater according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a schematic exploded perspective view of a multi-slot die coater according to an embodiment of the present invention.
  • 5 is a perspective view of a fixing block included in the multi-slot die coater shown in FIG. 3 .
  • FIG. 6 shows another example of the step difference control block shown in FIG. 5 .
  • 7 is a plan view from the rear of the multi-slot die coater according to an embodiment of the present invention.
  • the multi-slot die coater 100 is a dual slot die coater having a lower slot 101 and an upper slot 102 and is the same as each other through the lower slot 101 and the upper slot 102. It is a device capable of coating two different types of coating solutions on the substrate 300 simultaneously or alternately. 3 and 4 , the multi-slot die coater 100 includes a lower die block 110 , an intermediate die block 120 disposed on the lower die block 110 , and the intermediate die block 120 . and an upper die block 130 disposed on top of the .
  • the multi-slot die coater 100 is installed in a substantially horizontal direction (X direction) in which the active material slurry, which is a coating liquid, is discharged (approximately: ⁇ 5 degrees).
  • the middle die block 120 is a block located in the middle among the blocks constituting the multi-slot die coater 100, and is disposed between the lower die block 110 and the upper die block 130 to form a multi-slot.
  • the cross section of the intermediate die block 120 of this embodiment is a right triangle, this shape is not necessarily limited thereto.
  • the cross section may be provided as an isosceles triangle.
  • the first side 120a on which the middle die block 120 faces the upper die block 130 lies substantially horizontally, and the first side 120a of the upper die block 130 faces the side 130b opposite the first side 120a.
  • the opposite surface 130d that is, the surface forming the upper surface of the outer circumferential surface of the multi-slot die coater 100 is also placed almost horizontally. In this way, the first surface 120a and the opposite surface 130d are substantially parallel to each other.
  • the opposite surface (110d, that is, the surface that forms the lower surface of the outer peripheral surface of the multi-slot die coater 100) of the surface 110b that the lower die block 110 faces the intermediate die block 120 is also placed almost horizontally, , this surface becomes the bottom surface 110d (XZ plane).
  • the bottom surface 110d of the lower die block 110 and the upper die block (110d) and the upper die block ( The upper surface 130d of 130 may be manufactured to be substantially perpendicular to the rear surfaces 110c and 130c.
  • the first surface 120a of the intermediate die block 120 may be manufactured to be substantially perpendicular to the rear surface 120c.
  • the state in which the lower die block 110, the intermediate die block 120, and the upper die block 130 are combined has an approximately rectangular parallelepiped shape as a whole, and only the front portion from which the coating liquid is discharged is inclined toward the substrate 300. (See face 130a of the upper die block 130, face 110a of the lower die block 110).
  • This is advantageous in that the shape after assembly is substantially similar to that of a slot die coater having a single slot (eg, 30 in FIG. 1 ), so that a slot die coater pedestal and the like can be shared.
  • the lower die block 110, the middle die block 120, and the upper die block 130 are not necessarily limited to the above-exemplified form, for example, with the active material slurry discharging direction facing up and the rear surfaces 110c, 120c, 130c) may be configured as a vertical die as the bottom surface.
  • the die blocks 110 , 120 , 130 are made of, for example, SUS material.
  • Materials that are easy to process such as SUS420J2, SUS630, SUS440C, SUS304, and SUS316L, can be used.
  • SUS has the advantages of being easy to process, inexpensive, high in corrosion resistance, and capable of being manufactured in a desired shape at low cost.
  • the lower die block 110 is a block located at the bottom of the blocks constituting the multi-slot die coater 100, and the surface 110b facing the middle die block 120 is approximately with respect to the bottom surface 110d. It has an inclined shape to form an angle of 20 to 60 degrees.
  • the lower slot 101 may be formed between the lower die block 110 and the middle die block 120 where they face each other.
  • the first spacer 113 is interposed between the lower die block 110 and the intermediate die block 120 to provide a gap therebetween, so that the lower slot corresponding to the passage through which the first coating solution 50 can flow. (101) can be formed.
  • the thickness of the first spacer 113 determines the vertical width (Y-axis direction, slot gap) of the lower slot 101 .
  • the first spacer 113 is provided with a first opening 113a by cutting one region, and the edge of the opposing surfaces of the lower die block 110 and the middle die block 120 , respectively. It may be interposed in the remaining portion except for one side of the region. Accordingly, the lower discharge port 101a through which the first coating liquid 50 can be discharged to the outside is formed only between the front end of the lower die block 110 and the front end of the intermediate die block 120 .
  • the front end of the lower die block 110 and the front end of the intermediate die block 120 are defined as a lower die lip 111 and an intermediate die lip 121, respectively, and in other words, the lower discharge port 101a is the lower die lip 111. It can be said that it is formed by being spaced between the and the intermediate die lip 121 .
  • the first coating solution 50 does not leak through the gap between the lower die block 110 and the middle die block 120 except for the area where the lower discharge port 101a is formed. Since it also functions as a gasket to prevent it, it is preferably made of a material having sealing properties.
  • the lower die block 110 has a predetermined depth on a surface 110b facing the middle die block 120 and includes a first manifold 112 communicating with the lower slot 101 .
  • the first manifold 112 is a space provided from the surface 110b of the lower die block 110 facing the intermediate die block 120 toward the opposite surface 110d that is opposite to the surface 110b.
  • the first manifold 112 is connected to a first coating solution supply chamber (not shown) installed outside through a supply pipe to receive the first coating solution 50 .
  • a first coating solution supply chamber not shown
  • the upper die block 130 is disposed to face the first surface 120a that is the upper surface of the intermediate die block 120 that is horizontal with respect to the bottom surface.
  • the upper slot 102 is thus formed between the middle die block 120 and the upper die block 130 where they face.
  • the second spacer 133 may be interposed between the middle die block 120 and the upper die block 130 to provide a gap therebetween. Accordingly, an upper slot 102 corresponding to a passage through which the second coating liquid 60 can flow is formed. In this case, the vertical width (Y-axis direction, slot gap) of the upper slot 102 is determined by the second spacer 133 .
  • the second spacer 133 has a structure similar to that of the above-described first spacer 113 , and has a second opening 133a in which one region is cut, and the middle die block 120 and the upper die block 130 . It is interposed only in the remaining portion except for one side of the edge area of each of the opposing surfaces.
  • the circumferential direction except for the front of the upper slot 102 is blocked, and the upper discharge port 102a is formed only between the front end of the intermediate die block 120 and the front end of the upper die block 130 .
  • the front end of the upper die block 130 is defined as the upper die lip 131 , in other words, the upper discharge port 102a is a place formed by being spaced apart between the middle die lip 121 and the upper die lip 131 . .
  • the intermediate die block 120 has a predetermined depth on the first surface 120a, which is a surface facing the upper die block 130 , and includes a second manifold 132 communicating with the upper slot 102 .
  • the intermediate die block 120 has a second surface 120b opposite to the first surface 120a.
  • the second side 120b is also the side where the middle die block 120 faces the lower die block 110 .
  • the second manifold 132 is a space provided from the first surface 120a toward the second surface 120b.
  • the second manifold 132 is connected to the second coating solution 60 supply chamber and the supply pipe installed outside to receive the second coating solution 60 .
  • the second coating solution 60 When the second coating solution 60 is supplied from the outside along the pipe-shaped supply pipe and filled in the second manifold 132, the second coating solution 60 communicates with the second manifold 132 in the upper slot ( The flow is induced along 102 and discharged to the outside through the upper discharge port 102a.
  • the upper slot 102 and the lower slot 101 form a constant angle, and the angle may be approximately 20 degrees to 70 degrees.
  • the upper slot 102 and the lower slot 101 intersect each other in one place, and an upper discharge port 102a and a lower discharge port 101a may be provided near the intersection point. Accordingly, the discharge points of the first coating liquid 50 and the second coating liquid 60 may be concentrated in approximately one place.
  • the angle ⁇ formed is preferably within a range in which the active material slurry discharged from the upper discharge port 102a and the active material slurry discharged from the lower discharge port 101a do not form a vortex immediately after simultaneous discharge. If the angle ⁇ is too small, the intermediate die block 120 becomes too thin, making it very susceptible to deformation and torsion.
  • the coating roll 200 provided rotatably is disposed in front of the multi-slot die coater 100, and the substrate to be coated by rotating the coating roll 200 ( While driving 300), the first coating solution 50 and the second coating solution 60 may be continuously contacted with the surface of the substrate 300 to coat the substrate 300 as a double layer.
  • the supply and interruption of the first coating liquid 50 and the supply and interruption of the second coating liquid 60 may be alternately performed to form a pattern coating intermittently on the substrate 300 .
  • the die blocks 110, 120, 130 which are surfaces opposite to the front end, on the back surfaces of at least any two die blocks among the die blocks 110, 120, 130.
  • the fixing block 140 includes a flat block 142 having a reference plane in close contact with a rear surface of one of the two die blocks, and a rear surface of the other die block among the two die blocks and the flat block ( 142), and includes a step control block 144 having a thickness such that a step is formed between the rear surfaces of the two die blocks coupled to the fixing block 140 when mounted.
  • the fixing block 140 has a reference plane 142a in close contact with the rear surface 120c of the intermediate die block 120 in any one of the two die blocks, in this embodiment. It includes a flat block 142 . And, it includes a step difference adjustment block 144 that can be detached while being provided to the front end side with respect to the reference plane 142a.
  • the step control block 144 has a thickness h, and a step is formed between the rear surfaces 130c and 120c of the two die blocks 130 and 120 coupled to the fixing block 140 by an amount corresponding to this thickness.
  • the fixing block 140 may be made of SUS material.
  • a hole 143 through which the bolts 141a and 141b pass may be further formed in the flat block 142 for fastening the bolts 141a and 141b.
  • the number and positions of the holes 143 can be changed as much as possible from the bar shown.
  • the flat block 142 has a reference plane 142a in close contact with the rear surface 120c of the intermediate die block 120, and a bolt 141b with the rear surface 120c of the intermediate die block 120. Through, the upper die block 130 is fastened through the bolt (141a).
  • the step control block 144 is mounted between the upper die block 130 and the flat block 142 .
  • the step adjustment block 144 is preferably a plate-shaped member having a groove portion 146 recessed from the lower surface perpendicular to the thickness direction so as to be inserted into the bolt 141a fastened to the flat block 142 .
  • the mounting and detachment of the step adjustment block 144 is facilitated by inserting the groove portion 146 from the top to the bottom of the bolt 141a or withdrawing it in the opposite direction.
  • the bolts 141a and 141b fastened to the flat block 142 may be plural along the horizontal or vertical direction of the flat block 142 .
  • the step adjustment block 144 may be fitted to one or more bolts 141a among them.
  • the step adjustment block 144 is provided to have a size corresponding to each bolt 141a, for example.
  • the size (eg, horizontal length LL, vertical length VL) of the step control block 144 may be changed.
  • the groove portion 146 After inserting the groove portion 146 into the bolt 141a, the groove portion 146 is the center of gravity of the step adjustment block 144 so that the step adjustment block 144 does not rotate on the spot even if the bolt 141a is not tightened. It is desirable to design it stably.
  • the groove portion 146 may be formed by digging deeply so as to sufficiently accommodate the bolt 141a into the groove portion 146 .
  • the depth DL of the groove portion 146 may be a depth at which the groove portion 146 is formed up to the middle portion of the vertical length VL of the step control block 144 .
  • the vertical length VL of the step adjustment block 144 and the depth DL of the groove portion 146 are adjusted so that the step adjustment block 144 does not invade the intermediate die block 120. This should be reflected in the design.
  • a cross-section passing through both the step control block 144 and the reference plane 142a may include a first cross-section and a second cross-section extending vertically from the first cross-section.
  • it will have a 'L' or 'L' shape. Since the flat block 142 and the step adjustment block 144 have a simple block shape, processing is not cumbersome and precise processing is possible.
  • the vertical or horizontal plane can be used as the standard plane. Therefore, it is easy to manufacture and handle, and precision is guaranteed.
  • the facing parts can be supported with each other with high surface contact. Because it can be fastened and held, it is very good.
  • Multi-slot die coaters can usually be made of SUS material.
  • a rubber ring or other soft material is placed between the components and sealed to suppress leakage.
  • this sealing method is not suitable for controlling a uniform assembly shape (eg, assembly deviation of less than 10 ⁇ m), so it is difficult to apply to a multi-slot die coater.
  • the die blocks machined with very high precision must be assembled by bolting.
  • bolting is at a high pressure of 200 ⁇ 350N.
  • the cross-section includes a first cross-section and a second cross-section extending vertically from the first cross-section, for example, 'L' or
  • the fixing block 140 having an 'L' shape has a structure that can withstand such high-pressure bolt fastening.
  • the fixing block 140 is to couple between the upper die block 130 and the middle die block 120 .
  • the step adjustment block 144 is mounted between the flat block 142 and the rear surface 130c of the upper die block 130 so that it is in close contact with the rear surface 130c of the upper die block 130, and is fixed
  • a step is formed between the rear surfaces 130c and 120c of the two die blocks 130 and 120 coupled to the block 140 .
  • the step difference between the rear surfaces 130c and 120c of the two die blocks 130 and 120 is adjusted by adjusting the thickness h of the step control block 144 . can be adjusted.
  • the step formed between the rear surfaces 130c and 120c of the two die blocks 130 and 120 determines the positions of the upper die lip 131 and the intermediate die lip 121 that are the front ends of each of the die blocks 130 and 120 . Therefore, it affects the coating gap.
  • Step adjustment by detachment of the step adjustment block 144 is an on/off method.
  • the step adjustment block 144 is mounted, a step is formed.
  • the step difference adjustment block 144 is detached, there is no step difference.
  • the range of the coating gap adjustment required when coating the active material slurry is very fine, about 10 ⁇ m to 300 ⁇ m.
  • several types of step difference control blocks 144 having a fixed thickness h in the range of 10 ⁇ m to 300 ⁇ m are provided, and the step determined through the detachment of the step control block 144 is turned on/off in an on/off manner. Since it can be implemented, the control precision of the coating gap is improved.
  • An appropriate coating gap range may be determined according to the type of active material slurry.
  • each active material slurry is provided to use various active material slurries by providing various types of step control blocks 144 having suitable thicknesses and performing the process by replacing them with step control blocks 144 required for each production process.
  • the multi-slot die coater can be used universally even if a multi-slot die coater dedicated to And, without the need to disassemble the state in which the bolt 141 is coupled to the flat block 142, select the step adjustment block 144 having the desired thickness and attach it to the bolt 141 to fit the desired coating gap. can be implemented In addition, even when there is dispersion in the active material slurry, it is possible to quickly respond to such dispersion by immediately replacing only a portion of the step control block 144 to adjust the coating gap.
  • the present invention there is no need to adjust the coating gap while disassembling and reassembling the die blocks that are structurally weak because they have a thin thickness, and a simple operation of coupling the die blocks to the fixed block 140 .
  • the fixed block 140 has an effect of uniformly controlling the gap in the width direction through the large surface contact of the block means.
  • a handle 148 used when attaching and detaching the plate-shaped member to the upper surface may be provided.
  • the handle portion 148 may be a portion that protrudes while extending outwardly from one side of the side of the step control block 144 .
  • the handle portion 148 is formed opposite the groove portion 146 . The operator can hold the handle portion 148 and insert the groove portion 146 of the step adjustment block 144 to the bolt 141 from the top down, or vice versa, so that handling is easy.
  • the rear surface 120c of the intermediate die block 120 and the rear surface 110c of the lower die block 110 may further include a flat plate-type fixing unit 140 ′ fastened with a bolt 141 .
  • a plurality of fixing blocks 140 may be provided along the width direction of the multi-slot die coater 100 as shown in FIG. 7 .
  • Bolts 141a and 141b are fastened to the fixing block 140 , and through this, the intermediate die block 120 and the upper die block 130 are assembled to each other.
  • the flat plate fixing part 140 ′ may be provided between the two fixing blocks 140 .
  • a bolt 141 is fastened to the flat plate-type fixing unit 140 ′, through which the intermediate die block 120 and the lower die block 110 are assembled to each other.
  • the fixing block 140 may be provided between the two plate-type fixing units 140 ′.
  • the fixed block 140 has an effect of uniformly controlling the gap in the width direction through the large surface contact of the block.
  • the assembly sequence may be, for example, as follows. First, the upper die block 130 and the intermediate die block 120 are assembled by fastening the flat block 142 and the bolts 141a and 141b. Next, the intermediate die block 120 and the lower die block 110 are assembled by fastening the flat plate fixing part 140 ′ and the bolt 141 . When it is determined that it is necessary to form a step between the rear surfaces 130c and 120c of the upper die block 130 and the intermediate die block 120 for an appropriate coating gap, the flat block 142 and the upper die block 130 are separated. After disassembling the connecting bolt (141a), the step adjustment block 144 is inserted between the flat block 142 and the upper die block 130 . Then, while fastening the flat block 142 and the upper die block 130 with the bolt 141a again, the step control block 144 is fixed therebetween.
  • the step difference control block 144 without loosening the bolt (141a).
  • the bolts with a tolerance sufficient to mount the step adjustment block 144 (141a) is fastened. That is, the bolts 141a are fastened with a sufficient margin.
  • the step adjustment block 144 is inserted into the bolt (141a) from the top to the bottom or from the side to the inside of the bolt (141a) while the step adjustment block 144 is connected to the flat block 142 and sandwiched between the upper die blocks 130 .
  • the step adjustment block 144 is first separated, and the flat block 142 is separated by loosening the bolts 141a and 141b.
  • FIG. 8 is a modified example of FIG. 7 .
  • two bolts per one die block are fastened perpendicular to the coupling surface of the upper die block 130 and the intermediate die block 120 , and the two bolts 141a are attached to the upper die block 130 . and two bolts 141b are fastened to the intermediate die block 120 .
  • the depth of the groove portion 146 of the step control block (see 144 in FIG. 6 ) is long enough to be fitted into the two bolts 141a.
  • the step control block 144 is generally formed over the horizontal length and the vertical length of the step control block 144 except for the groove portion 146 around the bolt 141a in which it is fitted. . Therefore, it is possible to secure a sufficient contact area between the flat block 142 and the upper die block 130, and there is an effect of forming a level difference evenly. It is not a form divided into several parts around it, but is itself a monolithic part. That is, it is an integral, seamless part. In this way, not only accuracy is improved when assembling the flat block 142 and the step adjustment block 144, but it is also structurally robust, so that it has excellent stability against external shocks during handling and use. If the step control block 144 is not a monolithic part but is made of two or more separate parts, the alignment of each part should be considered when mounting around the bolt 141a, and the total tolerance after assembling between the parts increases.
  • the advantage of the integrated step block 144 is more pronounced. If the coupling surface of the upper die block 130 and the intermediate die block 120 is inclined with respect to the horizontal plane, it is very difficult to assemble between the die blocks while considering the alignment of separate parts rather than integral parts.
  • the step adjustment block 144 according to the present invention is one-piece, so that it can be easily detached from the inclined portion.
  • the upper die block 130 and the middle die block 120 are integrated, and according to the configuration of the flat plate fixing part 140 ′, the middle die block 120 and the lower die block are formed.
  • the interface between the upper die block 130 and the intermediate die block 120 i.e., the first surface 120a where the intermediate die block 120 faces the upper die block 130 .
  • the upper die block 130 with respect to the intermediate die block 120 has the same effect as sliding toward the substrate 300. . Therefore, the relative positions of the upper outlet 102a and the lower outlet 101a are adjusted and the coating gap is determined accordingly.
  • the coating gap is easily determined through bonding of the die blocks 130 and 120 with the fixing block 140 . And, if the step difference adjustment is necessary, you can use the detachment of the step difference adjustment block 144 . Therefore, it is possible to greatly improve the inconvenience of dismantling and adjusting the positions of the die blocks 130 , 120 , and 110 to adjust the coating gap.
  • the length of the upper die block 130 (the horizontal distance from the rear surface 130c to the upper die lip 131 ) is shorter than the length of the middle die block 120 and the lower die block 110 . shown.
  • the upper die block 130 is stepped as shown in FIG. 3 with respect to the intermediate die block 120, the lower die lip 111, the intermediate die lip 121, and the upper die lip 131 are aligned in the same straight line. It can be placed on top.
  • the multi-slot die coater 100 may apply various films while moving forward or backward with respect to the substrate 300 .
  • a step is formed between the rear surfaces 130c and 120c of the die blocks 130 and 120 through the fixing block 140 including the step adjustment block 144 . That is, after combining the die blocks by fastening the bolts 141a and 141b to the flat block 142, when it is necessary to adjust the step between the die blocks, a step control block 144 of an appropriate thickness h to make the step difference A step may be made by additionally mounting between the flat block 142 and the die block.
  • the step adjustment block 144 is mounted between the upper die block 130 and the flat block 142, and the intermediate die block 120 is coupled to the flat block 142, so that the die naturally by coupling.
  • a step corresponding to the thickness h of the step control block 144 may be formed between the rear surfaces 130c and 120c of the blocks 130 and 120 .
  • the coating gap it is possible to always maintain the distance between the upper die lip 131 and the intermediate die lip 121 and the substrate 300, that is, the coating gap, to a desired degree, which is the front end of the die blocks 130 and 120, and the die block Since it is fixed between the ones 130 and 120, the coating gap determined once is not easily changed during the process and is maintained.
  • the die block is deformed by the pressure of the discharged active material slurry, there is an effect of maintaining a uniform ( ⁇ 2%) coating gap to uniformly control the amount of coating and the resulting coating quality . Therefore, it is possible to obtain a coating product of uniform quality, particularly an electrode for a secondary battery, by using a multi-slot die coater having a uniform coating gap.
  • the present invention even if the discharge pressure of the active material slurry increases, the effect of maintaining the coating gap adjusted once is excellent. This has the effect of securing the coating processability and securing reproducibility.
  • a coating layer particularly an active material layer
  • a coating layer can be uniformly formed to a desired thickness, and preferably, two types of active material slurries can be coated simultaneously, so that both performance and productivity are excellent.
  • the multi-slot die coater of the present invention when used to manufacture an electrode of a secondary battery by coating an active material slurry on the current collector while driving the current collector, uniform coating is possible even under high-speed running or long-width application conditions. There is an advantage.
  • the case of applying the coating solution in two layers or the case of pattern coating by supplying the coating solution alternately has been described as an example, but it is also applied when three or more layers are simultaneously applied by providing three or more slots. What is possible will be known without further explanation. It will be understood without explaining in detail that four or more die blocks are required to have more than three slots.
  • FIGS. 9 to 17 The same reference numerals as in the above-described embodiment denote the same members, and duplicate descriptions of the same members will be omitted, and differences from the above-described embodiments will be mainly described.
  • the flat block 142 of the fixed block 140 shown and described in FIG. 3 extends to the rear surface 110c of the lower die block 110, so that the flat block 142 It is also shown to be coupled to the rear surface 110c of the lower die block 110 .
  • the flat block 142 As the upper die block 130 and the intermediate die block 120 are coupled through the flat block 142 , only a step is formed between the rear surfaces 130c and 120c of each other by the step control block 144 . Rather, since even the lower die block 110 is coupled to the flat block 142 , the rear surface 120c of the intermediate die block 120 and the rear surface 110c of the lower die block 110 are fastened with bolts 141 .
  • It may not include a flat plate-type fixing part (see 140 ' in FIG. 7 ) that is used, and may further include a flat plate-type fixing part in addition to the fixing block 140 if necessary.
  • a step D is formed between the lower discharge port 101a and the upper discharge port 102a. If the length of the upper die block 130 (the horizontal distance from the rear surface 130c to the upper die lip 131) is the same as the length of the middle die block 120 and the lower die block 110, the fixed block By the thickness h of the step control block 144 of 140 , the upper die lip 131 may advance toward the substrate 300 rather than the middle die lip 121 and the lower die lip 111 . Therefore, the step D between the lower outlet 101a and the upper outlet 102a may be equal to the thickness h of the step control block 144 of the fixing block 140 .
  • the lower outlet 101a and the upper outlet 102a are disposed at positions spaced apart from each other in the horizontal direction, so that the upper outlet 102a ), the second coating liquid 60 discharged from the lower outlet (101a), or the first coating liquid 50 discharged from the lower outlet (101a) is not likely to flow into the upper outlet (102a).
  • the coating liquid discharged through the lower discharge port 101a or the upper discharge port 102a is blocked by the surface forming the step formed between the lower discharge port 101a and the upper discharge port 102a, so that there is no fear of flowing into the other discharge port. , whereby a more smooth multi-layer active material coating process can proceed.
  • the point in which a step is formed between the rear surface 130c of the upper die block 130 and the rear surface 120c of the intermediate die block 120 in FIG. 11 is the same as that of the multi-slot die coater 100 of FIG. 3 , but the fixed block The difference is only that the step control block 144 of 140 is in close contact with the rear surface 120c of the intermediate die block 120 rather than the rear surface 130c of the upper die block 130 . In this way, when a step is formed between the rear surfaces 130c and 120c of the two die blocks 130 and 120 , the step adjustment block 144 of the fixed block 140 is determined by any one of the two die blocks 130 and 120 . It only needs to be in close contact with the rear surface of one die block, and the die block whose rear surface is in close contact with the step control block 144 is advanced toward the substrate (see 300 in FIG. 3 ).
  • FIG. 12 is similar to FIG. 11 , only the flat block 142 of the fixing block 140 extends to the rear surface 110c of the lower die block 110 , so that the rear surface 110c of the lower die block 110 also This is an example showing that it can be combined.
  • a step is formed between the rear surfaces 130c and 120c of the upper die block 130 and the middle die block 120 have been described.
  • the step may be formed between any two die blocks among the die blocks 130 , 120 , and 110 .
  • FIGS. 13 and 14 show examples of the fixing block 140 in which a step may be formed between the intermediate die block 120 and the lower die block 110 .
  • the lower outlet 101a is larger than the upper outlet 102a in contrast to the case of FIG. 10 .
  • a step may be formed between the lower discharge port 101a and the upper discharge port 102a by advancing toward the substrate (see 300 of FIG. 3 ).
  • the lower die lip 111 on the downstream side in the traveling direction of the substrate 300 is closer to the substrate 300 side than the upper die lip 131 on the upstream side. Due to this characteristic, the first coating solution 50 discharged from the lower discharge port 101a can be pressed to the lower die lip 111, and the thickness can be uniformly adjusted by expanding the first coating solution 50 in the width direction. there is.
  • 18 is a schematic cross-sectional view of a multi-slot die coater according to another embodiment of the present invention.
  • 19 is a schematic exploded perspective view of a multi-slot die coater according to another embodiment of the present invention.
  • 20 is a plan view from the rear of a multi-slot die coater according to another embodiment of the present invention.
  • the multi-slot die coater 100 ′ is a dual slot die coater having a lower slot 101 and an upper slot 102 , and is formed through the lower slot 101 and the upper slot 102 . It is a device capable of coating the same or different two types of coating solutions on the substrate 300 at the same time or alternately.
  • the multi-slot die coater 100 ′ includes a lower die A and an upper die B disposed on top of the lower die A.
  • the lower die A includes a lower die block 110 and a first intermediate die block 122 disposed on the lower die block 110 .
  • the first intermediate die block 122 forms a lower slot 101 between the first intermediate die block 110 and the lower die block 110 .
  • the upper die B includes a second intermediate die block 124 installed on the first intermediate die block 122 , and an upper die block 130 disposed on the second intermediate die block 124 .
  • the second intermediate die block 124 forms an upper slot 102 between the upper die block 130 and the upper die block 130 .
  • the multi-slot die coater 100 ′ is installed in a substantially horizontal direction (X direction) in which the active material slurry, which is a coating liquid, is discharged (approximately: ⁇ 5 degrees).
  • the first intermediate die block 122 and the second intermediate die block 124 constitute the intermediate die block 120 .
  • the middle die block 120 is a block located in the middle among blocks constituting the multi-slot die coater 100 ′, and is disposed between the lower die block 110 and the upper die block 130 .
  • the intermediate die block 120 of this embodiment has a cross section of approximately a right-angled triangle, but this shape is not necessarily limited thereto. For example, the cross-section may be provided as an isosceles triangle.
  • the first intermediate die block 122 and the second intermediate die block 124 face-to-face contact with each other up and down, but slide along the contact surface to be movable relative to each other.
  • the first side 124a on which the second intermediate die block 124 faces the upper die block 130, lies substantially horizontally and in the second intermediate die block 124, the first side 124a opposite the first side 124a
  • the second surface 124b is in face-to-face contact with the first surface 122a of the first intermediate die block 122 and is relatively moved along the contact surface therebetween.
  • the second side 122b opposite the first side 122a faces the lower die block 110 .
  • the first side 124a on which the second intermediate die block 124 faces the upper die block 130 lies substantially horizontally and the side 130b opposite the first side 124a in the upper die block 130 .
  • the opposite surface 130d that is, the surface forming the upper surface of the outer peripheral surface of the multi-slot die coater 100'
  • the first surface 124a and the opposite surface 130d are substantially parallel to each other.
  • the surface 110d opposite to the surface 110b of the lower die block 110 facing the first intermediate die block 122 that is, the surface forming the lower surface of the outer peripheral surface of the multi-slot die coater 100'
  • this plane becomes the bottom plane (110d, XZ plane).
  • the bottom surface 110d of the lower die block 110 and the upper die block 130 may be manufactured to be almost perpendicular to the rear surfaces 110c and 130c.
  • the first surface 124a of the second intermediate die block 124 may be manufactured to be substantially perpendicular to the rear surface 124c.
  • the state in which the lower die block 110, the first and second intermediate die blocks 122 and 124 and the upper die block 130 are combined has an approximately rectangular parallelepiped shape as a whole, and only the front portion through which the coating liquid is discharged is described. It has an oblique shape toward 300 (refer to the surface 130a of the upper die block 130 and the surface 110a of the lower die block 110).
  • This is advantageous in that the shape after assembly is substantially similar to that of a slot die coater having a single slot (eg, 30 in FIG. 1 ), so that a slot die coater pedestal and the like can be shared.
  • the lower die block 110 , the first and second intermediate die blocks 122 , 124 , and the upper die block 130 are not necessarily limited to the above examples, for example, the direction in which the active material slurry is discharged. It can also be configured as a vertical die facing up and having the rear surfaces 110c, 122c, 124c, and 130c as the bottom surface.
  • the die blocks 110 , 120 , 130 are made of, for example, SUS material.
  • Materials that are easy to process such as SUS420J2, SUS630, SUS440C, SUS304, and SUS316L, can be used.
  • SUS has the advantages of being easy to process, inexpensive, high in corrosion resistance, and capable of being manufactured in a desired shape at low cost.
  • the lower die block 110 is a block located at the bottom of the blocks constituting the multi-slot die coater 100 ′, and the surface 110b facing the first intermediate die block 122 is the bottom surface 110d. It has a shape inclined to form an angle of approximately 20 to 60 degrees with respect to
  • the lower slot 101 may be formed between the lower die block 110 and the first intermediate die block 122 where they face each other.
  • the first spacer 113 is interposed between the lower die block 110 and the first intermediate die block 122 to provide a gap therebetween, which corresponds to a passage through which the first coating solution 50 can flow.
  • a lower slot 101 may be formed.
  • the thickness of the first spacer 113 determines the vertical width (Y-axis direction, slot gap) of the lower slot 101 .
  • the first spacer 113 is provided with a first opening 113a by cutting one region, and opposite surfaces of the lower die block 110 and the first intermediate die block 122 , respectively. may be interposed in the remaining portion except for one side of the border area of . Accordingly, the lower discharge port 101a through which the first coating liquid 50 can be discharged to the outside is formed only between the front end of the lower die block 110 and the front end of the first intermediate die block 122 .
  • the front end of the lower die block 110 and the front end of the first intermediate die block 122 are defined as a lower die lip 111 and a first intermediate die lip 121a, respectively, that is, the lower discharge port 101a is the lower die.
  • the lip 111 and the first intermediate die lip 121a may be said to be formed by being spaced apart.
  • the first spacer 113 is a gap between the lower die block 110 and the first intermediate die block 122, except for the area in which the lower discharge port 101a is formed. Since it also functions as a gasket to prevent leakage, it is preferably made of a material having sealing properties.
  • the lower die block 110 has a predetermined depth on a surface 110b facing the first intermediate die block 122 and includes a first manifold 112 communicating with the lower slot 101 .
  • the first manifold 112 is a space provided from the surface 110b of the lower die block 110 facing the first intermediate die block 122 toward the opposite surface 110d, which is the opposite surface of the surface 110b. am.
  • the first manifold 112 is connected to a first coating solution supply chamber (not shown) installed outside through a supply pipe to receive the first coating solution 50 . When the first coating solution 50 is filled in the first manifold 112 , the flow of the first coating solution 50 is induced along the lower slot 101 and discharged to the outside through the lower outlet 101a.
  • the upper die block 130 is disposed to face the first surface 124a that is the upper surface of the second intermediate die block 124 that is horizontal to the bottom surface.
  • the upper slot 102 is thus formed between the second intermediate die block 124 and the upper die block 130 where they face.
  • the second spacer 133 may be interposed between the second intermediate die block 124 and the upper die block 130 to provide a gap therebetween. Accordingly, an upper slot 102 corresponding to a passage through which the second coating liquid 60 can flow is formed. In this case, the vertical width (Y-axis direction, slot gap) of the upper slot 102 is determined by the second spacer 133 .
  • the second spacer 133 also has a structure similar to that of the above-described first spacer 113 , and has a second opening 133a in which one region is cut, and the second intermediate die block 124 and the upper die block ( 130) is interposed only in the remaining portion except for one side of the edge area of each of the opposing surfaces.
  • the circumferential direction except for the front of the upper slot 102 is blocked, and the upper discharge port 102a is formed only between the front end of the second intermediate die block 124 and the front end of the upper die block 130 .
  • a tip portion of the second intermediate die block 124 is defined as a second intermediate die lip 121b and a tip portion of the upper die block 130 is defined as an upper die lip 131 , in other words, the upper discharge port 102a is a second intermediate die lip 121b.
  • the die lip 121b and the upper die lip 131 may be spaced apart from each other to form a space.
  • the second intermediate die block 124 has a predetermined depth on the first surface 124a , which is a surface facing the upper die block 130 , and includes a second manifold 132 communicating with the upper slot 102 . do.
  • the second intermediate die block 124 has a second surface 124b opposite to the first surface 120a.
  • the second side 124b is also the side on which the second intermediate die block 124 faces the first intermediate die block 122 .
  • the second manifold 132 is a space provided from the first surface 124a toward the second surface 124b.
  • the second manifold 132 is connected to the second coating solution 60 supply chamber and the supply pipe installed outside to receive the second coating solution 60 .
  • the second coating solution 60 When the second coating solution 60 is supplied from the outside along the pipe-shaped supply pipe and filled in the second manifold 132, the second coating solution 60 communicates with the second manifold 132 in the upper slot ( The flow is induced along 102 and discharged to the outside through the upper discharge port 102a.
  • the upper slot 102 and the lower slot 101 form a constant angle, and the angle may be approximately 20 degrees to 70 degrees.
  • the upper slot 102 and the lower slot 101 intersect each other in one place, and an upper discharge port 102a and a lower discharge port 101a may be provided near the intersection point. Accordingly, the discharge points of the first coating liquid 50 and the second coating liquid 60 may be concentrated in approximately one place.
  • the angle ⁇ formed by 122b is preferably within a range in which the active material slurry discharged from the upper discharge port 102a and the active material slurry discharged from the lower discharge port 101a do not form a vortex immediately after simultaneous discharge. If the angle ⁇ is too small, the intermediate die block 120 becomes too thin, making it very susceptible to deformation and torsion.
  • the coating roll 200 provided rotatably is disposed in front of the multi-slot die coater 100', and the coating roll 200 is to be coated by rotating the While the substrate 300 is traveling, the first coating liquid 50 and the second coating liquid 60 may be continuously brought into contact with the surface of the substrate 300 to coat the substrate 300 in a double layer.
  • the supply and interruption of the first coating liquid 50 and the supply and interruption of the second coating liquid 60 may be alternately performed to form a pattern coating intermittently on the substrate 300 .
  • the fixing block 140 includes a flat block 142 having a reference plane in close contact with the rear surface of any one of the lower die A and the upper die B, and the rear surface of the other die block among the two die blocks. and a step difference control block 144 having a thickness such that a step is formed between the rear surfaces of the two die blocks coupled to the fixing block 140 when it is mounted and detachable between the flat blocks 142 .
  • a hole 143 through which the bolts 141a and 141b pass may be further formed in the flat block 142 for fastening the bolts 141a and 141b.
  • the number and positions of the holes 143 can be changed as much as possible from the bar shown.
  • the flat block 142 has a reference plane 142a in close contact with the rear surface 122c of the first intermediate die block 122 , and is separated from the rear surface 122c of the first intermediate die block 122 .
  • the second intermediate die block 124 is fastened through the bolt 141a.
  • the step control block 144 is mounted between the second intermediate die block 124 and the flat block 142 .
  • the step adjustment block 144 is preferably a plate-shaped member having a groove portion 146 recessed from the lower surface perpendicular to the thickness direction so as to be inserted into the bolt 141a fastened to the flat block 142 .
  • the mounting and detachment of the step adjustment block 144 is facilitated by inserting the groove portion 146 from the top to the bottom of the bolt 141a or withdrawing it in the opposite direction.
  • the groove portion 146 is also possible to insert the groove portion 146 from below the bolt 141a from below or to take it out in the opposite direction, and it is also possible to insert the groove portion 146 from the side of the bolt 141a or take it out in the opposite direction.
  • the step control block 144 is in close contact between the flat block 142 and the rear surface 124c of the second intermediate die block 124, so there is no risk of separation during use. none.
  • step difference control block 144 Other details of the step difference control block 144 are the same as described with reference to FIGS. 5 and 6 .
  • the flat plate fixing part 140' and the first intermediate die block may further include a plate-type fixing part 140 ′′ that is fastened to the rear surface 122c of the 122 and the rear surface 110c of the lower die block 110 with bolts 141.
  • the fixing block 140 is shown in FIG. 20 A plurality of slots may be provided along the width direction of the multi-slot die coater 100' as shown in.
  • Bolts 141a and 141b are fastened to the fixing block 140, through which the lower die A and the middle The dies B are assembled with each other.
  • the flat plate fixing part 140 ′ may be provided between the two fixing blocks 140.
  • a bolt 141 is fastened to the flat plate fixing part 140 ′, and the Through this, the upper die block 130 and the second intermediate die block 124 are assembled with each other.
  • the fixing block 140 may be provided between the two flat plate fixing parts 140'.
  • a bolt 141 is fastened to 140 ′′, through which the first intermediate die block 122 and the lower die block 110 are assembled to each other.
  • the fixing block 140 may be provided between the two plate-type fixing parts 140 ".
  • the fixing block 140 has a certain effect of controlling a uniform widthwise gap through a large surface contact of a means called a block. Do.
  • Fig. 21 is a modification of Fig. 20; Referring to FIG. 21 , two bolts per one die block are fastened perpendicular to the coupling surface of the second intermediate die block 124 and the first intermediate die block 122 , and the second intermediate die block 124 has two bolts. Four bolts 141a are fastened, and two bolts 141b are fastened to the first intermediate die block 122 . At this time, the depth of the groove portion 146 of the step control block (see 144 in FIG. 6 ) is long enough to be fitted into the two bolts 141a.
  • the upper die block 130 and the second intermediate die block 124 are fixedly coupled to each other, and according to the configuration of the flat plate fixing part 140 ′′, the first middle The die block 122 and the lower die block 110 are fixedly coupled to each other, so the upper die block 130 and the second intermediate die block 124 move integrally, and the first intermediate die block 122 and the lower die block
  • the die block 110 is movable integrally, that is, the first flat surface formed on the upper portion of the lower die A (the first surface 122a of the first intermediate die block 122 in this embodiment) and A second flat surface (in this embodiment, the second surface 124b of the second intermediate die block 124) formed under the upper die B abuts to each other to form a sliding surface, and the upper die B And the lower die (A) is installed so that one side is slid along the sliding surface to enable relative movement in the horizontal direction.
  • the multi-slot die coater 100 ′ according to the embodiment of the present invention as described above, in a case in which a change in the relative position between the lower outlet 101a and the upper outlet 102a is required, the lower die A and/or the upper It can be adjusted simply by sliding movement of the die (B), and since it is not necessary to disassemble and reassemble each of the die blocks 110 , 120 , 130 , fairness can be greatly improved.
  • the relative positions of the upper outlet 102a and the lower outlet 101a are adjusted, and the fixing block 140 is coupled between the lower die A and the upper die B, so that the coating gap is determined accordingly.
  • the length of the upper die B (eg, the horizontal distance from the rear surface 130c of the upper die block 130 to the upper die lip 131) is the length of the lower die A (eg, The horizontal distance from the rear surface 110c of the lower die block 110 to the lower die lip 111) is illustrated as an example.
  • the lower die lip 111, the first and second intermediate die ribs 121a and 121b and The upper die lip 131 may be positioned on the same straight line.
  • various films can be applied while the entire multi-slot die coater 100 ′ moves forward or backward with respect to the substrate 300 .
  • a step is formed between the rear surfaces of the upper die B and the lower die A through the fixing block 140 including the step adjustment block 144 . That is, after combining the die blocks by fastening the bolts 141a and 141b to the flat block 142, when it is necessary to adjust the step between the die blocks, a step control block 144 of an appropriate thickness h to make the step difference A step may be made by additionally mounting between the flat block 142 and the die block.
  • the step adjustment block 144 is mounted between the second intermediate die block 124 and the flat block 142 and the first intermediate die block 122 is coupled to the flat block 142,
  • a step corresponding to the thickness h of the step control block 144 may be naturally formed between the rear surfaces 124c and 123c of the die blocks 124 and 122 by coupling.
  • the distance between the first and second intermediate die ribs 121a and 121b, which are the front ends of the die blocks 124 and 122 , and the substrate 300 that is, the coating gap, can always be maintained to a desired degree, and the die block Since it is fixed between the 124 and 122, the coating gap once determined is not easily changed during the process and is maintained.
  • FIGS. 22 to 27 The same reference numerals as in the above-described embodiment denote the same members, and duplicate descriptions of the same members will be omitted, and differences from the above-described embodiments will be mainly described.
  • the flat block 142 of the fixed block 140 shown and described in FIG. 18 extends to the rear surface 110c of the lower die block 110, so that the flat block 142 is It is also shown to be coupled to the rear surface 110c of the lower die block 110 .
  • the step difference between the rear surfaces 124c and 122c of each other by the step adjustment block 144 is formed.
  • the rear surface 122c of the first intermediate die block 122 and the rear surface 110c of the lower die block 110 are formed. It may not include a flat plate-type fixing part fastened with the bolt 141 (see 140 " in FIG. 20 ), and if necessary, may further include a flat-type fixing part in addition to the fixing block 140 .
  • the flat block 142 of the fixed block 140 shown and described in FIG. 18 extends to the rear surface 130c of the upper die block 130, so that the flat block 142 is It is also shown to be coupled to the rear surface 130c of the upper die block 130 .
  • the step difference between the rear surfaces 124c and 122c of each other by the step adjustment block 144 is also shown.
  • the rear surface 130c of the upper die block 130 and the rear surface 124c of the second intermediate die block 124 are formed. It may not include a flat plate-type fixing part fastened with the bolt 141 (see 140 ′ in FIG. 20 ), and, if necessary, may further include a flat plate-type fixing part in addition to the fixing block 140 .
  • a step D is formed between the lower outlet 101a and the upper outlet 102a. If the length of the upper die (B) is the same as the length of the lower die (A), the upper die lip 131 and the second intermediate die lip by the thickness h of the step control block 144 of the fixing block 140 . A 121b may move forward toward the substrate 300 rather than the first intermediate die lip 121a and the lower die lip 111 . Therefore, the step D between the lower outlet 101a and the upper outlet 102a may be equal to the thickness h of the step control block 144 of the fixing block 140 .
  • the lower outlet 101a and the upper outlet 102a are disposed at positions spaced apart from each other in the horizontal direction, so that the upper outlet 102a ), the second coating liquid 60 discharged from the lower outlet (101a), or the first coating liquid 50 discharged from the lower outlet (101a) is not likely to flow into the upper outlet (102a).
  • the coating liquid discharged through the lower discharge port 101a or the upper discharge port 102a is blocked by the surface forming the step formed between the lower discharge port 101a and the upper discharge port 102a, so that there is no fear of flowing into the other discharge port. , whereby a more smooth multi-layer active material coating process can proceed.
  • the multi-slot die coater 100' may be used as having two outlets 101a and 102a so that two active material layers are formed on the current collector, and these two outlets 101a and 102a are For smooth coating of the active material slurry, they may be spaced apart from each other in a horizontal direction and disposed back and forth.
  • a separate device for adjusting the shape of the multi-slot die coater 100' may be used, or an operator may make the relative movement of the lower die A and the upper die B manually.
  • the lower die (A) is left without moving, and the upper die (B) is moved along the sliding surface in the same direction as the discharge direction of the active material slurry by a predetermined distance (D) to the lower discharge port (101a)
  • a step may be formed between the and the upper discharge port 102a. And this step is maintained by fastening the fixing block 140 .
  • the width (D) of the step thus formed may be determined within the range of approximately several micrometers to several millimeters, which may be determined according to the thickness of the active material layer formed on the current collector. For example, as the thickness of the active material layer to be formed on the current collector increases, the width D of the step may increase.
  • a step is formed between the rear surface of the upper die B and the rear surface of the lower die A is the same as the multi-slot die coater 100 ′ of FIG. 18 , but the step adjustment block of the fixing block 140 .
  • the only difference is that 144 is in close contact with the rear surface 120c of the first intermediate die block 122 rather than the rear surface 124c of the second intermediate die block 124 .
  • the step adjustment block 144 of the fixed block 140 is determined by any one of the two die blocks 124 and 122 . It only needs to adhere to the back side of one die block.
  • the die block whose rear surface is in close contact with the step control block 144 is advanced toward the substrate (refer to 300 in FIG. 18 ).
  • the lower discharge port 101a advances toward the substrate 300 rather than the upper discharge port 102a to the lower discharge port, contrary to the case of FIG. 23 .
  • a step may be formed between the 101a and the upper discharge port 102a.
  • the lower die lip 111 on the downstream side in the traveling direction of the substrate 300 is closer to the substrate 300 side than the upper die lip 131 on the upstream side. Due to this characteristic, the first coating solution 50 discharged from the lower discharge port 101a can be pressed to the lower die lip 111, and the thickness can be uniformly adjusted by expanding the first coating solution 50 in the width direction. there is.
  • FIG. 26 is similar to FIG. 25 , only the flat block 142 of the fixing block 140 extends to the rear surface 110c of the lower die block 110 , so that the rear surface 110c of the lower die block 110 also This is an example showing that they can be combined.
  • FIG. 27 is similar to FIG. 25 , only the flat block 142 of the fixed block 140 extends to the rear surface 130c of the upper die block 130 , so that the rear surface 130c of the upper die block 130 . It is an embodiment showing that it can also be combined.
  • the lower die and/or the upper die when it is necessary to change the relative positions of the lower discharge port and the upper discharge section according to the thickness of the active material layer coated on the current collector, the lower die and/or the upper die It can be adjusted simply by sliding movement, and there is no need to disassemble and reassemble each die block like a conventional slot die coater, so that fairness can be greatly improved. It is a great advantage that it is possible to set and maintain a step to have a desired coating gap through the

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Abstract

코팅 갭 조절이 용이하고 코팅 갭의 폭 방향 편차 제어를 할 수 있는 다중 슬롯 다이 코터를 제공한다. 본 발명에 의하면 단차 조절 블록을 포함하는 고정 블록을 통하여 다이 블록들의 배면들간에 단차가 형성되도록 한다. 단차 조절 블록에는 정해진 두께가 있고, 어느 하나의 다이 블록과 평판형 블록 사이에는 단차 조절 블록이 장착되고 다른 다이 블록은 평판형 블록에 결합함으로써, 단차 조절 블록을 포함하는 고정 블록에 대한 다이 블록들의 결합에 의해 자연스럽게 다이 블록들의 배면들간에 단차가 형성된다. 그러면 다이 블록들의 선단부들과 기재 사이의 거리, 즉 코팅 갭을 원하는 정도로 항상 유지할 수가 있게 되고, 다이 블록들간에 고정이 되어 있으므로 한 번 정해진 코팅 갭은 공정 중에 변화가 잘 발생하지 않고 유지되므로 폭 방향 코팅 갭 편차 발생을 억제할 수 있게 된다.

Description

다중 슬롯 다이 코터
본 발명은 2층 이상의 층을 습식으로 동시에 형성할 수 있는 다중 슬롯 다이 코터에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 코팅 갭(gap)의 폭 방향 편차 제어 수단을 가지는 다중 슬롯 다이 코터에 관한 것이다. 본 출원은 2020년 8월 26일자로 출원된 한국 특허출원번호 제10-2020-0108076호 및 제10-2020-0108112호에 대한 우선권주장출원으로서, 해당 출원들의 명세서 및 도면에 개시된 모든 내용은 인용에 의해 본 출원에 원용된다.
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 이러한 이차전지는 발전 요소인 전극조립체를 필수적으로 포함하고 있다. 전극조립체는, 양극, 분리막 및 음극이 적어도 1회 이상 적층된 형태를 가지며, 양극과 음극은 각각 알루미늄 호일과 구리 호일로 이루어진 집전체에 양극 활물질 슬러리 및 음극 활물질 슬러리가 도포 및 건조되어 제조된다. 이차전지의 충방전 특성을 균일하게 하기 위해서는, 이러한 양극 활물질 슬러리 및 음극 활물질 슬러리가 집전체에 고르게 코팅되어야 하며, 종래부터 슬롯 다이 코터를 이용하고 있다.
도 1은 종래 슬롯 다이 코터를 이용한 코팅 방법의 일 예를 도시한다.
도 1을 참조하면, 슬롯 다이 코터를 이용한 전극 제조 방법에서는, 코팅 롤(10)에 의해 이송되는 집전체(20) 위에 슬롯 다이 코터(30)로부터 토출된 활물질 슬러리를 도포하게 된다. 슬롯 다이 코터(30)에서 토출된 활물질 슬러리는 집전체(20)의 일 면에 넓게 도포되어 활물질층을 형성한다. 슬롯 다이 코터(30)는 2개의 다이 블록(31, 32)를 포함하고 2개의 다이 블록(31, 32) 사이에 슬롯(35)을 형성한 것으로, 1개의 슬롯(35)과 연통된 토출구(37)를 통해 1종의 활물질 슬러리를 토출하여 1층의 활물질층을 형성할 수가 있다. 슬롯 다이 코터는 바 코팅 또는 콤마 코팅에 비하여 고속 도포가 가능한 이점이 있어 높은 생산성의 관점에서 많이 적용되고 있다.
고에너지 밀도의 이차전지를 제조하기 위하여, 130㎛ 정도이던 활물질층의 두께는 점점 증가하여 300㎛에 달하고 있다. 두꺼운 활물질층을 종래 슬롯 다이 코터(30)를 가지고 형성하고 나면 건조시 활물질 슬러리 안의 바인더와 도전재 마이그레이션(migration)이 심화되어 최종 전극이 불균일하게 제조된다. 이러한 문제를 해결한다고 활물질층을 얇게 도포 후 건조하고 그 위에 다시 도포 후 건조하는 것과 같이 두 번에 걸쳐 코팅한다면 시간이 오래 걸리는 단점이 있다. 전극 성능과 생산성을 동시에 향상시키기 위하여는 2종의 활물질 슬러리를 동시에 도포할 수 있는 듀얼 슬롯 다이 코터가 필요하다.
도 2는 종래 듀얼 슬롯 다이 코터에서 집전체(20)의 주행 방향(MD 방향)을 따른 단면도이다.
도 2를 참조하면, 듀얼 슬롯 다이 코터(40)는 3개의 다이 블록들(41, 42, 43)을 조립하여 구성한다. 서로 이웃하는 다이 블록들(41, 42, 43) 사이에 슬롯을 형성하기 때문에 2개의 슬롯(45, 46)을 구비한다. 각 슬롯(45, 46)에 연통되어 있는 토출구(47, 48)를 통해 2종의 활물질 슬러리를 집전체(20) 상에 동시에 토출함으로써 먼저 도포된 활물질 슬러리에 의해 형성된 활물질층 상에 추가적인 활물질 슬러리를 연속적으로 도포해 2층의 활물질층을 동시에 형성할 수 있는 것이다.
이러한 듀얼 슬롯 다이 코터(40)를 이용하는 공정은, 서로 다른 토출구(47, 48)로부터 동시에 토출되는 활물질 슬러리를 이용하여야 하기 때문에, 소망하는 두께로 각 활물질층을 형성하는 것이 상당히 까다로운 면이 있다.
토출구(47, 48)로부터 집전체(20) 표면까지의 이격 거리 G는 코팅 갭(gap)으로서, 활물질층의 코팅 품질을 결정하는 데에 매우 중요한 변수이다. 일반적으로 각 활물질층의 두께는 토출구(47, 48)를 통한 활물질 슬러리의 토출량, 활물질 슬러리의 종류 및 이 코팅 갭에 의한 영향을 받는다. 또한, 코팅 갭이 집전체 폭 방향(TD 방향)으로 균일해야 안정적 코팅이 가능하며, 폭 방향 코팅 갭 편차가 있으면 코팅폭과 무지부 경계 형상 등에 많은 영향을 준다. 활물질층의 두께는 수십에서 수백 ㎛의 매우 작은 값으로서, 수 ㎛만 변화해도 코팅 품질에 심각한 영향을 미치기 때문에 매우 엄격히 관리가 되어야 하며, 집전체의 폭 방향으로 균일한 도포를 안정적으로 수행하기 위해서 폭 방향으로 균일한 치수 정밀도를 나타내도록 매우 엄밀하게 관리되어야 할 필요가 있다. 그런데, 생산량 증가를 위해 장폭의 집전체를 사용하기 위해 듀얼 슬롯 다이 코터(40)의 폭도 커지면 폭 방향으로 균일한 도포를 하는 것이 더욱 어려워져 코팅 갭의 정밀한 제어가 더욱 필요해진다.
뿐만 아니라, 활물질 슬러리의 종류에 따라 적절한 코팅 갭의 범위가 정해지기 마련이다. 생산 공정에서는 한가지 종류의 활물질 슬러리를 사용하지 않고 여러 종류의 활물질 슬러리를 사용해 다양한 제품을 제조해야 한다. 다양한 활물질 슬러리를 사용하기 위해 각 활물질 슬러리를 전용으로 하는 듀얼 슬롯 다이 코터를 일일이 구비하기는 어렵다. 따라서, 한 대의 듀얼 슬롯 다이 코터를 가지고 어떤 종류의 활물질 슬러리를 코팅하다가 종료 후 그 듀얼 슬롯 다이 코터를 가지고 다른 종류의 활물질 슬러리를 코팅해야 할 필요가 있으며, 그 때에는 이전에 세팅해 둔 코팅 갭을 변화시켜야 할 필요가 있다. 뿐만 아니라, 같은 종류의 활물질 슬러리라도 항상 균일하게 제조하기가 어렵기 때문에 제조 시점에 따라 물성에 산포가 존재하므로 이러한 산포에도 대응을 할 수 있어야 하는데, 고속의 도포를 할수록 활물질 슬러리 물성 산포에 따른 코팅 품질 편차가 크게 드러나므로 코팅 갭 제어가 더욱 중요해진다.
종래에는 소망하는 코팅 갭을 만들어내기 위해서 시험적으로 수 차례 코팅 공정을 수행하면서 각 다이 블록을 분해 후 재조립하여 코팅 갭을 조정하고, 확인하는 작업을 반복할 것이 요구된다. 그런데 이 코팅 갭은 다이 블록들(41, 42, 43)간 조립에 사용하는 볼트의 체결강도에 따라서도 변화될 만큼 민감하게 조정이 되는 변수일 뿐 아니라, 활물질 슬러리가 토출되는 힘에 의해서도 변화될 수 있는 소지가 있다. 슬롯 다이 코터는 다이 블록들의 결합면에 슬롯을 구성하기 때문에 듀얼 슬롯 다이 코터(40)처럼 2개의 슬롯(45, 46)을 구비하려면 기본적으로 3개의 다이 블록들(41, 42, 43)이 필요하다. 1개의 슬롯을 구비하는 기존 슬롯 다이 코터(30)와 유사한 풋 프린트(foot print)와 볼륨을 가지는 장치로 구성하려면 각 다이 블록들(41, 42, 43)의 두께가 얇아야 하고, 이 때문에 필연적으로 구조적으로 변형과 비틀림에 취약한 문제가 있다. 변형이나 비틀림이 발생하면 애써 조정한 코팅 갭이 틀어지게 되어 전극 공정의 불량을 야기하는 심각한 문제가 된다. 뿐만 아니라 두 개 이상의 슬롯들을 포함하게 되어 다이 블록들의 개수가 더 늘어나게 되는 다중 슬롯 다이 코터에서는 이러한 문제가 더욱 심각해질 것이다.
본 발명은, 상술한 문제점을 고려하여 창안된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 코팅 갭 조절이 용이하고 코팅 갭의 폭 방향 편차 제어를 할 수 있는 다중 슬롯 다이 코터를 제공하는 것이다.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상술한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래에 기재된 발명의 설명으로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 구성에 따른 다중 슬롯 다이 코터는, 하부 슬롯과 상부 슬롯을 구비하는 다중 슬롯 다이 코터로서, 하부 다이 블록, 상기 하부 다이 블록의 상부에 배치되어 상기 하부 다이 블록과의 사이에 상기 하부 슬롯을 형성하는 중간 다이 블록, 및 상기 중간 다이 블록의 상부에 배치되어 상기 중간 다이 블록과의 사이에 상기 상부 슬롯을 형성하는 상부 다이 블록을 포함하고, 상기 하부 다이 블록, 중간 다이 블록 및 상부 다이 블록은 각각 그 선단부를 형성하는 하부 다이립, 중간 다이립 및 상부 다이립을 구비하며, 상기 선단부와는 반대측의 면인 다이 블록들의 배면들에는 상기 다이 블록들 중 적어도 어느 두 다이 블록들의 배면들에 볼트로 체결되어 상기 두 다이 블록들 사이를 결합시키는 고정 블록을 더 포함하고, 상기 고정 블록은 상기 두 다이 블록들 중 어느 한 다이 블록의 배면과 밀착하는 기준 평면을 가지는 평판형 블록과, 상기 두 다이 블록들 중 다른 다이 블록의 배면과 상기 평판형 블록 사이에 탈장착 가능하여 장착시 상기 고정 블록에 결합되는 두 다이 블록들의 배면들간에 단차가 형성되도록 하는 두께를 가지는 단차 조절 블록을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 평판형 블록은 상기 상부 다이 블록과 중간 다이 블록 사이를 결합시키는 것이고 상기 단차 조절 블록이 상기 상부 다이 블록의 배면 또는 상기 중간 다이 블록의 배면에 밀착한다.
이 때, 상기 평판형 블록은 상기 하부 다이 블록의 배면까지 연장되어 있어서 상기 하부 다이 블록의 배면에도 결합될 수 있다. 다른 예로, 상기 중간 다이 블록의 배면과 상기 하부 다이 블록의 배면에 볼트로 체결되는 평판형 고정부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 평판형 블록은 상기 중간 다이 블록과 하부 다이 블록 사이를 결합시키는 것이고 상기 단차 조절 블록이 상기 중간 다이 블록의 배면 또는 상기 하부 다이 블록의 배면에 밀착한다.
이 때, 상기 평판형 블록은 상기 상부 다이 블록의 배면까지 연장되어 있어서 상기 상부 다이 블록의 배면에도 결합될 수 있다. 다른 예로, 상기 상부 다이 블록의 배면과 상기 중간 다이 블록의 배면에 볼트로 체결되는 평판형 고정부를 더 포함할 수도 있다.
구체적인 예에 있어서, 상기 평판형 블록은 상기 상부 다이 블록과 중간 다이 블록 사이를 결합시키는 것이고 상기 단차부가 상기 상부 다이 블록의 배면에 밀착하며, 상기 상부 다이 블록의 길이가 상기 중간 다이 블록 및 하부 다이 블록의 길이보다 짧은 것일 수 있다.
상기 하부 다이립, 중간 다이립 및 상부 다이립은 동일 직선 상에 위치하는 것일 수 있다.
또 다른 예에서, 상기 하부 다이립과 상기 중간 다이립 사이에는 상기 하부 슬롯과 연통하는 하부 토출구가 형성되고, 상기 중간 다이립과 상기 상부 다이립 사이에는 상기 상부 슬롯과 연통하는 상부 토출구가 형성되며, 상기 다중 슬롯 다이 코터는 연속적으로 주행하는 기재 표면에 상기 하부 슬롯 및 상부 슬롯 중 적어도 어느 하나를 통해 활물질 슬러리를 압출해 도포하는 것이며, 상기 하부 토출구와 상기 상부 토출구 사이에는 단차가 형성된다.
본 발명의 다른 구성에 따르는 다중 슬롯 다이 코터는 하부 슬롯을 구비하는 하부 다이와 상기 하부 다이의 상부에 배치되며 상부 슬롯을 구비하는 상부 다이를 포함하는 다중 슬롯 다이 코터로서, 상기 하부 다이의 상부에 형성되는 제1 평탄면과 상기 상부 다이의 하부에 형성되는 제2 평탄면은 슬라이딩 면을 형성하도록 서로 접하며, 상기 상부 다이와 하부 다이는 어느 일 측이 상기 슬라이딩 면을 따라 슬라이딩 되어 수평방향으로 상대적인 이동이 가능하도록 설치되며, 상기 하부 다이 및 상부 다이의 선단부와는 반대측의 면인 배면들에는 상기 하부 다이 및 상부 다이의 배면들에 볼트로 체결되어 상기 하부 다이 및 상부 다이 사이를 결합시키는 고정 블록을 더 포함하고, 상기 고정 블록은 상기 두 다이 블록들 중 어느 한 다이 블록의 배면과 밀착하는 기준 평면을 가지는 평판형 블록과, 상기 두 다이 블록들 중 다른 다이 블록의 배면과 상기 평판형 블록 사이에 탈장착 가능하여 장착시 상기 고정 블록에 결합되는 두 다이 블록들의 배면들간에 단차가 형성되도록 하는 두께를 가지는 단차 조절 블록을 포함한다.
상기 하부 다이는 하부 다이 블록, 상기 하부 다이 블록의 상부에 배치되어 상기 하부 다이 블록과의 사이에 상기 하부 슬롯을 형성하는 제1 중간 다이 블록을 포함하고, 상기 상부 다이는 상기 제1 중간 다이 블록 위에 설치되는 제2 중간 다이 블록, 상기 제2 중간 다이 블록의 상부에 배치되어 상기 제2 중간 다이 블록과의 사이에 상기 상부 슬롯을 형성하는 상부 다이 블록을 포함할 수 있다.
상기 평판형 블록은 제1 중간 다이 블록과 제2 중간 다이 블록 사이를 결합시키는 것이고, 상기 단차 조절 블록이 상기 제2 중간 다이 블록의 배면 또는 상기 제1 중간 다이 블록의 배면에 밀착하는 것일 수 있다.
상기 상부 다이 블록의 배면과 상기 제2 중간 다이 블록의 배면에 볼트로 체결되는 평판형 고정부 또는 상기 제1 중간 다이 블록의 배면과 상기 하부 다이 블록의 배면에 볼트로 체결되는 평판형 고정부를 더 포함할 수 있다.
여기에서, 상기 단차 조절 블록이 상기 제2 중간 다이 블록의 배면에 밀착하고 상기 상부 다이의 길이가 하부 다이의 길이보다 짧은 것일 수 있다.
그리고, 상기 하부 다이 블록, 제1 중간 다이 블록, 제2 중간 다이 블록 및 상부 다이 블록은 각각 그 선단부를 형성하는 하부 다이립, 제1 중간 다이립, 제2 중간 다이립 및 상부 다이립을 구비하며, 상기 하부 다이립, 제1 중간 다이립, 제2 중간 다이립 및 상부 다이립은 동일 직선 상에 위치하는 것일 수 있다.
상기 하부 다이 블록, 제1 중간 다이 블록, 제2 중간 다이 블록 및 상부 다이 블록은 각각 그 선단부를 형성하는 하부 다이립, 제1 중간 다이립, 제2 중간 다이립 및 상부 다이립을 구비하며, 상기 하부 다이립과 상기 제1 중간 다이립 사이에는 상기 하부 슬롯과 연통하는 하부 토출구가 형성되고, 상기 제2 중간 다이립과 상기 상부 다이립 사이에는 상기 상부 슬롯과 연통하는 상부 토출구가 형성되며, 상기 다중 슬롯 다이 코터는 연속적으로 주행하는 기재 표면에 상기 하부 슬롯 및 상부 슬롯 중 적어도 어느 하나를 통해 활물질 슬러리를 압출해 도포하는 것이며, 상기 하부 토출구와 상기 상부 토출구 사이에는 단차가 형성되는 것일 수 있다.
본 발명에 따른 다중 슬롯 다이 코터들에 있어서, 상기 고정 블록은 상기 다중 슬롯 다이 코터의 폭 방향으로 복수개 구비될 수 있다.
상기 고정 블록에서 상기 단차 조절 블록과 기준 평면을 모두 지나는 단면은 제1 단면부 및 상기 제1 단면부에서 수직으로 연장되는 제2 단면부를 포함할 수 있다.
상기 단차 조절 블록은 상기 평판형 블록에 체결되는 볼트에 끼워지도록, 상기 두께의 방향에 수직으로 하면으로부터 만입된 홈부를 구비한 판형 부재일 수 있다. 상기 판형 부재의 상면에는 탈장착시 이용되는 손잡이부가 구비되어 있을 수 있다.
상기 평판형 블록에 체결되는 볼트는 상기 평판형 블록의 가로 방향 또는 세로 방향을 따라 복수개이며, 상기 단차 조절 블록은 그 중 하나 이상의 볼트에 끼워질 수 있다. 예를 들어, 상기 단차 조절 블록은 상기 볼트 하나씩에 대응되는 크기를 갖는 것일 수 있다.
본 발명에 의하면 단차 조절 블록을 포함하는 고정 블록을 통하여 다이 블록들의 배면들간에 단차가 형성되도록 한다. 단차 조절 블록에는 정해진 두께가 있고, 어느 하나의 다이 블록과 평판형 블록 사이에는 단차 조절 블록이 장착되고 다른 다이 블록은 평판형 블록에 결합함으로써, 단차 조절 블록을 포함하는 고정 블록에 대한 다이 블록들의 결합에 의해 자연스럽게 다이 블록들의 배면들간에 단차가 형성된다. 그러면 다이 블록들의 선단부들과 기재 사이의 거리, 즉 코팅 갭을 원하는 정도로 항상 유지할 수가 있게 되고, 다이 블록들간에 고정이 되어 있으므로 한 번 정해진 코팅 갭은 공정 중에 변화가 잘 발생하지 않고 유지되므로 폭 방향 코팅 갭 편차 발생을 억제할 수 있게 된다.
따라서, 본 발명에 의하면, 얇은 두께를 가지기 때문에 구조적으로 취약할 수 밖에 없는 다이 블록들을 일일이 분해 후 재조립하면서 코팅 갭을 조정할 필요가 없고, 고정 블록에 다이 블록들을 결합시키는 단순 조작에 의해, 그리고 단차 조절 블록의 간단한 탈장착을 통해, 늘 일정한 코팅 갭을 유지할 수가 있다. 뿐만 아니라, 고정 블록은 블록이라는 수단의 큰 면접촉을 통해 균일한 폭 방향 갭 제어하는 효과가 확실하다.
본 발명에 따르면 토출되는 활물질 슬러리의 압력에 의해 다이 블록이 변형되는 것을 감안하더라도 균일한(±2%) 코팅 갭을 유지하여 코팅량 및 그 결과물인 코팅 품질을 균일하게 제어할 수 있는 효과가 있다. 따라서, 균일한 코팅 갭을 가진 다중 슬롯 다이 코터를 이용하여 균일한 품질의 코팅품, 특히 이차전지용 전극을 얻을 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따르면 활물질 슬러리의 토출 압력이 커져도, 얇은 다이 블록들을 이용해도, 한번 조정해 둔 코팅 갭을 유지하는 효과가 탁월하다. 이를 통해 코팅 공정성을 확보하고 재현성 확보하는 효과가 있다.
이러한 다중 슬롯 다이 코터를 이용하면 소망하는 두께로 균일하게 코팅층, 특히 활물질층을 형성할 수 있으며, 바람직하게는 2종의 활물질 슬러리 동시 코팅이 가능하기 때문에 성능 및 생산성 모두 우수한 효과가 있다.
본 발명에 따르면, 고정 블록을 다중 슬롯 다이 코터의 폭 방향으로 복수개 구비할 수 있다. 그러면, 폭 방향으로 코팅 갭의 편차가 없이 정밀한 제어가 가능해진다. 그러므로, 광폭의 집전체에 대해서도 폭 방향으로 균일한 도포를 안정적으로 수행할 수 있게끔 균일한 치수 정밀도를 나타내도록 관리할 수가 있다.
활물질 슬러리의 종류에 따라 적절한 코팅 갭의 범위가 정해질 수가 있다. 본 발명에서는 그에 적합한 두께를 가지는 여러 종류의 단차 조절 블록들을 구비하여 두고 각 생산 공정에 필요한 단차 조절 블록들로 교체해 공정을 수행함으로써, 다양한 활물질 슬러리를 사용하기 위해 각 활물질 슬러리를 전용으로 하는 다중 슬롯 다이 코터를 일일이 구비하지 않더라도 다중 슬롯 다이 코터를 범용으로 활용할 수 있다. 그리고, 평판형 블록까지 전부 해체할 필요 없이 단차 조절 블록의 탈장착을 통해 원하는 코팅 갭을 구현할 수 있다. 또한, 활물질 슬러리에 산포가 존재하는 경우라도 즉시 단차 조절 블록 부분만을 교체하여 코팅 갭을 조절함으로써 이러한 산포에 빠른 대응을 할 수가 있다.
이와 같이, 본 발명의 다중 슬롯 다이 코터를 이용하면 집전체를 주행시키면서 집전체 상에 활물질 슬러리를 도포하여 이차전지의 전극 등을 제조할 때, 고속 주행 또는 장폭 도포 조건 하에서도 균일한 도포가 가능한 이점이 있다.
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 종래 기술에 따른 슬롯 다이 코터의 이용 예를 도시한 모식도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 듀얼 슬롯 다이 코터의 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 슬롯 다이 코터의 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 슬롯 다이 코터의 개략적인 분해 사시도이다.
도 5는 도 3에 도시한 다중 슬롯 다이 코터에 포함되는 고정 블록의 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시한 단차 조절 블록의 다른 예를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 슬롯 다이 코터의 배면에서의 평면도이다.
도 8은 도 7의 변형예이다.
도 9 내지 도 17은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 다중 슬롯 다이 코터들의 개략적인 단면도들이다.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다중 슬롯 다이 코터의 개략적인 단면도이다.
도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다중 슬롯 다이 코터의 개략적인 분해 사시도이다.
도 20은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다중 슬롯 다이 코터의 배면에서의 평면도이다.
도 21은 도 20의 변형예이다.
도 22 내지 도 27은 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 다중 슬롯 다이 코터들의 개략적인 단면도들이다.
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 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일부 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.
본 발명의 다중 슬롯 다이 코터는 슬롯이 두 개 이상일 수 있다. 기본적으로는 하부 슬롯과 상부 슬롯을 구비하고 기재 상에 코팅액을 이중층으로 코팅하는 장치이다. 이하의 설명하는 '기재'는 집전체이고 코팅액은 '활물질 슬러리'이다. 제1 코팅액과 제2 코팅액은 모두 활물질 슬러리로서, 조성(활물질, 도전재, 바인더의 종류)이나 함량(활물질, 도전재, 바인더의 양)이나 물성이 서로 동일하거나 다른 활물질 슬러리를 의미할 수 있다. 본 발명의 다중 슬롯 다이 코터는 2종 이상의 활물질 슬러리를 동시에 도포하거나 2종 이상의 활물질 슬러리를 교번적으로 도포하면서 패턴 코팅하는 전극 제조에 최적화되어 있다. 다만, 본 발명의 권리범위가 이에 반드시 제한되는 것은 아니다. 예컨대 상기 기재는 분리막을 구성하는 다공성 지지체이고 제1 코팅액과 제2 코팅액은 조성이나 물성이 서로 다른 유기물일 수 있다. 즉, 박막 코팅이 요구되는 경우라면 상기 기재와 제1 코팅액과 제2 코팅액은 어떠한 것이어도 좋다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 슬롯 다이 코터의 개략적인 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 슬롯 다이 코터의 개략적인 분해 사시도이다. 도 5는 도 3에 도시한 다중 슬롯 다이 코터에 포함되는 고정 블록의 사시도이다. 도 6은 도 5에 도시한 단차 조절 블록의 다른 예를 나타낸다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 슬롯 다이 코터의 배면에서의 평면도이다.
본 발명의 실시예에 따른 다중 슬롯 다이 코터(100)는 하부 슬롯(101)과 상부 슬롯(102)을 구비하는 듀얼 슬롯 다이 코터이고 하부 슬롯(101)과 상부 슬롯(102)을 통하여 서로 같거나 다른 2종의 코팅액을 기재(300) 상에 동시에 혹은 번갈아 코팅할 수 있는 장치이다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 다중 슬롯 다이 코터(100)는 하부 다이 블록(110), 상기 하부 다이 블록(110)의 상부에 배치되는 중간 다이 블록(120), 상기 중간 다이 블록(120)의 상부에 배치되는 상부 다이 블록(130)을 포함한다.
도 3에서, 다중 슬롯 다이 코터(100)는 코팅액인 활물질 슬러리를 토출하는 방향(X 방향)을 거의 수평으로 해 설치되어 있다(거의 : ± 5도).
중간 다이 블록(120)은 다중 슬롯 다이 코터(100)를 구성하는 블록들 중 중간에 위치하는 블록으로서, 하부 다이 블록(110)과 상부 다이 블록(130) 사이에 배치되어 다중 슬롯을 형성하기 위한 블록이다. 본 실시예의 중간 다이 블록(120)은 단면이 직각 삼각형이지만 이러한 형태로 반드시 이에 한정되어야 하는 것은 아니며 예컨대, 단면이 이등변 삼각형으로 마련될 수도 있다.
중간 다이 블록(120)이 상부 다이 블록(130)과 대면하고 있는 제1 면(120a)은 거의 수평으로 놓이고 상부 다이 블록(130)에서 제1 면(120a)과 마주보는 면(130b)의 반대면(130d, 즉, 다중 슬롯 다이 코터(100)의 외주면 상면을 형성하는 면)도 거의 수평으로 놓인다. 이와 같이 제1 면(120a)과 반대면(130d)이 거의 평행하게 되어 있다. 그리고 하부 다이 블록(110)이 중간 다이 블록(120)과 대면하고 있는 면(110b)의 반대면(110d, 즉 다중 슬롯 다이 코터(100)의 외주면 하면을 형성하는 면)도 거의 수평으로 놓이며, 이 면은 바닥면(110d, X-Z 평면)이 된다.
하부 다이 블록(110), 중간 다이 블록(120) 및 상부 다이 블록(130)에서 상기 활물질 슬러리를 토출하는 방향에 반대되는 면, 즉 배면(110c, 120c, 130c)은 거의 수직(Y 방향)으로 놓여 있다.
가장 외측 다이 블록인 하부 다이 블록(110)과 상부 다이 블록(130)에서 다중 슬롯 다이 코터(100)의 외주면을 형성하는 면 중 하부 다이 블록(110)의 바닥면(110d)과 상부 다이 블록(130)의 상면(130d)은 배면(110c, 130c)에 대해서 거의 수직이 되도록 제작된 것을 사용할 수 있다. 그리고 중간 다이 블록(120)의 제1 면(120a)은 배면(120c)에 대해서 거의 수직이 되도록 제작된 것을 사용할 수 있다. 이러한 다이 블록들(110, 120, 130)에서는 면과 면이 이루는 모서리가 직각으로 구성되기 때문에 단면상 직각부가 존재하고 수직 또는 수평면을 기준이 되는 면으로 할 수 있기 때문에 그 제작이나 취급이 쉽고 정밀도가 보장된다. 또한, 하부 다이 블록(110), 중간 다이 블록(120) 및 상부 다이 블록(130)이 조합된 상태는 전체적으로 대략 직육면체 형태를 가지며, 코팅액이 토출되는 전방부만 기재(300)를 향하여 비스듬한 형태를 가지게 된다(상부 다이 블록(130)의 면(130a), 하부 다이 블록(110)의 면(110a) 참조). 이것은 조립한 후의 형상이 단일 슬롯을 구비하는 슬롯 다이 코터(예를 들어 도 1의 30)와 대략 유사하게 되어 슬롯 다이 코터 받침대 등을 공용할 수 있는 등의 이점이 있다.
하부 다이 블록(110), 중간 다이 블록(120) 및 상부 다이 블록(130)이 반드시 위에서 예로 든 형태로 한정되어야 하는 것은 아니며, 예컨대, 활물질 슬러리를 토출하는 방향을 위로 하고 배면(110c, 120c, 130c)을 바닥면으로 하는 수직 다이로 구성할 수도 있다.
다이 블록들(110, 120, 130)은 예컨대 SUS 재질이다. SUS420J2, SUS630, SUS440C, SUS304, SUS316L 등의 가공이 용이한 재질을 이용할 수 있다. SUS는 가공이 용이하고 저렴하며 내식성이 높고 저비용으로 원하는 형상으로 제작할 수 있는 이점이 있다.
하부 다이 블록(110)은 다중 슬롯 다이 코터(100)를 구성하는 블록들 중 가장 하부에 위치하는 블록으로서, 중간 다이 블록(120)과 마주보는 면(110b)이 바닥면(110d)에 대해 대략 20도 내지 60도의 각도를 이루도록 경사진 형태를 갖는다.
하부 슬롯(101)은 하부 다이 블록(110)과 중간 다이 블록(120)이 서로 대면하는 곳 사이에 형성될 수 있다. 이를테면, 하부 다이 블록(110)과 중간 다이 블록(120) 사이에 제1 스페이서(113)가 개재되어 이들 사이에 간극이 마련됨으로써 제1 코팅액(50)이 유동할 수 있는 통로에 해당하는 하부 슬롯(101)이 형성될 수 있다. 이 경우, 제1 스페이서(113)의 두께는 상기 하부 슬롯(101)의 상하 폭(Y축 방향, 슬롯 갭)을 결정한다.
제1 스페이서(113)는 도 4에 도시한 바와 같이, 일 영역이 절개되어 제1 개방부(113a)를 구비하며, 하부 다이 블록(110)과 중간 다이 블록(120) 각각의 대향면의 테두리 영역 중 일 측을 제외한 나머지 부분에 개재될 수 있다. 이에 제1 코팅액(50)이 외부로 토출될 수 있는 하부 토출구(101a)는 하부 다이 블록(110)의 선단부와 중간 다이 블록(120)의 선단부 사이에만 형성된다. 하부 다이 블록(110)의 선단부와 중간 다이 블록(120)의 선단부를 각각 하부 다이립(111), 중간 다이립(121)이라 정의하고 다시 말하면, 하부 토출구(101a)는 하부 다이립(111)과 중간 다이립(121) 사이가 이격됨으로써 형성된 곳이라 할 수 있다.
참고로, 제1 스페이서(113)는 하부 토출구(101a)가 형성되는 영역을 제외하고는, 하부 다이 블록(110)과 중간 다이 블록(120) 사이의 틈새로 제1 코팅액(50)이 누출되지 않도록 하는 가스켓(gasket)으로서의 기능을 겸하므로 밀봉성을 갖는 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
하부 다이 블록(110)은 중간 다이 블록(120)과 마주보는 면(110b)에 소정의 깊이를 가지며 하부 슬롯(101)과 연통하는 제1 매니폴드(112)를 구비한다. 제1 매니폴드(112)는 하부 다이 블록(110)이 중간 다이 블록(120)과 대면하고 있는 면(110b)에서부터 상기 면(110b)의 대향면인 반대면(110d)을 향하여 마련된 공간이다. 이러한 제1 매니폴드(112)는 외부에 설치된 제1 코팅액 공급 챔버(미도시)와 공급관으로 연결되어 제1 코팅액(50)을 공급받는다. 제1 매니폴드(112) 내에 제1 코팅액(50)이 가득 차게 되면, 제1 코팅액(50)이 하부 슬롯(101)을 따라 흐름이 유도되고 하부 토출구(101a)를 통해 외부로 토출되게 된다.
상부 다이 블록(130)은 바닥면에 대해 수평한 중간 다이 블록(120)의 상면인 제1 면(120a)에 대면하게 배치된다. 상부 슬롯(102)은 이같이 중간 다이 블록(120)과 상부 다이 블록(130)이 대면하는 곳 사이에 형성된다.
전술한 하부 슬롯(101)과 마찬가지로, 중간 다이 블록(120)과 상부 다이 블록(130) 사이에 제2 스페이서(133)가 개재되어 이들 사이에 간극이 마련될 수 있다. 이로써 제2 코팅액(60)이 유동할 수 있는 통로에 해당하는 상부 슬롯(102)이 형성된다. 이 경우, 상부 슬롯(102)의 상하 폭(Y축 방향, 슬롯 갭)은 제2 스페이서(133)에 의해 결정된다.
또한, 제2 스페이서(133)도 전술한 제1 스페이서(113)와 유사한 구조로서 일 영역이 절개되어 제2 개방부(133a)를 구비하며, 중간 다이 블록(120)과 상부 다이 블록(130) 각각의 대향면의 테두리 영역 중 일 측을 제외한 나머지 부분에만 개재된다. 마찬가지로 상부 슬롯(102)의 전방을 제외한 둘레 방향은 막히게 되고 중간 다이 블록(120)의 선단부와 상부 다이 블록(130)의 선단부 사이에만 상부 토출구(102a)가 형성된다. 상부 다이 블록(130)의 선단부를 상부 다이립(131)이라 정의하고 다시 말하면, 상부 토출구(102a)는 중간 다이립(121)과 상부 다이립(131) 사이가 이격됨으로써 형성된 곳이라 할 수 있다.
또한, 중간 다이 블록(120)은 상부 다이 블록(130)과 마주보는 면인 제1 면(120a)에 소정의 깊이를 가지며 상부 슬롯(102)과 연통하는 제2 매니폴드(132)를 구비한다. 중간 다이 블록(120)은 상기 제1 면(120a)의 대향면인 제2 면(120b)을 가지고 있다. 제2 면(120b)은 중간 다이 블록(120)이 하부 다이 블록(110)과 대면하고 있는 면이기도 하다. 제2 매니폴드(132)는 제1 면(120a)에서부터 제2 면(120b)을 향하여 마련된 공간이다. 도면에 도시되어 있지는 않으나, 이러한 제2 매니폴드(132)는 외부에 설치된 제2 코팅액(60) 공급 챔버와 공급관으로 연결되어 제2 코팅액(60)을 공급받는다. 파이프 형태의 공급관을 따라 외부에서 제2 코팅액(60)이 공급되어 제2 매니폴드(132) 내에 가득 차게 되면, 제2 코팅액(60)이 제2 매니폴드(132)와 연통되어 있는 상부 슬롯(102)을 따라 흐름이 유도되고 상부 토출구(102a)를 통해 외부로 토출되게 된다.
상부 슬롯(102)과 하부 슬롯(101)은 일정한 각도를 이루는데, 상기 각도는 대략 20도 내지 70도의 각도일 수 있다. 이러한 상부 슬롯(102)과 하부 슬롯(101)은 서로 한 곳에 교차하게 되고 상기 교차 지점 부근에 상부 토출구(102a)와 하부 토출구(101a)가 마련될 수 있다. 이에 제1 코팅액(50)과 제2 코팅액(60)의 토출 지점이 대략 한 곳에 집중될 수 있다.
한편, 중간 다이 블록(120)이 상부 다이 블록(130)과 대면하고 있는 제1 면(120a)과 중간 다이 블록(120)이 하부 다이 블록(110)과 대면하고 있는 제2 면(120b)이 이루는 각도(θ)는 상부 토출구(102a)에서 토출되는 활물질 슬러리와 하부 토출구(101a)에서 토출되는 활물질 슬러리가 동시 토출 직후 와류를 형성하지 않는 범위 내가 되도록 하면 바람직하다. 각도(θ)가 너무 작아지면 중간 다이 블록(120)이 너무 얇아져 변형 및 비틀림에 매우 취약하게 된다.
이러한 구성을 갖는 다중 슬롯 다이 코터(100)에 의하면, 회전 가능하게 마련되는 코팅 롤(200)을 다중 슬롯 다이 코터(100)의 전방에 배치하고, 코팅 롤(200)을 회전시킴으로써 코팅될 기재(300)를 주행시키면서, 제1 코팅액(50)과 제2 코팅액(60)을 연속적으로 기재(300)의 표면에 접촉시켜 기재(300)를 이중층으로 코팅시킬 수 있다. 또는 제1 코팅액(50)의 공급 및 중단, 그리고 제2 코팅액(60)의 공급 및 중단을 번갈아 수행하여 기재(300) 상에 간헐적으로 패턴 코팅을 형성할 수가 있다.
여기에서, 상기 선단부와는 반대측의 면인 다이 블록들(110, 120, 130)의 배면(110c, 120c, 130c)에는 다이 블록들(110, 120, 130) 중 적어도 어느 두 다이 블록들의 배면들에 볼트(141a, 141b)로 체결되어 상기 두 다이 블록들 사이를 결합시키는 고정 블록(140)을 더 포함한다. 고정 블록(140)은 상기 두 다이 블록들 중 어느 한 다이 블록의 배면과 밀착하는 기준 평면을 가지는 평판형 블록(142)과, 상기 두 다이 블록들 중 다른 다이 블록의 배면과 상기 평판형 블록(142) 사이에 탈장착 가능하여 장착시 상기 고정 블록(140)에 결합되는 두 다이 블록들의 배면들간에 단차가 형성되도록 하는 두께를 가지는 단차 조절 블록(144)을 포함한다.
도 5에 도시한 바와 같이, 고정 블록(140)은 상기 두 다이 블록들 중 어느 한 다이 블록, 본 실시예에서는 중간 다이 블록(120)의 배면(120c)과 밀착하는 기준 평면(142a)을 가지는 평판형 블록(142)을 포함한다. 그리고, 이러한 기준 평면(142a) 대비 상기 선단부측으로 구비되면서 탈장착될 수 있는 단차 조절 블록(144)을 포함한다. 단차 조절 블록(144)은 두께 h를 가지며, 이 두께에 해당하는 만큼 고정 블록(140)에 결합되는 두 다이 블록들(130, 120)의 배면들(130c, 120c) 사이에 단차를 형성하게 된다. 고정 블록(140)은 SUS 재질일 수 있다.
평판형 블록(142)에는 볼트(141a, 141b) 체결을 위해 볼트(141a, 141b)가 관통하는 홀(143)이 더 형성되어 있을 수 있다. 홀(143)의 개수와 위치는 도시된 바에서 얼마든지 변경 가능하다. 본 실시예에서 평판형 블록(142)은 중간 다이 블록(120)의 배면(120c)과 밀착하는 기준 평면(142a)을 가지고, 중간 다이 블록(120)의 배면(120c)과는 볼트(141b)를 통해, 상부 다이 블록(130)과는 볼트(141a)를 통해 체결된다.
본 실시예에서 단차 조절 블록(144)은 상부 다이 블록(130)과 평판형 블록(142) 사이에 장착이 된다. 이를 위해, 단차 조절 블록(144)은 평판형 블록(142)에 체결되는 볼트(141a)에 끼워지도록, 상기 두께의 방향에 수직으로 하면으로부터 만입된 홈부(146)를 구비한 판형 부재임이 바람직하다. 이러한 구성을 통해 볼트(141a) 위에서부터 아래로 홈부(146)를 끼워 넣거나 반대 방향으로 빼는 방식으로 단차 조절 블록(144)의 탈장착이 용이해진다. 물론, 이 때, 볼트(141a) 아래에서부터 위로 홈부(146)를 끼워 넣거나 반대 방향으로 빼는 방식도 가능하고, 볼트(141a) 측면에서부터 홈부(146)를 끼워 넣거나 반대 방향으로 빼는 방식도 가능하다. 홈부(146)에 볼트(141a)가 끼워진 채로 단차 조절 블록(144)은 평판형 블록(142)과 상부 다이 블록(130)의 배면(130c) 사이에서 밀착이 되므로 사용 중 이탈할 염려가 없다.
평판형 블록(142)에 체결되는 볼트(141a, 141b)는 평판형 블록(142)의 가로 방향 또는 세로 방향을 따라 복수개일 수 있다. 이러한 경우, 단차 조절 블록(144)은 그 중 하나 이상의 볼트(141a)에 끼워질 수 있다. 본 실시예에서 단차 조절 블록(144)은 볼트(141a) 하나씩에 대응되는 크기를 갖도록 구비되는 예를 들었다. 단차 조절 블록(144)의 크기(예를 들어 가로 길이 LL, 세로 길이 VL)는 변경 가능하다.
볼트(141a)에 홈부(146)를 끼워 넣은 후 볼트(141a)를 조이지 않아도 단차 조절 블록(144)이 그 자리에서 회전하는 일이 없도록 홈부(146)는 단차 조절 블록(144)의 무게중심이 안정적이게 설계함이 바람직하다. 볼트(141a)를 홈부(146)에 끼워 충분히 수용할 수 있도록 홈부(146)는 깊게 파서 형성할 수 있다. 예를 들어 홈부(146)의 깊이 DL는 단차 조절 블록(144)의 세로 길이 VL의 중간 부분까지 홈부(146)가 형성되게 하는 깊이일 수 있다. 홈부(146)를 볼트(141a)에 끼운 상태에서 단차 조절 블록(144)이 중간 다이 블록(120)까지 침범하지 않도록, 단차 조절 블록(144)의 세로 길이 VL와 홈부(146)의 깊이 DL를 설계시 반영하도록 한다.
고정 블록(140)에서 단차 조절 블록(144)과 기준 평면(142a)을 모두 지나는 단면은 제1 단면부 및 상기 제1 단면부에서 수직으로 연장되는 제2 단면부를 포함할 수 있다. 예를 들어,'ㄱ'자 또는 'L'자 형상을 가지게 된다. 평판형 블록(142)과 단차 조절 블록(144)은 단순한 블록 형상을 가지므로 가공이 번거롭지도 않고, 정밀한 가공이 가능하다. 또한, 이렇게 하면 다이 블록들(110, 120, 130)과 마찬가지로 고정 블록(140)에서도 면과 면이 이루는 모서리가 직각으로 구성되기 때문에 단면상 직각부가 존재하고 수직 또는 수평면을 기준이 되는 면으로 할 수 있기 때문에 그 제작이나 취급이 쉽고 정밀도가 보장된다. 또한, 하부 다이 블록(110), 중간 다이 블록(120) 및 상부 다이 블록(130)이 조합된 상태에서 이러한 고정 블록(140)을 체결할 때에 대면하는 부분들이 높은 면 접촉도를 가지고 서로 지지될 수 있기 때문에 체결 고정 및 유지가 매우 우수하다.
다중 슬롯 다이 코터는 보통 SUS 재질로 제조될 수 있다. 일반적으로 SUS 조립체의 결합면에서는 액체 누설이 쉽게 발생하기 때문에, 고무링이나 기타 연성 재질의 재료를 구성물 사이에 위치시켜 씰링함으로써 누설을 억제시킨다. 하지만 이러한 씰링 방식은 균일한 조립 형태(예를 들어 10㎛ 미만의 조립 편차)를 제어하는 데에 적합하지 않아, 다중 슬롯 다이 코터에는 적용하기 어렵다.
이 때문에 다중 슬롯 다이 코터에서는 매우 높은 정밀도(진직도, 평탄도±5㎛)로 가공된 다이 블록을 볼트 체결하여 조립해야 한다. 액체 누설을 방지하여야 하므로 볼트 체결은 200~350N 정도의 고압이다. 그런데, 이러한 고압 볼트 체결을 하다 보면 응력의 불균형이 미세하게 발생하게 되고 이에 따른 블록 다이 변형이 유발될 수가 있으며, 코팅할 때 공급되는 코팅액의 압력에 의해서도 다이 블록의 변형이나 비틀림이 발생하게 된다. 평판형 블록(142)과 단차 조절 블록(144)의 조합에 의해 그 단면이 제1 단면부 및 상기 제1 단면부에서 수직으로 연장되는 제2 단면부를 포함함으로써, 예를 들어'ㄱ'자 또는 'L'자 형상을 가지는 고정 블록(140)은 이러한 고압 볼트 체결을 견딜 수 있는 구조이다.
본 실시예에서 고정 블록(140)은 상부 다이 블록(130)과 중간 다이 블록(120) 사이를 결합시키는 것이다. 그리고, 단차 조절 블록(144)이 상부 다이 블록(130)의 배면(130c)에 밀착하도록, 평판형 블록(142)과 상부 다이 블록(130)의 배면(130c) 사이에 장착이 되고 있어, 고정 블록(140)에 결합되는 두 다이 블록들(130, 120)의 배면들(130c, 120c)간에 단차가 형성된다. 여기서, 단차의 크기는 단차 조절 블록(144)의 두께 h에 해당하므로, 단차 조절 블록(144)의 두께 h를 조절함으로써 두 다이 블록들(130, 120)의 배면들(130c, 120c)간에 단차가 조절될 수 있다. 두 다이 블록들(130, 120)의 배면들(130c, 120c)간에 형성되는 단차는 각 다이 블록들(130, 120)의 선단부인 상부 다이립(131)과 중간 다이립(121)의 위치를 결정하므로, 코팅 갭에 영향을 준다.
단차 조절 블록(144) 탈장착에 의한 단차 조절은 온/오프 방식이다. 단차 조절 블록(144)을 장착하면 단차가 형성된다. 단차 조절 블록(144)을 탈착하면 단차가 없다. 보통 활물질 슬러리를 코팅할 때에 필요한 코팅 갭 조절의 범위는 대략 10㎛ 내지 300㎛로 매우 미세하다. 이러한 코팅 갭을 인위적으로 조절하기 위해 볼트(141) 체결 힘을 바꾸거나 다이 블록들을 움직여서 정확한 목표값으로 맞추는 것은 매우 힘들다. 본 발명에 따르면, 10㎛ 내지 300㎛ 범위 안에서 고정된 두께 h를 가진 단차 조절 블록(144)들을 여러 종류 구비하여 두고, 이 단차 조절 블록(144)의 탈장착을 통해 정해진 단차를 온/오프 방식으로 구현할 수 있으므로 코팅 갭의 조절 정밀도가 향상된다.
활물질 슬러리의 종류에 따라 적절한 코팅 갭의 범위가 정해질 수가 있다. 본 발명에서는 그에 적합한 두께를 가지는 여러 종류의 단차 조절 블록(144)들을 구비하여 두고 각 생산 공정에 필요한 단차 조절 블록(144)들로 교체해 공정을 수행함으로써, 다양한 활물질 슬러리를 사용하기 위해 각 활물질 슬러리를 전용으로 하는 다중 슬롯 다이 코터를 일일이 구비하지 않더라도 다중 슬롯 다이 코터를 범용으로 활용할 수 있다. 그리고, 평판형 블록(142)에 볼트(141)가 결합된 상태를 해체할 필요 없이, 원하는 두께를 가진 단차 조절 블록(144)을 골라 볼트(141)에 끼우는 방식 등으로 탈장착해 원하는 코팅 갭을 구현할 수 있다. 또한, 활물질 슬러리에 산포가 존재하는 경우라도 즉시 단차 조절 블록(144) 부분만을 교체하여 코팅 갭을 조절함으로써 이러한 산포에 빠른 대응을 할 수가 있다.
이와 같이, 본 발명에 의하면, 얇은 두께를 가지기 때문에 구조적으로 취약할 수 밖에 없는 다이 블록을 일일이 분해 후 재조립하면서 코팅 갭을 조정할 필요가 없고, 고정 블록(140)에 다이 블록들을 결합시키는 단순 조작에 의해, 그리고 단차 조절 블록(144)의 간단한 탈장착을 통해, 늘 일정한 코팅 갭을 유지할 수가 있다. 뿐만 아니라, 고정 블록(140)은 블록이라는 수단의 큰 면접촉을 통해 균일한 폭 방향 갭 제어하는 효과가 확실하다.
도 6에 도시한 바와 같이, 단차 조절 블록(144)의 다른 예로, 판형 부재의 상면에 탈장착시 이용되는 손잡이부(148)가 구비될 수 있다. 손잡이부(148)는 단차 조절 블록(144)의 측면 일측에서부터 외측으로 연장되면서 돌출되어 있는 부분일 수 있다. 바람직하게 손잡이부(148)는 홈부(146)의 맞은편으로 형성된다. 작업자는 이 손잡이부(148)를 잡고 볼트(141)에 단차 조절 블록(144)의 홈부(146)를 위에서부터 아래로 끼우거나 반대로 잡아 뺄 수 있어, 취급이 용이하다.
한편, 중간 다이 블록(120)의 배면(120c)과 하부 다이 블록(110)의 배면(110c)에는 볼트(141)로 체결되는 평판형 고정부(140')를 더 포함할 수 있다. 고정 블록(140)은 도 7에 도시한 바와 같이 다중 슬롯 다이 코터(100)의 폭 방향을 따라 여러 개가 구비될 수 있다. 고정 블록(140)에는 볼트(141a, 141b)가 체결되고, 이를 통해 중간 다이 블록(120)과 상부 다이 블록(130)이 서로 조립된다. 평판형 고정부(140')는 두 개의 고정 블록(140) 사이에 구비될 수 있다. 평판형 고정부(140')에는 볼트(141)가 체결되고, 이를 통해 중간 다이 블록(120)과 하부 다이 블록(110)이 서로 조립된다. 다른 예로 고정 블록(140)은 두 개의 평판형 고정부(140') 사이에 구비될 수도 있다. 고정 블록(140)은 블록이라는 수단의 큰 면접촉을 통해 균일한 폭 방향 갭 제어하는 효과가 확실하다.
조립 순서는 예를 들어 다음과 같을 수 있다. 먼저 평판형 블록(142)과 볼트(141a, 141b) 체결을 통해 상부 다이 블록(130)과 중간 다이 블록(120)을 조립한다. 다음에 평판형 고정부(140')와 볼트(141) 체결을 통해 중간 다이 블록(120)과 하부 다이 블록(110)을 조립한다. 적절한 코팅 갭을 위해 상부 다이 블록(130)과 중간 다이 블록(120)의 배면들(130c, 120c)간에 단차 형성이 필요하다고 판단되는 경우, 평판형 블록(142)과 상부 다이 블록(130)을 연결하는 볼트(141a)를 해체한 다음, 평판형 블록(142)과 상부 다이 블록(130) 사이에 단차 조절 블록(144)을 끼워 넣는다. 그런 다음 다시 볼트(141a)를 가지고 평판형 블록(142)과 상부 다이 블록(130)을 체결하면서 그 사이에 단차 조절 블록(144)을 고정시킨다.
아니면 볼트(141a)를 풀지 않고 단차 조절 블록(144)을 장착하는 것도 가능하다. 평판형 블록(142)과 볼트(141a, 141b) 체결을 통해 상부 다이 블록(130)과 중간 다이 블록(120)을 조립할 때에, 단차 조절 블록(144)을 장착할 수 있는 정도의 공차를 두고 볼트(141a)를 체결한다. 즉, 볼트(141a)를 여유있게 체결한다. 적절한 코팅 갭을 위해 상부 다이 블록(130)과 중간 다이 블록(120)의 배면들(130c, 120c)간에 단차 형성이 필요하다고 판단되는 경우, 평판형 블록(142)과 상부 다이 블록(130)을 연결하는 볼트(141a)를 해체하지 않고 그 볼트(141a) 위에서부터 아래로 또는 옆에서부터 안쪽으로 홈부(146)를 볼트(141a)에 끼우면서 단차 조절 블록(144)을 평판형 블록(142)과 상부 다이 블록(130) 사이에 끼워 넣는다. 조립 상태를 해체할 때에는 반대 순서로 한다. 즉, 단차 조절 블록(144)을 먼저 분리하고 볼트(141a, 141b)를 풀어 평판형 블록(142)을 분리해낸다.
조립할 때부터 단차 형성이 필요하다고 판단되는 경우도 있을 수 있다. 그러한 경우에는 평판형 블록(142)과 볼트(141a, 141b) 체결을 통해 상부 다이 블록(130)과 중간 다이 블록(120)을 조립할 때에, 처음부터 미리 단차 조절 블록(144)까지 평판형 블록(142)과 함께 볼트(141a, 141b) 체결하면 된다.
도 8은 도 7의 변형예이다. 도 8을 참조하면 상부 다이 블록(130)과 중간 다이 블록(120)의 결합면에 수직으로 하나의 다이 블록당 2개의 볼트가 체결되어, 상부 다이 블록(130)에는 2개의 볼트(141a)이 체결되고 중간 다이 블록(120)에는 2개의 볼트(141b)가 체결된다. 이 때 단차 조절 블록(도 6의 144 참조)의 홈부(146)의 깊이는 2개의 볼트(141a)에 끼워질 수 있게 충분히 길다.
이와 같이 단차 조절 블록(144)은 그것이 끼워지는 볼트(141a) 주변으로 홈부(146)를 제외하고는 두께 h의 영역이 단차 조절 블록(144)의 가로 길이와 세로 길이에 걸쳐 전반적으로 형성되어 있다. 따라서, 평판형 블록(142)과 상부 다이 블록(130) 사이에서 충분한 접촉 면적을 확보할 수 있고, 고르게 단차를 형성되게 하는 효과가 있다.뿐만 아니라, 단차 조절 블록(144)은 볼트(141a) 주변으로 여러 부품으로 나누어진 형태가 아니고 그 자체가 하나의 모놀리식(monolithic) 부품이다. 즉, 일체로 되어 있고, 이음매가 없는 부품이다. 이렇게 하면 평판형 블록(142)과 단차 조절 블록(144) 조립시 정확도가 향상될 뿐 아니라, 구조적으로도 견고하므로 취급 및 사용시 외부의 충격에 대해서도 안정성이 우수하다. 단차 조절 블록(144)이 모놀리식 부품이 아니고 2개 이상의 별도 부품으로 되어 있다면 볼트(141a) 주변 장착시 각 부품의 정렬을 고려하여야 하고 각 부품간의 조립 후 공차 총합이 커지게 된다.
단차 조절 블록(144)이 체결되는 부분이 경사진 경우에 일체형 단차 블록(144)의 이점이 더욱 두드러진다. 만약 상부 다이 블록(130)과 중간 다이 블록(120)의 결합면이 수평면에 대하여 경사가 진 경우라면 일체형 부품이 아닌 별도 부품의 정렬을 고려하면서 다이 블록들간 조립을 하기가 매우 곤란하다. 본 발명에 따른 단차 조절 블록(144)은 일체형이어서 경사진 부분에 대해서도 손쉽게 탈장착이 가능하다.
이러한 고정 블록(140)의 구성에 따라 상부 다이 블록(130)과 중간 다이 블록(120)이 일체가 되고, 평판형 고정부(140')의 구성에 따라 중간 다이 블록(120)과 하부 다이 블록(110)이 일체로 되면서, 특히 상부 다이 블록(130)과 중간 다이 블록(120) 사이의 계면, 즉 중간 다이 블록(120)이 상부 다이 블록(130)과 대면하고 있는 제1 면(120a)과 상부 다이 블록(130)에서 제1 면(120a)과 마주보는 면(130b)에서는 중간 다이 블록(120)에 대하여 상부 다이 블록(130)이 기재(300) 쪽으로 슬라이딩된 것과 같은 효과를 가지게 된다. 그러므로 상부 토출구(102a)와 하부 토출구(101a)의 상대적인 위치가 조정이 되는 것이고 이에 따른 코팅 갭이 결정되게 된다. 종래와 달리 이 코팅 갭은 다이 블록들(130, 120)의 고정 블록(140)과의 결합을 통해 쉽게 결정이 된다. 그리고, 단차 조절이 필요하면 단차 조절 블록(144)의 탈장착을 이용하면 된다. 그러므로 다이 블록들(130, 120, 110)을 일일이 해체하고 위치 조정해가며 코팅 갭을 조정하는 번거로움을 크게 개선할 수 있다.
본 실시예에서 상부 다이 블록(130)의 길이(배면(130c)에서 상부 다이립(131)까지의 수평 거리)는 중간 다이 블록(120) 및 하부 다이 블록(110)의 길이보다 짧은 것을 예로 들어 도시하였다. 이러한 상태에서 상부 다이 블록(130)을 중간 다이 블록(120)에 대해 도 3과 같이 단차를 주게 되면, 하부 다이립(111), 중간 다이립(121) 및 상부 다이립(131)을 동일 직선 상에 위치하도록 할 수가 있다. 이러한 경우에는 다중 슬롯 다이 코터(100) 전체를 기재(300)에 대하여 전진 또는 후진해 가면서 다양한 막 도포를 할 수가 있다.
이상 설명한 본 실시예에 의하면, 단차 조절 블록(144)이 포함된 고정 블록(140)을 통하여 다이 블록들(130, 120)의 배면들(130c, 120c)간에 단차가 형성되도록 한다. 즉, 평판형 블록(142)에 볼트(141a, 141b)를 체결하여 다이 블록들을 결합한 후, 다이 블록들간의 단차 조절이 필요해지면 해당 단차를 만들 수 있는 적당한 두께 h의 단차 조절 블록(144)을 평판형 블록(142)과 다이 블록 사이에 추가로 장착하여 단차를 만들 수 있다. 본 실시예에서는 상부 다이 블록(130)과 평판형 블록(142) 사이에 단차 조절 블록(144)이 장착되고 중간 다이 블록(120)은 평판형 블록(142)에 결합함으로써, 결합에 의해 자연스럽게 다이 블록들(130, 120)의 배면들(130c, 120c)간에 단차 조절 블록(144)의 두께 h에 해당하는 단차가 형성될 수 있다. 이와 같이 하면 다이 블록들(130, 120)의 선단부인 상부 다이립(131), 중간 다이립(121)과 기재(300) 사이의 거리, 즉 코팅 갭을 원하는 정도로 항상 유지할 수가 있게 되고, 다이 블록들(130, 120)간에 고정이 되어 있으므로 한 번 정해진 코팅 갭은 공정 중에 변화가 잘 발생하지 않고 유지된다.
본 발명에 따르면 토출되는 활물질 슬러리의 압력에 의해 다이 블록이 변형되는 것을 감안하더라도 균일한(±2%) 코팅 갭을 유지하여 코팅량 및 그 결과물인 코팅 품질을 균일하게 제어할 수 있는 효과가 있다. 따라서, 균일한 코팅 갭을 가진 다중 슬롯 다이 코터를 이용하여 균일한 품질의 코팅품, 특히 이차전지용 전극을 얻을 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따르면 활물질 슬러리의 토출 압력이 커져도, 한번 조정해 둔 코팅 갭을 유지하는 효과가 탁월하다. 이를 통해 코팅 공정성을 확보하고 재현성 확보하는 효과가 있다.
이러한 다중 슬롯 다이 코터를 이용하면 소망하는 두께로 균일하게 코팅층, 특히 활물질층을 형성할 수 있으며, 바람직하게는 2종의 활물질 슬러리 동시 코팅이 가능하기 때문에 성능 및 생산성 모두 우수한 효과가 있다.
특히 단차 조절 블록(144)을 가진 고정 블록(140)을 다중 슬롯 다이 코터(100)의 폭 방향으로 복수개 구비함으로써, 폭 방향으로도 코팅 갭의 편차가 없이 정밀한 제어가 가능해진다.
이와 같이, 본 발명의 다중 슬롯 다이 코터를 이용하면 집전체를 주행시키면서 집전체 상에 활물질 슬러리를 도포하여 이차전지의 전극 등을 제조할 때, 고속 주행 또는 장폭 도포 조건 하에서도 균일한 도포가 가능한 이점이 있다.
한편, 본 실시예에서는 코팅액을 2층으로 도포하는 경우, 또는 코팅액을 번갈아 공급하여 패턴 코팅을 하는 경우를 예로 들어 설명하였지만, 슬롯을 3개 이상으로 구비하여 3층 이상을 동시 도포하는 경우에도 적용 가능한 것은 따로 설명하지 않아도 알 수 있을 것이다. 슬롯을 3개 이상으로 구비하려면 다이 블록들이 4개 이상 필요하다는 것을 자세히 설명하지 않아도 알 수 있을 것이다.
이어서 도 9 내지 도 17을 참조하여 본 발명의 다른 실시예들을 설명한다. 전술한 실시예와 동일한 부재 번호는 동일한 부재를 나타내며, 동일한 부재에 대한 중복된 설명은 생략하기로 하고 전술한 실시예와의 차이점을 위주로 설명하기로 한다.
도 9에 도시한 다중 슬롯 다이 코터에서는 도 3에서 도시하고 설명한 고정 블록(140) 중의 평판형 블록(142)이 하부 다이 블록(110)의 배면(110c)까지 연장되어 있어서 평판형 블록(142)이 하부 다이 블록(110)의 배면(110c)에도 결합되는 것을 나타낸다. 이 경우에 평판형 블록(142)을 통하여 상부 다이 블록(130)과 중간 다이 블록(120)이 결합되면서 단차 조절 블록(144)에 의해 서로의 배면들(130c, 120c)간에 단차를 형성할 뿐 아니라, 평판형 블록(142)에 하부 다이 블록(110)까지도 결합이 되므로, 중간 다이 블록(120)의 배면(120c)과 하부 다이 블록(110)의 배면(110c)에 볼트(141)로 체결되는 평판형 고정부(도 7의 140'참조)를 포함하지 않을 수 있고, 필요한 경우에는 고정 블록(140)에 추가하여 평판형 고정부를 더 포함할 수도 있다.
도 10에 도시한 다중 슬롯 다이 코터는 도 3의 다중 슬롯 다이 코터(100)에서와는 달리 하부 토출구(101a)와 상부 토출구(102a) 사이에 단차 D가 형성된 것이다. 상부 다이 블록(130)의 길이(배면(130c)에서 상부 다이립(131)까지의 수평 거리)를 중간 다이 블록(120) 및 하부 다이 블록(110)의 길이와 동일하게 한 경우라면, 고정 블록(140)의 단차 조절 블록(144)의 두께 h만큼 상부 다이립(131)이 중간 다이립(121) 및 하부 다이립(111)보다 기재(300) 쪽으로 전진할 수가 있다. 그러므로 하부 토출구(101a)와 상부 토출구(102a) 사이에 단차 D가 고정 블록(140)의 단차 조절 블록(144)의 두께 h와 같을 수 있다. 이렇게 하부 토출구(101a)와 상부 토출구(102a) 사이에 단차 D를 두는 경우, 하부 토출구(101a)와 상부 토출구(102a)가 서로 수평 방향을 따라 상호 이격된 위치에 배치됨에 따라, 상부 토출구(102a)에서 토출된 제2 코팅액(60)이 하부 토출구(101a)로 유입되거나, 또는 하부 토출구(101a)에서 토출된 제1 코팅액(50)이 상부 토출구(102a)로 유입될 우려가 없게 된다.
즉, 하부 토출구(101a) 또는 상부 토출구(102a)를 통해 토출된 코팅액은 하부 토출구(101a)와 상부 토출구(102a) 사이에 형성된 단차를 이루는 면에 가로막혀 다른 토출구쪽으로 유입될 우려가 없게 되는 것이며, 이로써 더욱 원활한 다층 활물질 코팅 공정이 진행될 수 있다.
도 11에서 상부 다이 블록(130)의 배면(130c)과 중간 다이 블록(120)의 배면(120c) 사이에 단차가 형성되는 점은 도 3의 다중 슬롯 다이 코터(100)와 동일하지만, 고정 블록(140)의 단차 조절 블록(144)이 상부 다이 블록(130)의 배면(130c)이 아닌 중간 다이 블록(120)의 배면(120c)에 밀착하고 있는 점만 차이가 있다. 이와 같이 두 다이 블록들(130, 120)의 배면들(130c, 120c) 간에 단차를 형성하는 경우, 고정 블록(140)의 단차 조절 블록(144)은 두 다이 블록들(130, 120) 중 어느 하나의 다이 블록의 배면에 밀착하기만 하면 되는 것이며, 단차 조절 블록(144)에 배면이 밀착되는 다이 블록은 기재(도 3의 300 참조) 쪽으로 전진하게 된다.
도 12는 도 11과 유사하며, 단지 고정 블록(140)의 평판형 블록(142)이 하부 다이 블록(110)의 배면(110c)까지 연장되어 있어서 하부 다이 블록(110)의 배면(110c)에도 결합될 수 있음을 보여주는 실시예이다.
이상 설명한 실시예들에서는 상부 다이 블록(130)과 중간 다이 블록(120)의 배면들(130c, 120c)간에 단차가 형성된 예들을 설명하였다. 단차는 다이 블록들(130, 120, 110) 중 어느 두 다이 블록들간에 얼마든지 형성이 되도록 할 수 있다.
그 예로서 도 13 및 도 14는 중간 다이 블록(120)과 하부 다이 블록(110) 사이에 단차가 형성될 수 있는 고정 블록(140)의 예들을 도시한 것이다. 이러한 예에서, 만약 상부 다이 블록(130), 중간 다이 블록(120) 및 하부 다이 블록(110)의 길이가 서로 같다면 도 10의 경우와는 반대로 하부 토출구(101a)가 상부 토출구(102a)보다 기재(도 3의 300 참조) 쪽으로 전진해 하부 토출구(101a)와 상부 토출구(102a)간 단차가 형성될 수가 있다. 이 때 기재(300)의 주행 방향에서의 하류 측의 하부 다이립(111)이 상류 측의 상부 다이립(131)보다 기재(300) 쪽에 근접하게 된다. 이와 같은 특징으로 인해, 하부 토출구(101a)로부터 토출되는 제1 코팅액(50)을 하부 다이립(111)으로 가압할 수 있고 제1 코팅액(50)을 폭 방향으로 확장시켜 두께를 균일하게 조절할 수 있다.
도 15 내지 도 17은 중간 다이 블록(120)의 배면(120c)이 다른 다이 블록들(130, 110)의 배면들(130c, 110c)보다도 기재(도 3의 300 참조) 쪽으로 전진된 상태가 되게 단차를 형성하는 고정 블록(140)의 예들을 도시한다.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다중 슬롯 다이 코터의 개략적인 단면도이다. 도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다중 슬롯 다이 코터의 개략적인 분해 사시도이다. 도 20은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다중 슬롯 다이 코터의 배면에서의 평면도이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다중 슬롯 다이 코터(100')는 하부 슬롯(101)과 상부 슬롯(102)을 구비하는 듀얼 슬롯 다이 코터이고 하부 슬롯(101)과 상부 슬롯(102)을 통하여 서로 같거나 다른 2종의 코팅액을 기재(300) 상에 동시에 혹은 번갈아 코팅할 수 있는 장치이다. 도 18 및 도 19를 참조하면, 다중 슬롯 다이 코터(100')는 하부 다이(A)와 하부 다이(A)의 상부에 배치되는 상부 다이(B)를 포함한다. 하부 다이(A)는 하부 다이 블록(110), 상기 하부 다이 블록(110)의 상부에 배치되는 제1 중간 다이 블록(122)을 포함한다. 제1 중간 다이 블록(122)은 하부 다이 블록(110)과의 사이에 하부 슬롯(101)을 형성한다. 상부 다이(B)는 제1 중간 다이 블록(122) 위에 설치되는 제2 중간 다이 블록(124), 상기 제2 중간 다이 블록(124)의 상부에 배치되는 상부 다이 블록(130)을 포함한다. 제2 중간 다이 블록(124)은 상부 다이 블록(130)과의 사이에 상부 슬롯(102)을 형성한다.
도 18에서, 다중 슬롯 다이 코터(100')는 코팅액인 활물질 슬러리를 토출하는 방향(X 방향)을 거의 수평으로 해 설치되어 있다(거의 : ± 5도). 제1 중간 다이 블록(122)과 제2 중간 다이 블록(124)은 중간 다이 블록(120)을 구성한다. 중간 다이 블록(120)은 다중 슬롯 다이 코터(100')를 구성하는 블록들 중 중간에 위치하는 블록으로서, 하부 다이 블록(110)과 상부 다이 블록(130) 사이에 배치된다. 본 실시예의 중간 다이 블록(120)은 단면이 대략 직각 삼각형이지만 이러한 형태로 반드시 이에 한정되어야 하는 것은 아니며 예컨대, 단면이 이등변 삼각형으로 마련될 수도 있다. 중간 다이 블록(120)에서, 제1 중간 다이 블록(122)과 제2 중간 다이 블록(124)은 상하로 서로 대면 접촉하되 접촉면을 따라 슬라이딩 되어 상대 이동 가능하게 마련된다.
제2 중간 다이 블록(124)이 상부 다이 블록(130)과 대면하고 있는 제1 면(124a)은 거의 수평으로 놓이고 제2 중간 다이 블록(124)에서 제1 면(124a)과 반대되는 제2 면(124b)은 제1 중간 다이 블록(122)의 제1 면(122a)과 대면 접촉하고, 이들 사이의 접촉면을 따라 상대 이동되는 것이다. 제1 중간 다이 블록(122)에서 제1 면(122a)과 반대되는 제2 면(122b)은 하부 다이 블록(110)과 대면하고 있다.
제2 중간 다이 블록(124)이 상부 다이 블록(130)과 대면하고 있는 제1 면(124a)은 거의 수평으로 놓이고 상부 다이 블록(130)에서 제1 면(124a)과 마주보는 면(130b)의 반대면(130d, 즉, 다중 슬롯 다이 코터(100')의 외주면 상면을 형성하는 면)도 거의 수평으로 놓인다. 이와 같이 제1 면(124a)과 반대면(130d)이 거의 평행하게 되어 있다. 그리고 하부 다이 블록(110)이 제1 중간 다이 블록(122)과 대면하고 있는 면(110b)의 반대면(110d, 즉 다중 슬롯 다이 코터(100')의 외주면 하면을 형성하는 면)도 거의 수평으로 놓이며, 이 면은 바닥면(110d, X-Z 평면)이 된다.
하부 다이 블록(110), 제1 및 제2 중간 다이 블록들(122, 124) 및 상부 다이 블록(130)에서 상기 활물질 슬러리를 토출하는 방향에 반대되는 면, 즉 배면(110c, 122c, 124c, 130c)은 거의 수직(Y 방향)으로 놓여 있다.
가장 외측 다이 블록인 하부 다이 블록(110)과 상부 다이 블록(130)에서 다중 슬롯 다이 코터(100')의 외주면을 형성하는 면 중 하부 다이 블록(110)의 바닥면(110d)과 상부 다이 블록(130)의 상면(130d)은 배면(110c, 130c)에 대해서 거의 수직이 되도록 제작된 것을 사용할 수 있다. 그리고 제2 중간 다이 블록(124)의 제1 면(124a)은 배면(124c)에 대해서 거의 수직이 되도록 제작된 것을 사용할 수 있다. 이러한 다이 블록들(110, 124, 130)에서는 면과 면이 이루는 모서리가 직각으로 구성되기 때문에 단면상 직각부가 존재하고 수직 또는 수평면을 기준이 되는 면으로 할 수 있기 때문에 그 제작이나 취급이 쉽고 정밀도가 보장된다. 또한, 하부 다이 블록(110), 제1 및 제2 중간 다이 블록들(122, 124) 및 상부 다이 블록(130)이 조합된 상태는 전체적으로 대략 직육면체 형태를 가지며, 코팅액이 토출되는 전방부만 기재(300)를 향하여 비스듬한 형태를 가지게 된다(상부 다이 블록(130)의 면(130a), 하부 다이 블록(110)의 면(110a) 참조). 이것은 조립한 후의 형상이 단일 슬롯을 구비하는 슬롯 다이 코터(예를 들어 도 1의 30)와 대략 유사하게 되어 슬롯 다이 코터 받침대 등을 공용할 수 있는 등의 이점이 있다.
하부 다이 블록(110), 제1 및 제2 중간 다이 블록들(122, 124) 및 상부 다이 블록(130)이 반드시 위에서 예로 든 형태로 한정되어야 하는 것은 아니며, 예컨대, 활물질 슬러리를 토출하는 방향을 위로 하고 배면(110c, 122c, 124c, 130c)을 바닥면으로 하는 수직 다이로 구성할 수도 있다.
다이 블록들(110, 120, 130)은 예컨대 SUS 재질이다. SUS420J2, SUS630, SUS440C, SUS304, SUS316L 등의 가공이 용이한 재질을 이용할 수 있다. SUS는 가공이 용이하고 저렴하며 내식성이 높고 저비용으로 원하는 형상으로 제작할 수 있는 이점이 있다.
하부 다이 블록(110)은 다중 슬롯 다이 코터(100')를 구성하는 블록들 중 가장 하부에 위치하는 블록으로서, 제1 중간 다이 블록(122)과 마주보는 면(110b)이 바닥면(110d)에 대해 대략 20도 내지 60도의 각도를 이루도록 경사진 형태를 갖는다.
하부 슬롯(101)은 하부 다이 블록(110)과 제1 중간 다이 블록(122)이 서로 대면하는 곳 사이에 형성될 수 있다. 이를테면, 하부 다이 블록(110)과 제1 중간 다이 블록(122) 사이에 제1 스페이서(113)가 개재되어 이들 사이에 간극이 마련됨으로써 제1 코팅액(50)이 유동할 수 있는 통로에 해당하는 하부 슬롯(101)이 형성될 수 있다. 이 경우, 제1 스페이서(113)의 두께는 상기 하부 슬롯(101)의 상하 폭(Y축 방향, 슬롯 갭)을 결정한다.
제1 스페이서(113)는 도 19에 도시한 바와 같이, 일 영역이 절개되어 제1 개방부(113a)를 구비하며, 하부 다이 블록(110)과 제1 중간 다이 블록(122) 각각의 대향면의 테두리 영역 중 일 측을 제외한 나머지 부분에 개재될 수 있다. 이에 제1 코팅액(50)이 외부로 토출될 수 있는 하부 토출구(101a)는 하부 다이 블록(110)의 선단부와 제1 중간 다이 블록(122)의 선단부 사이에만 형성된다. 하부 다이 블록(110)의 선단부와 제1 중간 다이 블록(122)의 선단부를 각각 하부 다이립(111), 제1중간 다이립(121a)이라 정의하고 다시 말하면, 하부 토출구(101a)는 하부 다이립(111)과 제1중간 다이립(121a) 사이가 이격됨으로써 형성된 곳이라 할 수 있다.
참고로, 제1 스페이서(113)는 하부 토출구(101a)가 형성되는 영역을 제외하고는, 하부 다이 블록(110)과 제1 중간 다이 블록(122) 사이의 틈새로 제1 코팅액(50)이 누출되지 않도록 하는 가스켓(gasket)으로서의 기능을 겸하므로 밀봉성을 갖는 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
하부 다이 블록(110)은 제1 중간 다이 블록(122)과 마주보는 면(110b)에 소정의 깊이를 가지며 하부 슬롯(101)과 연통하는 제1 매니폴드(112)를 구비한다. 제1 매니폴드(112)는 하부 다이 블록(110)이 제1 중간 다이 블록(122)과 대면하고 있는 면(110b)에서부터 상기 면(110b)의 대향면인 반대면(110d)을 향하여 마련된 공간이다. 이러한 제1 매니폴드(112)는 외부에 설치된 제1 코팅액 공급 챔버(미도시)와 공급관으로 연결되어 제1 코팅액(50)을 공급받는다. 제1 매니폴드(112) 내에 제1 코팅액(50)이 가득 차게 되면, 제1 코팅액(50)이 하부 슬롯(101)을 따라 흐름이 유도되고 하부 토출구(101a)를 통해 외부로 토출되게 된다.
상부 다이 블록(130)은 바닥면에 대해 수평한 제2 중간 다이 블록(124)의 상면인 제1 면(124a)에 대면하게 배치된다. 상부 슬롯(102)은 이같이 제2 중간 다이 블록(124)과 상부 다이 블록(130)이 대면하는 곳 사이에 형성된다.
전술한 하부 슬롯(101)과 마찬가지로, 제2 중간 다이 블록(124)과 상부 다이 블록(130) 사이에 제2 스페이서(133)가 개재되어 이들 사이에 간극이 마련될 수 있다. 이로써 제2 코팅액(60)이 유동할 수 있는 통로에 해당하는 상부 슬롯(102)이 형성된다. 이 경우, 상부 슬롯(102)의 상하 폭(Y축 방향, 슬롯 갭)은 제2 스페이서(133)에 의해 결정된다.
또한, 제2 스페이서(133)도 전술한 제1 스페이서(113)와 유사한 구조로서 일 영역이 절개되어 제2 개방부(133a)를 구비하며, 제2 중간 다이 블록(124)과 상부 다이 블록(130) 각각의 대향면의 테두리 영역 중 일 측을 제외한 나머지 부분에만 개재된다. 마찬가지로 상부 슬롯(102)의 전방을 제외한 둘레 방향은 막히게 되고 제2 중간 다이 블록(124)의 선단부와 상부 다이 블록(130)의 선단부 사이에만 상부 토출구(102a)가 형성된다. 제2 중간 다이 블록(124)의 선단부를 제2 중간 다이립(121b), 상부 다이 블록(130)의 선단부를 상부 다이립(131)이라 정의하고 다시 말하면, 상부 토출구(102a)는 제2 중간 다이립(121b)과 상부 다이립(131) 사이가 이격됨으로써 형성된 곳이라 할 수 있다.
또한, 제2 중간 다이 블록(124)은 상부 다이 블록(130)과 마주보는 면인 제1 면(124a)에 소정의 깊이를 가지며 상부 슬롯(102)과 연통하는 제2 매니폴드(132)를 구비한다. 제2 중간 다이 블록(124)은 상기 제1 면(120a)의 대향면인 제2 면(124b)을 가지고 있다. 제2 면(124b)은 제2 중간 다이 블록(124)이 제1 중간 다이 블록(122)과 대면하고 있는 면이기도 하다. 제2 매니폴드(132)는 제1 면(124a)에서부터 제2 면(124b)을 향하여 마련된 공간이다. 도면에 도시되어 있지는 않으나, 이러한 제2 매니폴드(132)는 외부에 설치된 제2 코팅액(60) 공급 챔버와 공급관으로 연결되어 제2 코팅액(60)을 공급받는다. 파이프 형태의 공급관을 따라 외부에서 제2 코팅액(60)이 공급되어 제2 매니폴드(132) 내에 가득 차게 되면, 제2 코팅액(60)이 제2 매니폴드(132)와 연통되어 있는 상부 슬롯(102)을 따라 흐름이 유도되고 상부 토출구(102a)를 통해 외부로 토출되게 된다.
상부 슬롯(102)과 하부 슬롯(101)은 일정한 각도를 이루는데, 상기 각도는 대략 20도 내지 70도의 각도일 수 있다. 이러한 상부 슬롯(102)과 하부 슬롯(101)은 서로 한 곳에 교차하게 되고 상기 교차 지점 부근에 상부 토출구(102a)와 하부 토출구(101a)가 마련될 수 있다. 이에 제1 코팅액(50)과 제2 코팅액(60)의 토출 지점이 대략 한 곳에 집중될 수 있다.
한편, 제2 중간 다이 블록(124)이 상부 다이 블록(130)과 대면하고 있는 제1 면(124a)과 제1 중간 다이 블록(122)이 하부 다이 블록(110)과 대면하고 있는 제2 면(122b)이 이루는 각도(θ)는 상부 토출구(102a)에서 토출되는 활물질 슬러리와 하부 토출구(101a)에서 토출되는 활물질 슬러리가 동시 토출 직후 와류를 형성하지 않는 범위 내가 되도록 하면 바람직하다. 각도(θ)가 너무 작아지면 중간 다이 블록(120)이 너무 얇아져 변형 및 비틀림에 매우 취약하게 된다.
이러한 구성을 갖는 다중 슬롯 다이 코터(100')에 의하면, 회전 가능하게 마련되는 코팅 롤(200)을 다중 슬롯 다이 코터(100')의 전방에 배치하고, 코팅 롤(200)을 회전시킴으로써 코팅될 기재(300)를 주행시키면서, 제1 코팅액(50)과 제2 코팅액(60)을 연속적으로 기재(300)의 표면에 접촉시켜 기재(300)를 이중층으로 코팅시킬 수 있다. 또는 제1 코팅액(50)의 공급 및 중단, 그리고 제2 코팅액(60)의 공급 및 중단을 번갈아 수행하여 기재(300) 상에 간헐적으로 패턴 코팅을 형성할 수가 있다.
여기에서, 하부 다이(A) 및 상부 다이(B)의 선단부와는 반대측의 면인 다이 블록들(110, 122, 124, 130)의 배면(110c, 122c, 124c, 130c)에는 볼트(141a, 141b)로 체결되어 하부 다이(A) 및 상부 다이(B) 사이를 결합시키는 고정 블록(140)을 더 포함한다.
고정 블록(140)은 하부 다이(A) 및 상부 다이(B) 중 어느 한 다이의 배면과 밀착하는 기준 평면을 가지는 평판형 블록(142)과, 상기 두 다이 블록들 중 다른 다이 블록의 배면과 상기 평판형 블록(142) 사이에 탈장착 가능하여 장착시 상기 고정 블록(140)에 결합되는 두 다이 블록들의 배면들간에 단차가 형성되도록 하는 두께를 가지는 단차 조절 블록(144)을 포함한다.
고정 블록(140)의 상세 사항은 도 5를 참조하여 설명한 바와 같다.
평판형 블록(142)에는 볼트(141a, 141b) 체결을 위해 볼트(141a, 141b)가 관통하는 홀(143)이 더 형성되어 있을 수 있다. 홀(143)의 개수와 위치는 도시된 바에서 얼마든지 변경 가능하다. 본 실시예에서 평판형 블록(142)은 제1 중간 다이 블록(122)의 배면(122c)과 밀착하는 기준 평면(142a)을 가지고, 제1 중간 다이 블록(122)의 배면(122c)과는 볼트(141b)를 통해, 제2 중간 다이 블록(124)과는 볼트(141a)를 통해 체결된다.
본 실시예에서 단차 조절 블록(144)은 제2 중간 다이 블록(124)과 평판형 블록(142) 사이에 장착이 된다. 이를 위해, 단차 조절 블록(144)은 평판형 블록(142)에 체결되는 볼트(141a)에 끼워지도록, 상기 두께의 방향에 수직으로 하면으로부터 만입된 홈부(146)를 구비한 판형 부재임이 바람직하다. 이러한 구성을 통해 볼트(141a) 위에서부터 아래로 홈부(146)를 끼워 넣거나 반대 방향으로 빼는 방식으로 단차 조절 블록(144)의 탈장착이 용이해진다. 물론, 이 때, 볼트(141a) 아래에서부터 위로 홈부(146)를 끼워 넣거나 반대 방향으로 빼는 방식도 가능하고, 볼트(141a) 측면에서부터 홈부(146)를 끼워 넣거나 반대 방향으로 빼는 방식도 가능하다. 홈부(146)에 볼트(141a)가 끼워진 채로 단차 조절 블록(144)은 평판형 블록(142)과 제2 중간 다이 블록(124)의 배면(124c) 사이에서 밀착이 되므로 사용 중 이탈할 염려가 없다.
그밖에 단차 조절 블록(144)의 상세 사항은 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한 바와 동일하다.
한편, 상부 다이 블록(130)의 배면(130c)과 제2 중간 다이 블록(124)의 배면(124c)에 볼트(141)로 체결되는 평판형 고정부(140') 및 제1 중간 다이 블록(122)의 배면(122c)과 하부 다이 블록(110)의 배면(110c)에 볼트(141)로 체결되는 평판형 고정부(140")를 더 포함할 수 있다. 고정 블록(140)은 도 20에 도시한 바와 같이 다중 슬롯 다이 코터(100')의 폭 방향을 따라 여러 개가 구비될 수 있다. 고정 블록(140)에는 볼트(141a, 141b)가 체결되고, 이를 통해 하부 다이(A)와 중간 다이(B)가 서로 조립된다. 평판형 고정부(140')는 두 개의 고정 블록(140) 사이에 구비될 수 있다. 평판형 고정부(140')에는 볼트(141)가 체결되고, 이를 통해 상부 다이 블록(130)과 제2 중간 다이 블록(124)이 서로 조립된다. 다른 예로 고정 블록(140)은 두 개의 평판형 고정부(140') 사이에 구비될 수도 있다. 평판형 고정부(140")에는 볼트(141)가 체결되고, 이를 통해 제1 중간 다이 블록(122)과 하부 다이 블록(110)이 서로 조립된다. 다른 예로 고정 블록(140)은 두 개의 평판형 고정부(140") 사이에 구비될 수도 있다. 고정 블록(140)은 블록이라는 수단의 큰 면접촉을 통해 균일한 폭 방향 갭 제어하는 효과가 확실하다.
도 21은 도 20의 변형예이다. 도 21을 참조하면 제2 중간 다이 블록(124)과 제1 중간 다이 블록(122)의 결합면에 수직으로 하나의 다이 블록당 2개의 볼트가 체결되어, 제2 중간 다이 블록(124)에는 2개의 볼트(141a)이 체결되고 제1 중간 다이 블록(122)에는 2개의 볼트(141b)가 체결된다. 이 때 단차 조절 블록(도 6의 144 참조)의 홈부(146)의 깊이는 2개의 볼트(141a)에 끼워질 수 있게 충분히 길다.
이러한 평판형 고정부(140')의 구성에 따라 상부 다이 블록(130)과 제2 중간 다이 블록(124)은 상호 간 고정 결합되고, 평판형 고정부(140")의 구성에 따라 제1 중간 다이 블록(122)과 하부 다이 블록(110)이 상호 간 고정 결합된다. 따라서 상부 다이 블록(130)과 제2 중간 다이 블록(124)이 일체형으로 움직이고, 제1 중간 다이 블록(122)과 하부 다이 블록(110)이 일체형으로 움직일 수 있다. 즉, 하부 다이(A)의 상부에 형성되는 제1 평탄면(본 실시예에서는 제1 중간 다이 블록(122)의 제1 면(122a))과 상기 상부 다이(B)의 하부에 형성되는 제2 평탄면(본 실시예에서는 제2 중간 다이 블록(124)의 제2 면(124b))은 슬라이딩 면을 형성하도록 서로 접하며, 상부 다이(B)와 하부 다이(A)는 어느 일 측이 상기 슬라이딩 면을 따라 슬라이딩 되어 수평방향으로 상대적인 이동이 가능하도록 설치되는 것이다.
이와 같은 본 발명의 실시예에 따른 다중 슬롯 다이 코터(100')는, 하부 토출구(101a)와 상부 토출구(102a) 간의 상대적인 위치에 변경이 필요한 경우에 있어서, 하부 다이(A) 및/또는 상부 다이(B)의 슬라이딩 이동에 의해 간단하게 조정이 가능하며, 각각의 다이 블록들(110, 120, 130)을 분해 및 재조립할 필요가 없게 되어 공정성이 크게 향상될 수 있다. 상부 토출구(102a)와 하부 토출구(101a)의 상대적인 위치가 조정이 되는 것이고 하부 다이(A)와 상부 다이(B) 사이에는 고정 블록(140)이 결합되므로 이에 따른 코팅 갭이 결정되게 된다. 그리고, 단차 조절이 필요하면 단차 조절 블록(144)의 탈장착을 이용하면 된다. 그러므로 다이 블록들(130, 122, 124, 110)을 일일이 해체하고 위치 조정해가며 코팅 갭을 조정하는 번거로움을 크게 개선할 수 있다.
본 실시예에서 상부 다이(B)의 길이(예를 들어 상부 다이 블록(130)의 배면(130c)에서 상부 다이립(131)까지의 수평 거리)는 하부 다이(A)의 길이(예를 들어 하부 다이 블록(110)의 배면(110c)에서 하부 다이립(111)까지의 수평 거리)보다 짧은 것을 예로 들어 도시하였다. 이러한 상태에서 상부 다이(B)의 배면을 하부 다이(A)의 배면에 대해 도 18과 같이 단차를 주게 되면, 하부 다이립(111), 제1 및 제2 중간 다이립(121a, 121b) 및 상부 다이립(131)을 동일 직선 상에 위치하도록 할 수가 있다. 이러한 경우에는 다중 슬롯 다이 코터(100') 전체를 기재(300)에 대하여 전진 또는 후진해 가면서 다양한 막 도포를 할 수가 있다.
이상 설명한 본 실시예에 의하면, 단차 조절 블록(144)이 포함된 고정 블록(140)을 통하여 상부 다이(B)와 하부 다이(A)의 배면들간에 단차가 형성되도록 한다. 즉, 평판형 블록(142)에 볼트(141a, 141b)를 체결하여 다이 블록들을 결합한 후, 다이 블록들간의 단차 조절이 필요해지면 해당 단차를 만들 수 있는 적당한 두께 h의 단차 조절 블록(144)을 평판형 블록(142)과 다이 블록 사이에 추가로 장착하여 단차를 만들 수 있다. 본 실시예에서는, 제2 중간 다이 블록(124)과 평판형 블록(142) 사이에단차 조절 블록(144)이 장착되고 제1 중간 다이 블록(122)은 평판형 블록(142)에 결합함으로써, 결합에 의해 자연스럽게 다이 블록들(124, 122)의 배면들(124c, 123c)간에 단차 조절 블록(144)의 두께 h에 해당하는 단차가 형성될 수 있다. 이와 같이 하면 다이 블록들(124, 122)의 선단부인 제1 및 제2 중간 다이립(121a, 121b)과 기재(300) 사이의 거리, 즉 코팅 갭을 원하는 정도로 항상 유지할 수가 있게 되고, 다이 블록들(124, 122)간에 고정이 되어 있으므로 한 번 정해진 코팅 갭은 공정 중에 변화가 잘 발생하지 않고 유지된다.
이어서 도 22 내지 도 27을 참조하여 본 발명의 다른 실시예들을 설명한다. 전술한 실시예와 동일한 부재 번호는 동일한 부재를 나타내며, 동일한 부재에 대한 중복된 설명은 생략하기로 하고 전술한 실시예와의 차이점을 위주로 설명하기로 한다.
도 22에 도시한 다중 슬롯 다이 코터에서는 도 18에서 도시하고 설명한 고정 블록(140) 중의 평판형 블록(142)이 하부 다이 블록(110)의 배면(110c)까지 연장되어 있어서 평판형 블록(142)이 하부 다이 블록(110)의 배면(110c)에도 결합되는 것을 나타낸다. 이 경우에 평판형 블록(142)을 통하여 제2 중간 다이 블록(124)과 제1 중간 다이 블록(122)이 결합되면서 단차 조절 블록(144)에 의해 서로의 배면들(124c, 122c)간에 단차를 형성할 뿐 아니라, 평판형 블록(142)에 하부 다이 블록(110)까지도 결합이 되므로, 제1 중간 다이 블록(122)의 배면(122c)과 하부 다이 블록(110)의 배면(110c)에 볼트(141)로 체결되는 평판형 고정부(도 20의 140"참조)를 포함하지 않을 수 있고, 필요한 경우에는 고정 블록(140)에 추가하여 평판형 고정부를 더 포함할 수도 있다.
도 23에 도시한 다중 슬롯 다이 코터에서는 도 18에서 도시하고 설명한 고정 블록(140) 중의 평판형 블록(142)이 상부 다이 블록(130)의 배면(130c)까지 연장되어 있어서 평판형 블록(142)이 상부 다이 블록(130)의 배면(130c)에도 결합되는 것을 나타낸다. 이 경우에 평판형 블록(142)을 통하여 제2 중간 다이 블록(124)과 제1 중간 다이 블록(122)이 결합되면서 단차 조절 블록(144)에 의해 서로의 배면들(124c, 122c)간에 단차를 형성할 뿐 아니라, 평판형 블록(142)에 상부 다이 블록(130)까지도 결합이 되므로, 상부 다이 블록(130)의 배면(130c)과 제2 중간 다이 블록(124)의 배면(124c)에 볼트(141)로 체결되는 평판형 고정부(도 20의 140'참조)를 포함하지 않을 수 있고, 필요한 경우에는 고정 블록(140)에 추가하여 평판형 고정부를 더 포함할 수도 있다.
도 24에 도시한 다중 슬롯 다이 코터는 도 18의 다중 슬롯 다이 코터(100')에서와는 달리 하부 토출구(101a)와 상부 토출구(102a) 사이에 단차 D가 형성된 것이다. 상부 다이(B)의 길이를 하부 다이(A)의 길이와 동일하게 한 경우라면, 고정 블록(140)의 단차 조절 블록(144)의 두께 h만큼 상부 다이립(131)과 제2 중간 다이립(121b)이 제1 중간 다이립(121a) 및 하부 다이립(111)보다 기재(300) 쪽으로 전진할 수가 있다. 그러므로 하부 토출구(101a)와 상부 토출구(102a) 사이에 단차 D가 고정 블록(140)의 단차 조절 블록(144)의 두께 h와 같을 수 있다. 이렇게 하부 토출구(101a)와 상부 토출구(102a) 사이에 단차 D를 두는 경우, 하부 토출구(101a)와 상부 토출구(102a)가 서로 수평 방향을 따라 상호 이격된 위치에 배치됨에 따라, 상부 토출구(102a)에서 토출된 제2 코팅액(60)이 하부 토출구(101a)로 유입되거나, 또는 하부 토출구(101a)에서 토출된 제1 코팅액(50)이 상부 토출구(102a)로 유입될 우려가 없게 된다.
즉, 하부 토출구(101a) 또는 상부 토출구(102a)를 통해 토출된 코팅액은 하부 토출구(101a)와 상부 토출구(102a) 사이에 형성된 단차를 이루는 면에 가로막혀 다른 토출구쪽으로 유입될 우려가 없게 되는 것이며, 이로써 더욱 원활한 다층 활물질 코팅 공정이 진행될 수 있다.
이와 같이, 다중 슬롯 다이 코터(100')는 두 개의 토출구(101a, 102a)를 가져 집전체 상에 두 개의 활물질층이 형성되도록 하는 것으로서 이용될 수 있으며, 이러한 두 개의 토출구(101a, 102a)는 활물질 슬러리의 원활한 코팅을 위해 수평 방향을 따라 서로 이격되어 전후로 배치될 수 있다. 다중 슬롯 다이 코터(100')의 형태를 조정하기 위한 별도의 장치를 이용하거나, 작업자가 수작업을 통해 하부 다이(A) 및 상부 다이(B)의 상대적인 이동을 만들어낼 수 있다.
예를 들어, 하부 다이(A)는 움직이지 않고 그대로 둔 상태로, 상부 다이(B)를 슬라이딩 면을 따라 활물질 슬러리의 토출 방향과 같은 전방으로 일정 거리(D)만큼 이동시켜 하부 토출구(101a)와 상부 토출구(102a) 사이에 단차를 형성할 수 있다. 그리고 이 단차는 고정 블록(140)을 체결함으로써 유지가 된다. 이와 같이 형성된 단차의 폭(D)은 대략 수마이크로미터 내지 수 밀리미터의 범위 내에서 결정될 수 있으며, 이는 집전체 상에 형성되는 활물질층의 두께에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 집전체 상에 형성될 활물질층의 두께가 두꺼울수록 단차의 폭(D)은 그 수치가 커지게 할 수 있다.
도 25에서 상부 다이(B)의 배면과 하부 다이(A)의 배면 사이에 단차가 형성되는 점은 도 18의 다중 슬롯 다이 코터(100')와 동일하지만, 고정 블록(140)의 단차 조절 블록(144)이 제2 중간 다이 블록(124)의 배면(124c)이 아닌 제1 중간 다이 블록(122)의 배면(120c)에 밀착하고 있는 점만 차이가 있다. 이와 같이 두 다이 블록들(124, 122)의 배면들(124c, 122c) 간에 단차를 형성하는 경우, 고정 블록(140)의 단차 조절 블록(144)은 두 다이 블록들(124, 122) 중 어느 하나의 다이 블록의 배면에 밀착하기만 하면 되는 것이다. 단차 조절 블록(144)에 배면이 밀착되는 다이 블록은 기재(도 18의 300 참조) 쪽으로 전진하게 된다.
이러한 예에서, 만약 상부 다이(B)와 하부 다이(A)의 길이가 서로 같다면 도 23의 경우와는 반대로 하부 토출구(101a)가 상부 토출구(102a)보다 기재(300) 쪽으로 전진해 하부 토출구(101a)와 상부 토출구(102a)간 단차가 형성될 수가 있다. 이 때 기재(300)의 주행 방향에서의 하류 측의 하부 다이립(111)이 상류 측의 상부 다이립(131)보다 기재(300) 쪽에 근접하게 된다. 이와 같은 특징으로 인해, 하부 토출구(101a)로부터 토출되는 제1 코팅액(50)을 하부 다이립(111)으로 가압할 수 있고 제1 코팅액(50)을 폭 방향으로 확장시켜 두께를 균일하게 조절할 수 있다.
도 26은 도 25와 유사하며, 단지 고정 블록(140)의 평판형 블록(142)이 하부 다이 블록(110)의 배면(110c)까지 연장되어 있어서 하부 다이 블록(110)의 배면(110c)에도 결합될 수 있음을 보여주는 실시예이다.
또한 도 27도 도 25와 유사하며, 단지 고정 블록(140)의 평판형 블록(142)이 상부 다이 블록(130)의 배면(130c)까지 연장되어 있어서 상부 다이 블록(130)의 배면(130c)에도 결합될 수 있음을 보여주는 실시예이다.
따라서, 본 발명에 따른 슬롯 다이 코터(100')는, 집전체에 코팅되는 활물질층의 두께에 따라 하부 토출구와 상부 토출구간의 상대적인 위치에 변경이 필요한 경우에 있어서, 하부 다이 및/또는 상부 다이의 슬라이딩 이동에 의해 간단하게 조정이 가능하며, 종래의 슬롯 다이 코터와 같이 각각의 다이 블록을 분해 및 재조립할 필요가 없게 되어 공정성이 크게 향상될 수 있고, 특히 고정 블록(140) 체결이라는 간단한 조작을 통해 원하는 코팅 갭을 갖도록 하는 단차의 설정 및 유지가 가능하다는 점이 큰 장점이다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
한편, 본 명세서에서 상, 하, 좌, 우와 같은 방향을 나타내는 용어가 사용되었으나, 이러한 용어들은 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 대상이 되는 사물의 위치나 관측자의 위치 등에 따라 달라질 수 있음은 본 발명의 당업자에게 자명하다.

Claims (17)

  1. 하부 슬롯과 상부 슬롯을 구비하는 다중 슬롯 다이 코터로서,
    하부 다이 블록, 상기 하부 다이 블록의 상부에 배치되어 상기 하부 다이 블록과의 사이에 상기 하부 슬롯을 형성하는 중간 다이 블록, 및 상기 중간 다이 블록의 상부에 배치되어 상기 중간 다이 블록과의 사이에 상기 상부 슬롯을 형성하는 상부 다이 블록을 포함하고, 상기 하부 다이 블록, 중간 다이 블록 및 상부 다이 블록은 각각 그 선단부를 형성하는 하부 다이립, 중간 다이립 및 상부 다이립을 구비하며,
    상기 선단부와는 반대측의 면인 다이 블록들의 배면들에는 상기 다이 블록들 중 적어도 어느 두 다이 블록들의 배면들에 볼트로 체결되어 상기 두 다이 블록들 사이를 결합시키는 고정 블록을 더 포함하고,
    상기 고정 블록은 상기 두 다이 블록들 중 어느 한 다이 블록의 배면과 밀착하는 기준 평면을 가지는 평판형 블록과, 상기 두 다이 블록들 중 다른 다이 블록의 배면과 상기 평판형 블록 사이에 탈장착 가능하여 장착시 상기 고정 블록에 결합되는 두 다이 블록들의 배면들간에 단차가 형성되도록 하는 두께를 가지는 단차 조절 블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 슬롯 다이 코터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 평판형 블록은 상기 상부 다이 블록과 중간 다이 블록 사이를 결합시키는 것이고 상기 단차 조절 블록이 상기 상부 다이 블록의 배면 또는 상기 중간 다이 블록의 배면에 밀착하는 것을 특징으로 하는 다중 슬롯 다이 코터.
  3. 하부 슬롯을 구비하는 하부 다이와 상기 하부 다이의 상부에 배치되며 상부 슬롯을 구비하는 상부 다이를 포함하는 다중 슬롯 다이 코터로서,
    상기 하부 다이의 상부에 형성되는 제1 평탄면과 상기 상부 다이의 하부에 형성되는 제2 평탄면은 슬라이딩 면을 형성하도록 서로 접하며, 상기 상부 다이와 하부 다이는 어느 일 측이 상기 슬라이딩 면을 따라 슬라이딩 되어 수평방향으로 상대적인 이동이 가능하도록 설치되며,
    상기 하부 다이 및 상부 다이의 선단부와는 반대측의 면인 배면들에는 상기 하부 다이 및 상부 다이의 배면들에 볼트로 체결되어 상기 하부 다이 및 상부 다이 사이를 결합시키는 고정 블록을 더 포함하고,
    상기 고정 블록은 상기 두 다이 블록들 중 어느 한 다이 블록의 배면과 밀착하는 기준 평면을 가지는 평판형 블록과, 상기 두 다이 블록들 중 다른 다이 블록의 배면과 상기 평판형 블록 사이에 탈장착 가능하여 장착시 상기 고정 블록에 결합되는 두 다이 블록들의 배면들간에 단차가 형성되도록 하는 두께를 가지는 단차 조절 블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 슬롯 다이 코터.
  4. 제3항에 있어서, 상기 하부 다이는 하부 다이 블록, 상기 하부 다이 블록의 상부에 배치되어 상기 하부 다이 블록과의 사이에 상기 하부 슬롯을 형성하는 제1 중간 다이 블록을 포함하고, 상기 상부 다이는 상기 제1 중간 다이 블록 위에 설치되는 제2 중간 다이 블록, 상기 제2 중간 다이 블록의 상부에 배치되어 상기 제2 중간 다이 블록과의 사이에 상기 상부 슬롯을 형성하는 상부 다이 블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 슬롯 다이 코터.
  5. 제4항에 있어서, 상기 평판형 블록은 제1 중간 다이 블록과 제2 중간 다이 블록 사이를 결합시키는 것이고, 상기 단차 조절 블록이 상기 제2 중간 다이 블록의 배면 또는 상기 제1 중간 다이 블록의 배면에 밀착하는 것을 특징으로 하는 다중 슬롯 다이 코터.
  6. 제5항에 있어서, 상기 상부 다이 블록의 배면과 상기 제2 중간 다이 블록의 배면에 볼트로 체결되는 평판형 고정부 또는 상기 제1 중간 다이 블록의 배면과 상기 하부 다이 블록의 배면에 볼트로 체결되는 평판형 고정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 슬롯 다이 코터.
  7. 제2항 또는 제5항에 있어서, 상기 평판형 블록은 상기 하부 다이 블록의 배면까지 연장되어 있어서 상기 하부 다이 블록의 배면에도 결합되는 것을 특징으로 하는 다중 슬롯 다이 코터.
  8. 제2항에 있어서, 상기 중간 다이 블록의 배면과 상기 하부 다이 블록의 배면에 볼트로 체결되는 평판형 고정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 슬롯 다이 코터.
  9. 제1항에 있어서, 상기 평판형 블록은 상기 중간 다이 블록과 하부 다이 블록 사이를 결합시키는 것이고 상기 단차 조절 블록이 상기 중간 다이 블록의 배면 또는 상기 하부 다이 블록의 배면에 밀착하는 것을 특징으로 하는 다중 슬롯 다이 코터.
  10. 제5항 또는 제9항에 있어서, 상기 평판형 블록은 상기 상부 다이 블록의 배면까지 연장되어 있어서 상기 상부 다이 블록의 배면에도 결합되는 것을 특징으로 하는 다중 슬롯 다이 코터.
  11. 제5항에 있어서, 상기 상부 다이 블록의 배면과 상기 중간 다이 블록의 배면에 볼트로 체결되는 평판형 고정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 슬롯 다이 코터.
  12. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 고정 블록은 상기 다중 슬롯 다이 코터의 폭 방향으로 복수개 구비되는 것을 특징으로 하는 다중 슬롯 다이 코터.
  13. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 고정 블록에서 상기 단차 조절 블록과 기준 평면을 모두 지나는 단면은 제1 단면부 및 상기 제1 단면부에서 수직으로 연장되는 제2 단면부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 슬롯 다이 코터.
  14. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 단차 조절 블록은 상기 평판형 블록에 체결되는 볼트에 끼워지도록, 상기 두께의 방향에 수직으로 하면으로부터 만입된 홈부를 구비한 판형 부재인 것을 특징으로 하는 다중 슬롯 다이 코터.
  15. 제14항에 있어서, 상기 판형 부재의 상면에는 탈장착시 이용되는 손잡이부가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 다중 슬롯 다이 코터.
  16. 제14에 있어서, 상기 평판형 블록에 체결되는 볼트는 상기 평판형 블록의 가로 방향 또는 세로 방향을 따라 복수개이며, 상기 단차 조절 블록은 그 중 하나 이상의 볼트에 끼워지는 것을 특징으로 하는 다중 슬롯 다이 코터.
  17. 제16에 있어서, 상기 단차 조절 블록은 상기 볼트 하나씩에 대응되는 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 다중 슬롯 다이 코터.
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