WO2022065890A1 - 듀얼 슬롯 다이 코터 - Google Patents

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WO2022065890A1
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bolt
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upper plate
slot
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이택수
강민규
전신욱
조영준
최상훈
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주식회사 엘지에너지솔루션
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    • B05C9/06—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 for applying two different liquids or other fluent materials, or the same liquid or other fluent material twice, to the same side of the work
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • 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 dual slot die coater capable of simultaneously forming two or more layers by wet, and more particularly, to a dual slot die coater having a means for controlling a deviation in the width direction of a coating gap.
  • 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.
  • the present invention has been devised in consideration of the above problems, and an object of the present invention is to provide a dual slot die coater capable of easily controlling a coating gap and controlling a deviation in the width direction of the coating gap.
  • the dual slot die coater of the present invention for solving the above problems includes a lower plate, a middle plate disposed on the lower plate to form a lower slot therebetween, and a middle plate disposed on the middle plate to form a lower slot between the middle plate and the middle plate a plate member including an upper plate forming an upper slot on the; a block provided on the rear side of the plate member and integrally with at least one of a block capable of being separated from and coupled to the plate member or the plate member; a first bolt for pushing at least one of the plate members from the block through the block; and a second bolt for pulling the at least one plate member toward the block through the block.
  • first bolt and the second bolt are respectively provided on the rear surface of the plate member in the width direction of the plate member.
  • the block extends from the lower plate to the upper plate, the middle plate and the lower plate are fixed by the block, and the first bolt may push the upper plate and the second bolt may pull the upper plate.
  • the length of the upper plate may be shorter than the length of the middle plate and the lower plate.
  • the block includes a first block extending from the middle plate to the upper plate and a second block extending from the lower plate to the middle plate, and the first block includes a first bolt for pushing the upper plate and the upper plate.
  • a second bolt for pulling passes through, and a first bolt for pushing the middle plate and a second bolt for pulling the middle plate may pass through the second block.
  • first block may be fixed to the middle plate and the second block may be fixed to the lower plate.
  • the length of the lower plate may be longer than the length of the middle plate and the upper plate.
  • the lower plate, the middle plate, and the upper plate each have a lower die lip, a middle die lip and an upper die lip forming a tip portion thereof, and the lower die lip and the middle die lip communicate with the lower slot between the lower die lip
  • a lower discharge port is formed, and an upper discharge port communicating with the upper slot is formed between the middle die lip and the upper die lip, and the dual slot die coater is provided on a surface of a continuously traveling substrate with at least one of the lower slot and the upper slot.
  • the active material slurry is extruded and applied through any one, and a step may be formed between the lower outlet and the upper outlet.
  • the middle plate includes an upper middle plate and a lower middle plate that are in face-to-face contact with each other up and down and are slid along a contact surface to be movable relative to each other, wherein the middle upper plate is fixedly coupled to the upper plate, and the middle and lower plate is the lower plate can be fixedly coupled to
  • the first bolt is fastened to the block so that the bolt leg faces the rear surface of the upper plate, and when the first bolt is rotated in one direction, the bolt leg advances toward the upper plate and the pushing of the first bolt is The upper plate is moved forward by a force to be spaced apart from the block, and when the first bolt is rotated in the opposite direction, the first bolt may be moved backward so that the bolt leg and the rear surface of the upper plate are spaced apart.
  • the second bolt may be fastened to the block and the upper plate, and when the second bolt is rotated in one direction, the upper plate is pulled toward the block to move backward.
  • the first bolt can advance the upper plate when rotating, and can secure a necessary separation when the upper plate is moved backward by using the second bolt, and the second bolt can move the upper plate backward when rotating and may be able to secure a necessary separation when the upper plate is advanced by using the first bolt.
  • a tensile force of the first bolt may be greater than a tensile force of the second bolt.
  • the dual slot die coater may be configured as a vertical die having rear surfaces of the lower plate, the middle plate, and the upper plate as bottom surfaces so that the direction in which the active material slurry is discharged is opposite to gravity.
  • It may further include a first spacer interposed between the lower plate and the middle plate to adjust the width of the lower slot, and a second spacer interposed between the middle plate and the upper plate to adjust the width of the upper slot.
  • the lower plate may include a first manifold for accommodating the first coating solution and communicating with the lower slot
  • the middle plate may include a second manifold for accommodating the second coating solution and communicating with the upper slot.
  • the lower slot and the upper slot may form an angle of 30 to 60 degrees.
  • the first bolt pushes the plate member forward and the second bolt pulls the plate member backward.
  • the first bolt may secure a necessary separation when the second bolt moves the plate member backward.
  • the second bolt may secure a necessary separation when the first bolt advances the plate member. Therefore, according to the present invention, there is no need to adjust the coating gap while disassembling and reassembling the plate members of the dual slot die coater that are structurally weak because they have a thin thickness, and the simplicity of the first and second bolts A constant coating gap can be maintained by operation.
  • the present invention even considering that the plate member 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 dual 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.
  • An appropriate coating gap range is determined according to the type of active material slurry.
  • a dual slot die coater dedicated to each active material slurry in order to use a variety of active material slurries by performing the process by adding or subtracting the rotation amount of the first bolt and the second bolt so as to have a step portion of a suitable height. Even if not equipped, the dual slot die coater can be used for general purpose. In addition, even when there is dispersion in the active material slurry, the level difference can be adjusted immediately, so that it is possible to quickly respond to such dispersion.
  • the dual 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 application 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 dual slot die coater according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic exploded perspective view of a dual slot die coater according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a plan view from the rear side of the dual slot die coater shown in FIG. 3 .
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a dual slot die coater according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of a dual slot die coater according to another embodiment of the present invention.
  • the dual slot die coater of the present invention 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 dual slot die coater of the present invention is optimized for electrode manufacturing in which two kinds of active material slurries are applied simultaneously or two kinds of active material slurries are applied alternately while pattern-coating.
  • 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 dual slot die coater according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a schematic exploded perspective view of a dual slot die coater according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a plan view from the rear side of the dual slot die coater shown in FIG. 3 .
  • the dual slot die coater 100 has a lower slot 101 and an upper slot 102, and through the lower slot 101 and the upper slot 102, the same or different two kinds of coating solutions are coated on the substrate ( 300) simultaneously or alternately.
  • the dual slot die coater 100 includes a lower plate 110 , a middle plate 120 disposed on the lower plate 110 , and an upper plate 130 disposed on the middle plate 120 .
  • ) includes a plate member comprising a.
  • the dual slot die coater 100 is provided in a substantially horizontal direction (X direction) in which the active material slurry, which is the coating liquid, is discharged (approximately: ⁇ 5 degrees).
  • the middle plate 120 is a die block located in the middle among the plate members constituting the dual slot die coater 100 , and is disposed between the lower plate 110 and the upper plate 130 to form a double slot.
  • the cross section of the middle plate 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 surface 120a of the middle plate 120 facing the upper plate 130 is placed almost horizontally, and the opposite surface 130d of the surface 130b facing the first surface 120a in the upper plate 130, that is, , the surface forming the upper surface of the outer peripheral surface of the dual 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. And the opposite surface (110d, that is, the surface forming the outer peripheral surface of the dual slot die coater 100) opposite the surface 110b of the lower plate 110 facing the middle plate 120 is also placed almost horizontally, and this surface is It becomes the bottom surface (110d, XZ plane).
  • the surfaces opposite to the direction in which the active material slurry is discharged that is, the rear surfaces 110c , 120c , and 130c are disposed in a substantially vertical direction (Y direction).
  • the bottom surface 110d of the lower plate 110 and the upper surface 130d of the upper plate 130 are Those manufactured to be almost perpendicular to the rear surfaces 110c and 130c may be used.
  • the first surface 120a of the middle plate 120 may be manufactured to be substantially perpendicular to the rear surface 120c.
  • the state in which the lower plate 110, the middle plate 120, and the upper plate 130 are combined has an approximately rectangular parallelepiped shape as a whole, and only the front part from which the coating liquid is discharged has an oblique shape toward the substrate 300 (upper plate 130) ) of the surface (130a), the lower plate (110) of the surface (110a)).
  • 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 plate 110 , the middle plate 120 , and the upper plate 130 are not necessarily limited to the forms exemplified above.
  • the discharge direction of the active material slurry is turned upward and the rear surfaces 110c, 120c, and 130c are placed on the bottom surface. It can also be configured as a vertical die.
  • the plate members 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 plate 110 is a plate member located at the bottom of the plate members constituting the dual slot die coater 100, and the surface 110b facing the middle plate 120 is approximately 30 degrees to the bottom surface 110d. It has an inclined shape to form an angle of 60 degrees.
  • the lower slot 101 may be formed between the lower plate 110 and the middle plate 120 facing each other.
  • the first spacer 113 is interposed between the lower plate 110 and the middle plate 120 to provide a gap therebetween, so that the lower slot 101 corresponding to a passage through which the first coating solution 50 can flow is formed. 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 includes a first opening 113a by cutting one area, and one side of the edge area of the opposing surfaces of the lower plate 110 and the middle plate 120 , respectively. It may be interposed in the remaining parts except for . 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 plate 110 and the front end of the middle plate 120 .
  • the front end of the lower plate 110 and the front end of the middle plate 120 are defined as a lower die lip 111 and an intermediate die lip 121, respectively. It can be said that it is a place formed by the separation between (121).
  • the first spacer 113 is a gasket ( Since it also functions as a gasket), it is preferably made of a material having sealing properties.
  • the lower plate 110 has a predetermined depth on a surface 110b facing the middle plate 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 plate 110 facing the middle plate 120 toward the opposite surface 110d, which is the opposite surface of the surface 110b.
  • the first manifold 112 is connected to a first coating solution supply chamber (not shown) provided outside through a supply pipe to receive the first coating solution 50 .
  • a first coating solution supply chamber not shown
  • 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 plate 130 is disposed to face the first surface 120a, which is the upper surface of the middle plate 120 that is horizontal with respect to the bottom surface.
  • the upper slot 102 is formed between the place where the middle plate 120 and the upper plate 130 face each other in this way.
  • the second spacer 133 may be interposed between the middle plate 120 and the upper plate 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 opposite surfaces of the middle plate 120 and the upper plate 130 , respectively. It is interposed only in the remaining part except for one side of the border area of .
  • 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 middle plate 120 and the front end of the upper plate 130 .
  • the front end of the upper plate 130 is defined as the upper die lip 131 , and in other words, the upper discharge port 102a may be defined as a space formed by the space between the intermediate die lip 121 and the upper die lip 131 .
  • the middle plate 120 has a predetermined depth on the first surface 120a , which is the surface facing the upper plate 130 , and includes a second manifold 132 communicating with the upper slot 102 .
  • the middle plate 120 has a second surface 120b opposite to the first surface 120a.
  • the second surface 120b is also the surface on which the middle plate 120 faces the lower plate 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 a second coating solution supply chamber and a supply pipe provided 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 30 degrees to 60 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 ⁇ between the first surface 120a of the middle plate 120 facing the upper plate 130 and the second surface 120b of the middle plate 120 facing the lower plate 110 is the upper discharge port. It is preferable if the active material slurry discharged from 102a and the active material slurry discharged from the lower discharge port 101a are within a range that does not form a vortex immediately after simultaneous discharge. If the angle ⁇ is too small, the middle plate 120 becomes too thin, making it very vulnerable to deformation and torsion.
  • a rotatably provided coating roll 200 is disposed in front of the dual slot die coater 100, and the substrate to be coated by rotating the coating roll 200 ( 300), the active material slurry may be extruded and applied through at least one of the lower slot 101 and the upper slot 102 while driving.
  • the first coating solution 50 and the second coating solution 60 are continuously in contact 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 rear surfaces 110c, 120c, 130c of the plate members 110, 120, 130 which are surfaces opposite to the front end, may be separated from the plate members 110, 120, 130 and may be coupled or separated from the plate members 110, It includes a block 140 integral with at least one of 120 and 130).
  • the block 140 extends from the lower plate 110 to the upper plate 130 , the middle plate 120 and the lower plate 110 are fixed by the block 140 , and the length of the upper plate 130 is the middle plate. (120) and shorter than the length of the lower plate (110).
  • the block 140 has a plate-like structure of a substantially rectangular parallelepiped. Processing of such a simple block shape is not cumbersome, and precise processing is possible. In addition, in this way, like the plate members 110, 120, and 130, in the block 140, since the corners formed by the face and face are at right angles, there is a right angle part in cross-section, and the vertical or horizontal plane can be used as a reference plane. Its manufacturing and handling are easy and precision is guaranteed. In addition, when the lower plate 110, the middle plate 120, and the upper plate 130 are combined, when the blocks 140 are connected, the parts facing each other can be supported with a high surface contact, so fastening and maintenance are easy. Very good.
  • the first bolt 150 passes through the block 140 so that the bolt leg faces the rear surface 130c of the upper plate 130 .
  • the first bolt 150 may be fastened to the block 140 .
  • a thread may be formed inside the block 140 .
  • the first bolt 150 is for pushing the upper plate 130 from the block 140 .
  • the first bolt 150 may be a high-strength bolt. Therefore, it is possible to put a heat-treated flat washer or use a flanged bolt as the first bolt 150 .
  • the tip of the first bolt 150 may be a flat point, a concave end, or a nose.
  • the first bolt 150 may not be directly connected to the upper plate 130 . When the first bolt 150 is rotated in one direction, for example, when tightened, the bolt leg advances toward the upper plate 130 .
  • the upper plate 130 is moved forward by the pushing force and is spaced apart from the block 140.
  • the first bolt 150 is rotated in the opposite direction, for example, when loosened, the top plate 130 is left in its position and only the first bolt 150 is reversed to the back surface 130c of the bolt leg and the top plate 130 ) are spaced apart
  • the second bolt 160 passes through the block 140 and is connected to the rear surface 130c of the upper plate 130 .
  • the second bolt 160 may be fastened to the block 140 .
  • a thread may be formed inside the block 140 .
  • the first bolt 150 and the second bolt 160 are parallel to each other.
  • the second bolt 160 is for pulling the upper plate 130 toward the block 140 .
  • the second bolt 160 is directly or indirectly connected to the upper plate 130 so that the second bolt 160 and the upper plate 130 move forward and backward together.
  • the second bolt 160 and the upper plate 130 are connected by forming a screw line inside the upper plate 130 and fastening the second bolt 160 thereto.
  • the second bolt 160 may be longer than the first bolt 150 .
  • first bolt 150 and the second bolt 160 are respectively provided on the rear surface 130c of the upper plate 130 in the width direction of the upper plate 130 . Then, the forward and backward movement of the upper plate 130 in the width direction can be made without deviation, and it is possible to control the deviation of the coating gap in the width direction.
  • the method of adjusting the coating gap by adjusting the position of the upper plate 130 using the first bolt 150 and the second bolt 160 is as follows.
  • the second bolt 160 When the upper plate 130 is to be moved forward, the second bolt 160 is first loosened. Accordingly, the second bolt 160 can secure the necessary separation when the upper plate 130 is advanced using the first bolt 150 . Next, the upper plate 130 is advanced by tightening the first bolt 150 . That is, it pushes. When the adjustment to the desired position is completed, the second bolt 160 is tightened. The purpose of fixing the position-adjusted upper plate 130 .
  • the first bolt 150 is first loosened. Accordingly, the first bolt 150 may secure a necessary separation when the upper plate 130 connected to the second bolt 160 is moved backward using the second bolt 160 . Tighten the second bolt 160 to move the upper plate 130 backward. That is, pull. When the adjustment to the desired position is completed, the first bolt 150 is tightened. The purpose of fixing the position-adjusted upper plate 130 .
  • the first bolt 150 may advance the upper plate 130 during rotation.
  • the second bolt 160 may reverse the upper plate 130 connected to the second bolt 160 during rotation.
  • the first bolt 150 may secure a necessary separation when the upper plate 130 connected to the second bolt 160 is moved backward using the second bolt 160 .
  • the second bolt 160 may secure a necessary separation when the upper plate 130 is advanced using the first bolt 150 .
  • the upper plate 130 is compared to the rear surface 120c of the middle plate 120 fixed to the block 140 and the rear surface 110c of the lower plate 110 . ), the rear surface 130c is advanced from the block 140 to form a step difference between the rear surfaces 110c, 120c, and 130c.
  • the size of the step may be adjusted using the rotation of the first bolt 150 and the second bolt 160 .
  • This step determines the positions of the upper die lip 131 which is the front end of the upper plate 130 and the middle die lip 121 which is the front end of the middle plate 120 , and thus affects the coating gap. Therefore, the coating gap is controlled by controlling the size of the step.
  • the first bolt 150 and the second bolt 160 may have the same pitch or different pitches. Pitch is the spacing between adjacent threads.
  • the first bolt 150 and the second bolt 160 may be selected according to mechanical properties prescribed according to the required strength (tensile strength).
  • the strength varies depending on the material, for example, it can be made of SUS304 material to have a tensile strength of 700 N/mm 2 . It is also possible to designate and select a material suitable for the characteristic by further considering corrosion resistance.
  • the first bolt 150 and the second bolt 160 may adopt an appropriate standard according to the bolt tension required for the corresponding fastening position.
  • the bolt tensile force is a value obtained by multiplying the tensile strength of the bolt by the effective cross-sectional area of the bolt, and the effective cross-sectional area of the bolt varies depending on the shape of the thread (the inner diameter of the screw, which is the diameter at the trough formed between the screw thread and the thread, and the diameter at the screw thread).
  • the outer diameter of the screw and the effective diameter in between are all considered and can be calculated by a person skilled in the art).
  • the first bolt 150 and the second bolt 160 may use, for example, M5 to M12 standards.
  • the lower plate 110 and the middle plate 120 are fixed to become one body, and the upper plate 130 and the middle plate 120 are rotated through the first bolt 150 and the second bolt 160 .
  • the middle plate 120 With respect to the upper plate 130 has the same effect as sliding toward the base (300). Therefore, the relative positions of the upper outlet 102a and the lower outlet 101a can be adjusted, and the coating gap is determined accordingly. Unlike the prior art, this coating gap is easily adjusted through rotation of the first bolt 150 and the second bolt 160 . Therefore, it is possible to greatly improve the inconvenience of disassembling and adjusting the positions of the plate members 130 , 120 and 110 , and adjusting the coating gap.
  • the length of the upper plate 130 (horizontal distance from the rear surface 130c to the upper die lip 131 ) is illustrated as an example shorter than the lengths of the middle plate 120 and the lower plate 110 .
  • the upper plate 130 is stepped with respect to the middle plate 120 as shown in FIG. 3
  • the lower die lip 111 , the middle die lip 121 and the upper die lip 131 are positioned on the same straight line. can do
  • various films can be applied while the entire dual slot die coater 100 moves forward or backward with respect to the substrate 300 .
  • the upper die lip 131 moves forward toward the base 300 compared to the lower die 111 and the middle die lip 121 . can be located. Then, there is an effect that a step is generated from the front side of the plate member (110, 120, 130). That is, there is an effect that a step is formed between the upper discharge port 102a and the lower discharge port 101a.
  • the lower discharge port 101a and the upper discharge port 102a are disposed at positions spaced apart from each other in the horizontal direction.
  • the upper discharge port 102a There is no risk of the second coating liquid 60 discharged from flowing into the lower discharge port 101a, or the first coating liquid 50 discharged from the lower discharge port 101a flowing into the upper discharge port 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 upper plate 130 and the middle plate 120 are spaced apart from each other by using the first bolt 150 and the second bolt 160 .
  • the first bolt 150 and the second bolt 160 are simultaneously connected to one plate member, so that the first bolt 150 and the second bolt 160 are connected. It is characterized in that it is spaced apart from other plate members that are not.
  • the distance between the upper die lip 131 and the substrate 300, that is, the coating gap can be made to a desired degree, and the change can be easily adjusted. do. Since the middle plate 120 and the lower plate 110 are fixed to the block 140, the coating gap once determined is not easily changed during the process and is maintained.
  • the present invention even considering that the plate member 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 dual 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.
  • each active material slurry is dedicated to use various active material slurries by performing the process by adding or subtracting the rotation amount of the first bolt 150 and the second bolt 160 so as to have a step portion of a suitable height. Even if you do not have a dual slot die coater, you can use the dual slot die coater for general purposes. In addition, even when there is dispersion in the active material slurry, the level difference can be adjusted immediately, so that it is possible to quickly respond to such dispersion.
  • the dual 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 application is possible even under high-speed running or long-width application conditions. There is an advantage.
  • an example of controlling the upper plate 130 by connecting the first bolt 150 and the second bolt 160 to the upper plate 130 is given by moving forward or backward, but the first bolt 150 and The second bolt 160 may be connected to the middle plate 120 to move the middle plate 120 forward or backward.
  • the block 140 may be coupled to the lower plate 110 and/or the upper plate 130 , or may be integrated with the lower plate 110 and/or the upper plate 130 .
  • the first bolt 150 and the second bolt 160 may be connected to the lower plate 110 to move the lower plate 110 forward or backward.
  • the block 140 may be coupled to the middle plate 120 and/or the upper plate 130 or may be integral with the middle plate 120 and/or the upper plate 130 .
  • the rear surfaces 110c, 120c, 130c of the lower plate 110, the middle plate 120 and the upper plate 130 so that the discharge direction of the active material slurry is upward.
  • the first bolt 150 and the second bolt 160 are used to push or pull the upper plate 130 .
  • the vertical die configuration corresponds to a case in which the X direction, which is the direction in which the active material slurry is discharged in FIG. 3 , is placed to face the opposite direction of gravity.
  • the first bolt 150 that comes into contact with the upper plate 130 may be configured as a bolt having a greater tensile force than the second bolt 160 so as to better withstand the load of the upper plate 130 .
  • a material in which the tensile strength of the first bolt 150 is greater than that of the second bolt 160 may be selected.
  • the effective cross-sectional area of the first bolt 150 may be larger than the effective cross-sectional area of the second bolt 160 .
  • an appropriate coating gap range is determined.
  • the coating gap can be appropriately adjusted by pushing or pulling the top plate 130 using the first bolt 150 and the second bolt 160. there is. It is easy to control the coating gap, and it is possible to control the deviation of the coating gap in the width direction. Even considering that the die block is deformed by the pressure of the discharged active material slurry, it is possible to uniformly control the amount of coating and the resulting coating quality by maintaining a uniform ( ⁇ 2%) coating gap. Therefore, by using the dual slot die coater according to the present invention capable of creating a uniform coating gap, it is possible to obtain a coating product of uniform quality, particularly an electrode for a secondary battery.
  • FIGS. 6 and 7 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 first bolt 150 and the second bolt 160 are connected to the middle plate 120 as well as the upper plate 130 to provide an example in which forward and backward movements are possible.
  • the block 140 is divided into two and includes a first block 140a and a second block 140b.
  • the first block 140a extends from the middle plate 120 to the upper plate 130 and is particularly connected and fixed to the middle plate 120 .
  • the second block 140b extends from the lower plate 110 to the middle plate 120 and is particularly connected and fixed to the lower plate 110 .
  • the first bolt 150 and the second bolt 160 connected to the upper plate 130 pass through the first block 140a as described above, and the second bolt 150 and the second bolt 160 connected to the middle plate 120 pass through the second block 140b as described above.
  • the first bolt 150 and the second bolt 160 pass through.
  • only one plate member of the plate members 110, 120, 130 may be controlled through forward and backward movement, and as in this embodiment, among the plate members 110, 120, 130 Each of the two plate members may be independently controlled through forward and backward movement.
  • the length of the lower plate 110 is longer than the length of the middle plate 120 and the upper plate 130 .
  • the upper plate 130 and the middle plate 120 are stepped as shown in FIG. 6 with respect to the lower plate 110, the lower die lip 111, the middle die lip 121, and the upper die lip 131 are the same. It can be positioned on a straight line.
  • the upper die lip 131 may be positioned closest to the substrate 300 .
  • the middle plate 120 is made of one plate member. In the embodiment described below, since the middle plate 120 is composed of two plate members, the relative positions of the upper outlet 102a and the lower outlet 101a can be more easily and variably adjusted.
  • the middle plate 120 includes a middle upper plate 122 and a middle lower plate 124 , and the middle upper plate 122 .
  • the middle upper plate 122 is fixedly coupled to the upper plate 130 by bolts, etc.
  • the middle and lower plates 124 are fixedly coupled to each other by the lower plate 110 and bolts. Therefore, the upper middle plate 122 and the upper plate 130 move integrally, and the middle lower plate 124 and the lower plate 110 can move integrally.
  • the two outlets 101a and 102a may be spaced apart from each other in a horizontal direction to be disposed in front and rear.
  • the upper plate 130 and the middle upper plate 122 can be moved integrally through this. Then, the relative movement between the upper plate 130 and the lower plate 110 can be created.
  • the lower plate 110 and the lower middle plate 124 coupled thereto are left without moving, and the upper plate 130 is moved along the sliding surface to the rear opposite to the discharge direction of the coating solutions 50 and 60 .
  • a step may be formed between the lower discharge port 101a and the upper discharge port 102a by moving forward by a predetermined distance.
  • the sliding surface means an opposing surface of the middle upper plate 122 and the middle lower plate 124 .
  • the width (D) of the step formed in this way can be determined within the range of approximately several hundred micrometers to several millimeters, which are the physical properties of the first coating solution 50 and the second coating solution 60 formed on the substrate 300, It may be determined according to the viscosity or the desired thickness for each layer on the substrate 300 . For example, as the thickness of the coating layer to be formed on the substrate 300 increases, the width D of the step may increase.
  • the second coating solution 60 discharged from the upper outlet 102a is reduced to the lower outlet 101a. ) or the first coating liquid 50 discharged from the lower discharge port 101a is not likely to flow into the upper discharge port 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 dual slot die coater 100 ′ according to another embodiment of the present invention as described above, in a case in which the relative position between the lower outlet 101a and the upper outlet 102a needs to be changed, the lower plate 110 and/or It can be easily adjusted by sliding movement of the upper plate 130 , and since it is not necessary to disassemble and reassemble each plate member 110 , 120 , 130 , fairness can be greatly improved.
  • the fairness of dual slot coating can be improved by easily adjusting the positions of the upper and lower outlets by relatively moving the upper and lower plates according to the coating process conditions.

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Abstract

코팅 갭 조절이 용이하고 코팅 갭의 폭 방향 편차 제어를 할 수 있는 듀얼 슬롯 다이 코터를 제공한다. 본 발명의 듀얼 슬롯 다이 코터는 하판, 상기 하판의 상부에 배치되어 상기 하판과의 사이에 하부 슬롯을 형성하는 중판, 및 상기 중판의 상부에 배치되어 상기 중판과의 사이에 상부 슬롯을 형성하는 상판을 포함하는 판 부재; 상기 판 부재의 배면 쪽에 구비되는 것으로, 상기 판 부재와 분리되어 결합 가능한 블록 또는 상기 판 부재 중 적어도 어느 하나와 일체형인 블록; 상기 블록을 관통해 상기 판 부재 중 적어도 어느 하나의 판 부재를 상기 블록으로부터 밀어주기 위한 제1 볼트; 및 상기 블록을 관통해 상기 적어도 어느 하나의 판 부재를 상기 블록 쪽으로 당겨주기 위한 제2 볼트를 포함한다.

Description

듀얼 슬롯 다이 코터
본 발명은 2층 이상의 층을 습식으로 동시에 형성할 수 있는 듀얼 슬롯 다이 코터에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 코팅 갭(gap)의 폭 방향 편차 제어 수단을 가지는 듀얼 슬롯 다이 코터에 관한 것이다. 본 출원은 2020년 9월 28일자로 출원된 한국 특허출원번호 제10-2020-0126045호에 대한 우선권주장출원으로서, 해당 출원의 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.
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 듀얼 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 듀얼 슬롯 다이 코터는, 하판, 상기 하판의 상부에 배치되어 상기 하판과의 사이에 하부 슬롯을 형성하는 중판, 및 상기 중판의 상부에 배치되어 상기 중판과의 사이에 상부 슬롯을 형성하는 상판을 포함하는 판 부재; 상기 판 부재의 배면 쪽에 구비되는 것으로, 상기 판 부재와 분리되어 결합 가능한 블록 또는 상기 판 부재 중 적어도 어느 하나와 일체형인 블록; 상기 블록을 관통해 상기 판 부재 중 적어도 어느 하나의 판 부재를 상기 블록으로부터 밀어주기 위한 제1 볼트; 및 상기 블록을 관통해 상기 적어도 어느 하나의 판 부재를 상기 블록 쪽으로 당겨주기 위한 제2 볼트를 포함한다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 볼트와 제2 볼트는 상기 판 부재의 폭 방향으로 상기 판 부재의 후면에 각각 2개 이상 구비됨이 바람직하다.
상기 블록은 상기 하판에서부터 상기 상판까지 연장하고, 상기 블록에 의해 상기 중판과 하판이 고정되어 있으며 상기 제1 볼트는 상기 상판을 밀어주고 상기 제2 볼트는 상기 상판을 당겨줄 수 있다. 이 때, 상기 상판의 길이가 상기 중판 및 하판의 길이보다 짧을 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 블록은 상기 중판에서부터 상판까지 연장된 제1 블록과 상기 하판에서부터 중판까지 연장된 제2 블록을 포함하고, 상기 제1 블록에는 상기 상판을 밀어주는 제1 볼트와 상기 상판을 당겨주는 제2 볼트가 관통하며, 상기 제2 블록에는 상기 중판을 밀어주는 제1 볼트와 상기 중판을 당겨주는 제2 볼트가 관통할 수 있다.
여기서, 상기 제1 블록은 상기 중판에 고정되어 있고 상기 제2 블록은 상기 하판에 고정되어 있을 수 있다. 상기 하판의 길이가 상기 중판 및 상판의 길이보다 길 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 하판, 중판 및 상판은 각각 그 선단부를 형성하는 하부 다이립, 중간 다이립 및 상부 다이립을 구비하고, 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 듀얼 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 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 중판은 상하로 서로 대면 접촉하고 접촉면을 따라 슬라이딩되어 상대 이동 가능하게 마련되는 중상판과 중하판을 포함하고, 상기 중상판은 상기 상판에 고정 결합되고 상기 중하판은 상기 하판에 고정 결합될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 볼트는 볼트 다리가 상기 상판의 배면을 향하게 상기 블록과 체결되고, 상기 제1 볼트를 일 방향으로 회전시키면 상기 볼트 다리가 상기 상판 쪽으로 전진하며 상기 제1 볼트의 미는 힘에 의해 상기 상판이 전진하게 되어 상기 블록으로부터 이격되고, 상기 제1 볼트를 반대 방향으로 회전시키면 상기 제1 볼트가 후진하여 상기 볼트 다리와 상기 상판의 배면 사이가 이격되는 것일 수 있다.
상기 제2 볼트는 상기 블록 및 상판과 체결되고, 상기 제2 볼트를 일 방향으로 회전시키면 상기 상판이 상기 블록 쪽으로 당겨져 후진하는 것일 수 있다.
상기 제1 볼트는 회전시 상기 상판을 전진시킬 수 있고, 상기 제2 볼트를 이용하여 상기 상판을 후진시킬 때 필요한 이격을 확보해 줄 수 있으며, 상기 제2 볼트는 회전시 상기 상판을 후진시킬 수 있고, 상기 제1 볼트를 이용하여 상기 상판을 전진시킬 때 필요한 이격을 확보해 줄 수 있는 것일 수 있다.
상기 제1 볼트의 인장력이 상기 제2 볼트의 인장력보다 더 큰 것일 수 있다.
상기 듀얼 슬롯 다이 코터는 상기 활물질 슬러리를 토출하는 방향이 중력 반대 방향이 되도록 상기 하판, 중판 및 상판의 배면들을 바닥면으로 하는 수직 다이로 구성한 것일 수 있다.
상기 하판과 중판 사이에 개재되어 상기 하부 슬롯의 폭을 조절하는 제1 스페이서와, 상기 중판과 상판 사이에 개재되어 상기 상부 슬롯의 폭을 조절하는 제2 스페이서를 더 포함할 수 있다.
상기 하판은 제1 코팅액을 수용하고 상기 하부 슬롯과 연통하는 제1 매니폴드를 구비하고, 상기 중판은 제2 코팅액을 수용하고 상기 상부 슬롯과 연통하는 제2 매니폴드를 구비할 수 있다.
상기 하부 슬롯과 상기 상부 슬롯은 30도 내지 60도의 각도를 이룰 수 있다.
본 발명에 의하면, 제1 볼트는 판 부재를 밀어 전진시키고 제2 볼트는 판 부재를 당겨 후진시킨다. 그리고 제1 볼트는 제2 볼트가 판 부재를 후진시킬 때 필요한 이격을 확보해 줄 수 있다. 제2 볼트는 제1 볼트가 판 부재를 전진시킬 때 필요한 이격을 확보해 줄 수 있다. 따라서, 본 발명에 의하면, 얇은 두께를 가지기 때문에 구조적으로 취약할 수 밖에 없는 듀얼 슬롯 다이 코터의 판 부재를 일일이 분해 후 재조립하면서 코팅 갭을 조정할 필요가 없고, 제1 볼트 및 제2 볼트의 단순 조작에 의해 일정한 코팅 갭을 유지할 수가 있다.
본 발명에 따르면 토출되는 활물질 슬러리의 압력에 의해 판 부재가 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 듀얼 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 듀얼 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 제1 볼트와 제2 볼트를 듀얼 슬롯 다이 코터의 폭 방향으로 복수개 구비함으로써, 폭 방향으로도 코팅 갭의 편차가 없이 정밀한 제어가 가능해진다.
활물질 슬러리의 종류에 따라 적절한 코팅 갭의 범위가 정해져 있다. 본 발명에서는 그에 적합한 높이의 단차부를 가질 수 있도록 제1 볼트와 제2 볼트의 회전양을 가감해 공정을 수행함으로써, 다양한 활물질 슬러리를 사용하기 위해 각 활물질 슬러리를 전용으로 하는 듀얼 슬롯 다이 코터를 일일이 구비하지 않더라도 듀얼 슬롯 다이 코터를 범용으로 활용할 수 있다. 또한, 활물질 슬러리에 산포가 존재하는 경우라도 즉시 단차 조절을 할 수 있어 이러한 산포에 빠른 대응을 할 수가 있다.
이와 같이, 본 발명의 듀얼 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 듀얼 슬롯 다이 코터의 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 슬롯 다이 코터의 개략적인 분해 사시도이다.
도 5는 도 3에 도시한 듀얼 슬롯 다이 코터의 배면에서의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 듀얼 슬롯 다이 코터의 개략적인 단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 듀얼 슬롯 다이 코터의 개략적인 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 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 듀얼 슬롯 다이 코터는 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 듀얼 슬롯 다이 코터는 2종의 활물질 슬러리를 동시에 도포하거나 2종의 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 듀얼 슬롯 다이 코터의 개략적인 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 슬롯 다이 코터의 개략적인 분해 사시도이다. 도 5는 도 3에 도시한 듀얼 슬롯 다이 코터의 배면에서의 평면도이다.
본 발명에 따른 듀얼 슬롯 다이 코터(100)는 하부 슬롯(101)과 상부 슬롯(102)을 구비하고 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, 듀얼 슬롯 다이 코터(100)는 하판(110), 상기 하판(110)의 상부에 배치되는 중판(120), 상기 중판(120)의 상부에 배치되는 상판(130)을 포함을 포함하는 판 부재를 포함한다.
도 3에서, 듀얼 슬롯 다이 코터(100)는 코팅액인 활물질 슬러리를 토출하는 방향(X 방향)을 거의 수평으로 해 구비되어 있다(거의 : ± 5도).
중판(120)은 듀얼 슬롯 다이 코터(100)를 구성하는 판 부재 중 중간에 위치하는 다이 블록으로서, 하판(110)과 상판(130) 사이에 배치되어 이중 슬롯을 형성하기 위한 판 부재이다. 본 실시예의 중판(120)은 단면이 직각 삼각형이지만 이러한 형태로 반드시 이에 한정되어야 하는 것은 아니며 예컨대, 단면이 이등변 삼각형으로 마련될 수도 있다.
중판(120)이 상판(130)과 대면하고 있는 제1 면(120a)은 거의 수평으로 놓이고 상판(130)에서 제1 면(120a)과 마주보는 면(130b)의 반대면(130d, 즉, 듀얼 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 하판(110)이 중판(120)과 대면하고 있는 면(110b)의 반대면(110d, 즉 듀얼 슬롯 다이 코터(100)의 외주면 하면을 형성하는 면)도 거의 수평으로 놓이며, 이 면은 바닥면(110d, X-Z 평면)이 된다.
하판(110), 중판(120) 및 상판(130)에서 상기 활물질 슬러리를 토출하는 방향에 반대되는 면, 즉 배면들(110c, 120c, 130c)은 거의 수직(Y 방향)으로 놓여 있다.
가장 외측 판 부재인 하판(110)과 상판(130)에서 듀얼 슬롯 다이 코터(100)의 외주면을 형성하는 면 중 하판(110)의 바닥면(110d)과 상판(130)의 상면(130d)은 배면(110c, 130c)에 대해서 거의 수직이 되도록 제작된 것을 사용할 수 있다. 그리고 중판(120)의 제1 면(120a)은 배면(120c)에 대해서 거의 수직이 되도록 제작된 것을 사용할 수 있다. 이러한 판 부재(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, 하판(110), 중판(120) 및 상판(130)이 조합된 상태는 전체적으로 대략 직육면체 형태를 가지며, 코팅액이 토출되는 전방부만 기재(300)를 향하여 비스듬한 형태를 가지게 된다(상판(130)의 면(130a), 하판(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.
하판(110), 중판(120) 및 상판(130)이 반드시 위에서 예로 든 형태로 한정되어야 하는 것은 아니며, 예컨대, 활물질 슬러리를 토출하는 방향을 위로 하고 배면들(110c, 120c, 130c)을 바닥면으로 하는 수직 다이로 구성할 수도 있다.
판 부재(110, 120, 130)는 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.
하판(110)은 듀얼 슬롯 다이 코터(100)를 구성하는 판 부재 중 가장 하부에 위치하는 판 부재로서, 중판(120)과 마주보는 면(110b)이 바닥면(110d)에 대해 대략 30도 내지 60도의 각도를 이루도록 경사진 형태를 갖는다.
하부 슬롯(101)은 하판(110)과 중판(120)이 서로 대면하는 곳 사이에 형성될 수 있다. 이를테면, 하판(110)과 중판(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, 하판(110)과 중판(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 하판(110)의 선단부와 중판(120)의 선단부 사이에만 형성된다. 하판(110)의 선단부와 중판(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, 하판(110)과 중판(120) 사이의 틈새로 제1 코팅액(50)이 누출되지 않도록 하는 가스켓(gasket)으로서의 기능을 겸하므로 밀봉성을 갖는 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
하판(110)은 중판(120)과 마주보는 면(110b)에 소정의 깊이를 가지며 하부 슬롯(101)과 연통하는 제1 매니폴드(112)를 구비한다. 제1 매니폴드(112)는 하판(110)이 중판(120)과 대면하고 있는 면(110b)에서부터 상기 면(110b)의 대향면인 반대면(110d)을 향하여 마련된 공간이다. 이러한 제1 매니폴드(112)는 외부에 구비된 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.
상판(130)은 바닥면에 대해 수평한 중판(120)의 상면인 제1 면(120a)에 대면하게 배치된다. 상부 슬롯(102)은 이같이 중판(120)과 상판(130)이 대면하는 곳 사이에 형성된다.
전술한 하부 슬롯(101)과 마찬가지로, 중판(120)과 상판(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, 중판(120)과 상판(130) 각각의 대향면의 테두리 영역 중 일 측을 제외한 나머지 부분에만 개재된다. 마찬가지로 상부 슬롯(102)의 전방을 제외한 둘레 방향은 막히게 되고 중판(120)의 선단부와 상판(130)의 선단부 사이에만 상부 토출구(102a)가 형성된다. 상판(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, 중판(120)은 상판(130)과 마주보는 면인 제1 면(120a)에 소정의 깊이를 가지며 상부 슬롯(102)과 연통하는 제2 매니폴드(132)를 구비한다. 중판(120)은 상기 제1 면(120a)의 대향면인 제2 면(120b)을 가지고 있다. 제2 면(120b)은 중판(120)이 하판(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 구비된 제2 코팅액 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 30도 내지 60도의 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, 중판(120)이 상판(130)과 대면하고 있는 제1 면(120a)과 중판(120)이 하판(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 중판(120)이 너무 얇아져 변형 및 비틀림에 매우 취약하게 된다.
이러한 구성을 갖는 듀얼 슬롯 다이 코터(100)에 의하면, 회전 가능하게 마련되는 코팅 롤(200)을 듀얼 슬롯 다이 코터(100)의 전방에 배치하고, 코팅 롤(200)을 회전시킴으로써 코팅될 기재(300)를 주행시키면서, 하부 슬롯(101) 및 상부 슬롯(102) 중 적어도 어느 하나를 통해 활물질 슬러리를 압출해 도포할 수가 있다. 하부 슬롯(101) 및 상부 슬롯(102)을 동시에 이용하는 경우 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 판 부재(110, 120, 130)의 배면들(110c, 120c, 130c)에는 판 부재(110, 120, 130)와 분리되어 결합 가능하거나 판 부재(110, 120, 130) 중 적어도 어느 하나와 일체형인 블록(140)을 포함한다. 본 실시예에서 블록(140)은 하판(110)에서부터 상판(130)까지 연장하고, 블록(140)에 의해 중판(120)과 하판(110)이 고정되어 있으며, 상판(130)의 길이가 중판(120) 및 하판(110)의 길이보다 짧다.
블록(140)은 대략 직육면체의 판상 구조를 가진다. 이러한 단순한 블록 형상의 가공은 번거롭지도 않고, 정밀한 가공이 가능하다. 또한, 이렇게 하면 판 부재(110, 120, 130)와 마찬가지로 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, 하판(110), 중판(120) 및 상판(130)이 조합된 상태에서 이러한 블록(140)을 연결할 때에 대면하는 부분들이 높은 면 접촉도를 가지고 서로 지지될 수 있기 때문에 체결 고정 및 유지가 매우 우수하다.
제1 볼트(150)는 블록(140)을 관통해 볼트 다리가 상판(130)의 배면(130c)을 향하고 있다. 제1 볼트(150)는 블록(140)과 체결될 수 있다. 이를 위해 블록(140) 내부에 나사선이 형성되어 있을 수 있다. 제1 볼트(150)는 상판(130)을 블록(140)으로부터 밀어주기 위한 것이다. 제1 볼트(150)는 고강도의 볼트일 수 있다. 그러므로 열처리한 평와셔를 넣거나 제1 볼트(150)로 플랜지붙이 볼트를 사용할 수 있다. 제1 볼트(150)의 선단은 플랫 포인트 또는 오목끝 또는 노즈 붙이일 수 있다. 제1 볼트(150)는 상판(130)과 직접적으로 연결되지는 않을 수 있다. 제1 볼트(150)를 일 방향으로 회전시키면, 예를 들어 조이면, 볼트 다리가 상판(130) 쪽으로 전진한다. 볼트 다리가 상판(130)의 배면(130c)에 닿은 후에도 계속하여 제1 볼트(150)를 상기 일 방향으로 회전시키면 미는 힘에 의해 상판(130)이 전진하게 되어 블록(140)으로부터 이격된다. 이러한 제1 볼트(150)를 반대 방향으로 회전시키면, 예를 들어 풀면, 상판(130)은 그 위치에 그대로 두고 제1 볼트(150)만 후진하여 볼트 다리와 상판(130)의 배면(130c) 사이가 이격된다.
제2 볼트(160)는 블록(140)을 관통해 상판130)의 배면(130c)에 연결되어 있다. 제2 볼트(160)는 블록(140)과 체결될 수 있다. 이를 위해 블록(140) 내부에 나사선이 형성되어 있을 수 있다. 제1 볼트(150)와 제2 볼트(160)는 서로 평행하다. 제2 볼트(160)는 상판(130)을 블록(140) 쪽으로 당겨주기 위한 것이다. 제2 볼트(160)는 상판(130)과 직접 혹은 간접으로라도 연결되어 제2 볼트(160)와 상판(130)은 전진 및 후진을 같이 한다. 도시한 예에서는 상판(130) 내측으로 나사선을 형성하여 여기에 제2 볼트(160)를 체결함으로써 제2 볼트(160)와 상판(130)이 연결되어 있다. 상판(130)과의 연결을 고려하여, 제2 볼트(160)는 제1 볼트(150)보다 길이가 긴 것을 사용할 수 있다. 제2 볼트(160)를 일 방향으로 회전시키면, 다시 말해 조이면, 여기에 연결된 상판(130)이 블록(140) 쪽으로 당겨져 후진한다.
제1 볼트(150)와 제2 볼트(160)는 상판(130)의 폭 방향으로 상판(130)의 후면(130c)에 각각 2개 이상 구비됨이 바람직하다. 그러면 폭 방향으로 상판(130)의 전진 및 후진이 편차없이 이루어질 수 있고 코팅 갭의 폭 방향 편차 제어를 할 수 있다.
구체적으로, 제1 볼트(150)와 제2 볼트(160)를 이용해 상판(130)의 위치를 조정하여 코팅 갭을 조정하는 방법은 다음과 같다.
상판(130)을 전진시키고자 할 때, 먼저 제2 볼트(160)를 풀어준다. 이로써, 제2 볼트(160)는 제1 볼트(150)를 이용하여 상판(130)을 전진시킬 때 필요한 이격을 확보해 줄 수 있다. 다음으로, 제1 볼트(150)를 조여 상판(130)을 전진시킨다. 즉, 밀어준다. 원하는 위치로 조정이 완료되면, 제2 볼트(160)를 조여준다. 위치 조정된 상판(130)을 고정하는 목적이다.
반대로, 상판(130)을 후진시키고자 할 때, 먼저 제1 볼트(150)를 풀어준다. 이로써, 제1 볼트(150)는 제2 볼트(160)를 이용하여 제2 볼트(160)에 연결된 상판(130)을 후진시킬 때 필요한 이격을 확보해 줄 수 있다. 제2 볼트(160)를 조여 상판(130)을 후진시킨다. 즉, 당긴다. 원하는 위치로 조정이 완료되면, 제1 볼트(150)를 조여준다. 위치 조정된 상판(130)을 고정하는 목적이다.
이상 설명한 바와 같이, 제1 볼트(150)는 회전시 상판(130)을 전진시킬 수 있다. 제2 볼트(160)는 회전시 제2 볼트(160)에 연결된 상판(130)을 후진시킬 수 있다. 제1 볼트(150)는 제2 볼트(160)를 이용하여 제2 볼트(160)에 연결된 상판(130)을 후진시킬 때 필요한 이격을 확보해 줄 수 있다. 제2 볼트(160)는 제1 볼트(150)를 이용하여 상판(130)을 전진시킬 때 필요한 이격을 확보해 줄 수 있다.
따라서, 제1 볼트(150)와 제2 볼트(160)를 이용하면 블록(140)과 고정되어 있는 중판(120)의 배면(120c), 하판(110)의 배면(110c) 대비해서 상판(130)의 배면(130c)을 블록(140)으로부터 전진시켜 배면들(110c, 120c, 130c)간 단차를 형성할 수가 있게 된다.
단차의 크기는 제1 볼트(150)와 제2 볼트(160)의 회전을 이용해 조절될 수 있다. 이러한 단차는 상판(130)의 선단부인 상부 다이립(131)과 중판(120)의 선단부인 중간 다이립(121)의 위치를 결정하므로, 코팅 갭에 영향을 준다. 따라서 단차의 크기 조절을 통해 코팅 갭이 조절된다.
제1 볼트(150)와 제2 볼트(160)의 피치가 작은 것이면 회전시 움직이는 거리가 작다. 제1 볼트(150)와 제2 볼트(160)의 피치가 큰 것이면 회전시 움직이는 거리가 크다. 제1 볼트(150)와 제2 볼트(160)는 서로 피치가 동일한 것을 사용해도 되고 다른 것을 사용해도 된다. 피치는 인접한 나사산 사이의 간격이다.
제1 볼트(150)와 제2 볼트(160)는 필요 강도(인장강도)에 따라 규정되어 있는 기계적 성질에 맞추어 선정할 수 있다. 강도는 재질에 따라 달라지며, 예를 들어 SUS304 재질로 하여 700 N/mm2의 인장강도를 가지도록 할 수 있다. 내식성 등을 더 고려하여 특성에 알맞은 재료를 지정하여 선정할 수도 있다.
제1 볼트(150)와 제2 볼트(160)는 해당 체결 위치에 필요한 볼트 인장력에 따라 적절한 규격을 채택할 수 있다. 볼트 인장력은 볼트의 인장강도에 볼트의 유효단면적을 곱한 값이고, 볼트의 유효단면적은 나사산의 모양에 따라 달라진다(나사산과 나사산 사이에 형성된 골 부분에서의 지름인 나사 내경, 나사산 부분에서의 지름인 나사 외경, 그 사이값에 해당하는 유효지름이 모두 고려되며 당업자가 계산할 수 있음). 본 발명의 실시예에서 제1 볼트(150)와 제2 볼트(160)는 예를 들어 M5~M12 규격을 사용할 수 있다.
이러한 블록(140)의 구성에 따라 하판(110)과 중판(120)이 고정되어 서로 일체가 되고, 제1 볼트(150) 및 제2 볼트(160) 회전을 통해 상판(130)과 중판(120) 사이의 계면, 즉 중판(120)이 상판(130)과 대면하고 있는 제1 면(120a)과 상판(130)에서 제1 면(120a)과 마주보는 면(130b)에서는 중판(120)에 대하여 상판(130)이 기재(300) 쪽으로 슬라이딩된 것과 같은 효과를 가지게 된다. 그러므로 상부 토출구(102a)와 하부 토출구(101a)의 상대적인 위치가 조정이 될 수 있고 이에 따른 코팅 갭이 결정되게 된다. 종래와 달리 이 코팅 갭은 제1 볼트(150) 및 제2 볼트(160) 회전을 통해 쉽게 조절이 된다. 그러므로 판 부재(130, 120, 110)를 일일이 해체하고 위치 조정해가며 코팅 갭을 조정하는 번거로움을 크게 개선할 수 있다.
본 실시예에서 상판(130)의 길이(배면(130c)에서 상부 다이립(131)까지의 수평 거리)는 중판(120) 및 하판(110)의 길이보다 짧은 것을 예로 들어 도시하였다. 이러한 상태에서 상판(130)을 중판(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 듀얼 슬롯 다이 코터(100) 전체를 기재(300)에 대하여 전진 또는 후진해 가면서 다양한 막 도포를 할 수가 있다.
만약 상판(130)의 길이가 중판(120) 및 하판(110)의 길이와 동일하다면 상부 다이립(131)은 하부 다이립(111) 및 중간 다이립(121)에 비하여 기재(300) 쪽으로 전진하여 위치할 수 있다. 그러면 판 부재(110, 120, 130)의 전면 쪽에서 단차가 발생하는 효과가 있다. 즉, 상부 토출구(102a)와 하부 토출구(101a) 사이에 단차가 형성되는 효과가 있다.
이렇게 하부 토출구(101a)와 상부 토출구(102a) 사이에 단차를 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.
이상 설명한 본 실시예에 의하면, 제1 볼트(150) 및 제2 볼트(160)를 이용하여 상판(130)과 중판(120)을 서로 이격시키는 기능을 가진다. 이처럼, 본 발명의 슬롯 다이 코터(100)는 제1 볼트(150) 및 제2 볼트(160)가 하나의 판 부재에 동시에 연결이 되어 제1 볼트(150) 및 제2 볼트(160)가 연결되어 있지 않은 다른 판 부재와 이격시키는 것이 특징이다.
이러한 실시예에 따르면, 상부 다이립(131)과 기재(300) 사이의 거리, 즉 코팅 갭을 원하는 정도로 만들 수 있고 변경이 용이하게 조절할 수 있으며 공정 중 혹시 틀어지더라도 바로 조정하여 항상 유지할 수가 있게 된다. 중판(120)과 하판(110)은 블록(140)에 고정이 되어 있으므로 한 번 정해진 코팅 갭은 공정 중에 변화가 잘 발생하지 않고 유지된다.
따라서, 얇은 두께를 가지기 때문에 구조적으로 취약할 수 밖에 없는 판 부재(130, 120, 110)를 일일이 분해 후 재조립하면서 코팅 갭을 조정할 필요가 없고, 제1 볼트(150) 및 제2 볼트(160)의 단순 조작에 의해 늘 일정한 코팅 갭을 유지할 수가 있다.
본 발명에 따르면 토출되는 활물질 슬러리의 압력에 의해 판 부재가 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 듀얼 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 듀얼 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 제1 볼트(150)와 제2 볼트(160)를 듀얼 슬롯 다이 코터(100)의 폭 방향으로 복수개 구비함으로써, 폭 방향으로도 코팅 갭의 편차가 없이 정밀한 제어가 가능해진다.
활물질 슬러리의 종류에 따라 적절한 코팅 갭의 범위가 정해져 있다. 본 발명에서는 그에 적합한 높이의 단차부를 가질 수 있도록 제1 볼트(150)와 제2 볼트(160)의 회전양을 가감해 공정을 수행함으로써, 다양한 활물질 슬러리를 사용하기 위해 각 활물질 슬러리를 전용으로 하는 듀얼 슬롯 다이 코터를 일일이 구비하지 않더라도 듀얼 슬롯 다이 코터를 범용으로 활용할 수 있다. 또한, 활물질 슬러리에 산포가 존재하는 경우라도 즉시 단차 조절을 할 수 있어 이러한 산포에 빠른 대응을 할 수가 있다.
이와 같이, 본 발명의 듀얼 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.
또한, 상기 실시예에서는 상판(130)에 제1 볼트(150)와 제2 볼트(160)를 연결하여 상판(130)을 전진 또는 후진시켜 제어하는 예를 들었으나, 제1 볼트(150)와 제2 볼트(160)는 중판(120)에 연결되어 중판(120)을 전진시키거나 후진시킬 수 있다. 이 때 블록(140)은 하판(110) 및/또는 상판(130)에 결합된 것이거나 하판(110) 및/또는 상판(130)과 일체형인 것일 수 있다. 마찬가지로, 제1 볼트(150)와 제2 볼트(160)는 하판(110)에 연결되어 하판(110)을 전진시키거나 후진시킬 수 있다. 이 때 블록(140)은 중판(120) 및/또는 상판(130)에 결합된 것이거나 중판(120) 및/또는 상판(130)과 일체형인 것일 수 있다.
한편, 도 3에 도시한 듀얼 슬롯 다이 코터(100)에서 활물질 슬러리를 토출하는 방향을 위로 하도록, 하판(110), 중판(120) 및 상판(130)의 배면들(110c, 120c, 130c)을 바닥면으로 하는 수직 다이로 구성하는 경우에도, 제1 볼트(150)와 제2 볼트(160)는 상판(130)을 밀거나 당기는 데에 이용된다. 수직 다이 구성은 도 3에서 활물질 슬러리를 토출하는 방향인 X 방향이 중력 반대 방향을 향하도록 놓이는 경우에 해당한다.
이 때, 상판(130)에 닿게 되는 제1 볼트(150)는 상판(130)의 하중을 보다 잘 버틸 수 있도록, 제2 볼트(160)에 비해 인장력이 더 큰 볼트로 구성할 수 있다. 예를 들어, 제1 볼트(150)의 인장강도가 제2 볼트(160)의 인장강도보다 더 큰 재질로 선택할 수 있다. 아니면 제1 볼트(150)의 유효단면적을 제2 볼트(160)의 유효단면적보다 더 크게 할 수 있다.
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.
도 3에 도시한 듀얼 슬롯 다이 코터(100)를 수직 다이로 구성하는 경우에, 제1 볼트(150)와 제2 볼트(160)를 이용해 상판(130)을 밀거나 당겨 코팅 갭을 적절히 조절할 수가 있다. 코팅 갭 조절이 용이하고 코팅 갭의 폭 방향 편차 제어를 할 수 있다. 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 만들어낼 수 있는 본 발명에 따른 듀얼 슬롯 다이 코터를 이용하여 균일한 품질의 코팅품, 특히 이차전지용 전극을 얻을 수 있다.
이어서 도 6 및 도 7을 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 6에 도시한 듀얼 슬롯 다이 코터에서는 상판(130)뿐 아니라 중판(120)에도 제1 볼트(150)와 제2 볼트(160)가 연결되어 전진 및 후진 가능한 예를 들고 있다. 여기에서 상판(130)과 중판(120)의 별도 제어를 위해 블록(140)은 두 개로 분리되어 제1 블록(140a)과 제2 블록(140b)으로 되어 있다.
제1 블록(140a)은 중판(120)에서부터 상판(130)까지 연장되어 있고 특히 중판(120)에 연결 고정되어 있다. 제2 블록(140b)은 하판(110)에서부터 중판(120)까지 연장되어 있고 특히 하판(110)에 연결 고정되어 있다.
제1 블록(140a)에는 앞서 설명한 바와 같이 상판(130)에 연결되는 제1 볼트(150)와 제2 볼트(160)가 관통하며, 제2 블록(140b)에는 중판(120)에 연결되는 제1 볼트(150)와 제2 볼트(160)가 관통한다. 앞의 실시예에서와 같이 판 부재(110, 120, 130) 중 어느 하나의 판 부재만이 전진과 후진을 통해 제어될 수도 있고, 본 실시예에서와 같이 판 부재(110, 120, 130) 중 두 개의 판 부재가 각각 독립적으로 전진과 후진을 통해 제어될 수도 있는 것이다.
본 실시예에서는 하판(110)의 길이가 중판(120) 및 상판(130)의 길이보다 길다. 이러한 상태에서 상판(130)과 중판(120)을 하판(110)에 대해 도 6과 같이 단차를 주게 되면, 하부 다이립(111), 중간 다이립(121) 및 상부 다이립(131)을 동일 직선 상에 위치하도록 할 수가 있다. 물론 상부 다이립(131)이 가장 기재(300)에 가깝게 위치하도록 할 수도 있다.
전술한 실시예는 중판(120)이 하나의 판 부재로 이루어져 있다. 다음에 설명하는 실시예에서는 중판(120)이 두 개의 판 부재로 이루어져 있어 상부 토출구(102a)와 하부 토출구(101a)의 상대적인 위치를 더욱 용이하게 가변적으로 조정할 수 있다.
이를 위해, 도 7에 나타낸 본 발명의 다른 실시예에 따른 듀얼 슬롯 다이 코터(100')는, 중판(120)이 중상판(122)과 중하판(124)을 포함하며, 상기 중상판(122)과 중하판(124)은 상하로 서로 대면 접촉하되 접촉면을 따라 슬라이딩되어 상대 이동 가능하게 마련된다. 그리고 중상판(122)은 상판(130)과 볼트 결합 등에 의해 상호 간 고정 결합되고 중하판(124)은 하판(110)과 볼트 결합 등에 의해 상호 간 고정 결합된다. 따라서 중상판(122)과 상판(130)이 일체형으로 움직이고, 중하판(124)과 하판(110)이 일체형으로 움직일 수 있다.
이러한 듀얼 슬롯 다이 코터(100')는, 필요에 따라 두 개의 토출구(101a, 102a)를 수평 방향을 따라 서로 이격되어 전후로 배치시킬 수 있다. 제1 볼트(150)와 제2 볼트(160)를 상판(130)에만 연결시키면 이를 통해 상판(130)과 중상판(122)을 일체형으로 움직일 수가 있다. 그러면 상판(130)과 하판(110) 사이의 상대적인 이동을 만들어낼 수 있다.
예를 들어, 상기 하판(110) 및 여기에 결합된 중하판(124)은 움직이지 않고 그대로 둔 상태로, 상판(130)을 슬라이딩 면을 따라 코팅액(50, 60)의 토출 방향과 반대인 후방 또는 전방으로 일정 거리만큼 이동시켜 하부 토출구(101a)와 상부 토출구(102a) 사이에 단차를 형성할 수 있다. 여기서, 슬라이딩 면이라 함은, 중상판(122)과 중하판(124)의 대향면을 의미한다.
이와 같이 형성된 단차의 폭(D)은 대략 수백 마이크로미터 내지 수 밀리미터의 범위 내에서 결정될 수 있으며, 이는 기재(300)상에 형성되는 제1 코팅액(50)과 제2 코팅액(60)의 물성, 점성 또는 기재(300) 상에 소망하는 층별 두께에 따라 결정될 수 있다. 예컨대 기재(300)상에 형성될 코팅층의 두께가 두꺼울수록 단차의 폭(D)은 그 수치가 커질 수 있다.
또한, 이와 같이, 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 같은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 듀얼 슬롯 다이 코터(100')는, 하부 토출구(101a)와 상부 토출구(102a) 간의 상대적인 위치에 변경이 필요한 경우에 있어서, 하판(110) 및/또는 상판(130)의 슬라이딩 이동에 의해 간단하게 조정이 가능하며, 각각의 판 부재(110, 120, 130)를 분해 및 재조립할 필요가 없게 되어 공정성이 크게 향상될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 다른 측면에 의하면, 코팅 공정 조건에 맞추어 상판과 하판을 상대 이동시켜 상부 토출구와 하부 토출구의 위치를 용이하게 조정함으로써 듀얼 슬롯 코팅의 공정성을 향상시킬 수 있다.
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.

Claims (14)

  1. 하판, 상기 하판의 상부에 배치되어 상기 하판과의 사이에 하부 슬롯을 형성하는 중판, 및 상기 중판의 상부에 배치되어 상기 중판과의 사이에 상부 슬롯을 형성하는 상판을 포함하는 판 부재;
    상기 판 부재의 배면 쪽에 구비되는 것으로, 상기 판 부재와 분리되어 결합 가능한 블록 또는 상기 판 부재 중 적어도 어느 하나와 일체형인 블록;
    상기 블록을 관통해 상기 판 부재 중 적어도 어느 하나의 판 부재를 상기 블록으로부터 밀어주기 위한 제1 볼트; 및
    상기 블록을 관통해 상기 적어도 어느 하나의 판 부재를 상기 블록 쪽으로 당겨주기 위한 제2 볼트를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 슬롯 다이 코터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 볼트와 제2 볼트는 상기 판 부재의 폭 방향으로 상기 판 부재의 후면에 각각 2개 이상 구비되는 것을 특징으로 하는 듀얼 슬롯 다이 코터.
  3. 제1항에 있어서, 상기 블록은 상기 하판에서부터 상기 상판까지 연장하고, 상기 블록에 의해 상기 중판과 하판이 고정되어 있으며 상기 제1 볼트는 상기 상판을 밀어주고 상기 제2 볼트는 상기 상판을 당겨주는 것을 특징으로 하는 듀얼 슬롯 다이 코터.
  4. 제3항에 있어서, 상기 상판의 길이가 상기 중판 및 하판의 길이보다 짧은 것을 특징으로 하는 듀얼 슬롯 다이 코터.
  5. 제1항에 있어서, 상기 블록은 상기 중판에서부터 상판까지 연장된 제1 블록과 상기 하판에서부터 중판까지 연장된 제2 블록을 포함하고, 상기 제1 블록에는 상기 상판을 밀어주는 제1 볼트와 상기 상판을 당겨주는 제2 볼트가 관통하며, 상기 제2 블록에는 상기 중판을 밀어주는 제1 볼트와 상기 중판을 당겨주는 제2 볼트가 관통하는 것을 특징으로 하는 듀얼 슬롯 다이 코터.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1 블록은 상기 중판에 고정되어 있고 상기 제2 블록은 상기 하판에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 듀얼 슬롯 다이 코터.
  7. 제5항에 있어서, 상기 하판의 길이가 상기 중판 및 상판의 길이보다 긴 것을 특징으로 하는 듀얼 슬롯 다이 코터.
  8. 제1항에 있어서, 상기 하판, 중판 및 상판은 각각 그 선단부를 형성하는 하부 다이립, 중간 다이립 및 상부 다이립을 구비하고, 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 듀얼 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 것을 특징으로 하는 듀얼 슬롯 다이 코터.
  9. 제1항에 있어서, 상기 중판은 상하로 서로 대면 접촉하고 접촉면을 따라 슬라이딩되어 상대 이동 가능하게 마련되는 중상판과 중하판을 포함하고,
    상기 중상판은 상기 상판에 고정 결합되고 상기 중하판은 상기 하판에 고정 결합되는 것을 특징으로 하는 듀얼 슬롯 다이 코터.
  10. 제1항에 있어서, 상기 제1 볼트는 볼트 다리가 상기 상판의 배면을 향하게 상기 블록과 체결되고, 상기 제1 볼트를 일 방향으로 회전시키면 상기 볼트 다리가 상기 상판 쪽으로 전진하며 상기 제1 볼트의 미는 힘에 의해 상기 상판이 전진하게 되어 상기 블록으로부터 이격되고, 상기 제1 볼트를 반대 방향으로 회전시키면 상기 제1 볼트가 후진하여 상기 볼트 다리와 상기 상판의 배면 사이가 이격되는 것을 특징으로 하는 듀얼 슬롯 다이 코터.
  11. 제1항에 있어서, 상기 제2 볼트는 상기 블록 및 상판과 체결되고, 상기 제2 볼트를 일 방향으로 회전시키면 상기 상판이 상기 블록 쪽으로 당겨져 후진하는 것을 특징으로 하는 듀얼 슬롯 다이 코터.
  12. 제1항에 있어서, 상기 제1 볼트는 회전시 상기 상판을 전진시킬 수 있고, 상기 제2 볼트를 이용하여 상기 상판을 후진시킬 때 필요한 이격을 확보해 줄 수 있으며, 상기 제2 볼트는 회전시 상기 상판을 후진시킬 수 있고, 상기 제1 볼트를 이용하여 상기 상판을 전진시킬 때 필요한 이격을 확보해 줄 수 있는 것을 특징으로 하는 듀얼 슬롯 다이 코터.
  13. 제1항에 있어서, 상기 제1 볼트의 인장력이 상기 제2 볼트의 인장력보다 더 큰 것을 특징으로 하는 듀얼 슬롯 다이 코터.
  14. 제1항에 있어서, 상기 하판, 중판 및 상판은 각각 그 선단부를 형성하는 하부 다이립, 중간 다이립 및 상부 다이립을 구비하고, 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 듀얼 슬롯 다이 코터는 연속적으로 주행하는 기재 표면에 상기 하부 슬롯 및 상부 슬롯 중 적어도 어느 하나를 통해 활물질 슬러리를 압출해 도포하는 것이며,
    상기 활물질 슬러리를 토출하는 방향이 중력 반대 방향이 되도록 상기 하판, 중판 및 상판의 배면들을 바닥면으로 하는 수직 다이로 구성한 것을 특징으로 하는 듀얼 슬롯 다이 코터.
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