WO2024085521A1 - 전극용 슬러리 공급량 제어 방법 및 장치 - Google Patents

전극용 슬러리 공급량 제어 방법 및 장치 Download PDF

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WO2024085521A1
WO2024085521A1 PCT/KR2023/015564 KR2023015564W WO2024085521A1 WO 2024085521 A1 WO2024085521 A1 WO 2024085521A1 KR 2023015564 W KR2023015564 W KR 2023015564W WO 2024085521 A1 WO2024085521 A1 WO 2024085521A1
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tank
slurry
supply amount
supply
controlling
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손원호
손준호
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주식회사 엘지에너지솔루션
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    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
    • B05C11/10—Storage, supply or control of liquid or other fluent material; Recovery of excess liquid or other fluent material
    • 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
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a method for controlling the supply amount of electrode slurry and a device for the same. More specifically, in order to prevent oversupply of electrode slurry and minimize temperature changes in the supplied electrode slurry, the electrode slurry supplied between tanks is controlled. It relates to a method and device for controlling supply amount.
  • Secondary batteries which can be repeatedly charged and discharged, are used in various electronic devices. Meanwhile, as the types and shapes of electronic devices become more diverse, the shapes of secondary batteries mounted on electronic devices are also becoming more diverse. Recently, lithium ion secondary batteries using lithium have been widely used as secondary batteries.
  • a negative electrode coated with a negative electrode active material a positive electrode coated with a positive electrode active material, and a separator disposed between the negative electrode and the positive electrode are required.
  • a mixture of electrode active materials, conductive agents, and binders, called slurry is often required.
  • a mixing process for mixing raw materials is required, as well as coating, drying, roll pressing, taping, and slitting. It goes through processes.
  • the mixing process which mixes raw materials such as electrode active materials, conductive agents, and binders to create a uniform slurry, mixing heat is generated and the temperature of the slurry gradually rises.
  • the slurry passes through several tanks and coolant is used. This involves adjusting the slurry temperature to the desired temperature.
  • the slurry formed in the mixer is transferred through a storage tank, a transfer tank, etc., and finally to a supply tank that supplies the slurry to the coating roll.
  • the temperature of the slurry affects coating quality, loading deviation, etc. during the coating process, controlling it to an appropriate level is very important to ensure consistent quality of the electrode.
  • it is common to rotate an impeller inside the tank and supply cooling water to the tank wall to transfer heat to the outside.
  • the temperature of the supplied coolant is adjusted to adjust the slurry temperature to the target temperature.
  • a temperature control method using PID control (Proportional Integral Derivative Control) or a proportional control method using the difference between the target temperature and the current temperature can be used. .
  • Electrode coating is done continuously, but slurry mixing is done in batches, so the temperature of the transported slurry has a profile that periodically fluctuates. At this time, in the case of sections where the temperature changes rapidly, if proportional control type temperature control is used, the time taken to stabilize the slurry to the target temperature may be excessively long. In this case, it may affect the yield of products with desired physical properties and may cause a decrease in production because it causes partial interruption of the process to stabilize the temperature of the slurry.
  • slurry supply is started at a level lower than the target level (e.g., 40%), and then the slurry supply is started again.
  • the level e.g. 41%) is reached, the slurry supply from the transfer tank is stopped.
  • the slurry supply is stopped at the target level, the slurry is oversupplied compared to the desired target level.
  • the supply tank continues to supply slurry while the slurry is being transferred from the transfer tank due to the length of the pipe between the supply tank and the transfer tank. Since the slurry is supplied through a coating roll, the level of the supply tank is further lowered. Therefore, as in the case of the comparative example shown in FIG. 5, the disturbance increases.
  • the target level e.g. 40%
  • the problem to be solved by the present invention is to improve the conventional electrode slurry supply method to prevent oversupply of the slurry, while minimizing temperature changes in the slurry to improve manufacturing efficiency and product quality.
  • a method of controlling the supply amount of slurry for electrodes includes: supplying the slurry from a first tank to a coater; When the storage amount of the slurry in the first tank decreases and the level of the first tank reaches a first predetermined level, the slurry is transferred from the second tank connected to the first tank to the first tank for a predetermined time. supplying step; and automatically stopping the supply of the slurry from the second tank to the first tank after the predetermined time has elapsed.
  • the step of supplying the slurry from the second tank to the first tank again for the predetermined time may be further included.
  • the first predetermined level may be a target level of the storage amount of the slurry in the first tank.
  • the slurry from the second tank to the first tank may further include stopping the supply of slurry, and the second predetermined level may be lower than an upper limit level of the storage amount of the slurry in the first tank.
  • the level of the first tank may be the height or volume of the first tank.
  • the holding capacity of the slurry in the first tank may be smaller than the holding capacity of the slurry in the second tank.
  • a method of controlling the supply amount of slurry for electrodes includes: measuring the temperature of the first tank; And further comprising measuring the temperature of the second tank, and controlling the supply amount of the slurry from the second tank to the first tank according to the temperature of the first tank and the temperature of the second tank. may include.
  • the step of controlling the supply amount of the slurry from the second tank to the first tank includes: the temperature of the first tank corresponds to a predetermined normal temperature range and the temperature of the second tank corresponds to the predetermined normal temperature range. If applicable, it may include increasing the supply amount of the slurry from the second tank to the first tank.
  • the step of controlling the supply amount of the slurry from the second tank to the first tank includes the temperature of the first tank corresponding to a predetermined normal temperature range and the temperature of the second tank being lower than the predetermined normal temperature range. If it is high or low, it may include maintaining the supply amount of the slurry from the second tank to the first tank.
  • the step of controlling the supply amount of the slurry from the second tank to the first tank includes the temperature of the first tank being higher or lower than a predetermined normal temperature range and the temperature of the second tank being within the predetermined normal temperature range. If applicable, it may include increasing the supply amount of the slurry from the second tank to the first tank.
  • the step of controlling the supply amount of the slurry from the second tank to the first tank includes the temperature of the first tank being higher than the predetermined normal temperature range and the temperature of the second tank being lower than the predetermined normal temperature range. If so, it may include increasing the supply amount of the slurry from the second tank to the first tank.
  • the step of controlling the supply amount of the slurry from the second tank to the first tank includes when the temperature of the first tank is lower than the predetermined normal temperature range and the temperature of the second tank is higher than the predetermined normal temperature range. , It may include increasing the supply amount of the slurry from the second tank to the first tank.
  • the step of controlling the supply amount of the slurry from the second tank to the first tank includes when the temperature of the first tank is higher than the predetermined normal temperature range and the temperature of the second tank is higher than the predetermined normal temperature range. , It may include maintaining the supply amount of the slurry from the second tank to the first tank.
  • the step of controlling the supply amount of the slurry from the second tank to the first tank includes: the temperature of the first tank is lower than the predetermined normal temperature range, and the temperature of the second tank is lower than the predetermined normal temperature range. If so, it may include maintaining the supply amount of the slurry from the second tank to the first tank.
  • the predetermined normal temperature range may be a preset temperature range suitable for coating the slurry.
  • An electrode slurry supply device that performs a method of controlling the supply amount of electrode slurry according to an embodiment of the present invention includes: a coater for coating the slurry; a first tank supplying the slurry to the coater; a second tank that stores the slurry and supplies it to the first tank; Piping connecting the first tank and the second tank; And it may include a valve provided in the pipe.
  • the amount of slurry supplied between tanks can be automatically controlled and oversupply of slurry can be effectively prevented.
  • the production efficiency of the electrode assembly can be maximized by minimizing changes in the temperature of the slurry and stabilizing the temperature of the slurry.
  • Figure 1 is a cross-sectional view schematically showing the movement path of slurry in the electrode manufacturing process.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a process of discharging electrode slurry through an electrode slurry slot die onto an electrode current collector located on a coating roller.
  • Figure 3 is a flowchart showing a method of controlling the supply amount of slurry for electrodes according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 schematically shows an algorithm for controlling the supply amount of slurry for electrodes according to temperature according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 shows experimental data results comparing the level change of the supply tank according to the embodiment of FIG. 3 and the level change of the supply tank according to the prior art of FIG. 6.
  • Figure 6 shows the level change of the supply tank according to the prior art.
  • Figure 1 is a cross-sectional view schematically showing the movement path of slurry in the electrode manufacturing process.
  • Figure 2 shows an electrode slurry coater 600 connected to the supply tank 500 of Figure 1.
  • the devices of FIGS. 1 and 2 are used to implement the method of controlling the supply amount of electrode slurry of the present invention.
  • a slurry may be produced by mixing an electrode active material, a conductive agent, and a binder in the mixer 100. That is, the slurry is a slurry for electrode production and may include an electrode active material.
  • This slurry can, in turn, be moved to a storage tank (200), a buffer tank (300), a transfer tank (400), and a supply tank (500).
  • a transfer pipe may be provided between each tank to allow slurry to move.
  • the storage tank 200 is a tank in which the mixed slurry is discharged from the mixer 100 and primarily stored.
  • the buffer tank 300 and the transfer tank 400 are tanks provided between the storage tank 200 and the supply tank 500 to continuously provide slurry produced in daily units to the supply tank 500.
  • the supply tank 500 is a tank for supplying slurry to the coater 600.
  • the storage tank 200 and/or the buffer tank 300 may be optionally omitted.
  • each tank 200, 300, 400, and 500 additionally includes a temperature sensor (not shown).
  • a control valve (not shown) that receives the temperature value of the electrode slurry measured by the temperature sensor and controls the flow rate of the electrode slurry is provided in the pipe between each tank (200, 300, 400, and 500).
  • Each control valve receives the temperature value of the electrode slurry measured by the temperature sensor and controls the flow rate from the front tank to the rear tank for each section.
  • the piping between each of the tanks 200, 300, 400, and 500 further includes a pump (not shown) that pumps the electrode slurry from the tank at the front to the tank at the rear.
  • the slurry holding capacity of the supply tank 500 may be smaller than the slurry holding capacity of the transfer tank 400.
  • the slurry holding capacity of the supply tank 500 may be, for example, 500 L, 200 L, or 120 L, and the slurry holding capacity of the transfer tank 400 may be, for example, 800 L.
  • the present invention is not limited to the above, and the capacity of the supply tank 500 and the capacity of the transfer tank 400 can be variously modified and changed to suit the environment in which the present invention is implemented.
  • FIG 2 shows an electrode slurry coater 600 connected to the supply tank 500 of Figure 1.
  • the electrode slurry coater 600 includes an electrode slurry slot die 610 that discharges the electrode slurry supplied from the supply tank 500 and a coating roll 620 that supports and transfers the current collector layer 700.
  • the electrode slurry coater 600 further includes a temperature sensor (not shown) that measures the temperature of the electrode slurry discharged from the electrode slurry slot die 120.
  • the current collector layer 700 is transported along the coating roll 620, and the electrode slurry discharged from the electrode slurry slot die 610 is coated on one or both sides of the current collector layer 700. After the electrode slurry is coated on the current collector 700, processes such as drying and roll pressing may be performed.
  • Figure 3 is a flowchart showing a method of controlling the supply amount of slurry for electrodes according to an embodiment of the present invention.
  • Slurry is supplied from the supply tank 500 to the coater 600 (S100). At this time, as the slurry is supplied from the supply tank 500 to the coater 600, the amount of slurry stored in the supply tank 500 gradually decreases.
  • the degree of slurry storage in the supply tank 500 is expressed as a level (percentage) based on the total volume of the supply tank 500 or the total height of the supply tank 500 as 100.
  • the time for supplying slurry from the transfer tank 400 to the supply tank 500 is a preset time suited to the environment in which the present invention is implemented. For example, it could be 3 seconds.
  • the present invention is not limited to this, and depending on the type of electrode slurry, the capacity of the transfer tank 400 and/or the supply tank 500, the length of the pipe connecting the transfer tank 400 and the supply tank 500, etc.
  • the time for supplying slurry from the transfer tank 400 to the supply tank 500 can be selected and set in advance.
  • the first predetermined level of the supply tank 500 is the level at which supply from the transfer tank 400 to the supply tank 500 begins.
  • the first predetermined level is a level preset by an operator during the process, and may be a target level for the storage amount of slurry in the supply tank 500. In other words, it may be a level at which an appropriate amount is stored in the supply tank 500 during the process, and may be determined in advance by modification or change depending on the environment in which the present invention is implemented.
  • the first predetermined level is selected between the upper limit level and the lower limit level of the storage amount of slurry in the supply tank 500.
  • the lower limit level of the slurry storage amount of the supply tank 500 means that the storage amount of the supply tank 500 may become low, causing a disruption in the process when supplying the electrode slurry from the supply tank 500 to the coater 600, so that the transfer tank 400 This refers to the lower limit set to prevent a situation where additional slurry must be supplied from .
  • there is also an upper limit level of the storage amount of slurry in the supply tank 500 which means an upper limit set to prevent the case of oversupply of slurry in the supply tank 500.
  • the lower limit level and upper limit level may also be levels set in advance by the operator according to the capacity or conditions of the supply tank 500 in the corresponding process.
  • the valve between the supply tank 500 and the transfer tank 400 is turned on ( When opened to (on), it takes time for the slurry to move due to the length of the pipe between the supply tank 500 and the transfer tank 400, so the slurry is not supplied directly to the supply tank 500.
  • the first predetermined level of the supply tank 500 that opens the valve between the supply tank 500 and the transfer tank 400 is the slurry of the supply tank 500.
  • This may be a target level of storage.
  • the present invention is not necessarily limited to this, and the operator may set the first predetermined level in advance to suit the environment to which the present invention is applied.
  • the valve between the supply tank 500 and the transfer tank 400 is opened to allow the slurry to be discharged from the transfer tank 400.
  • the process of supplying slurry to the supply tank 500 is performed only for the predetermined time as described above.
  • the supply of slurry from the transfer tank 400 to the supply tank 500 is automatically stopped (S400).
  • the supply of slurry from the transfer tank 400 to the supply tank 500 is automatically stopped, thereby preventing the possibility of disturbance due to continued input of slurry into the supply tank 500. prevent.
  • the step (S300) of supplying the slurry from the transfer tank 400 to the supply tank 500 for a predetermined time is repeated. .
  • the supply of slurry from the transfer tank 400 to the supply tank 500 is automatically stopped (S400).
  • the transfer tank ( It further includes stopping the supply of slurry from 400) to the supply tank 500.
  • the second predetermined level may be set in advance to be higher than the first predetermined level and lower than the upper limit level of the storage amount of slurry in the supply tank 500.
  • Figure 4 schematically shows an algorithm for controlling the supply amount of slurry for electrodes according to temperature according to another embodiment of the present invention. More specifically, it is an algorithm that controls the amount of slurry supplied from the transfer tank 400 to the supply tank 500 according to the temperature of the transfer tank 400 and the temperature of the supply tank 500. When the temperature difference between the transfer tank 400 and the supply tank 500 is large, the level of the supply tank 500 is lowered to easily change the temperature, or the minimum supply is provided to reduce disturbance. When the temperature deviation is small, it is an algorithm that gradually increases the amount supplied to the supply tank 500 (i.e., increases the slurry volume at the same temperature) to reduce the impact of future disturbance.
  • the method of controlling the supply amount of slurry for electrodes according to the present invention further includes measuring the temperature of the supply tank 500 and measuring the temperature of the transfer tank 400.
  • step (S300) of supplying the slurry from the transfer tank 400 to the supply tank 500 for a predetermined time is performed according to the temperature of the supply tank 500 and the temperature of the transfer tank 400. It includes controlling the supply amount of slurry from the supply tank 500. At this time, in step S300, it is determined whether the temperature of the supply tank 500 and the temperature of the transfer tank 400 fall within a predetermined normal temperature range.
  • the predetermined normal temperature range refers to the target temperature range preset by the operator in the electrode manufacturing process. For example, if the temperature of the slurry falls within the normal temperature range (target temperature range), the quality of the electrode can be maintained consistently and the defect rate can be reduced, meaning the temperature range desired by the operator.
  • a predetermined normal temperature range may be determined in advance by modification or change depending on the environment in which the present invention is implemented.
  • the specific algorithm for controlling the amount of slurry supplied from the transfer tank 400 to the supply tank 500 at this time is as follows.
  • the supply amount of slurry from the transfer tank 400 to the supply tank 500 is increased. I order it.
  • the temperature of the supply tank 500 corresponds to a predetermined normal temperature range and the temperature of the transfer tank 400 is higher or lower than the predetermined normal temperature range, the supply amount of slurry from the transfer tank 400 to the supply tank 500 maintain. In other words, if more slurry at an abnormal temperature is supplied to the supply tank 500, disturbance due to a change in the temperature of the slurry increases, so the supply amount is maintained at a minimum amount just enough to maintain the amount of slurry consumed in the supply tank 500.
  • the slurry is not supplied indefinitely from the transfer tank 400 to the supply tank 500, but is supplied only for a predetermined time as described above, so the slurry is supplied from the transfer tank 400 to the supply tank 500. Since the supplied slurry is combined with the slurry previously stored in the supply tank 500, the temperature change in the supply tank 500 may not be relatively large.
  • the supply amount of slurry from the transfer tank 400 to the supply tank 500 is adjusted. increase That is, even if the temperature of the supply tank 500 falls within the abnormal temperature range, by increasing the amount of slurry supplied from the transfer tank 400 corresponding to the normal temperature range, the temperature of the slurry in the supply tank 500 is brought to a relatively normal temperature. It can be changed towards range.
  • the predetermined normal temperature range is a preset temperature range suitable for slurry coating, and may be preset in various ways depending on the environment in which the present invention is implemented and the type of slurry.
  • the predetermined normal temperature range may be set within the range of 23 to 33 ⁇ C, for example.
  • the predetermined normal temperature range may be set within the range of 23 to 26 ⁇ C, for example, 23 ⁇ C.
  • the electrode to be manufactured in the present invention is an electrode for secondary batteries.
  • the electrode slurry generally refers to the composition of the slurry state containing the electrode active material.
  • the positive or negative electrode refers to an electrode for a secondary battery, and specifically, an electrode for a lithium secondary battery.
  • the electrode refers to the positive electrode and/or negative electrode of a lithium secondary battery.
  • the positive electrode has a structure in which a two-layer positive electrode active material layer is laminated on a positive electrode current collector.
  • the positive electrode active material layer includes a positive electrode active material, a conductive material, and a binder polymer, and, if necessary, may further include a positive electrode additive commonly used in the art.
  • the positive electrode active material may be a lithium-containing oxide and may be the same or different.
  • a lithium-containing transition metal oxide can be used as the lithium-containing oxide.
  • the positive electrode active material may be included in the range of 94.0 to 98.5% by weight in the positive electrode active material layer.
  • the content of the positive electrode active material satisfies the above range, it is advantageous in terms of manufacturing a high-capacity battery and providing sufficient conductivity of the positive electrode or adhesion between electrode materials.
  • the current collector used in the positive electrode is a highly conductive metal, to which the positive electrode active material slurry can easily adhere, and any metal that is non-reactive within the voltage range of the electrochemical device can be used.
  • the positive electrode current collector include foil made of aluminum, nickel, or a combination thereof.
  • the positive electrode active material layer further includes a conductive material.
  • the conductive material is typically added in an amount of 1 to 30% by weight based on the total weight of the mixture including the positive electrode active material. These conductive materials are not particularly limited as long as they have conductivity without causing chemical changes in the secondary battery.
  • the conductive material includes graphite such as natural graphite or artificial graphite; Carbon black such as carbon black, acetylene black, Ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, and summer black; Conductive fibers such as carbon fiber and metal fiber; Metal powders such as carbon fluoride, aluminum, and nickel powder; Conductive whiskeys such as zinc oxide and potassium titanate; Conductive metal oxides such as titanium oxide; One or more types selected from the group consisting of polyphenylene derivatives, etc. may be used.
  • graphite such as natural graphite or artificial graphite
  • Carbon black such as carbon black, acetylene black, Ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, and summer black
  • Conductive fibers such as carbon fiber and metal fiber
  • Metal powders such as carbon fluoride, aluminum, and nickel powder
  • Conductive whiskeys such as zinc oxide and potassium titanate
  • Conductive metal oxides such as titanium oxide
  • the negative electrode has a structure in which a two-layer negative electrode active material layer is laminated on a negative electrode current collector.
  • the negative electrode active material layer includes a negative electrode active material, a conductive material, and a binder polymer, and, if necessary, may further include a negative electrode additive commonly used in the art.
  • the negative electrode active material may include carbon material, lithium metal, silicon, or tin.
  • a carbon material is used as a negative electrode active material
  • both low-crystalline carbon and high-crystalline carbon can be used.
  • Representative low-crystalline carbons include soft carbon and hard carbon
  • high-crystalline carbons include natural graphite, Kish graphite, pyrolytic carbon, and liquid crystal pitch carbon fiber.
  • Representative examples include at least one type of high-temperature fired carbon selected from the group consisting of (mesophase pitch based carbon fiber), carbon microbeads, liquid crystal pitch (Mesophase pitches), and petroleum orcoal tar pitch derived cokes. am.
  • Non-limiting examples of the current collector used in the negative electrode include foil made of copper, gold, nickel, or copper alloy, or a combination thereof. Additionally, the current collector may be used by laminating substrates made of the above materials.
  • the cathode may include conductive materials and binders commonly used in the field.
  • FIG. 5 shows experimental data results comparing the level change of the supply tank according to an embodiment (Example 1) of FIG. 3 and the level change of the supply tank according to the prior art of FIG. 6.
  • the orange line is a graph showing the level change of the supply tank 500 according to Example 1 of the present invention
  • the light blue line is a comparative example, showing the level change of the supply tank 500 according to the prior art.
  • the indicated graphs are shown respectively.
  • Example 1 In both Example 1 and Comparative Example, in the case of the positive electrode slurry, the corresponding experiments were conducted when the storage capacity of the transfer tank 400 was about 800 L and the storage capacity of the supply tank 500 was about 120 L.
  • Example 1 of the present invention corresponds to a case where slurry is supplied from the transfer tank 400 to the supply tank 500 for a predetermined period of 3 seconds, then stopped, and this is repeated. Comparative examples correspond to cases described as prior art in the background art column.
  • the level of the supply tank 500 is within the range of 40% to 41%. While the electrode coating process can be performed stably by maintaining a constant level without significant variation (i.e., within the range of 1%), in the comparative example, the level of the supply tank 500 was within the range of 38% to 54%. It can be seen that it fluctuates to a greater extent than Example 1 (i.e., within the range of 16%). Accordingly, the change in temperature (disturbance) according to the level of the supply tank 500 was about 0.2 ⁇ C in the comparative example, but was greatly and stably improved to about 0.01 ⁇ C in Example 1.
  • the conventional electrode slurry supply method is improved to supply slurry only for a predetermined time when a preset level is reached and then stop.
  • the preset level is reached again, the process of supplying and stopping the slurry for a predetermined time is repeated, thereby preventing oversupply of the slurry and minimizing the resulting temperature change of the slurry.
  • the production efficiency of the electrode assembly can be maximized, thereby improving manufacturing efficiency and product quality.

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Abstract

본 발명에 따른 전극용 슬러리의 공급량을 제어하는 방법은: 제1 탱크에서 상기 슬러리를 코터로 공급하는 단계; 상기 제1 탱크의 상기 슬러리의 저장량이 감소하여 상기 제1 탱크의 레벨이 제1 소정의 레벨에 도달하면, 상기 제1 탱크에 연결된 제2 탱크로부터 상기 제1 탱크로 상기 슬러리를 소정의 시간 동안 공급하는 단계; 및 상기 소정의 시간이 경과 후, 상기 제2 탱크로부터 상기 제1 탱크로의 상기 슬러리의 공급을 자동으로 중단하는 단계를 포함한다.

Description

전극용 슬러리 공급량 제어 방법 및 장치
관련 출원(들)과의 상호 인용
본 출원은 2022년 10월 19일자 한국 특허 출원 제10-2022-0134890호 및 2023년 10월 10일자 한국 특허 출원 제10-2023-0134390호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
본 발명은 전극 슬러리의 공급량을 제어하는 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 전극 슬러리의 과공급 방지 및 공급되는 전극 슬러리의 온도 변화를 최소화하기 위하여, 탱크간에 공급되는 전극 슬러리의 공급량을 제어하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
반복적인 충전 및 방전이 가능한 이차전지(Secondary Battery)는 다양한 전자기기에 사용되고 있다. 한편, 전자기기의 종류 및 형상이 다양해짐에 따라 전자기기에 탑재되는 이차전지의 형상 역시 다양해지고 있다. 최근에는 이차전지로서 리튬을 이용하는 리튬 이온 이차전지가 많이 사용되고 있다.
이러한 이차전지를 제조하기 위해서는 음극 활물질이 코팅된 음극, 양극 활물질이 코팅된 양극 및 음극과 양극 사이에 배치되는 분리막 등이 필요하다. 이러한 음극 활물질 및 양극 활물질을 제조하기 위해서는 슬러리(Slurry)라고 불리는, 전극 활물질, 도전제 및 바인더 등의 혼합물이 필요한 경우가 많다.
구체적으로, 양극 및 음극의 제조를 위해서는 원재료를 혼합하는 믹싱(Mixing) 공정을 비롯하여 코팅(Coating), 건조(Drying), 롤 프레스(Roll Pressing), 테이핑(Taping), 슬리팅(Slitting) 등의 공정들을 거치게 된다. 전극 활물질, 도전제 및 바인더 등의 원재료를 혼합하여 균일한 상태의 슬러리를 만드는 믹싱(Mixing) 공정에서 혼합열이 발생하여 슬러리의 온도가 점차 상승하게 되고, 이후 운반 과정에서 여러 탱크를 거치며 냉각수를 통해 슬러리 온도를 원하는 온도까지 조절하는 과정이 수반된다. 믹서(Mixer)에서 형성된 슬러리는 저장 탱크(Storage Tank), 이송 탱크(Transfer Tank) 등을 거쳐 최종적으로 코팅롤에 슬러리를 공급하는 공급 탱크(Supply Tank)까지 이송된다.
이 때, 슬러리의 온도는 코팅 과정에서 코팅 품질, 로딩 편차 등에 영향을 주기 때문에 적절한 수준으로 제어하는 것은 전극의 일정한 품질 확보를 위해서 매우 중요하다. 슬러리 온도를 조절하기 위해서 탱크 내부에서는 임펠러(Impeller)를 회전시키며, 탱크 벽면에는 냉각수를 공급하여 열이 밖으로 전달되도록 하는 것이 일반적이다. 이 때 슬러리 온도를 타겟 온도에 맞추기 위해서 공급하는 냉각수의 온도를 조절하게 되는데, PID 제어(Proportional Integral Derivative Control)에 의한 온도 제어방식 또는 타겟 온도와 현재 온도의 차이를 이용한 비례 제어 방식이 사용될 수 있다.
전극 코팅은 연속적으로 이루어지지만 슬러리의 혼합은 일괄적으로 이루어지기 때문에, 이송되는 슬러리의 온도는 주기적인 높낮이가 반복되는 프로파일(Profile)을 갖게 된다. 이때, 온도가 급격히 변하게 되는 구간의 경우 비례 제어 방식의 온도 조절을 사용하게 되면 슬러리를 타겟 온도로 안정화시키는데 걸리는 시간이 지나치게 길어질 수 있다. 이러한 경우 원하는 물성의 제품 수율에 영향을 미칠 수 있고, 또 슬러리의 온도 안정화를 위해 공정의 부분적인 중단을 야기시키기 때문에 생산량 감소를 유발하는 문제가 있을 수 있다.
도 6을 참조하면, 종래 기술에 따르면, 공급 탱크의 슬러리 저장을 위한 타겟 레벨(예, 41%)을 유지하기 위하여 타겟 레벨보다 낮은 레벨(예, 40%)에서 슬러리 공급을 시작하고, 다시 타겟 레벨(예, 41%)에 도달하면 이송 탱크에서 슬러리 공급을 중단한다. 그러나, 공급 탱크와 이송 탱크 사이의 배관의 길이로 인하여, 타겟 레벨에서 슬러리 공급을 중단하게 되면, 원하는 타겟 레벨보다 슬러리가 과공급된다. 또한, 타겟 레벨보다 낮은 레벨(예, 40%)에서 이송 탱크에서 슬러리 공급을 시작하면, 공급 탱크와 이송 탱크 사이의 배관의 길이로 인하여, 이송 탱크에서 슬러리가 이송되어 오는 동안 공급 탱크에서는 계속하여 슬러리가 코팅롤로 공급되므로 공급 탱크의 레벨은 더욱 낮아지게 된다. 따라서, 도 5에 도시된 비교예의 경우와 같이 외란이 커지게 된다.
따라서, 슬러리의 과공급 방지 및 슬러리의 온도 안정화를 위하여 이러한 탱크들 간에 보다 효율적인 슬러리의 공급량의 자동 제어가 요구된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 종래의 전극 슬러리의 공급 방식을 개선하여 슬러리의 과공급을 방지하는 한편, 슬러리의 온도 변화를 최소화하여, 제조 효율, 제품의 품질을 향상시킬 수 있도록 하는 것이다.
그러나, 본 발명의 실시예들이 해결하고자 하는 과제는 상술한 과제에 한정되지 않고 본 발명에 포함된 기술적 사상의 범위에서 다양하게 확장될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전극용 슬러리의 공급량을 제어하는 방법은: 제1 탱크에서 상기 슬러리를 코터로 공급하는 단계; 상기 제1 탱크의 상기 슬러리의 저장량이 감소하여 상기 제1 탱크의 레벨이 제1 소정의 레벨에 도달하면, 상기 제1 탱크에 연결된 제2 탱크로부터 상기 제1 탱크로 상기 슬러리를 소정의 시간 동안 공급하는 단계; 및 상기 소정의 시간이 경과 후, 상기 제2 탱크로부터 상기 제1 탱크로의 상기 슬러리의 공급을 자동으로 중단하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1 탱크의 레벨이 상기 제1 소정의 레벨에 다시 도달하면, 상기 제2 탱크로부터 상기 제1 탱크로 상기 슬러리를 상기 소정의 시간 동안 다시 공급하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 소정의 레벨은 상기 제1 탱크의 상기 슬러리의 저장량의 타겟 레벨일 수 있다.
상기 제2 탱크로부터 상기 제1 탱크로 상기 슬러리를 상기 소정의 시간 동안 공급하는 동안에, 상기 제1 탱크의 레벨이 제2 소정의 레벨에 도달하면, 상기 제2 탱크로부터 상기 제1 탱크로의 상기 슬러리의 공급을 중단하는 단계를 더 포함하고, 상기 제2 소정의 레벨은, 상기 제1 탱크의 상기 슬러리의 저장량의 상한 레벨보다는 낮은 일 수 있다.
상기 제1 탱크의 레벨은 상기 제1 탱크의 높이 또는 부피일 수 있다.
상기 제1 탱크의 상기 슬러리의 수용 용량은 상기 제2 탱크의 상기 슬러리의 수용 용량보다 작을 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 전극용 슬러리의 공급량을 제어하는 방법은: 상기 제1 탱크의 온도를 측정하는 단계; 및 상기 제2 탱크의 온도를 측정하는 단계를 더 포함하고, 상기 제1 탱크의 온도 및 상기 제2 탱크의 온도에 따라 상기 제2 탱크로부터 상기 제1 탱크로의 상기 슬러리의 공급량을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제2 탱크로부터 상기 제1 탱크로의 상기 슬러리의 공급량을 제어하는 단계는, 상기 제1 탱크의 온도가 소정의 정상 온도 범위에 해당하고 상기 제2 탱크의 온도가 상기 소정의 정상 온도 범위에 해당하면, 상기 제2 탱크로부터 상기 제1 탱크로의 상기 슬러리의 공급량을 증가시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제2 탱크로부터 상기 제1 탱크로의 상기 슬러리의 공급량을 제어하는 단계는, 상기 제1 탱크의 온도가 소정의 정상 온도 범위에 해당하고 상기 제2 탱크의 온도가 상기 소정의 정상 온도 범위보다 높거나 낮으면, 상기 제2 탱크로부터 상기 제1 탱크로의 상기 슬러리의 공급량을 유지하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제2 탱크로부터 상기 제1 탱크로의 상기 슬러리의 공급량을 제어하는 단계는, 상기 제1 탱크의 온도가 소정의 정상 온도 범위보다 높거나 낮고 상기 제2 탱크의 온도가 상기 소정의 정상 온도 범위에 해당하면, 상기 제2 탱크로부터 상기 제1 탱크로의 상기 슬러리의 공급량을 증가시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제2 탱크로부터 상기 제1 탱크로의 상기 슬러리의 공급량을 제어하는 단계는, 상기 제1 탱크의 온도가 소정의 정상 온도 범위보다 높고 상기 제2 탱크의 온도가 상기 소정의 정상 온도 범위보다 낮으면, 상기 제2 탱크로부터 상기 제1 탱크로의 상기 슬러리의 공급량을 증가시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제2 탱크로부터 상기 제1 탱크로의 상기 슬러리의 공급량을 제어하는 단계는, 상기 제1 탱크의 온도가 소정의 정상 온도 범위보다 낮고 상기 제2 탱크의 온도가 상기 소정의 정상 온도 범위보다 높으면, 상기 제2 탱크로부터 상기 제1 탱크로의 상기 슬러리의 공급량을 증가시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제2 탱크로부터 상기 제1 탱크로의 상기 슬러리의 공급량을 제어하는 단계는, 상기 제1 탱크의 온도가 소정의 정상 온도 범위보다 높고 상기 제2 탱크의 온도가 상기 소정의 정상 온도 범위보다 높으면, 상기 제2 탱크로부터 상기 제1 탱크로의 상기 슬러리의 공급량을 유지시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제2 탱크로부터 상기 제1 탱크로의 상기 슬러리의 공급량을 제어하는 단계는, 상기 제1 탱크의 온도가 소정의 정상 온도 범위보다 낮고 상기 제2 탱크의 온도가 상기 소정의 정상 온도 범위보다 낮으면, 상기 제2 탱크로부터 상기 제1 탱크로의 상기 슬러리의 공급량을 유지시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 소정의 정상 온도 범위는 상기 슬러리의 코팅에 적합하도록 미리 설정된 온도 범위일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전극용 슬러리의 공급량을 제어하는 방법을 수행하는 전극용 슬러리 공급 장치는: 상기 슬러리를 코팅하는 코터; 상기 슬러리를 상기 코터로 공급하는 제1 탱크; 상기 슬러리를 저장하였다가 상기 제1 탱크로 공급하는 제2 탱크; 상기 제1 탱크 및 상기 제2 탱크를 연결하는 배관; 및 상기 배관에 구비된 밸브를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 탱크들간에 공급되는 슬러리의 양을 자동으로 제어할 수 있고, 슬러리의 과공급을 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 각각의 탱크의 온도에 따라 탱크들간에 공급되는 슬러리의 양을 실시간으로 조절함으로써, 슬러리의 온도를 변화를 최소화시키고 슬러리의 온도를 안정화시켜 전극 조립체의 생산 효율을 극대화할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 전극 제조 공정에 있어서 슬러리의 이동 경로를 대략적으로 나타낸 단면도이다.
도 2는 코팅 롤러 상에 위치한 전극 집전체 상에 전극 슬러리 슬롯 다이를 통해 전극 슬러리를 토출하는 과정을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극용 슬러리의 공급량을 제어하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극용 슬러리의 공급량을 온도에 따라 제어하는 알고리즘을 개략적으로 나타낸다.
도 5는 도 3의 일 실시예에 따른 공급 탱크의 레벨 변화와 도 6의 종래 기술에 따른 공급 탱크의 레벨 변화의 비교 실험 데이터 결과를 보여준다.
도 6은 종래 기술에 따른 공급 탱크의 레벨 변화를 보여준다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.
또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 “상에” 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한, 기준이 되는 부분 "위에" 또는 “상에” 있다고 하는 것은 기준이 되는 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것이고, 반드시 중력 반대 방향을 향하여 “위에” 또는 “상에” 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서 전체에서, "평면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며, "단면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다.
도 1은 전극 제조 공정에 있어서 슬러리의 이동 경로를 대략적으로 나타낸 단면도이다. 도 2는 도 1의 공급 탱크(500)에 연결된 전극 슬러리 코터(600)를 도시한다. 도 1 및 도 2의 장치는, 본 발명의 전극 슬러리의 공급량을 제어하는 방법을 구현하는 데에 사용된다.
먼저, 도 1을 참고하면, 믹서(100)에서 전극 활물질, 도전제 및 바인더 등이 혼합되어 슬러리가 제조될 수 있다. 즉, 상기 슬러리는, 전극 제조용 슬러리로써, 전극 활물질을 포함할 수 있다. 이러한 슬러리는 차례로, 저장 탱크(Storage Tank, 200), 버퍼 탱크(Buffer Tank, 300), 이송 탱크(Transfer Tank, 400) 및 공급 탱크(Supply Tank, 500)로 이동할 수 있다. 각 탱크 사이에는 슬러리가 이동할 수 있도록 이송 배관이 마련될 수 있다.
저장 탱크(200)는 믹서(100)에서 혼합된 슬러리가 배출되어 일차적으로 저장되는 탱크이다. 버퍼 탱크(300) 및 이송 탱크(400)는 일 단위로 제조되는 슬러리를 공급 탱크(500)에 연속적으로 제공하기 위해 저장 탱크(200)와 공급 탱크(500) 사이에 마련된 탱크이다. 공급 탱크(500)는 슬러리를 코터(600)에 공급하기 위한 탱크이다. 본 발명이 구현되는 환경에 따라 저장 탱크(200) 및/또는 버퍼 탱크(300)를 선택적으로 생략할 수도 있다.
도 1에 구체적으로 도시되지는 않았으나, 각각의 탱크(200, 300, 400, 500)에는 온도 센서(미도시)를 추가로 포함한다. 온도 센서에서 측정된 전극 슬러리의 온도 값을 전달받아 전극 슬러리의 유량을 제어하는 컨트롤 밸브(미도시)가 각각의 탱크(200, 300, 400, 500)들 사이의 배관에 구비된다. 각각의 컨트롤 밸브는 온도 센서에서 측정된 전극 슬러리의 온도 값을 전달받아 각 구간별로, 전단의 탱크로부터 후단의 탱크로의 유량을 제어한다. 아울러, 각각의 탱크(200, 300, 400, 500)들 사이의 배관은, 전단의 탱크로부터 후단의 탱크로 전극 슬러리를 펌핑하는 펌프(미도시)를 추가로 포함한다.
공급 탱크(500)의 슬러리의 수용 용량은 이송 탱크(400)의 슬러리의 수용 용량보다 작을 수 있다. 공급 탱크(500)의 슬러리의 수용 용량은 예를 들면 500L, 200L 또는 120L 일 때, 이송 탱크(400)의 슬러리의 수용 용량의 예를 들면 800L 일 수 있다. 본 발명은 상술한 바에 한정되지 않고, 본 발명이 구현되는 환경에 맞게 공급 탱크(500)의 용량 및 이송 탱크(400)의 용량을 다양하게 변형, 변경할 수 있다.
도 2는 도 1의 공급 탱크(500)에 연결된 전극 슬러리 코터(600)를 도시한다. 전극 슬러리 코터(600)는 공급 탱크(500)로부터 공급받은 전극 슬러리를 토출하는 전극 슬러리 슬롯 다이(610) 및 집전체층(700)을 지지 및 이송하는 코팅 롤(620)을 포함한다. 또한, 전극 슬러리 코터(600)는 전극 슬러리 슬롯 다이(120)에서 토출되는 전극 슬러리의 온도를 측정하는 온도 센서(미도시)를 추가로 포함한다. 집전체층(700)은 코팅 롤(620)을 따라 이송하되 일면 또는 양면에 전극 슬러리 슬롯 다이(610)로부터 토출되는 전극 슬러리가 집전체층(700)의 위에 코팅된다. 집전체 상(700)에 전극 슬러리가 코팅(Coating)된 후 건조(Drying), 롤 프레스(Roll Pressing) 등의 공정이 진행될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극용 슬러리의 공급량을 제어하는 방법을 나타낸 순서도이다.
공급 탱크(500)에서 코터(600)로 슬러리를 공급한다(S100). 이 때, 공급 탱크(500)에서 코터(600)로 슬러리가 공급됨에 따라 공급 탱크(500)의 슬러리 저장량이 점차 감소한다. 공급 탱크(500)의 슬러리 저장량의 정도를 공급 탱크(500)의 총 부피나 공급 탱크(500)의 총 높이를 100으로 하여 이를 기준으로 한 레벨(백분율)로 나타낸다.
공급 탱크(500)의 슬러리의 저장량이 감소하여 공급 탱크(500)의 레벨이 제1 소정의 레벨에 도달하는지를 결정한다(S200). 공급 탱크(500)의 슬러리의 저장량이 감소하여 공급 탱크(500)의 레벨이 제1 소정의 레벨에 도달하면, 공급 탱크(500)에 연결된 이송 탱크(400)로부터 공급 탱크(500)로 슬러리를 소정의 시간 동안 공급한다(S300). 이송 탱크(400)로부터 공급 탱크(500)로 슬러리를 공급하는 시간은, 본 발명이 구현되는 환경에 맞게 미리 설정된 시간이다. 예를 들면 3초일 수 있다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않고, 전극 슬러리의 종류, 이송 탱크(400) 및/또는 공급 탱크(500)의 용량, 이송 탱크(400)와 공급 탱크(500)를 연결하는 배관의 길이, 등에 따라 이송 탱크(400)로부터 공급 탱크(500)로 슬러리를 공급하는 시간을 미리 선택하여 설정할 수 있다.
공급 탱크(500)의 제1 소정의 레벨은 이송 탱크(400)로부터 공급 탱크(500)로의 공급이 시작되는 레벨이다. 제1 소정의 레벨은 공정상 작업자가 미리 설정한 레벨이고, 공급 탱크(500)의 슬러리의 저장량의 타겟 레벨일 수 있다. 즉, 공정상 공급 탱크(500)에서 적정량을 저장하는 레벨일 수 있고, 본 발명이 구현되는 환경에 따라 변형, 변경하여 미리 결정될 수 있다.
제1 소정의 레벨은, 공급 탱크(500)의 슬러리의 저장량의 상한 레벨과 하한 레벨 사이에서 선택된다. 공급 탱크(500)의 슬러리 저장량의 하한 레벨이란, 공급 탱크(500)의 저장량이 낮아져서 공급 탱크(500)로부터 코터(600)로 전극 슬러리를 공급할 때에 공정에 지장이 발생할 수 있어 이송 탱크(400)로부터 슬러리의 추가 공급을 받아야 하는 상태를 방지하기 위해 설정된 하한선을 의미한다. 마찬가지로, 공급 탱크(500)의 슬러리의 저장량의 상한 레벨도 존재하는데, 이는 공급 탱크(500)에 슬러리가 과공급되는 경우를 방지하기 위하여 설정된 상한선을 의미한다. 하한 레벨 및 상한 레벨도 해당 공정에서 공급 탱크(500)의 용량이나 조건 등에 맞게 작업자가 미리 설정한 레벨일 수 있다.
한편, 공급 탱크(500)의 슬러리 저장량이 타겟 레벨보다 부족한 레벨에서, 공급 탱크(500)의 슬러리 저장량을 타겟 레벨로 맞추기 위하여, 공급 탱크(500)와 이송 탱크(400) 사이의 밸브를 온(on)으로 개방하게 되면, 공급 탱크(500)와 이송 탱크(400) 사이의 배관의 길이로 인하여 슬러리가 이동하는 시간이 소요되므로, 공급 탱크(500)로 곧바로 슬러리가 공급되지는 않는다. 따라서, 공급 탱크(500)와 이송 탱크(400) 사이의 밸브를 온(on)으로 개방하는 공급 탱크(500)의 제1 소정의 레벨은, 공급 탱크(500)의 공급 탱크(500)의 슬러리 저장량의 타겟 레벨일 수 있다. 그러나, 본 발명은 반드시 이에 한정되지는 않고, 본 발명이 적용되는 환경에 맞게, 작업자가 제1 소정의 레벨을 미리 설정할 수 있다.
중요한 점은, 공급 탱크(500)의 슬러리 저장량이 제1 소정의 레벨이 도달하였을 때 공급 탱크(500)와 이송 탱크(400) 사이의 밸브를 온(on)으로 개방하여 이송 탱크(400)로부터 공급 탱크(500)로 슬러리를 공급하는 과정은 상술한 바와 같이 상기 소정의 시간 동안만 이루어진다. 상기 소정의 시간이 경과하면, 이송 탱크(400)로부터 공급 탱크(500)로의 슬러리의 공급을 자동으로 중단한다(S400).
그에 따라, 공급 탱크(500)와 이송 탱크(400) 사이의 밸브를 오프(off)로 폐쇄하여도 공급 탱크(500)와 이송 탱크(400) 사이의 배관의 길이로 인하여 슬러리가 공급 탱크(500)로 이동하는 시간이 소요되므로, 이 때문에 이미 상한 레벨에 도달한 공급 탱크(500)로 슬러리가 계속 투입되게 되는 문제점을 방지할 수 있게 된다.
따라서, 상기 소정의 시간이 경과하면, 이송 탱크(400)로부터 공급 탱크(500)로의 슬러리의 공급을 자동으로 중단함으로써, 공급 탱크(500)로 슬러리가 계속 투입되어 외란이 발생할 수도 있는 것을 사전에 방지한다. 공급 탱크(500)의 레벨이 상술한 바와 같이 다시 제1 소정의 레벨에 도달하면, 슬러리를 이송 탱크(400)로부터 공급 탱크(500)로 소정의 시간 동안만 공급하는 단계(S300)를 반복한다. 마찬가지로, 상기 소정의 시간이 경과하면, 이송 탱크(400)로부터 공급 탱크(500)로의 슬러리의 공급을 자동으로 중단한다(S400).
물론, 슬러리를 이송 탱크(400)로부터 공급 탱크(500)로 공급(S300)할 때에 소정의 시간이 경과하지 않더라도, 공급 탱크(500)의 레벨이 제2 소정의 레벨에 도달하면, 이송 탱크(400)로부터 공급 탱크(500)로의 슬러리의 공급을 중단하는 단계를 더 포함한다. 상기 제2 소정의 레벨은, 제1 소정의 레벨보다는 높고 공급 탱크(500)의 슬러리의 저장량의 상한 레벨보다는 낮은 값으로 미리 설정될 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극용 슬러리의 공급량을 온도에 따라 제어하는 알고리즘을 개략적으로 나타낸다. 보다 구체적으로는, 이송 탱크(400)의 온도 및 공급 탱크(500)의 온도에 따라 이송 탱크(400)로부터 공급 탱크(500)로의 슬러리의 공급량을 제어하는 알고리즘이다. 이송 탱크(400)와 공급 탱크(500) 간의 온도 편차가 클 때는, 공급 탱크(500)의 레벨을 낮춰 용이하게 온도가 변화되도록 하거나 외란을 줄이기 위해 최소한의 공급을 한다. 온도 편차가 작을 때는, 공급 탱크(500)로의 공급량을 서서히 늘려(즉, 동일 온도의 슬러리 부피를 늘려) 향후 외란에 영향이 적도록 하는 알고리즘이다.
우선, 본 발명에 따른 전극용 슬러리의 공급량을 제어하는 방법은 공급 탱크(500)의 온도를 측정하는 단계 및 이송 탱크(400)의 온도를 측정하는 단계를 더 포함한다.
또한, 이송 탱크(400)로부터 공급 탱크(500)로 슬러리를 소정의 시간 동안 공급하는 단계(S300)는, 공급 탱크(500)의 온도 및 이송 탱크(400)의 온도에 따라 이송 탱크(400)로부터 공급 탱크(500)의 슬러리의 공급량을 제어하는 단계를 포함한다. 이 때, 단계 S300에서, 공급 탱크(500)의 온도 및 이송 탱크(400)의 온도 각각이 소정의 정상 온도 범위에 속하는지를 판단한다.
여기서 소정의 정상 온도 범위란, 전극 제조 공정에서 작업자가 미리 설정한 타겟 온도 범위를 의미한다. 예를 들면, 슬러리의 온도가 해당 정상 온도 범위(타겟 온도 범위)에 속하는 경우, 전극의 품질을 일정하게 유지할 수 있고 불량률을 낮출 수 있는 등, 작업자가 원하는 온도 범위를 의미한다. 소정의 정상 온도 범위는 본 발명이 구현되는 환경에 따라 변형, 변경하여 미리 결정될 수 있다.
이 때의 이송 탱크(400)로부터 공급 탱크(500)의 슬러리의 공급량을 제어하는 구체적인 알고리즘은 다음과 같다.
1-1. 공급 탱크(500)의 온도가 소정의 정상 온도 범위에 해당하고 이송 탱크(400)의 온도가 소정의 정상 온도 범위에 해당하면, 이송 탱크(400)로부터 공급 탱크(500)로의 슬러리의 공급량을 증가시킨다.
즉, 공급 탱크(500)의 온도 및 이송 탱크(400)의 온도 둘 다 정상 온도 범위에 해당하는 경우에는, 이송 탱크(400)로부터 공급 탱크(500)로 공급되는 슬러리의 양을 늘려, 코터(600)로 직결되는 공급 탱크(500)에 정상 상태의 슬러리를 보다 많이 보유할 수 있도록 한다.
1-2. 공급 탱크(500)의 온도가 소정의 정상 온도 범위에 해당하고 이송 탱크(400)의 온도가 소정의 정상 온도 범위보다 높거나 낮으면, 이송 탱크(400)로부터 공급 탱크(500)로의 슬러리의 공급량을 유지한다. 즉, 공급 탱크(500)로 비정상 온도의 슬러리가 필요 이상으로 공급되면, 슬러리의 온도 변화에 의한 외란이 커지므로, 공급 탱크(500)의 슬러리 소진량을 유지할 만큼만 최소량으로 공급량을 유지한다.
이 때, 이송 탱크(400)의 온도가 정상 온도 범위에 해당하지 않는다고 해서, 이송 탱크(400)로부터 공급 탱크(500)로 슬러리를 공급하지 않는다면, 공급 탱크(500)로부터 코터(600)로 슬러리를 공급하여 전극 슬러리를 코팅하는 공정 중에 문제가 발생할 수도 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 이송 탱크(400)로부터 공급 탱크(500)로 무한정 슬러리가 공급되는 것이 아니라, 상술한 바와 같이 소정의 시간 동안만 공급하므로, 이송 탱크(400)로부터 공급 탱크(500)로 공급된 슬러리가 공급 탱크(500)에 기저장된 슬러리와 합해져서 상대적으로 공급 탱크(500)의 온도 변화는 그다지 크지 않을 수 있다.
2-1. 공급 탱크(500)의 온도가 소정의 정상 온도 범위보다 높거나 낮고 이송 탱크(400)의 온도가 소정의 정상 온도 범위에 해당하면, 이송 탱크(400)로부터 공급 탱크(500)로의 슬러리의 공급량을 증가시킨다. 즉, 공급 탱크(500)의 온도가 비정상 온도 범위에 해당하더라도, 이송 탱크(400)로부터의 정상 온도 범위에 해당하는 슬러리 공급량을 증가시킴으로써, 공급 탱크(500)의 슬러리의 온도를 상대적으로 정상 온도 범위 쪽으로 변화시킬 수 있다.
2-2. (a) 공급 탱크(500)의 온도가 소정의 정상 온도 범위보다 높고 이송 탱크(400)의 온도가 소정의 정상 온도 범위보다 낮으면, 이송 탱크(400)로부터 공급 탱크(500)로의 슬러리의 공급량을 증가시킨다. 즉, 공급 탱크(500)의 기저장된 슬러리 온도와 이송 탱크(400)로부터 공급되는 슬러리의 온도가 서로 상쇄되어 평형 상태를 이룸에 따라, 공급 탱크(500)의 슬러리의 온도를 안정화시킬 수 있게 된다.
2-2. (b) 공급 탱크(500)의 온도가 소정의 정상 온도 범위보다 낮고 이송 탱크(400)의 온도가 소정의 정상 온도 범위보다 높으면, 이송 탱크(400)로부터 공급 탱크(500)로의 슬러리의 공급량을 증가시킨다. 즉, 공급 탱크(500)의 기저장된 슬러리 온도와 이송 탱크(400)로부터 공급되는 슬러리의 온도가 서로 상쇄되어 평형 상태를 이룸에 따라, 공급 탱크(500)의 슬러리의 온도를 안정화시킬 수 있게 된다.
2-3. (a) 공급 탱크(500)의 온도가 소정의 정상 온도 범위보다 높고 이송 탱크(400)의 온도가 소정의 정상 온도 범위보다 높으면, 이송 탱크(400)로부터 공급 탱크(500)로의 슬러리의 공급량을 유지시킨다. 즉, 공급 탱크(500)로 비정상 온도의 슬러리가 필요 이상으로 공급되면, 슬러리의 온도 변화에 의한 외란이 커지므로, 공급 탱크(500)의 슬러리 소진량을 유지할 만큼만 최소량으로 공급량을 유지한다.
2-3. (b) 공급 탱크(500)의 온도가 소정의 정상 온도 범위보다 낮고 이송 탱크(400)의 온도가 소정의 정상 온도 범위보다 낮으면, 이송 탱크(400)로부터 공급 탱크(500)로의 슬러리의 공급량을 유지시킨다. 즉, 공급 탱크(500)로 비정상 온도의 슬러리가 필요 이상으로 공급되면, 슬러리의 온도 변화에 의한 외란이 커지므로, 공급 탱크(500)의 슬러리 소진량을 유지할 만큼만 최소량으로 공급량을 유지한다.
2-3 (a) 및 (b)의 경우에, 1-2의 경우에서 상술한 바와 마찬가지로, 이송 탱크(400)의 온도가 정상 온도 범위에 해당하지 않는다고 해서, 이송 탱크(400)로부터 공급 탱크(500)로 슬러리를 공급하지 않는다면, 공급 탱크(500)로부터 코터(600)로 슬러리를 공급하여 전극 슬러리를 코팅하는 공정 중에 문제가 발생할 수도 있다. 따라서, 공급 탱크(500)의 슬러리 소진량을 유지할 만큼만 최소량으로 공급량을 유지한다.
상기 소정의 정상 온도 범위는 슬러리의 코팅에 적합하도록 미리 설정된 온도 범위이며, 본 발명이 구현되는 환경 및 슬러리의 종류 등에 따라 다양하게 미리 설정될 수 있다.
일 실시예에서, 소정의 정상 온도 범위는 예를 들면, 23 내지 33˚C 범위 내에서 설정된 것일 수 있다. 또는, 소정의 정상 온도 범위는 23 내지 26˚C 범위 내에서 설정된 것일 수도 있으며, 예를 들어, 23˚C 일 수 있다.
한편, 본 발명에서 제조 대상이 되는 전극은 이차전지용 전극이다. 또한, 상기 전극 슬러리는 전극 활물질을 포함하는 슬러리 상태의 조성을 총칭한다. 상기 양극 또는 음극은 이차전지용 전극을 의미하고, 구체적으로는 리튬 이차전지용 전극을 의미한다.
일 실시예에서, 상기 전극은 리튬 이차전지의 양극 및/또는 음극을 의미한다.
양극은, 양극 집전체 상에 이층 구조의 양극 활물질층이 적층된 구조이다. 하나의 예에서, 양극 활물질층은 양극 활물질, 도전재 및 바인더 고분자 등을 포함되며, 필요에 따라, 당업계에서 통상적으로 사용되는 양극 첨가제를 더 포함할 수 있다.
양극 활물질은 리튬 함유 산화물일 수 있으며, 동일하거나 상이할 수 있다. 리튬 함유 산화물로는, 리튬 함유 전이금속 산화물이 사용될 수 있다.
예를 들어, 리튬 함유 전이금속 산화물은, LixCoO2(0.5<x<1.3), LixNiO2(0.5<x<1.3), LixMnO2(0.5<x<1.3), LixMn2O4(0.5<x<1.3), Lix(NiaCobMnc)O2(0.5<x<1.3, 0<a<1, 0<b<1, 0<c<1, a+b+c=1), LixNi1-yCoyO2(0.5<x<1.3, 0<y<1), LixCo1-yMnyO2(0.5<x<1.3, 0≤y<1), LixNi1-yMnyO2(0.5<x<1.3, O≤y<1), Lix(NiaCobMnc)O4(0.5<x<1.3, 0<a<2, 0<b<2, 0<c<2, a+b+c=2), LixMn2-zNizO4(0.5<x<1.3, 0<z<2), LixMn2-zCozO4(0.5<x<1.3, 0<z<2), LixCoPO4(0.5<x<1.3) 및 LixFePO4(0.5<x<1.3)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물일 수 있으며, 리튬 함유 전이금속 산화물은 알루미늄(Al) 등의 금속이나 금속산화물로 코팅될 수도 있다. 또한, 상기 리튬 함유 전이금속 산화물 외에 황화물(sulfide), 셀렌화물(selenide) 및 할로겐화물(halide) 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상도 사용될 수 있다.
양극 활물질은 양극 활물질층 중에 94.0 내지 98.5 중량% 범위로 포함될 수 있다. 양극 활물질의 함량이 상기 범위를 만족할 때 고용량 전지의 제작, 그리고 충분한 양극의 도전성이나 전극재간 접착력을 부여하는 면에서 유리하다.
양극에 사용되는 집전체는 전도성이 높은 금속으로, 양극 활물질 슬러리가 용이하게 접착할 수 있는 금속이면서, 전기화학소자의 전압 범위에서 반응성이 없는 것이면 어느 것이라도 사용할 수 있다. 구체적으로 양극용 집전체의 비제한적인 예로는 알루미늄, 니켈 또는 이들의 조합에 의하여 제조되는 호일 등이 있다.
양극 활물질층은 도전재를 더 포함한다. 도전재는 통상적으로 양극 활물질을 포함한 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 도전재는 이차전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 도전재로는 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스키; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상이 사용될 수 있다.
음극은, 음극 집전체의 상에 이층 구조의 음극 활물질층이 적층된 구조이다. 하나의 예에서, 음극 활물질층은 음극 활물질, 도전재 및 바인더 고분자 등을 포함되며, 필요에 따라, 당업계에서 통상적으로 사용되는 음극 첨가제를 더 포함할 수 있다.
음극 활물질은 탄소재, 리튬 금속, 규소 또는 주석 등을 포함할 수 있다. 음극 활물질로서 탄소재가 사용되는 경우, 저결정 탄소 및 고결정성 탄소 등이 모두 사용될 수 있다. 저결정성 탄소로는 연화탄소(soft carbon) 및 경화탄소 (hard carbon)가 대표적이며, 고결정성 탄소로는 천연 흑연, 키시흑연 (Kish graphite), 열분해 탄소 (pyrolytic carbon), 액정피치계 탄소섬유 (mesophase pitch based carbon fiber), 탄소 미소구체 (mesocarbon microbeads), 액정피치 (Mesophase pitches) 및 석유와 석탄계 코크스 (petroleum orcoal tar pitch derived cokes) 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 고온 소성탄소가 대표적이다.
음극에 사용되는 집전체의 비제한적인 예로는 구리, 금, 니켈 또는 구리 합금 또는 이들의 조합에 의하여 제조되는 호일 등이 있다. 또한, 집전체는 상기 물질들로 이루어진 기재들을 적층하여 사용할 수도 있다.
또한, 음극은 당해 분야에 통상적으로 사용되는 도전재 및 바인더를 포함할 수 있다.
도 5는 도 3의 일 실시예(실시예 1)에 따른 공급 탱크의 레벨 변화와 도 6의 종래 기술에 따른 공급 탱크의 레벨 변화의 비교 실험 데이터 결과를 보여준다.
도 5의 그래프에서, 주황색 선은 본 발명의 실시예 1에 따른 공급 탱크(500)의 레벨 변화를 나타낸 그래프이고, 하늘색 선은 비교예로서, 종래 기술에 따른 공급 탱크(500)의 레벨 변화를 나타낸 그래프를 각각 도시한다.
실시예 1 및 비교예 모두, 양극 슬러리의 경우에, 이송 탱크(400)의 저장 용량은 약 800L, 공급 탱크(500)의 저장 용량은 약 120L 인 경우에, 해당 실험을 진행하였다.
본 발명의 실시예 1은 도 3에서 상술한 바와 같이, 소정의 시간인 3초 동안만 이송 탱크(400)로부터 공급 탱크(500)로 슬러리를 공급하였다가 중단하고 이를 반복하는 경우에 해당한다. 비교예는, 배경 기술란에서 종래 기술로서 설명한 경우에 해당한다.
도 5의 비교 그래프에서 알 수 있듯이, 공급 탱크(500)의 안정적인 타겟 레벨이 41%인 경우에, 본 발명의 실시예 1에서는 공급 탱크(500)의 레벨이 40% 내지41%의 범위내에서 (즉, 1%의 범위 내에서) 크게 변동 없이 일정한 수준을 유지하여 안정적으로 전극 코팅 공정을 수행할 수 있는 반면, 비교예에서는 공급 탱크(500)의 레벨이 38% 내지 54%의 범위내에서 (즉, 16%의 범위 내에서) 실시예 1보다 큰 폭으로 변동함을 알 수 있다. 그에 따라, 공급 탱크(500)의 레벨에 따른 온도(외란) 변화가 비교예의 경우 약 0.2˚C 임에 반하여, 실시예 1의 경우 약 0.01˚C 로 크게 안정적으로 개선되었다.
이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 전극 슬러리의 공급량을 제어하는 방법에 의하면, 종래의 전극 슬러리의 공급 방식을 개선하여 미리 설정된 레벨에 도달하였을 때에 소정의 시간 동안만 슬러리를 공급하고 중단한 이후에 다시 미리 설정된 레벨에 도달하면 소정의 시간 동안만 슬러리를 공급하고 중단하는 과정을 반복함으로써, 슬러리의 과공급을 방지하고 그에 따른 슬러리의 온도 변화를 최소화할 수 있다.
추가적으로, 공급 탱크 및 이송 탱크의 각각의 온도에 따라 이송 탱크로부터 공급 탱크로 공급되는 슬러리의 양을 실시간으로 조절함으로써, 전극 코터에 연결된 공급 탱크 슬러리의 온도를 변화를 최소화시키고 슬러리의 온도를 안정화시킬 수 있다.
상술한 이점들로 인하여, 전극 조립체의 생산 효율을 극대화시켜, 제조 효율, 제품의 품질을 향상시킬 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
[부호의 설명]
100: 믹서
200: 저장 탱크
300: 버퍼 탱크
400: 이송 탱크
500: 공급 탱크
600: 코터
700: 집전체층

Claims (16)

  1. 전극용 슬러리의 공급량을 제어하는 방법으로서,
    제1 탱크에서 상기 슬러리를 코터로 공급하는 단계;
    상기 제1 탱크의 상기 슬러리의 저장량이 감소하여 상기 제1 탱크의 레벨이 제1 소정의 레벨에 도달하면, 상기 제1 탱크에 연결된 제2 탱크로부터 상기 제1 탱크로 상기 슬러리를 소정의 시간 동안 공급하는 단계; 및
    상기 소정의 시간이 경과 후, 상기 제2 탱크로부터 상기 제1 탱크로의 상기 슬러리의 공급을 자동으로 중단하는 단계를 포함하는, 전극용 슬러리 공급량 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 탱크의 레벨이 상기 제1 소정의 레벨에 다시 도달하면, 상기 제2 탱크로부터 상기 제1 탱크로 상기 슬러리를 상기 소정의 시간 동안 다시 공급하는 단계를 더 포함하는, 전극용 슬러리 공급량 제어 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 소정의 레벨은 상기 제1 탱크의 상기 슬러리의 저장량의 타겟 레벨인, 전극용 슬러리 공급량 제어 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 탱크로부터 상기 제1 탱크로 상기 슬러리를 상기 소정의 시간 동안 공급하는 동안에, 상기 제1 탱크의 레벨이 제2 소정의 레벨에 도달하면, 상기 제2 탱크로부터 상기 제1 탱크로의 상기 슬러리의 공급을 중단하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제2 소정의 레벨은, 상기 제1 탱크의 상기 슬러리의 저장량의 상기 제1 소정의 레벨보다는 높고 상한 레벨보다는 낮은 값인, 전극용 슬러리 공급량 제어 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 탱크의 레벨은 상기 제1 탱크의 높이 또는 부피인, 전극용 슬러리 공급량 제어 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 탱크의 상기 슬러리의 수용 용량은 상기 제2 탱크의 상기 슬러리의 수용 용량보다 작은, 전극용 슬러리 공급량 제어 방법.
  7. 전극용 슬러리의 공급량을 제어하는 방법으로서,
    상기 제1 탱크의 온도를 측정하는 단계;
    상기 제2 탱크의 온도를 측정하는 단계; 및
    상기 제1 탱크의 온도 및 상기 제2 탱크의 온도에 따라 상기 제2 탱크로부터 상기 제1 탱크로의 상기 슬러리의 공급량을 제어하는 단계를 포함하는, 전극용 슬러리 공급량 제어 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2 탱크로부터 상기 제1 탱크로의 상기 슬러리의 공급량을 제어하는 단계는:
    상기 제1 탱크의 온도가 소정의 정상 온도 범위에 해당하고 상기 제2 탱크의 온도가 상기 소정의 정상 온도 범위에 해당하면, 상기 제2 탱크로부터 상기 제1 탱크로의 상기 슬러리의 공급량을 증가시키는 단계를 포함하는, 전극용 슬러리 공급량 제어 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제2 탱크로부터 상기 제1 탱크로의 상기 슬러리의 공급량을 제어하는 단계는:
    상기 제1 탱크의 온도가 소정의 정상 온도 범위에 해당하고 상기 제2 탱크의 온도가 상기 소정의 정상 온도 범위보다 높거나 낮으면, 상기 제2 탱크로부터 상기 제1 탱크로의 상기 슬러리의 공급량을 유지하는 단계를 포함하는, 전극용 슬러리 공급량 제어 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 제2 탱크로부터 상기 제1 탱크로의 상기 슬러리의 공급량을 제어하는 단계는:
    상기 제1 탱크의 온도가 소정의 정상 온도 범위보다 높거나 낮고 상기 제2 탱크의 온도가 상기 소정의 정상 온도 범위에 해당하면, 상기 제2 탱크로부터 상기 제1 탱크로의 상기 슬러리의 공급량을 증가시키는 단계를 포함하는, 전극용 슬러리 공급량 제어 방법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 제2 탱크로부터 상기 제1 탱크로의 상기 슬러리의 공급량을 제어하는 단계는:
    상기 제1 탱크의 온도가 소정의 정상 온도 범위보다 높고 상기 제2 탱크의 온도가 상기 소정의 정상 온도 범위보다 낮으면, 상기 제2 탱크로부터 상기 제1 탱크로의 상기 슬러리의 공급량을 증가시키는 단계를 포함하는, 전극용 슬러리 공급량 제어 방법.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 제2 탱크로부터 상기 제1 탱크로의 상기 슬러리의 공급량을 제어하는 단계는:
    상기 제1 탱크의 온도가 소정의 정상 온도 범위보다 낮고 상기 제2 탱크의 온도가 상기 소정의 정상 온도 범위보다 높으면, 상기 제2 탱크로부터 상기 제1 탱크로의 상기 슬러리의 공급량을 증가시키는 단계를 포함하는, 전극용 슬러리 공급량 제어 방법.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 제2 탱크로부터 상기 제1 탱크로의 상기 슬러리의 공급량을 제어하는 단계는:
    상기 제1 탱크의 온도가 소정의 정상 온도 범위보다 높고 상기 제2 탱크의 온도가 상기 소정의 정상 온도 범위보다 높으면, 상기 제2 탱크로부터 상기 제1 탱크로의 상기 슬러리의 공급량을 유지시키는 단계를 포함하는, 전극용 슬러리 공급량 제어 방법.
  14. 제7항에 있어서,
    상기 제2 탱크로부터 상기 제1 탱크로의 상기 슬러리의 공급량을 제어하는 단계는:
    상기 제1 탱크의 온도가 소정의 정상 온도 범위보다 낮고 상기 제2 탱크의 온도가 상기 소정의 정상 온도 범위보다 낮으면, 상기 제2 탱크로부터 상기 제1 탱크로의 상기 슬러리의 공급량을 유지시키는 단계를 포함하는, 전극용 슬러리 공급량 제어 방법.
  15. 제8항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 소정의 정상 온도 범위는 상기 슬러리의 코팅에 적합하도록 미리 설정된 온도 범위인, 전극용 슬러리 공급량 제어 방법.
  16. 제1항 또는 제7항에 따른 제어 방법을 수행하는 전극용 슬러리 공급 장치에 있어서,
    상기 슬러리를 코팅하는 코터;
    상기 슬러리를 상기 코터로 공급하는 제1 탱크;
    상기 슬러리를 저장하였다가 상기 제1 탱크로 공급하는 제2 탱크;
    상기 제1 탱크 및 상기 제2 탱크를 연결하는 배관; 및
    상기 배관에 구비된 밸브를 포함하는, 전극용 슬러리 공급 장치.
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