WO2026005258A1 - 보호 필름 시트 및 이를 포함하는 전극 적층체 제조 장치 - Google Patents

보호 필름 시트 및 이를 포함하는 전극 적층체 제조 장치

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WO2026005258A1
WO2026005258A1 PCT/KR2025/005876 KR2025005876W WO2026005258A1 WO 2026005258 A1 WO2026005258 A1 WO 2026005258A1 KR 2025005876 W KR2025005876 W KR 2025005876W WO 2026005258 A1 WO2026005258 A1 WO 2026005258A1
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WO
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sheet
protective film
electrode laminate
electrode
separator
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PCT/KR2025/005876
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정주영
최성현
김석진
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LG Energy Solution Ltd
Original Assignee
LG Energy Solution Ltd
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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04—Coating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • It includes a first protective film reel and a second protective film reel spaced apart from each other with the laminating portion and the sealing portion therebetween, the protective film sheet is unwound from the first protective film reel and then wound up from the second protective film reel, and the protective film sheet wound up from the second protective film reel can be reused.
  • the second layer of the protective film sheet may face the electrode laminated sheet, and the first layer of the protective film sheet may face the first sealing portion.
  • the second sealing portion further includes a second sealing portion that joins the second sealing area of the electrode laminate sheet, wherein the second sealing area extends along the longitudinal direction of the first separator sheet and the second separator sheet, and is a portion of the first separator sheet where the negative electrode is not arranged and a portion of the second separator sheet where the positive electrode is not arranged, and the second protective film reel can be positioned before the second sealing portion.
  • the electrode laminate manufacturing device (1000) may further include a first cutting unit (1601) positioned before the laminating unit (1701, 1702, 1801, 1802) based on the movement direction of the electrode laminate sheet (200), and for cutting the negative electrode sheet (120) and the positive electrode sheet (110), respectively.
  • a first cutting unit (1601) positioned before the laminating unit (1701, 1702, 1801, 1802) based on the movement direction of the electrode laminate sheet (200), and for cutting the negative electrode sheet (120) and the positive electrode sheet (110), respectively.
  • a first upper protective film reel (1501a) and a second upper protective film reel (1501b) may be arranged on the upper side of the electrode laminate sheet (200), and a first lower protective film reel (1502a) and a second lower protective film reel (1502b) may be arranged on the lower side of the electrode laminate sheet (200).
  • the heated electrode laminate sheet (200) can be pressed by a pair of first pressure roller sections (1801) and second pressure roller sections (1802).
  • a pair of negative electrodes (121) and positive electrodes (111) may be arranged on the same vertical line, and another pair of negative electrodes (121) and positive electrodes (111) positioned adjacent to a pair of negative electrodes (121) and positive electrodes (111) may be spaced apart from each other.
  • a negative electrode tab (121t) may be formed at one end of the negative electrode (121) and protruded outwardly along the longitudinal direction of the negative electrode (121)
  • a positive electrode tab (111t) may be formed at the other end of the positive electrode (111) and protruded outwardly along the longitudinal direction of the positive electrode (111).
  • the first lower sealing portion (1902) may include a first lower main body portion (1902a) and a first lower cover portion (1902b) extending along the outer circumference of the first lower main body portion (1902a).
  • the first lower cover portion (1902b) may perform pressurization for membrane sealing together with the first upper sealing portion (1901) while preventing wear of the first upper protrusion (1901b).
  • the protective film sheet (500) may be positioned between the first sealing portion (1901, 1902) and the first sealing area (1901s).
  • the protective film sheet (500) may be positioned between the first upper protrusion (1901b) and the first sealing area (1901s).
  • the protective film sheet (500) may be omitted from being placed between the first sealing portion (1901, 1902) and the electrode laminate sheet (200).
  • the protective film sheet (500) according to the present embodiment may not be deformed at a temperature of 40 degrees Celsius or more to 150 degrees Celsius or less and a pressure of 0.1 Mpa or more to 150 Mpa or less.
  • the moisture content of the protective film sheet (500) may be 0.001 ppm or more and 5000 ppm or less.
  • the protective film sheet (500) may undergo a moisture removal process performed at a temperature of 100 degrees Celsius or more.
  • the moisture removal process may be performed by radiant heat from an IR/MICA heater.
  • the moisture removal process may be performed by convective heat from hot air.
  • the moisture removal process is not limited thereto, and any process that allows the protective film sheet (500) to have a moisture content within the above-described range may be included in the present embodiment.
  • the protective film sheet (500) has an additional coating layer formed on the outer surface of the protective film sheet (500), so that the protective film sheet (500) can be more effectively prevented from being deformed during the process performed by the laminating section (1701, 1702, 1801, 1802) and the first sealing section (1901, 1902), and has the advantage of being able to be reused in a high temperature and/or high pressure process.
  • FIGS. 5 and 6 are drawings showing the results for the comparative examples and examples according to Experimental Example 1.
  • (a) is a drawing showing the case where the number of sealings is 0
  • (b) is a drawing showing the case where the number of sealings is 1
  • (c) is a drawing showing the case where the number of sealings is 50.
  • the protective film sheet of the embodiment has almost no deformation even when the number of sealing cycles gradually increases, and the separator is also not transferred.
  • the protective film sheet of the embodiment does not undergo thermal deformation under high temperature and high pressure conditions, unlike the comparative example, because the first layer is made of a material having a relatively high glass transition temperature. In other words, it can be confirmed that in cases where the protective film sheet of the embodiment has high heat resistance, thermal deformation under high temperature and high pressure conditions can be effectively prevented.
  • the thicknesses of the two separators were measured to confirm whether the two separators were sealed.
  • the thickness of the two separation membranes in the comparative example was 19 um, and the thickness of the two separation membranes in the example was 12.5 um.
  • the protective film sheet of the embodiment seals the two separators more effectively than the comparative example.
  • the protective film sheet of the embodiment has high heat resistance, unlike the comparative example, while also having effective sealing performance.

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 보호 필름 시트는, PI(Polyimide), PET(Polyethylene terephthalate), PP(Polypropylene), PCT(Polycyclohexylenedimethylene terephthalate), PEN(Polyethylene naphthalate)으로 이루어진 그룹에서 적어도 하나를 포함하는 제1층 및 상기 제1층 상에 적층되는 Si(Silicon)로 이루어지는 제2층을 포함하는 보호 필름 시트로서, 상기 보호 필름 시트의 수분 함유량이 0.001ppm 이상 내지 5000ppm 이하이거나, 상기 보호 필름 시트의 외면에 세라믹 물질로 이루어진 코팅층을 더 포함한다.　본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전극 적층체 제조 장치는, 상술한 보호 필름 시트를 포함하며, 제1 분리막, 음극, 제2 분리막, 및 양극이 순차적으로 적층되어 있는 전극 적층체를 제조하는 전극 적층체 제조 장치로서, 제1 분리막 시트 상에 복수의 상기 음극이 서로 이격되게 배치되어 있고, 제2 분리막 시트 상에 복수의 상기 양극이 서로 이격되게 배치되어 있는 전극 적층 시트를 접합시키는 라미네이팅부; 및 상기 제1 분리막 시트와 상기 제2 분리막 시트 사이를 서로 접합시키는 제1 실링부를 포함하고, 상기 보호 필름 시트는 상기 라미네이팅부와 상기 전극 적층 시트 사이 및 상기 제1 실링부와 상기 전극 적층 시트 사이에 위치하며, 상기 전극 적층 시트의 이동 방향을 따라 연장되어 있다.

Description

보호 필름 시트 및 이를 포함하는 전극 적층체 제조 장치
관련 출원(들)과의 상호 인용
본 출원은 2024년 06월 28일자 한국 특허 출원 제10-2024-0085212호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
본 발명은 보호 필름 시트 및 이를 포함하는 전극 적층체 제조 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 소정의 온도 이상의 열이 가해지는 공정이 수행되는 생산 라인에서 열 변형이 되지 않는 높은 내열성의 보호 필름 시트 및 이를 포함하는 전극 적층체 제조 장치에 관한 것이다.
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그러한 이차전지 중 높은 에너지 밀도와 전압을 가지고, 사이클 수명이 길며, 자기방전률이 낮은 리튬 이차전지가 사용화되어 널리 사용되고 있다.
이러한 이차전지는 전지 케이스의 형상에 따라, 전극 적층체가 원통형 또는 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 원통형 전지 및 각형 전지와, 전극 적층체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되어 있는 파우치형 전지로 분류된다. 여기서, 전지 케이스에 내장되는 전극 적층체는 양극, 음극, 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 개재된 분리막 구조로 이루어져 충방전이 가능한 발전소자로서, 활물질이 도포된 긴 시트형의 양극과 음극 사이에 분리막을 개재하여 권취한 젤리-롤형과, 다수의 양극과 음극을 분리막에 개재한 상태에서 순차적으로 적층한 스택형으로 분류된다.
이 중에서도, 특히 스택형 또는 스택/폴딩형 전극 적층체를 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 전지 케이스에 내장한 구조의 파우치형 전지가, 낮은 제조 비용, 작은 중량, 용이한 변형 형태 등을 이유로 사용량이 점차적으로 증가하고 있다.
스택형 전극 적층체 중에서도, 양극, 분리막, 음극들을 이용하여 단위 셀을 먼저 제조한 후 이러한 단위 셀들을 적층하는 라미네이션 앤 스택형(L&S, Lamination & Stack Type) 전극 적층체를 제조하기 위해서는, 단위 셀을 우선 제조해야 한다.
일반적으로 단위 셀을 제조하기 위해서는, 중앙 전극이 컨베이어 벨트 등에 의해 일 방향으로 이동하는 동안에, 중앙 전극의 상하면에 각각 분리막이 적층되고, 그 이후에 최상단에 상부 전극이 더 적층된다. 그리고, 경우에 따라 최하단에 하부 전극이 더 적층될 수 있다. 그리고, 전극과 분리막이 적층된 적층체에 열 및 압력을 인가하는 라미네이팅 공정이 수행된다. 이러한 라미네이팅 공정이 수행됨에 따라, 전극과 분리막 사이가 접착되어 단위 셀이 견고하게 형성될 수 있다.
또한, 분리막 접힘을 방지하기 위해, 라미네이션 공정에는 중앙 전극을 사이에 두고 적층된 한 쌍의 분리막을 서로 접합시키는 단계가 포함될 필요가 있다. 특히, 종래의 라미네이션 공정에 의한 분리막 실링 시 발생될 수 있는 전극 및/또는 분리막의 변형 또는 손상을 방지하기 위해, 종래의 라미네이팅 공정은 실링 장치와 단위 셀 사이에 보호 필름 시트가 삽입된 상태에서 실링이 진행되었다.
그러나, 라미네이팅 공정 중 보호 필름 시트가 열에 의해 변형되거나 분리막 중 일부가 보호 필름에 전사되는 등의 문제가 있어, 보호 필름 시트를 1회 사용 후 폐기 처리해야 할 필요가 있었다.
이에 따라, 라미네이팅 공정 중 열 변형 및 분리막 전사가 방지되면서도, 재사용이 가능한 보호 필름 시트 및 이를 포함하는 전극 적층체 제조 장치를 개발할 필요가 있다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는, 소정의 온도 이상의 열이 가해지는 공정이 수행되는 생산 라인에서 열 변형이 되지 않는 높은 내열성의 보호 필름 시트 및 이를 포함하는 전극 적층체 제조 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 보호 필름 시트는, PI(Polyimide), PET(polyethylene terephthalate), PP(Polypropylene), PCT(Polycyclohexylenedimethylene terephthalate), PEN(Polyethylene naphthalate)으로 이루어진 그룹에서 적어도 하나를 포함하는 제1층 및 상기 제1층 상에 적층되는 Si(Silicon)로 이루어지는 제2층을 포함하는 보호 필름 시트로서, 상기 보호 필름 시트의 수분 함유량이 0.001ppm 이상 내지 5000ppm 이하이거나, 상기 보호 필름 시트의 외면에 세라믹 물질로 이루어진 코팅층을 더 포함한다.
상기 보호 필름 시트는 섭씨 40도 이상 내지 섭씨 150도 이하의 온도 및 0.1Mpa 이상 내지 150Mpa 이하의 압력에서도 변형되지 않을 수 있다.
상기 보호 필름 시트의 수분 함유량이 0.001ppm 이상 내지 5000ppm 이하이면서, 상기 보호 필름 시트의 외면에 세라믹 물질로 이루어진 코팅층을 포함한다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전극 적층체 제조 장치는, 상술한 보호 필름 시트를 포함하며, 제1 분리막, 음극, 제2 분리막, 및 양극이 순차적으로 적층되어 있는 전극 적층체를 제조하는 전극 적층체 제조 장치로서, 제1 분리막 시트 상에 복수의 상기 음극이 서로 이격되게 배치되어 있고, 제2 분리막 시트 상에 복수의 상기 양극이 서로 이격되게 배치되어 있는 전극 적층 시트를 접합시키는 라미네이팅부; 및 상기 제1 분리막 시트와 상기 제2 분리막 시트 사이를 서로 접합시키는 제1 실링부를 포함하고, 상기 보호 필름 시트는 상기 전극 적층 시트의 이동 방향을 따라 연장되어 있으며, 상기 라미네이팅부와 상기 전극 적층 시트 사이 및 상기 제1 실링부와 상기 전극 적층 시트 사이에 위치한다.
상기 라미네이팅부 및 상기 실링부를 사이에 둔 채로 이격되어 있는 제1 보호 필름 릴 및 제2 보호 필름 릴을 포함하고, 상기 보호 필름 시트는 상기 제1 보호 필름 릴에서 권출된 후 상기 제2 보호 필름 릴에서 권취되고, 상기 제2 보호 필름 릴에 권취된 상기 보호 필름 시트는 재사용될 수 있다.
상기 제2 보호 필름 릴에 권취된 상기 보호 필름 시트는 상기 제1 보호 필름 릴에 재권취될 수 있다.
상기 보호 필름 시트가 권취된 상기 제2 보호 필름 릴이 상기 보호 필름 시트가 이미 권출되어 있는 상기 제1 보호 필름 릴과 서로 교체될 수 있다.
상기 보호 필름 시트의 상기 제2층이 상기 전극 적층 시트와 대면하고, 상기 보호 필름 시트의 상기 제1층이 상기 제1 실링부에 각각 대면할 수 있다.
상기 제1 분리막 시트, 음극 시트, 상기 제2 분리막 시트, 및 양극 시트가 각각 권출되는 릴을 더 포함하고, 상기 전극 적층 시트의 이동 방향을 기준으로 상기 라미네이팅부 이전에 위치하며, 상기 음극 시트 및 상기 양극 시트를 각각 커팅하는 제1 커팅부를 더 포함하고, 상기 제1 커팅부는 상기 음극 시트로부터 상기 음극을 커팅하며 상기 양극 시트로부터 상기 양극을 커팅하고, 상기 제1 보호 필름 릴은 상기 제1 커팅부 이후에 위치할 수 있다.
상기 전극 적층 시트에서, 한 쌍의 상기 음극 및 상기 양극은 서로 동일한 수직선 상에 배치되어 있고, 상기 한 쌍의 상기 음극 및 상기 양극과 인접하게 위치하는 다른 한 쌍의 상기 음극 및 상기 양극은 서로 이격되어 있을 수 있다.
상기 제1 실링부는 상기 전극 적층 시트의 제1 실링 영역을 접합시키고, 상기 제1 실링 영역은 상기 한 쌍의 상기 음극 및 상기 양극과 상기 다른 한 쌍의 상기 음극 및 상기 양극 사이에 위치하는 상기 제1 분리막 시트 부분과 상기 제2 분리막 시트 부분이고, 상기 제1 실링부와 상기 전극 적층 시트 사이에 상기 보호 필름 시트가 위치할 수 있다.
상기 제1 실링부는, 상기 전극 적층 시트의 상부에 위치하는 제1 상부 실링부와 상기 전극 적층 시트의 하부에 위치하는 제1 하부 실링부를 포함하고, 상기 제1 상부 실링부는 제1 상부 본체부 및 상기 제1 상부 본체부의 외주면을 따라 서로 이격되어 배치되는 복수의 제1 상부 돌출부를 포함하고, 상기 복수의 제1 상부 돌출부는 상기 제1 상부 본체부의 길이 방향을 따라 연장되어 있을 수 있다.
상기 보호 필름 시트는 상기 제1 상부 돌출부와 상기 제1 실링 영역 사이에 위치하고, 상기 제1 상부 돌출부는 상기 제1 실링 영역을 가압할 수 있다.
상기 전극 적층 시트의 이동 방향을 기준으로 상기 제1 실링부 이후에 위치하며, 상기 제1 실링 영역을 커팅하여 복수의 상기 전극 적층체를 제조하는 제2 커팅부를 더 포함하고, 상기 제2 보호 필름 릴은 상기 제2 커팅부 이전에 위치할 수 있다.
상기 전극 적층 시트의 제2 실링 영역을 접합시키는 제2 실링부를 더 포함하고, 상기 제2 실링 영역은 상기 제1 분리막 시트 및 상기 제2 분리막 시트의 길이 방향을 따라 연장되어 있으며, 상기 음극이 배치되어 있지 않은 상기 제1 분리막 시트 부분과 상기 양극이 배치되어 있지 않은 상기 제2 분리막 시트 부분이고, 상기 제2 보호 필름 릴은 상기 제2 실링부 이전에 위치할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 보호 필름 시트 및 이를 포함하는 전극 적층체 제조 장치는 소정의 온도 이상의 열이 가해지는 공정이 수행되는 생산 라인에서 열 변형이 되지 않아, 비용 절감 및 생산성 향상이라는 이점이 있을 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 적층체 제조 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 전극 적층 시트의 일부를 나타내는 상면도이다.
도 3은 도 1의 전극 적층체 제조 장치에 포함된 보호 필름 시트를 나타내는 단면도이다.
도 4(a)는 종래의 보호 필름 시트를 나타내며, 도 4(b)는 도 3의 보호 필름 시트의 표면을 나타낸 도면이다.
도 5 및 도 6은 실험예 1에 따른 비교예 및 실시예에 관한 결과를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 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, 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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 적층체 제조 장치를 나타내는 도면이다. 도 2는 도 1의 전극 적층 시트의 일부를 나타내는 상면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 적층체 제조 장치(1000)는, 제1 분리막(141), 음극(121), 제2 분리막(131), 및 양극(111)이 순차적으로 적층되어 있는 전극 적층체(100)를 제조하는 전극 적층체 제조 장치(1000)다.
본 실시예에 따른 전극 적층체 제조 장치(1000)는, 제1 분리막 시트(140) 상에 복수의 음극(121)이 서로 이격되게 배치되어 있고, 제2 분리막 시트(130) 상에 복수의 양극(111)이 서로 이격되게 배치되어 있는 전극 적층 시트(200)를 접합시키는 라미네이팅부(1701, 1702, 1801, 1802); 및 제1 분리막 시트(140)와 제2 분리막 시트(130) 사이를 서로 접합시키는 제1 실링부(1901, 1902)를 포함한다.
보다 구체적으로, 전극 적층체 제조 장치(1000)는 제1 분리막 시트(140), 음극 시트(120), 제2 분리막 시트(130), 및 양극 시트(110)가 각각 권출되는 릴를 더 포함할 수 있다.
일 예로, 제1 분리막 시트(140)는 제1 분리막 릴(1400)에 권취되어 있으며, 제1 분리막 시트(140)는 제1 분리막 릴(1400)로부터 권출될 수 있다. 제2 분리막 시트(130)는 제2 분리막 릴(1300)에 권취되어 있으며, 제2 분리막 시트(130)는 제2 분리막 릴(1300)로부터 권출될 수 있다. 음극 시트(120)는 음극 릴(1200)에 권취되어 있으며, 음극 시트(120)는 음극 릴(1200)로부터 권출될 수 있다. 양극 시트(110)는 양극 릴(1100)에 권취되어 있으며, 양극 시트(110)는 양극 릴(1100)로부터 권출될 수 있다.
음극 시트(120)는 음극 집전체 상에 음극 활물질, 도전재, 및 바인더의 슬러리를 도포한 다음에 이를 건조하고 프레싱하여 제조될 수 있고, 양극 시트(110)는 양극 집전체 상에 양극 활물질, 도전재, 및 바인더의 슬러리를 도포한 다음에 건조하고 프레싱하여 제조될 수 있다. 다만, 음극 시트(120) 및 양극 시트(110)의 제조 방법은 이에 한정되는 것은 아니며, 해당 기술 분야에서 일반적으로 음극 시트(120) 및 양극 시트(110)를 제조하는 방법이라면 본 실시예에 포함될 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 전극 적층체 제조 장치(1000)는, 전극 적층 시트(200)의 이동 방향을 기준으로 라미네이팅부(1701, 1702, 1801, 1802) 이전에 위치하며, 음극 시트(120) 및 양극 시트(110)를 각각 커팅하는 제1 커팅부(1601)를 더 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 제1 커팅부(1601)는 음극 시트(120)로부터 음극(121) 커팅하며, 양극 시트(110)로부터 양극(111)을 커팅할 수 있다. 일 예로, 제1 커팅부(1601)는 음극 시트(120)로부터 동일한 간격으로 이격되어 있는 복수의 음극(121)으로 커팅할 수 있고, 양극 시트(110)로부터 동일한 간격으로 이격되어 있는 복수의 양극(111)으로 커팅할 수 있다. 다만 설명의 편의상, 도 1에는 제1 커팅부(1601)를 양극 시트(110)에 대응되는 위치에만 도시되어 있으나, 음극 시트(120)에 대응되는 위치에도 제1 커팅부(1601)가 위치할 수 있다. 후술되는 바와 같이, 보호 필름 시트(500)가 권출되는 제1 보호 필름 릴(1501a, 1502a)은 제1 커팅부(1601) 이후에 위치할 수 있다.
이에 따라, 본 실시예에 따른 전극 적층체 제조 장치(1000)는, 제1 커팅부(1601)는 고온 및/또는 고압 공정이 아닌 점에서, 보호 필름 시트(500)가 고온 및/또는 고압 공정이 수행되는 구성과 대응되는 위치에 대해서만 배치될 수 있어, 비용 절감 및 생산성이 향상될 수 있다는 이점이 있다.
보호 필름 시트(500)는 전극 적층 시트(200)의 이동 방향을 따라 연장되어 있으며, 라미네이팅부(1701, 1702, 1801, 1802)와 전극 적층 시트(200) 사이 및 제1 실링부(1901, 1902)와 전극 적층 시트(200) 사이에 위치할 수 있다.
보다 구체적으로, 보호 필름 시트(500)는 제1 보호 필름 릴(1501a, 1502a) 및 제2 보호 필름 릴(1501b, 1502b)에 권취 또는 권출될 수 있다. 도 1과 같이, 제1 보호 필름 릴(1501a, 1502a) 및 제2 보호 필름 릴(1501b, 1502b)은 라미네이팅부(1701, 1702, 1801, 1802) 및 제1 실링부(1901, 1902)를 사이에 둔 채로 이격되어 있을 수 있다. 또한, 도 1과 같이, 제1 보호 필름 릴(1501a, 1502a) 및 제2 보호 필름 릴(1501b, 1502b)은 전극 적층 시트(200)를 기준으로 상부 및 하부에 모두 배치되어 있을 수 있다. 일 예로, 전극 적층 시트(200)의 상부에는 제1 상부 보호 필름 릴(1501a) 및 제2 상부 보호 필름 릴(1501b)이 배치되어 있고, 전극 적층 시트(200)의 하부에는 제1 하부 보호 필름 릴(1502a) 및 제2 하부 보호 필름 릴(1502b)이 배치되어 있을 수 있다.
일 예로, 보호 필름 시트(500)는 제1 보호 필름 릴(1501a, 1502a)에서 권출된 후 제2 보호 필름 릴(1501b, 1502b)에서 권취될 수 있다. 다르게 말하면, 제1 보호 필름 릴(1501a, 1502a)에서 권출된 보호 필름 시트(500)는 라미네이팅부(1701, 1702, 1801, 1802)와 전극 적층 시트(200) 사이 및 제1 실링부(1901, 1902)와 전극 적층 시트(200) 사이를 따라 연장될 수 있다. 또한, 보호 필름 시트(500)는, 전극 적층 시트(200)의 이동 방향을 기준으로, 제1 실링부(1901, 1902) 이후에 위치하는 제2 보호 필름 릴(1501b, 1502b)에 권취될 수 있다.
보다 구체적으로, 제2 보호 필름 릴(1501b, 1502b)에 권취된 보호 필름 시트(500)는 재사용될 수 있다. 일 예로, 제2 보호 필름 릴(1501b, 1502b)에 권취된 보호 필름 시트(500)는 제1 보호 필름 릴(1501a, 1502a)에 재권취될 수 있다. 다른 일 예로, 보호 필름 시트(500)가 권취된 제2 보호 필름 릴(1501b, 1502b)이 보호 필름 시트(500)가 이미 권출되어 있는 상기 제1 보호 필름 릴(1501a, 1502a)과 서로 교체될 수 있다.
이에 따라, 본 실시예에 따른 전극 적층체 제조 장치(1000)에서, 보호 필름 시트(500)는 제1 보호 필름 릴(1501a, 1502a) 및 제2 보호 필름 릴(1501b, 1502b)을 통해 라미네이팅부(1701, 1702, 1801, 1802) 및 제1 실링부(1901, 1902)와 전극 적층 시트(200) 사이를 따라 반복 이동하여 재사용될 수 있고, 생산성 및 비용 경제성이 보다 향상될 수 있다는 이점이 있다.
라미네이팅부(1701, 1702, 1801, 1802)는 히터부(1701, 1702) 및 가압 롤러부(1801, 1802)를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 히터부(1701, 1702)는 전극 적층 시트(200)를 사이에 두고 이격된 한 쌍의 제1 히터부(1701) 및 제2 히터부(1702)를 포함할 수 있다. 또한, 가압 롤러부(1801, 1802)는 전극 적층 시트(200)를 사이에 두고 이격된 한 쌍의 제1 가압 롤러부(1801) 및 제2 가압 롤러부(1802)를 포함할 수 있다. 여기서, 가압 롤러부(1801, 1802)는 전극 적층 시트(200)의 이동 방향을 기준으로 히터부(1701, 1702) 이후에 배치되어 있을 수 있다.
보다 구체적으로, 전극 적층 시트(200)는 한 쌍의 제1 히터부(1701) 및 제2 히터부(1702) 사이를 통과하여 가열된 이후, 가열된 전극 적층 시트(200)는 한 쌍의 제1 가압 롤러부(1801) 및 제2 가압 롤러부(1802)에 의해 압착될 수 있다.
일 예로, 한 쌍의 제1 히터부(1701) 및 제2 히터부(1702)는 섭씨 40도 이상 내지 섭씨 150도 이하의 온도 범위에서 전극 적층 시트(200)를 가열할 수 있고, 한 쌍의 제1 가압 롤러부(1801) 및 제2 가압 롤러부(1802)는 5Mpa(50kgf/cm2) 이상 내지 150Mpa(1500kgf/cm2) 이하의 압력 범위에서 전극 적층 시트(200)를 가압할 수 있다.
다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 라미네이팅부(1701, 1702, 1801, 1802)에서 히터부(1701, 1702)가 생략될 수 있으며, 가압 롤러부(1801, 1802)에 열선 등과 같이 가열 부재가 일체화되어 있는 구성 또한 본 실시예에 포함될 수 있다.
이에 따라, 본 실시예에 따른 전극 적층체 제조 장치(1000)는, 전극 적층 시트(200)는 라미네이팅부(1701, 1702, 1801, 1802)에 의한 고온 및/또는 고압 공정이 수행되며, 높은 내열성을 가지는 보호 필름 시트(500)는 고온 및/또는 고압 조건에서 전극 적층 시트(200)의 손상 및 변형을 방지할 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 전극 적층 시트(200)에서, 한 쌍의 음극(121) 및 양극(111)은 서로 동일한 수직선 상에 배치되어 있고, 한 쌍의 음극(121) 및 양극(111)과 인접하게 위치하는 다른 한 쌍의 음극(121) 및 양극(111)은 서로 이격되어 있을 수 있다. 일 예로, 도 2와 같이, 음극(121)의 일 단부에는 음극 탭(121t)이 음극(121)의 길이 방향을 따라 외측으로 돌출되어 있을 수 있고, 양극(111)의 타 단부에는 양극 탭(111t)이 양극(111)의 길이 방향을 따라 외측으로 돌출되어 있을 있다.
제1 실링부(1901, 1902)는 전극 적층 시트(200)의 제1 실링 영역(1901s)을 접합시킬 수 있다. 여기서, 제1 실링 영역(1901s)은 한 쌍의 음극(121) 및 양극(111)과 다른 한 쌍의 음극(121) 및 양극(111) 사이에 위치하는 제1 분리막 시트(141) 부분과 제2 분리막 시트(131) 부분일 수 있다. 다르게 말하면, 제1 실링 영역(1901s)은 제1 분리막 시트(141)와 제2 분리막 시트(131)가 서로 대면하는 영역 중에서, 한 쌍의 음극(121) 및 양극(111)과 다른 한 쌍의 음극(121) 및 양극(111) 사이에 대응되는 영역을 의미할 수 있다.
특히, 제1 실링부(1901, 1902)와 전극 적층 시트(200) 사이에 보호 필름 시트(500)가 위치할 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 실링부(1901, 1902)는 전극 적층 시트(200)의 상부에 위치하는 제1 상부 실링부(1901)와 전극 적층 시트(200)의 하부에 위치하는 제1 하부 실링부(1902)를 포함할 수 있다.
일 예로, 제1 상부 실링부(1901)는 제1 상부 본체부(1901a) 및 제1 상부 본체부(1901a)의 외주면을 따라 서로 이격되어 배치되는 복수의 제1 상부 돌출부(1901b)를 포함할 수 있다. 여기서, 복수의 제1 상부 돌출부(1901b)는 제1 상부 본체부(1901a)의 길이 방향을 따라 연장되어 있을 수 있다. 이 때, 제1 상부 돌출부(1901b)는 제1 실링 영역(1901s)을 가압할 수 있다. 또한, 제1 상부 실링부(1901)는, 제1 상부 본체부(1901a)가 복수의 제1 상부 돌출부(1901b)의 간격을 고려하여, 전극 적층 시트(200)의 이동 속도와 대응되는 속도로 회전함에 따라, 복수의 제1 상부 돌출부(1901b)가 순차적으로 제1 실링 영역(1901s)을 가압할 수 있다.
제1 하부 실링부(1902)는 제1 하부 본체부(1902a) 및 제1 하부 본체부(1902a)의 외주면을 따라 연장되어 있는 제1 하부 커버부(1902b)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 하부 커버부(1902b)는 제1 상부 돌출부(1901b)의 마모를 방지하면서, 제1 상부 실링부(1901)와 함께 분리막 실링을 위한 가압을 수행할 수 있다.
일 예로, 제1 실링부(1901, 1902)는 전극 적층 시트(200)에 대해 섭씨 40도 이상 내지 섭씨 140도 이하의 온도 및/또는 0.1MPa(1kgf/cm2) 이상 내지 0.8MPa(8kgf/cm2) 이하의 압력으로 제1 분리막 시트(140)와 제2 분리막 시트(130) 사이를 접합시킬 수 있다.
여기서, 보호 필름 시트(500)는 제1 실링부(1901, 1902)와 제1 실링 영역(1901s) 사이에 위치할 수 있다. 일 예로, 보호 필름 시트(500)는 제1 상부 돌출부(1901b)와 제1 실링 영역(1901s) 사이에 위치할 수 있다.
다만, 제1 실링부(1901, 1902)의 형태가 도 1에 도시된 구성으로 한정되는 것은 아니며, 제1 실링 영역(1901s)을 적절히 접합할 수 있는 형태라면 본 실시예에 포함될 수 있다.
이에 따라, 본 실시예에 따른 전극 적층체 제조 장치(1000)는, 전극 적층 시트(200)는 제1 실링부(1901, 1902)에 의한 고온 및/또는 고압 공정이 수행되며, 높은 내열성을 가지는 보호 필름 시트(500)는 고온 및/또는 고압 조건에서 전극 적층 시트(200)의 손상 및 변형을 방지할 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 전극 적층체 제조 장치(1000)는, 전극 적층 시트(200)의 이동 방향을 기준으로 제1 실링부(1901, 1902) 이후에 위치하는 제2 커팅부(1602)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 제2 커팅부(1602)는 제1 실링 영역(1901s)을 커팅하여, 전극 적층 시트(200)로부터 복수의 전극 적층체(100)를 제조할 수 있다. 일 예로, 제2 커팅부(1602)는 제1 실링 영역(1901s)의 중앙 부분을 커팅할 수 있다. 다만 설명의 편의상, 도 1에는 제2 커팅부(1602)를 양극 시트(110)에 대응되는 위치에만 도시되어 있으나, 음극 시트(120)에 대응되는 위치에도 제2 커팅부(1602)가 위치하는 경우도 본 실시예에 포함될 수 있다.
이에 따라, 본 실시예에 따른 전극 적층체 제조 장치(1000)는, 제2 커팅부(1602)가 제1 실링부(1901, 1902) 이후에 배치됨에 따라, 제1 실링 영역(1901s)에 대한 제2 커팅부(1602)의 커팅이 용이해질 수 있다.
이 때, 제2 보호 필름 릴(1501b, 1502b)은 제2 커팅부(1602) 이전에 위치할 수 있다. 다르게 말하면, 제2 커팅부(1602)와 전극 적층 시트(200) 사이에는 별도의 보호 필름 시트(500)가 연장되어 있지 않을 수 있다.
이에 따라, 제2 커팅부(1602)는 고온 및/또는 고압 공정이 아닌 점에서, 보호 필름 시트(500)가 제2 커팅부(1602)와 대응되는 위치에 형성되지 않을 수 있으며, 비용 절감 및 생산성이 향상될 수 있다는 이점이 있다.
다만, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전극 적층체 제조 장치의 경우, 앞서 상술한 전극 적층체 제조 장치(1000)와 달리, 제2 보호 필름 릴(1501, 1502b)이 제1 실링부(1901, 1902) 이전에 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 라미네이팅부(1701, 1702, 1801, 1802)가 전극 적층 시트(200)에 포함된 음극(121) 및 양극(111)에 각각 맞닿을 수 있기 때문에, 라미네이팅부(1701, 1702, 1801, 1802)와 전극 적층 시트(200) 사이에 보호 필름 시트(500)가 배치되는 것이 필수적일 수 있다. 이에 반해, 제1 실링부(1901, 1902)는 제1 분리막 시트(141)와 제2 분리막 시트(131)에 맞닿는 점에서, 제1 실링부(1901, 1902)와 전극 적층 시트(200) 사이에 보호 필름 시트(500)가 배치되는 것이 생략될 수 있다.
그러나, 앞서 상술한 전극 적층체 제조 장치(1000)의 경우, 제1 실링부(1901, 1902) 및 라미네이팅부(1701, 1702, 1801, 1802)에 대해 모두 보호 필름 시트(500)가 배치됨에 따라, 공정 편의성 및 생산성을 보다 향상시킬 수 있다는 이점이 있다.
제2 실링부(1903)는 전극 적층 시트(200)의 제2 실링 영역(1903s)을 접합시킬 수 있다. 여기서, 제2 실링 영역(1903s)은 제1 분리막 시트(141) 및 제2 분리막 시트(131)의 길이 방향을 따라 연장되어 있으며, 음극(121)이 배치되어 있지 않은 제1 분리막 시트(141) 부분과 양극(111)이 배치되어 있지 않은 상기 제2 분리막 시트(131) 부분일 수 있다. 도 1과 같이, 제2 보호 필름 릴(1501b, 1502b)은 제2 실링부(1903) 이전에 위치할 수 있다.
도 3은 도 1의 전극 적층체 제조 장치에 포함된 보호 필름 시트를 나타내는 단면도이다. 도 4(a)는 종래의 보호 필름 시트를 나타내며, 도 4(b)는 도 3의 보호 필름 시트의 표면을 나타낸 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 보호 필름 시트(500)는, PI(Polyimide), PET(polyethylene terephthalate), PP(Polypropylene), PCT(Polycyclohexylenedimethylene terephthalate), PEN(Polyethylene naphthalate)으로 이루어진 그룹에서 적어도 하나를 포함하는 제1층(501) 및 상기 제1층 상에 적층되는 Si(Silicon)로 이루어지는 보호 필름 시트(500)이다. 다르게 말하면, 본 실시예에 따른 보호 필름 시트(500)는, PI(Polyimide), PET(polyethylene terephthalate), PP(Polypropylene), PCT(Polycyclohexylenedimethylene terephthalate), PEN(Polyethylene naphthalate)으로 이루어진 그룹에서 적어도 하나를 포함하는 제1 층(501) 및 상기 제1 층 상에 Si(Silicon)이 코팅되어 형성된 제2 층(502)을 포함할 수 있다. 보다 바람직하게는, 제1 층(501)은 PI(Polyimide)로 이루어지고, 제2 층(502)는 Si(Silicon)으로 이루어질 수 있다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 보호 필름 시트(500)의 제2층(502)이 전극 적층 시트(200)와 대면하고, 보호 필름 시트(500)의 제1층(501)이 라미네이팅부(1701, 1702, 1801, 1802) 및 제1 실링부(1901, 1902)에 각각 대면할 수 있다.
본 실시예에 따른 보호 필름 시트(500)는 섭씨 40도 이상 내지 섭씨 150도 이하의 온도 및 0.1Mpa 이상 내지 150Mpa 이하의 압력에서 변형되지 않을 수 있다.
보다 구체적으로, 도 4(b)와 같이, 보호 필름 시트(500)의 수분 함유량이 0.001ppm 이상 내지 5000ppm 이하일 수 있다. 여기서, 보호 필름 시트(500)는 섭씨 100도 이상의 온도에서 수행되는 수분 제거 공정을 거칠 수 있다. 일 예로, 상기 수분 제거 공정은 IR/MICA 히터에 의한 복사열에 의해 수행될 수 있다. 다른 일 예로, 상기 수분 제거 공정은 열풍에 의한 대류열에 의해 수행될 수 있다. 다만, 상기 수분 제거 공정이 이에 한정되는 것은 아니며, 보호 필름 시트(500)이 상술한 범위 내의 수분 함유량을 가지도록 하는 공정이라면 본 실시예에 포함될 수 있다.
이에 따라, 본 실시예에 따른 보호 필름 시트(500)는 상술한 범위의 수분 함유량을 가지고 있어, 높은 내열성을 가지면서도, 보호 필름 시트(500)를 고온 및/또는 고압 공정에서 재사용할 수 있다는 이점이 있다.
이와 달리, 종래의 보호 필름 시트는 도 4(a)와 같이, 섭씨 140도 이상의 온도 및 0.2Mpa 이상의 압력에서 변형되어 있는 것을 확인할 수 있다.
또한, 보호 필름 시트(500)는 보호 필름 시트(500) 외면에 형성된 코팅층(미도시됨)을 더 포함하고, 상기 코팅층은 세라믹 물질로 이루어질 수 있다. 일 예로, 상기 세라믹 물질은 알루미나 세라믹(Al2O3)일 수 있다. 다만, 상기 세라믹 물질이 이에 한정되는 것은 아니며, 보호 필름 시트(500) 외면에 코팅될 수 있는 세라믹 물질이라면 본 실시예에 포함될 수 있다.
이에 따라, 본 실시예에 따른 보호 필름 시트(500)는 보호 필름 시트(500)의 외면에 코팅층이 추가적으로 형성되어 있어, 보호 필름 시트(500)는 라미네이팅부(1701, 1702, 1801, 1802) 및 제1 실링부(1901, 1902)에 의한 공정이 수행되는 과정에서 변형되는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있고, 보호 필름 시트(500)를 고온 및/또는 고압 공정에서 재사용할 수 있다는 이점이 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전지 셀은 상술한 전극 적층체 제조 장치로 제조된 전극 적층체를 포함할 수 있다. 또한, 상기 전지 셀은 복수 개 적층된 형태로 전지 모듈 내에 포함될 수 있고, 상기 전지 모듈은 하나 또는 그 이상이 팩 케이스 내에 패키징되어 전지 팩을 형성할 수도 있다. 또한, 상기 전지 셀은 복수 개 적층된 형태로 팩 케이스 내에 직접 패키징되어 전지 팩을 형성할 수 있으며, 전지 모듈 단위의 구성요소들 중 일부는 생략될 수 있다.
앞에서 설명한 전지 팩은 다양한 디바이스에 적용될 수 있다. 이러한 디바이스에는, 전기 자전거, 전기 자동차, 하이브리드 자동차 등의 운송 수단에 적용될 수 있으나, 본 발명은 이에 제한되지 않고 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩을 사용할 수 있는 다양한 디바이스에 적용 가능하며, 이 또한 본 발명의 권리 범위에 속한다.
이하에서는, 보다 구체적인 실시예를 통해 본 발명의 내용을 설명하지만, 하기 실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 권리 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
<제조예>
12um의 두께를 가지는 PI(Polyimide)로 이루어진 제1층 및 상기 제1층 상에 Si(Silicon)이 0.01um 이상 내지 10um 이하의 두께로 코팅되어 있는 제2층을 포함하는 보호 필름 시트를 제조하였다. 여기서, PI는 섭씨 250도의 유리 전이 온도(Tg) 및 90%의 투명도를 가진다.
<실시예>
상기 제조예에 따라 제조된 한 쌍의 보호 필름 시트 사이에 두 개의 분리막을 배치하였고, 각각의 보호 필름 시트의 제2층과 분리막이 닿도록 배치되었다. 여기서, 분리막은 15um의 두께를 가지는 PE(Polyethylene)이다.
앞서 상술한 바와 같이, 한 쌍의 보호 필름 시트 사이에 두 개의 분리막을 배치된 적층체의 상하부에 대해 한 쌍의 실링 부재가 0.2Mpa의 압력으로 가압 및 섭씨 140도로 가열하였다. 여기서 한 쌍의 실링 부재는 실링 툴 및 카트리지 히터가 일체화된 구성이며, 한 쌍의 실링 부재는 각각 실링 툴과 적층체의 상하부가 서로 맞닿도록 배치되었다.
<비교예>
상기 제조예에 따라 제조된 보호 필름 시트에서, 제1층이 12um두께를 가지는 PET(polyethylene terephthalate)인 점을 제외하고는, 실시예와 동일하게 제조될 수 있다. 여기서, PET는 섭씨 80도의 유리 전이 온도(Tg) 및 90%의 투명도를 가진다.
<실험예 1_보호 필름 시트의 외관 확인> 변형/전사 여부
실시예 및 비교예에서 제조된 적층체에서, 보호 필름 시트의 외면을 확대하여 촬영하였고, 그 결과는 도 5 및 도 6에 나타내었다. 도 5 및 도 6은 실험예 1에 따른 비교예 및 실시예에 관한 결과를 나타내는 도면이다. 도 5 및 도 6에서, (a)는 실링 횟수가 0회인 경우, (b)는 실링 횟수가 1회인 경우, (c)는 실링 횟수가 50회인 경우를 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 비교예의 보호 필름 시트는 실링 횟수가 점차적으로 증가할수록 변형 정도가 커지는 것을 확인할 수 있고, 분리막 중 일부가 전사되어 있는 것을 확인할 수 있다.
이와 달리, 도 6을 참조하면, 실시예의 보호 필름 시트는 실링 회수가 점차적으로 증가하더라도 변형 정도가 거의 없는 것을 확인할 수 있고, 분리막 또한 전사되지 않은 것을 확인할 수 있다.
이에 따라, 실시예의 보호 필름 시트는 제1층이 상대적으로 높은 유리 전이 온도를 가지는 물질로 이루어져, 비교예와 달리 고온 및 고압 조건에서 열변형이 되지 않는 것을 확인할 수 있다. 즉, 실시예의 보호 필름 시트와 같이 높은 내열성을 가지는 경우에는, 고온 및 고압 조건에서 열변형이 되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다는 것을 확인할 수 있다.
<실험예 2_분리막의 실링 여부 확인>
실시예 및 비교예에서 제조된 적층체에서, 두 개의 분리막의 실링 여부를 확인하기 위해, 두 개의 분리막의 두께를 측정하였다.
이 때, 비교예의 경우 두 개의 분리막의 두께는 19um이며, 실시예의 경우 두 개의 분리막의 두께는 12.5um인 것을 확인하였다.
이에 따라, 실시예의 보호 필름 시트는 비교예에 비해 두 개의 분리막이 보다 효과적으로 실링되어 있는 것을 확인할 수 있다. 즉, 실시예의 보호 필름 시트는 비교예와 달리 높은 내열성을 가지면서도, 실링 성능 또한 효과적인 것을 확인할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.

Claims (15)

  1. PI(Polyimide), PET(polyethylene terephthalate), PP(Polypropylene), PCT(Polycyclohexylenedimethylene terephthalate), PEN(Polyethylene naphthalate)으로 이루어진 그룹에서 적어도 하나를 포함하는 제1층 및 상기 제1층 상에 적층되는 Si(Silicon)로 이루어지는 제2층을 포함하는 보호 필름 시트로서,
    상기 보호 필름 시트의 수분 함유량이 0.001ppm 이상 내지 5000ppm 이하이거나, 상기 보호 필름 시트의 외면에 세라믹 물질로 이루어진 코팅층을 더 포함하는 보호 필름 시트.
  2. 제1항에서,
    상기 보호 필름 시트는 섭씨 40도 이상 내지 섭씨 150도 이하의 온도 및 0.1Mpa 이상 내지 150Mpa 이하의 압력에서도 변형되지 않는 보호 필름 시트.
  3. 제2항에서,
    상기 보호 필름 시트의 수분 함유량이 0.001ppm 이상 내지 5000ppm 이하이면서, 상기 보호 필름 시트의 외면에 세라믹 물질로 이루어진 코팅층을 포함하는 보호 필름 시트.
  4. 제1항의 보호 필름 시트를 포함하며, 제1 분리막, 음극, 제2 분리막, 및 양극이 순차적으로 적층되어 있는 전극 적층체를 제조하는 전극 적층체 제조 장치로서,
    제1 분리막 시트 상에 복수의 상기 음극이 서로 이격되게 배치되어 있고, 제2 분리막 시트 상에 복수의 상기 양극이 서로 이격되게 배치되어 있는 전극 적층 시트를 접합시키는 라미네이팅부; 및
    상기 제1 분리막 시트와 상기 제2 분리막 시트 사이를 서로 접합시키는 제1 실링부를 포함하고,
    상기 보호 필름 시트는 상기 전극 적층 시트의 이동 방향을 따라 연장되어 있으며, 상기 라미네이팅부와 상기 전극 적층 시트 사이 및 상기 제1 실링부와 상기 전극 적층 시트 사이에 위치하는 전극 적층체 제조 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 라미네이팅부 및 상기 실링부를 사이에 둔 채로 이격되어 있는 제1 보호 필름 릴 및 제2 보호 필름 릴을 포함하고,
    상기 보호 필름 시트는 상기 제1 보호 필름 릴에서 권출된 후 상기 제2 보호 필름 릴에서 권취되고,
    상기 제2 보호 필름 릴에 권취된 상기 보호 필름 시트는 재사용되는 전극 적층체 제조 장치.
  6. 제5항에서,
    상기 제2 보호 필름 릴에 권취된 상기 보호 필름 시트는 상기 제1 보호 필름 릴에 재권취되는 전극 적층체 제조 장치.
  7. 제5항에서,
    상기 보호 필름 시트가 권취된 상기 제2 보호 필름 릴이 상기 보호 필름 시트가 이미 권출되어 있는 상기 제1 보호 필름 릴과 서로 교체되는 전극 적층체 제조 장치.
  8. 제4항에서,
    상기 보호 필름 시트의 상기 제2층이 상기 전극 적층 시트와 대면하고,
    상기 보호 필름 시트의 상기 제1층이 상기 제1 실링부에 각각 대면하는 전극 적층체 제조 장치.
  9. 제4항에서,
    상기 제1 분리막 시트, 음극 시트, 상기 제2 분리막 시트, 및 양극 시트가 각각 권출되는 릴을 더 포함하고,
    상기 전극 적층 시트의 이동 방향을 기준으로 상기 라미네이팅부 이전에 위치하며, 상기 음극 시트 및 상기 양극 시트를 각각 커팅하는 제1 커팅부를 더 포함하고,
    상기 제1 커팅부는 상기 음극 시트로부터 상기 음극을 커팅하며 상기 양극 시트로부터 상기 양극을 커팅하고,
    상기 제1 보호 필름 릴은 상기 제1 커팅부 이후에 위치하는 전극 적층체 제조 장치.
  10. 제4항에서,
    상기 전극 적층 시트에서,
    한 쌍의 상기 음극 및 상기 양극은 서로 동일한 수직선 상에 배치되어 있고,
    상기 한 쌍의 상기 음극 및 상기 양극과 인접하게 위치하는 다른 한 쌍의 상기 음극 및 상기 양극은 서로 이격되어 있는, 전극 적층체 제조 장치.
  11. 제10항에서,
    상기 제1 실링부는 상기 전극 적층 시트의 제1 실링 영역을 접합시키고,
    상기 제1 실링 영역은 상기 한 쌍의 상기 음극 및 상기 양극과 상기 다른 한 쌍의 상기 음극 및 상기 양극 사이에 위치하는 상기 제1 분리막 시트 부분과 상기 제2 분리막 시트 부분이고,
    상기 제1 실링부와 상기 전극 적층 시트 사이에 상기 보호 필름 시트가 위치하는 전극 적층체 제조 장치.
  12. 제11항에서,
    상기 제1 실링부는, 상기 전극 적층 시트의 상부에 위치하는 제1 상부 실링부와 상기 전극 적층 시트의 하부에 위치하는 제1 하부 실링부를 포함하고,
    상기 제1 상부 실링부는 제1 상부 본체부 및 상기 제1 상부 본체부의 외주면을 따라 서로 이격되어 배치되는 복수의 제1 상부 돌출부를 포함하고,
    상기 복수의 제1 상부 돌출부는 상기 제1 상부 본체부의 길이 방향을 따라 연장되어 있는 전극 적층체 제조 장치.
  13. 제12항에서,
    상기 보호 필름 시트는 상기 제1 상부 돌출부와 상기 제1 실링 영역 사이에 위치하고,
    상기 제1 상부 돌출부는 상기 제1 실링 영역을 가압하는 전극 적층체 제조 장치.
  14. 제11항에서,
    상기 전극 적층 시트의 이동 방향을 기준으로 상기 제1 실링부 이후에 위치하며, 상기 제1 실링 영역을 커팅하여 복수의 상기 전극 적층체를 제조하는 제2 커팅부를 더 포함하고,
    상기 제2 보호 필름 릴은 상기 제2 커팅부 이전에 위치하는 전극 적층체 제조 장치.
  15. 제10항에서,
    상기 전극 적층 시트의 제2 실링 영역을 접합시키는 제2 실링부를 더 포함하고,
    상기 제2 실링 영역은 상기 제1 분리막 시트 및 상기 제2 분리막 시트의 길이 방향을 따라 연장되어 있으며, 상기 음극이 배치되어 있지 않은 상기 제1 분리막 시트 부분과 상기 양극이 배치되어 있지 않은 상기 제2 분리막 시트 부분이고,
    상기 제2 보호 필름 릴은 상기 제2 실링부 이전에 위치하는 전극 적층체 제조 장치.
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