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KR102109832B1 - 이차전지용 플라즈마 발생장치 및 그를 포함하는 라미네이션 시스템 - Google Patents

이차전지용 플라즈마 발생장치 및 그를 포함하는 라미네이션 시스템 Download PDF

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KR102109832B1
KR102109832B1 KR1020170024217A KR20170024217A KR102109832B1 KR 102109832 B1 KR102109832 B1 KR 102109832B1 KR 1020170024217 A KR1020170024217 A KR 1020170024217A KR 20170024217 A KR20170024217 A KR 20170024217A KR 102109832 B1 KR102109832 B1 KR 102109832B1
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plasma
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류상백
성기은
구자훈
김덕회
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주식회사 엘지화학
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Abstract

본 발명은 이차전지용 플라즈마 발생장치에 관한 것으로서, 분리막을 이송하는 이송롤러, 및 상기 이송롤러에 내장되는 금속부재를 구비하는 롤러부; 및 상기 금속부재와의 상호 반응에 의해 플라즈마(plasma)를 발생시켜서 상기 분리막 표면에 패턴화된 접착력을 가진 마스크를 형성하는 플라즈마 발생부를 포함할 수 있다.

Description

이차전지용 플라즈마 발생장치 및 그를 포함하는 라미네이션 시스템{PLASMA GENERATING APPARATUS FOR SECONDARY BATTERY AND LAMINATION SYSTEM INCLUDE THE SAME}
본 발명은 이차전지용 플라즈마 발생장치 및 그를 포함하는 라미네이션 시스템에 관한 것으로, 특히 플라즈마를 발생시켜서 분리막 표면에 패턴화된 접착력을 가진 마스크를 형성하는 이차전지용 플라즈마 발생장치 및 그를 포함하는 라미네이션 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 이차전지(secondary battery)는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지를 말하며, 이러한 이차 전지는 폰, 노트북 컴퓨터 및 캠코더 등의 첨단 전자 기기 분야에서 널리 사용되고 있다.
그리고 상기한 이차전지는 전극조립체가 금속 캔에 내장되는 캔형 이차전지와, 전극조립체가 파우치에 내장되는 파우치형 이차전지로 분류되며, 상기 파우치형 이차전지는 전극조립체, 전해액, 상기 전극조립체와 상기 전해액을 수용하는 파우치를 포함한다. 그리고 상기 전극 조립체는 양극 및 음극이 분리막을 사이에 두고 배치되고, 상기 양극 및 음극의 각각에는 전극탭이 부착되며, 상기 전극탭에는 전극리드가 각각 결합된다.
한편, 상기한 이차전지는 양극, 분리막 음극으로 적층된 전극조립체의 접착성을 높이기 위해 라미네이션 공정을 진행한다.
그러나 상기한 이차전지는 라미네이션 공정에 의해 양극, 분리막 및 음극의 접착성은 증대되지만, 전해액의 함침력은 크게 떨어지는 문제점이 있었다. 특히 양극과 분리막 또는 음극과 분리막 사이에 발생한 가스가 원활하게 배출되지 못하며, 그 결과 균일한 품질의 전극조립체를 확보하는데 어려움이 있었다.
특허등록번호 제10-0958649호
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 과제는 라미네이션 공정시 양극, 분리막 및 음극의 접착성을 증대시킴과 동시에 전해액의 함침력을 높이고, 가스 배출이 용이한 이차전지용 플라즈마 발생장치 및 그를 포함하는 라미네이션 시스템을 제공하는데 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 이차전지용 플라즈마 발생장치는 분리막을 이송하는 이송롤러, 및 상기 이송롤러에 내장되는 금속부재를 구비하는 롤러부; 및 상기 금속부재와의 상호 반응에 의해 플라즈마(plasma)를 발생시켜서 상기 분리막 표면에 패턴화된 접착력을 가진 마스크를 형성하는 플라즈마 발생부를 포함할 수 있다.
상기 플라즈마 발생부는, 상기 분리막의 폭 방향으로 구비되는 본체, 및 상기 본체의 길이방향으로 이격되게 구비되고, 상기 금속부재와 상기 본체 사이에 부분적으로 플라즈마를 발생시켜서 상기 분리막 표면에 패턴화된 접착력을 가진 마스크를 형성하는 복수개의 전극편을 포함할 수 있다.
상기 복수개의 전극편은 상기 본체 상에서 상기 분리막의 폭방향을 따라 등간격으로 구비하거나 또는 서로 다른 간격으로 구비할 수 있다.
상기 복수개의 전극편은 길이, 폭 및 두께가 서로 동일하게 구비되거나 또는 길이, 폭 및 두께 중 어느 하나 이상이 서로 다르게 구비할 수 있다.
상기 플라즈마 발생부는, 상기 분리막의 폭방향으로 연결되는 복수개의 전극부재로 구비되고, 상기 전극부재는, 상기 분리막의 폭 방향으로 구비되는 본체와, 상기 본체의 양쪽 단부 방향으로 서로 이격된 위치에 구비되고 상기 금속부재와 상기 본체 사이에 부분적으로 플라즈마를 발생시켜서 상기 분리막 표면에 패턴화된 접착력을 가진 마스크를 형성하는 2개 이상의 전극편을 포함할 수 있다.
상기 복수개의 전극부재는 착탈 가능하게 연결할 수 있다.
상기 플라즈마 발생부는, 상기 복수개의 전극부재 중 어느 하나 또는 둘 이상에 전원을 인가하여 상기 플라즈마를 발생시키는 스위치를 더 포함할 수 있다.
상기 스위치는, 상기 복수 개의 전극부재 중에서 선택된 특정 전극부재에는 전기를 공급하고, 선택되지 않은 나머지 전극부재에는 전기를 차단하는 온-오프 스위치(on-off switch)일 수 있다.
상기 복수개의 전극부재는 상호 대응하는 대응면에 결합홈과 결합돌기가 각각 형성되고, 상기 결합홈과 상기 결합돌기의 결합에 의해 상기 복수개의 전극부재가 착탈 가능하게 연결할 수 있다.
상기 복수개의 전극부재는 상기 분리막의 폭 방향으로 동일한 크기를 가지거나 또는 서로 다른 크기를 가질 수 있다.
상기 본체는 비금속 소재로 구비할 수 있다.
상기 본체는 세라믹으로 구비할 수 있다.
상기 전극편은 코로나 방전전극으로 구비할 수 있다.
상기 전극편은 상기 본체의 외측면에 구비된 삽입홈에 삽입할 수 있다.
상기 플라즈마 발생부는, 상기 분리막의 양면에 패턴화된 접착력을 가진 마스크를 형성할 수 있다.
상기 플라즈마 발생부는, 상기 분리막의 양면에 서로 다른 접착력을 가진 마스크를 형성할 수 있다.
본 발명에 따른 라미네이션 시스템은 전극과 분리막이 교대로 적층되게 공급하는 복수개의 공급롤러; 상기 전극을 절단하는 제1 커터; 상기 분리막의 표면에 패턴화된 접착력을 가진 마스크를 형성하는 플라즈마 발생장치; 상기 전극과 상기 분리막을 열융착하여 기본단위체를 제조하는 라미네이터; 및 상기 기본단위체를 동일 크기로 절단하는 제2 커터를 포함하며, 상기 플라즈마 발생장치는 상기 분리막과 전극이 열융착하기 전에 상기 분리막의 표면에 패턴화된 접착력을 가진 마스크를 형성할 수 있다.
본 발명은 하기와 같은 효과가 있다.
1. 본 발명의 플라즈마 발생장치는 분리막 표면에 패턴화된 접착력을 가진 마스크를 형성할 수 있으며, 이에 따라 양극, 분리막 및 음극의 접착성을 증대시킬 수 있고, 특히 상기 패턴화된 마스트 사이 공간으로 전해액이 유입되거나 또는 가스가 배출되면서 전해액의 함침력과 가스의 배출성을 높일 수 있다.
2. 본 발명의 플라즈마 발생장치는 금속부재를 구비한 롤러부와, 복수개의 전극편을 구비한 플라즈마 발생부를 포함할 수 있으며, 이에 따라 상기 롤러부와 상기 플라즈마 발생부 사이에 부분적으로 플라즈마를 발생시킬 수 있고, 그 결과 분리막 표면에 패턴화된 접착력을 가진 마스크를 형성할 수 있다.
3. 본 발명에서 복수개의 전극편은 등간격으로 구비되거나 또는 서로 다른 간격으로 구비할 수 있으며, 이에 따라 분리막 표면에 형성되는 마스크의 간격을 조절할 수 있고, 그 결과 분리막의 표면에 따라 접착력을 조절할 수 있다.
4. 본 발명에서 플라즈마 발생부는 복수개의 전극부재를 구비할 수 있으며, 이에 따라 분리막의 크기에 따라 복수개의 전극부재를 연결하여 사용할 수 있고, 그 결과 호환성을 높일 수 있고, 제품 구입비용을 절감할 수 있다.
5. 본 발명에서 복수개의 전극부재는 착탈 가능하게 연결할 수 있으며, 이에 따라 조립의 편의성을 높일 수 있다.
6. 본 발명에서 복수개의 전극부재는 스위치에 의해 하나 또는 둘 이상에 전원을 인가하여 플라즈마를 발생시킬 수 있으며, 이에 따라 분리막의 표면에 다양한 패턴의 마스크를 형성할 수 있다.
7. 본 발명에서 복수개의 전극부재는 동일한 크기를 가지거나 또는 서로 다른 크기를 가질 수 있으며, 이에 따라 분리막의 표면에 다양한 크기의 마스크를 형성할 수 있다.
8. 본 발명에서 플라즈마 발생부는 분리막의 양면에 패턴화된 접착력을 가진 마스크를 형성할 수 있으며, 이에 따라 분리막의 양면에 서로 다른 접착력을 가진 마스크를 형성할 수 있다. 특히 양극, 분리막 음극의 접착력을 균일하게 조절할 수 있다.
9. 본 발명의 플라즈마 발생장치를 포함하여 라미네이션 시스템을 구성함으로써 균일한 품질의 전극조립체를 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기본단위체를 도시한 단면도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극조립체를 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 라미네이션 시스템을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 발생장치를 도시한 단면도.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 발생장치를 도시한 정면도.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 발생장치의 작동상태를 도시한 단면도.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 분리막을 도시한 정면도.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 발생장치를 도시한 정면도.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 발생장치의 작동상태를 도시한 단면도.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
[본 발명의 제1 실시예]
기본단위체 구조
본 발명의 제1 실시예에 따른 기본단위체는 전극과 분리막이 교대로 배치되어 있다. 이때 전극과 분리막은 같은 수만큼 배치될 수도 있고, 서로 다른 수만큼 배치될 수도 있다. 예를 들면, 도 1에 도시되어 있는 것과 같이, 기본 단위체(10)는 2개의 전극(11)(13)과 2개의 분리막(12)(14)이 순차적으로 적층되어 형성될 수 있다. 이때 2개의 전극은 양극 및 음극일 수 있고, 상기 양극과 음극은 분리막을 통해 서로 마주볼 수 있다. 이에 따라 기본 단위체(10)는 양극, 분리막, 음극 및 분리막으로 적층된 구조를 가진다.
전극조립체 구조
본 발명의 제1 실시예에 따른 전극조립체(100)는 1종의 상기 기본 단위체(10)를 반복적으로 적층하거나 또는 2종 이상의 기본 단위체(10)를 정해진 순서에 따라 적층하여 형성할 수 있다.
예를 들면, 도 2에 도시되어 있는 것과 같이, 동일한 적층 구조를 가진 복수개의 기본 단위체(10)를 상하방향으로 적층하여 형성할 수 있다. 즉, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극조립체(100)는 양극인 제1 전극(11), 분리막(12), 음극인 제2 전극(13) 및 분리막(14)이 순차적으로 배치된 4층 구조를 가진 기본단위체(10)가 반복적으로 적층되는 구조를 가질 수 있다.
한편, 상기 기본단위체(10)는 라미네이션 시스템을 통해 제조되는데, 이때 기본단위체(10)는 라미네이션 시스템(200)을 통해 접착성, 전해액 함침성, 및 가스 배출성을 높일 수 있다.
라미네이션 시스템
본 발명의 제1 실시예에 따른 라미네이션 시스템(200)은 도 3에 도시되어 있는 것과 같이, 전극(11)(13)과 분리막(12)(14)이 교대로 적층되게 공급하는 복수개의 공급롤러(210), 상기 전극(11)(13)을 절단하는 제1 커터(220), 상기 전극(11)(13)과 상기 분리막(12)(14)을 열융착하여 기본단위시트를 제조하는 라미네이터(230), 및 상기 기본단위시트를 소정 크기로 절단하여 기본단위체(10)를 제조하는 제2 커터(240)를 포함할 수 있다.
상기 복수개의 공급롤러(210)는 양극인 제1 전극(11)을 공급하는 제1 전극 공급롤러(211), 음극인 제2 전극(13)을 공급하는 제2 전극 공급롤러(213), 하나의 분리막(12)을 공급하는 제1 분리막 공급롤러(212), 및 다른 하나의 분리막(14)을 공급하는 제2 분리막 공급롤러(214)를 포함한다.
상기 제1 커터(220)는 상기 하나의 전극(11)을 소정 크기로 절단하는 제1 커터부재(221)와, 상기 다른 하나의 전극(13)을 소정 크기로 절단하는 제2 커터부재(222)를 포함한다.
상기 라미네이터(230)는 상기 전극(11)(13)과 상기 분리막(12)(14)을 가압한 상태로 열을 가하여 접착한다.
상기 제2 커터(240)는 상호 대응하는 전극(11)(13) 사이의 분리막(12)(14)을 절단하여 기본단위체(10)를 제조한다.
이와 같은 구성을 가진 본 발명은 제1 실시예에 따른 라미네이션 시스템(200)을 통해 상기 전극(11)(13)과 상기 분리막(12)(14)이 교대로 적층되는 기본단위체(10)를 제조할 수 있고, 상기 기본단위체(10)를 복수개 적층하여 전극조립체(100)를 제조할 수 있다.
한편, 본 발명은 제1 실시예에 따른 라미네이션 시스템(200)은 기본단위체(10)의 접착성, 전해액 함침성 및 가스 배출성을 높이기 위해 플라즈마 발생장치(250)를 포함할 수 있다.
상기 플라즈마 발생장치(250)는 도 4 및 도 7에 도시되어 있는 것과 같이, 상기 전극(11)(13)과 상기 분리막을 접착하기 전에 상기 분리막의 표면에 패턴화된 접착력을 가진 마스크를 형성한다. 즉, 도 7을 참조하면 제1 분리막(12)의 표면에 패턴화되고 강화된 접착력을 가진 마스크(12a)를 형성할 수 있으며, 이에 따라 상기 마스크(12a)가 전극에 접착되면서 상기 전극과 상기 분리막의 접착성을 높일 수 있다. 특히 분리막(12) 표면에 패턴화된 접착력을 가진 마스크(12a)와 마스크(12a) 사이 공간으로 전해액 또는 가스가 통과하면서 전해액 함침성과 가스 배출성을 높일 수 있다.
예를 들면, 상기 플라즈마 발생장치(250)는 도 3 및 도 4에 도시되어 있는 것과 같이, 제1 분리막 공급롤러(213)와 라미네이터(230) 사이의 제1 분리막(12) 또는 제2 분리막 공급롤러(214)와 라미네이터(230) 사이의 제2 분리막에 각각 구비되는 것으로, 롤러부(251)와 플라즈마 발생부(252)를 포함한다.
상기 롤러부(251)는 상기 분리막(12)(14)의 일면을 지지하고, 상기 분리막(12)(14)을 이송하는 이송롤러(251a), 및 상기 이송롤러(251a)에 내장되는 금속부재(251b)를 구비한다.
상기 플라즈마 발생부(252)는 상기 분리막(12)(14)의 타면으로부터 이격되게 구비되고, 상기 금속부재(251b)와의 상호 반응에 의해 플라즈마(plasma)를 발생시켜서 상기 분리막(12)(14) 표면에 패턴화된 접착력을 가진 마스크(12a)(14a)를 형성한다.
예를 들면, 상기 플라즈마 발생부(252)는 상기 분리막(12)(14)의 폭 방향으로 구비되는 본체(252a), 및 상기 본체(252a)의 길이방향으로 이격되게 구비되고, 상기 금속부재(251b)와 상기 본체(252a) 사이에 부분적으로 플라즈마를 발생시켜서 상기 분리막(12)(14) 표면에 패턴화된 접착력을 가진 마스크(12a)(14a)를 형성하는 복수개의 전극편(252b)을 포함한다. 전극편(252b)은 도 5에서 빗금친 부분으로 도시되고 있다.
상기 본체(252a)는 비금속 소재로 구비될 수 있으며, 이에 따라 상기 금속부재(251b)와 상기 전극편(252b) 사이에 저항 발생을 방지할 수 있고, 그 결과 상기 금속부재(151b)와 상기 본체(252a) 사이 플라즈마가 안정적으로 발생할 수 있다.
한편, 상기 본체(252a)는 비금속 소재 중 세라믹으로 구비될 수 있으며, 상기 세라믹은 열처리 공정을 거쳐 얻어지는 비금속무기재료로, 내열성, 고강도, 내식성을 가지며, 특히 가볍기 때문에 사용의 효율성을 높일 수 있다.
상기 복수개의 전극편(252b)은 상기 분리막(12)(14)을 향하지 않는 상기 본체(252a)의 외측면에 상기 본체의 길이방향으로 이격되게 구비한다. 도 5에서는 서로 이격된 세 개의 전극편(252b)이 도시되고 있다.
한편, 복수개의 전극편(252b)은 코로나 방전전극(corona discharge)일 수 있으며, 상기 코로나 방전전극을 통해 상기 금속부재(151b)와 상기 본체(252a) 사이에 플라즈마를 안정적으로 발생시킬 수 있다.
한편, 복수개의 전극편(252b)은 상기 본체(252a) 상에서 상기 분리막(12)(14)의 폭방향을 따라 등간격으로 구비되거나 또는 서로 다른 간격으로 구비될 수도 있다.
예를 들면, 복수개의 전극편(252b)은 상기 본체(252a) 상에서 상기 분리막(12)(14)의 폭방향을 따라 등간격으로 구비되는 경우, 그에 따라 상기 분리막(12)(14)과 상기 전극(11)(13) 전체를 균일하게 접착할 수 있고, 그 결과 균일한 품질의 기본단위체(10) 및 전극조립체(100)를 제조할 수 있다.
다른 예를 들면, 복수개의 전극편(252b)은 상기 본체(252a) 상에서 상기 분리막(12)(14)의 폭방향을 따라 서로 다른 간격으로 구비될 수 있다. 즉, 분리막(12)(14)의 테두리는 큰 접착력이 필요하기에 전극편(252b)의 간격을 좁게 형성하고, 분리막(12)(14)의 중앙은 큰 접착력이 필요 없기에 전극 편(252b)의 간격 넓게 형성할 수 있다.
한편, 상기 복수개의 전극편(252b)은 길이, 폭 및 두께가 서로 동일하게 구비되거나 또는 길이, 폭 및 두께 중 어느 하나 이상이 서로 다르게 구비할 수 있으며, 이에 따라 분리막(12)(14)의 표면에 다양한 패턴의 접착력을 가진 마스크(12a)를 형성할 수 있다.
한편, 본체(252a)는 분리막(12)(14)의 폭 방향으로 길게 형성되는 삽입홈(252a-1)을 형성하고, 상기 삽입홈(252a-1)에는 상기 복수개의 전극편(252b)이 이격되게 삽입되고 고정될 수 있으며, 이에 따라 외부물체로부터 전극편(252b)의 훼손을 방지할 수 있고, 그 결과 플라즈마를 안정적으로 발생시킬 수 있다.
이와 같은 구성을 가진 상기 플라즈마 발생장치(250)는 도 6에 도시되어 있는 것과 같이, 상기 금속부재(251b)와 상기 전극편(252b)이 대응되면서 플라즈마가 발생하고, 이 플라즈마에 의해 상기 금속부재(251b)와 상기 전극편(252b) 사이의 분리막(12)(14) 표면에 패턴화된 접착력을 가진 마스크(12a)를 형성할 수 있다.
한편, 상기 상기 플라즈마 발생장치(250)는 복수개의 전극편(252b)에 전원을 인가하여 플라즈마를 발생시키는 스위치(260)를 포함하며, 상기 스위치(260)에 의해 복수개의 전극편(252b)의 사용 여부를 간편하게 제어할 수 있다. 이때 전극편(252b)과 전극편(252b)은 서로를 전기적으로 연결하는 도선으로 연결될 수도 있다.
한편, 상기 플라즈마 발생장치(250)는 상기 분리막(12)(14)의 양면에 패턴화된 접착력을 가진 마스크(12a)(14a)를 형성할 수 있으며, 이에 따라 상기 분리막(12)(14) 양면에 접착되는 전극(11)(13)을 강화된 접착력으로 안정적으로 접착할 수 있고, 또한 동시에 전해액 함침성과 가스 배출성을 높일 수 있다.
한편, 상기 플라즈마 발생장치(250)는 상기 분리막(12)(14)의 양면에 서로 다른 접착력을 가진 마스크를 형성할 수도 있으며, 이에 따라 상기 분리막(12)(14) 양면에 접착되는 전극(11)(13)이 서로 다른 접착력을 가지도록 조절할 수 있다. 물론, 필요에 따라 동일한 접착력을 가지도록 조절할 수도 있다.
한편, 상기 플라즈마 발생장치(250)는 상기 롤러부(251)와 상기 플라즈마 발생부(252) 사이에 공기를 공급하는 공기공급부재(270)를 더 포함할 수 있으며, 상기 공기공급부재(270)는 상기 롤러부(251)와 상기 플라즈마 발생부(252) 사이에 공기를 공급함에 따라 플라즈마를 보다 안정화시킬 수 있다. 즉, 보다 균일하고 안정화된 플라즈마 방전이 발생하도록 하여 고르고 균일한 결과물을 생산할 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 라미네이션 시스템(200)은 상기 플라즈마 발생장치(250)를 통해 도 7에 도시되어 있는 것과 같은 패턴화된 접착력을 가진 마스크가 형성된 분리막을 얻을 수 있다.
그리고 본 발명의 제1 실시예에 따른 라미네이션 시스템(200)은 상기 패턴화된 접착력을 가진 마스크가 형성된 분리막(12)(14)과 전극(11)(13)을 교대로 적층하고 절단하며, 이에 따라 균일한 품질의 기본단위체(10)를 제조할 수 있고, 균일한 품질의 기본단위체(10)를 복수개 적층하여 균일한 품질의 전극조립체(100)를 제조할 수 있다.
이하, 본 발명의 다른 실시예를 설명함에 있어 전술한 실시예와 동일한 구성 및 기능을 가지는 구성에 대해서는 동일한 구성부호를 사용하며, 중복되는 설명은 생략한다.
[본 발명의 제2 실시예]
본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 발생장치(250')는 도 8 및 도 9에 도시되어 있는 것과 같이, 분리막(12)(14)을 이송하는 이송롤러(251a), 및 상기 이송롤러(251a)에 내장되는 금속부재(251b)를 구비하는 롤러부(251)와, 상기 금속부재(251b)와의 상호 반응에 의해 플라즈마(plasma)를 발생시켜서 상기 분리막(12)(14) 표면에 패턴화된 접착력을 가진 마스크를 형성하는 플라즈마 발생부(252')를 포함한다.
여기서 상기 롤러부(251)는 제1 실시예에서 설명한 롤러부와 동일한 구성과 기능을 가지기에 자세한 설명은 생략한다.
상기 플라즈마 발생부(252')는 상기 분리막(12)(14)의 폭방향으로 연결되는 복수개의 전극부재(252c)로 구비될 수 있으며, 여기서 전극부재(252c)는 다시 본체(252a')와 복수개의 전극편(252b')을 포함할 수 있다.
구체적으로 전극부재(252c)는 상기 분리막(12)(14)의 폭 방향으로 구비되는 본체(252a')와, 상기 본체(252a')의 양쪽 단부 방향으로 서로 이격된 위치에 구비되어 상기 금속부재(251b)와 상기 본체(252a') 사이에 부분적으로 플라즈마를 발생시켜서 상기 분리막(12)(14) 표면에 패턴화된 접착력을 가진 마스크를 형성하는 복수개의 전극편(252b')을 포함할 수 있다.
도 8을 참조하면, 플라즈마 발생부(252')는 복수개의 전극부재(252c)를 연결하는 방식으로 형성할 수 있다. 분리막(12)(14)의 폭 방향으로 복수개의 본체(252a')를 연결하고, 상기 본체(252a')는 양쪽 끝단에 전극편(252b')을 각각 구비하는 형태일 수 있다. 이에 따라 분리막(12)(14)의 폭에 맞는 복수개의 전극부재(252c)를 연결하여 플라즈마 발생부(252')를 조립할 수 있다.
한편, 상기 플라즈마 발생부(252')는 상기 복수개의 전극부재(252c)를 착탈 가능하게 연결할 수 있다. 예를 들면, 상기 복수개의 전극부재(252c)는 상호 대응하는 대응면에 결합홈(252c-1)과 결합돌기(252c-2)를 각각 형성하고, 상기 결합홈(252c-1)과 상기 결합돌기(252c-2)의 결합에 의해 상기 복수개의 전극부재(252c)를 착탈 가능하게 연결할 수 있다. 이에 따라 조립의 효율성과 편의성을 높일 수 있다.
한편, 상기 플라즈마 발생부(252')에서 상기 복수개의 전극부재(252c)는 상기 분리막(12)(14)의 폭 방향으로 동일한 크기를 가지거나 또는 서로 다른 크기를 가질 수 있다. 물론 복수개의 전극부재(252c) 크기에 맞게 전극편(252b')의 크기도 증대할 수 있다. 이에 따라 다양한 크기와 형태를 가지는 마스크를 분리막 표면에 형성할 수 있다.
한편, 도 9를 참조하면, 상기 플라즈마 발생부(252')는 상기 복수개의 전극부재(252c) 중 어느 하나 또는 둘 이상에 전원을 인가하여 상기 플라즈마를 발생시키는 스위치(260')를 포함할 수 있으며, 상기 스위치(260')는 상기 복수 개의 전극부재(252c) 중에서 선택된 특정 전극부재(252c)에 전기를 공급하고, 선택되지 않은 나머지 전극부재(252c)에는 전기를 차단하는 온-오프 스위치(on-off switch)일 수 있다.
상기 스위치(260')는 플라즈마 발생이 필요한 전극부재(252c)만 선택하여 플라즈마를 발생시킬 수 있고, 이에 따라 분리막(12)(14) 표면에 원하는 형태로 또는 원하는 위치에 패턴화된 접착력을 가진 마스크를 형성할 수 있다.
따라서 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 발생장치(250')는 복수개의 전극부재(252c)를 구비하며, 이에 따라 분리막의 크기에 상관없이 호환성 있게 사용할 수 있으며, 그 결과 사용의 효율성, 편의성 비용절감의 효과가 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 다양한 실시 형태가 가능하다.
10: 기본단위체
11, 13: 전극
12, 14: 분리막
100: 전극조립체
200: 라미네이션 시스템
210: 공급롤러
220: 제1 커터
230: 라미네이터
240: 제2 커터
250: 플라즈마 발생장치
251: 롤러부
252: 플라즈마 발생부

Claims (17)

  1. 분리막을 이송하는 이송롤러, 및 상기 이송롤러에 내장되는 금속부재를 구비하는 롤러부; 및
    상기 금속부재와의 상호 반응에 의해 플라즈마(plasma)를 발생시켜서 상기 분리막 표면에 패턴화된 접착력을 가진 마스크를 형성하는 플라즈마 발생부를 포함하고,
    상기 플라즈마 발생부는,
    상기 분리막의 폭 방향으로 구비되는 본체, 및
    상기 본체의 길이방향으로 이격되게 구비되고, 상기 금속부재와 상기 본체 사이에 부분적으로 플라즈마를 발생시켜서 상기 분리막 표면에 패턴화된 접착력을 가진 마스크를 형성하는 복수개의 전극편을 포함하며,
    상기 복수개의 전극편은 상기 본체 상에서 상기 분리막의 폭방향을 따라 등간격으로 구비되거나 또는 서로 다른 간격으로 구비되는 이차전지용 플라즈마 발생장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수개의 전극편은 길이, 폭 및 두께가 서로 동일하게 구비되거나 또는 길이, 폭 및 두께 중 어느 하나 이상이 서로 다르게 구비되는 이차전지용 플라즈마 발생장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 플라즈마 발생부는,
    상기 분리막의 폭방향으로 연결되는 복수개의 전극부재로 구비되고,
    상기 전극부재는,
    상기 분리막의 폭 방향으로 구비되는 본체와, 상기 본체의 양쪽 단부 방향으로 서로 이격된 위치에 구비되고 상기 금속부재와 상기 본체 사이에 부분적으로 플라즈마를 발생시켜서 상기 분리막 표면에 패턴화된 접착력을 가진 마스크를 형성하는 2개 이상의 전극편을 포함하는 이차전지용 플라즈마 발생장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 복수개의 전극부재는 착탈 가능하게 연결되는 이차전지용 플라즈마 발생장치
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 플라즈마 발생부는,
    상기 복수개의 전극부재 중 어느 하나 또는 둘 이상에 전원을 인가하여 상기 플라즈마를 발생시키는 스위치를 더 포함하는 이차전지용 플라즈마 발생장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 스위치는,
    상기 복수 개의 전극부재 중에서 선택된 특정 전극부재에는 전기를 공급하고, 선택되지 않은 나머지 전극부재에는 전기를 차단하는 온-오프 스위치(on-off switch)인 것을 특징으로 하는 이차전지용 플라즈마 발생장치.
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 복수개의 전극부재는 상호 대응하는 대응면에 결합홈과 결합돌기가 각각 형성되고, 상기 결합홈과 상기 결합돌기의 결합에 의해 상기 복수개의 전극부재가 착탈 가능하게 연결되는 이차전지용 플라즈마 발생장치.
  10. 청구항 5에 있어서,
    상기 복수개의 전극부재는 상기 분리막의 폭 방향으로 동일한 크기를 가지거나 또는 서로 다른 크기를 가지는 이차전지용 플라즈마 발생장치.
  11. 청구항 4 내지 청구항 10 중 어느 하나의 청구항에 있어서,
    상기 본체는 비금속 소재로 구비되는 이차전지용 플라즈마 발생장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 본체는 세라믹으로 구비되는 이차전지용 플라즈마 발생장치.
  13. 청구항 4 내지 청구항 10 중 어느 하나의 청구항에 있어서,
    상기 전극편은 코로나 방전전극으로 구비되는 이차전지용 플라즈마 발생장치.
  14. 청구항 4 내지 청구항 10 중 어느 하나의 청구항에 있어서,
    상기 전극편은 상기 본체의 외측면에 구비된 삽입홈에 삽입되는 이차전지용 플라즈마 발생장치.
  15. 청구항 1에 있어서,
    상기 플라즈마 발생부는,
    상기 분리막의 양면에 패턴화된 접착력을 가진 마스크를 형성하는 이차전지용 플라즈마 발생장치.
  16. 청구항 1에 있어서,
    상기 플라즈마 발생부는,
    상기 분리막의 양면에 서로 다른 접착력을 가진 마스크를 형성하는 이차전지용 플라즈마 발생장치.
  17. 전극과 분리막이 교대로 적층되게 공급하는 복수개의 공급롤러;
    상기 전극을 절단하는 제1 커터;
    청구항 1, 청구항 4 내지 청구항 10 중 어느 하나의 청구항에 의해 구비되고, 상기 분리막의 표면에 패턴화된 접착력을 가진 마스크를 형성하는 플라즈마 발생장치;
    상기 전극과 상기 분리막을 열융착하여 기본단위체를 제조하는 라미네이터; 및
    상기 기본단위체를 동일 크기로 절단하는 제2 커터를 포함하며,
    상기 플라즈마 발생장치는 상기 분리막과 전극이 열융착하기 전에 상기 분리막의 표면에 패턴화된 접착력을 가진 마스크를 형성하는 라미네이션 시스템.
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