KR101204598B1 - 에너지 저장 장치의 전극 제조용 도핑 장치 및 이를 이용한 전극 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 에너지 저장 장치의 전극 제조용 도핑 장치에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 도핑 장치는 전극판에 리튬 이온을 도핑(doping)시키는 공정이 수행되는 도핑 공간을 제공하는 도핑 챔버 몸체, 도핑 챔버 몸체 내에 상하로 적층되며 리튬(lithium)을 함유한 복수의 도핑판들, 그리고 도핑판들 사이의 틈새들을 따라 전극판이 지나가도록 전극판을 이송시키는 전극판 이송기를 포함한다.
Description
본 발명은 에너지 저장 장치의 전극 제조용 도핑 장치 및 이를 이용한 전극 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 리튬 이온 캐패시터(Lithium Ion Capacitor:LIC)의 음극 제조를 위해, 음극 제조용 전극판에 리튬 이온을 도핑시키는 도핑 장치 및 이를 이용하여 리튬 이온 캐패시터의 전극을 제조하는 방법에 관한 것이다.
차세대 에너지 저장 장치들 중 울트라 캐패시터 또는 슈퍼 캐패시터라 불리는 디바이스는 빠른 충방전 속도, 높은 안정성, 그리고 친환경적 특성으로 인해, 차세대 에너지 저장 장치로 각광받고 있다. 일반적인 슈퍼 캐패시터는 전극 구조체(electrode structure), 분리막(seperator), 그리고 전해액(eletrolyte solution) 등으로 구성된다. 상기 슈퍼 캐피시터는 상기 전극 구조체에 전력을 가해, 전해액 내 캐리어 이온들을 선택적으로 상기 전극에 흡착시키는 전기 화학적 반응 메카니즘을 원리로 하여 구동된다.
현재, 대표적인 슈퍼 캐패시터로서, 리튬 이온 캐패시터(Lithium Ion Capacitor:LIC)가 있다. 일반적인 리튬 이온 캐패시터는 활성탄소로 이루어진 양극(positive electrode)과 다양한 종류의 카본 재료(예컨대, 그라파이트(graphite), 소프트 카본(soft carbon) 및 하드 카본(hard carbon) 등으로 이루어진 음극(negative electrode)을 구비한 전극 구조체를 갖는다. 이와 같은 리튬 이온 캐패시터의 제조 공정은 양극, 분리막 및 음극을 차례로 반복 적층하여 전극 구조물을 형성하는 전극 제조 공정, 상기 전극 구조물에 플러스 및 마이너스 단자들을 용접시키는 단자 용접 공정, 그리고 상기 음극에 리튬 이온(Li+)을 사전에 도핑시키는 리튬 이온 도핑 공정(lithium ion doping process) 등을 포함한다.
종래의 대표적인 리튬 도핑 공정은 전해액이 채워지는 도핑 베스를 준비하고, 상기 도핑 베스 내에 상기 전극 구조체 및 상기 전극 구조체에 대향되도록 배치된 리튬 함유 도핑판을 배치시킨다. 그리고, 양극과 음극에 전압을 인가하는 충전 공정과 양극과 리튬 금속판에 전압을 인가하는 방전 공정을 수차례 반복 수행하여, 상기 도핑판 내 리튬 이온을 상기 음극에 도핑시킨다. 그러나, 상기와 같은 리튬 도핑 공정은 음극 전반에 고르게 리튬 이온이 도핑되기 까지, 대략 10일 이상의 기간이 소요된다. 이와 같은 긴 리튬 도핑 공정은 일반적인 리튬 이온 캐패시터의 생산 효율을 저하시키는 주요 요인이 된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 리튬 이온 캐패시터의 전극에 효과적으로 리튬 이온을 도핑시키는 도핑 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 리튬 이온 캐패시터의 전극에 리튬 이온을 도핑시키는 도핑 공정 시간을 단축시키는 리튬 도핑 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명에 따른 에너지 저장 장치용 도핑 장치는 전극판에 리튬 이온을 도핑(doping)시키는 공정이 수행되는 도핑 공간을 제공하는 도핑 챔버 몸체, 상기 도핑 챔버 몸체 내에 상하로 적층되며, 리튬(lithium)을 함유한 복수의 도핑판들, 그리고 상기 도핑판들 사이의 틈새들을 따라 상기 전극판이 지나가도록, 상기 전극판을 이송시키는 전극판 이송기를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 전극판 이송기는 상기 전극판이 상기 틈새들 중 어느 하나의 틈새의 일측 개구로부터 타측 개구로 이동된 후 구부러져 다른 하나의 틈새의 타측 개구로부터 일측 개구로 이동되도록, 상기 전극판을 이송시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 전극판 이송기는 상기 리튬 도핑 공정 이전의 상기 전극판을 감아 대기(stand-by)시키는 제1 롤러, 상기 리튬 도핑 공정이 수행되어 상기 도핑 챔버 몸체로부터 반출되는 상기 전극판을 감아서 회수시키는 제2 롤러, 그리고 상기 도핑 공간 내부에서 상기 전극판이 상기 도핑판의 면방향으로 제공되는 상기 틈새들 모두를 차례로 통과하도록, 상기 도핑 챔버 몸체에 구비된 제3 롤러들을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제3 롤러들은 상기 도핑 챔버 몸체의 양측에 배치되되, 상기 도핑 챔버 몸체의 일측에 배치되는 상기 제3 롤러들은 상기 도핑 챔버 몸체를 기준으로 상기 도핑 챔버 몸체의 타측에 배치되는 상기 제3 롤러들과 지그재그 구조(zigzag structure)를 갖도록 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 전해액의 온도가 20℃ 내지 70℃의 온도 범위를 만족하도록 상기 전해액을 가열시키는 가열기를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 도핑 챔버는 상기 내부 공간을 채우는 더 전해액을 포함하되, 상기 전해액은 LiPF6, LiBF4, LiSbF6, LiAsF5, LiClO4, LiN, CF3SO3, LiN(SO2CF3)2, LiN(SO2C2F5)2, LiC(SO2CF3)2, LiPF4(CF3)2, LiPF3(C2F5)3, LiPF3(CF3)3, LiPF5(iso-C3F7)3, LiPF5(iso-C3F7), (CF2)2(SO2)2NLi, 그리고 (CF2)3(SO2)2NLi 중 적어도 어느 하나의 리튬계 전해질염을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 도핑 챔버는 상기 내부 공간을 채우는 전해액을 더 포함하고, 상기 도핑 장치는 상기 전해액에 초음파를 가하는 초음파 제공기를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 전극판을 건조시키는 건조 챔버를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 건조 챔버는 건조 챔버 몸체, 상기 건조 챔버 몸체 내부에 지그재그 구조(zigzag structure)를 갖도록 배치된 제4 롤러들, 그리고 상기 제4 롤러들에 의해 이동되는 상기 전극판을 가열시키는 가열기를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 도핑 챔버 내에서 상기 전극판에 상기 도핑판들이 접촉되도록, 상기 도핑판들을 이동시키는 구동기를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 전극 제조 방법은 전극판을 대기(stand-by)시키는 단계, 리튬 이온을 함유한 도핑판들을 이용하여, 상기 전극판에 리튬 이온을 도핑(doping)시키는 단계, 그리고 상기 전극판을 회수시키는 단계를 포함하되, 상기 전극판을 대기시키는 단계, 상기 전극판에 리튬이온을 도핑시키는 단계, 그리고 상기 전극판을 회수시키는 단계는 인-시츄(in-situ)로 수행될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 전극판을 대기시키는 단계는 상기 리튬 도핑 공정이 수행되기 이전의 상기 전극판이 감겨진 제1 롤러를 준비하는 단계를 포함하고, 상기 전극판을 회수시키는 단계는 상기 리튬 도핑 공정이 수행된 이후의 상기 전극판을 제2 롤러에 감아 회수시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 전극판에 리튬 이온을 도핑시키는 단계는 전해액이 채워진 도핑 챔버 몸체를 준비하는 단계, 상기 도핑 챔버 몸체에 상기 도핑판들을 적층시키는 단계, 그리고 상기 전극판이 상기 도핑판들 사이의 틈새들을 통과하도록, 상기 전극판을 이송시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 전극판에 리튬 이온을 도핑시키는 단계는 상기 전해액의 온도가 20℃ 내지 70℃의 온도 범위를 만족하도록 상기 전해액을 가열시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 전극판에 리튬 이온을 도핑시키는 단계는 상기 전해액에 초음파를 인가하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 전해액은 LiPF6, LiBF4, LiSbF6, LiAsF5, LiClO4, LiN, CF3SO3, LiN(SO2CF3)2, LiN(SO2C2F5)2, LiC(SO2CF3)2, LiPF4(CF3)2, LiPF3(C2F5)3, LiPF3(CF3)3, LiPF5(iso-C3F7)3, LiPF5(iso-C3F7), (CF2)2(SO2)2NLi, 그리고 (CF2)3(SO2)2NLi 중 적어도 어느 하나의 리튬계 전해질염을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 리튬 도핑 공정이 수행된 이후의 상기 전극판을 건조시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 전극판과 상기 도핑판들을 접촉시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 에너지 저장 장치의 전극 제조용 도핑 장치는 도핑판들이 적층된 내부 공간을 갖는 도핑 챔버, 상기 도핑판 사이의 틈새들을 차례로 경유하도록 상기 전극판을 이동시키는 전극판 이송기를 구비하되, 상기 도핑 챔버 및 상기 전극판 이송기는 상기 전극판이 상기 틈새들을 이동하는 상기 전극판의 이동 거리 및 도핑 시간을 최대화할 수 있는 구조를 가질 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 리튬 도핑 장치는 단위 면적 당 상기 전극판과 상기 도핑판들 간의 도핑 구간을 증가시켜, 리튬 도핑 공정 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 도핑 장치는 도핑 전 전극판의 대기(stand-by) 공정, 도핑 공정, 건조 공정, 그리고 회수 공정을 연속적으로 자동 처리할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 리튬 도핑 장치는 리튬 도핑 공정을 인-라인(in-line) 자동화시켜, 상기 리튬 도핑 공정 효율을 향상시킴과 더불어, 상기 리튬 도핑 공정의 시간을 단축시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 전극 제조 방법은 전극판 대기 공정, 리튬 이온 도핑 공정, 전극판 건조 공정, 그리고 전극판 회수 공정을 하나의 도핑 장치에서 인-라인 방식으로 자동화하여 처리하여 수행함으로써, 에너지 저장 장치의 전극 제조 공정 시간을 단축하고, 생산량을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 리튬 도핑 장치를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 도핑 장치를 이용한 전극 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전극 제조 과정을 설명하기 위한 도면들이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 도핑 장치를 이용한 전극 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전극 제조 과정을 설명하기 위한 도면들이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면들과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공될 수 있다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다
본 명세서에서 사용된 용어들은 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprise)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 리튬 도핑 장치에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 리튬 도핑 장치를 보여주는 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 리튬 도핑 장치(100)는 도핑 챔버(110), 전극판 이송기(120), 건조 챔버(130), 그리고 초음파 제공기(140)를 포함할 수 있다.
상기 도핑 챔버(110)는 전극판(10)에 대해 리튬 이온(Li+)을 도핑(doping)시키는 리튬 도핑 공정(lithium pre-doping process)이 수행되는 공정 공간을 제공할 수 있다. 여기서, 상기 전극판(10)은 소위 울트라 캐패시터 또는 슈퍼 캐패시터라 불리는 에너지 저장 장치의 전극을 제조하기 위한 금속판일 수 있다. 일 예로서, 상기 전극판(10)은 리튬 이온 캐패시터(Lithium Ion Capacitor:LIC)의 음극(negative electrode) 제조용 금속판일 수 있다.
상기 도핑 챔버(110)는 도핑 챔버 몸체(112), 도핑판(116), 그리고 온도 조절기(118)를 포함할 수 있다.
상기 도핑 챔버 몸체(112)는 상기 전극판(10)에 리튬 이온을 도핑시키는 공정을 수행하는 내부 공간을 가질 수 있다. 상기 도핑 챔버 몸체(112)는 상기 도핑 장치(100)의 구성들을 지지하기 위한 지지체로 사용될 수 있다. 상기 도핑 챔버 몸체(112)에는 상기 전극판(10)이 출입하기 위한 개구들(미도시됨)이 형성될 수 있다.
상기 도핑 챔버 몸체(112)의 상기 내부 공간에는 소정의 전해액(114)이 채워질 수 있다. 상기 전해액(114)은 소정의 용매에 리튬 이온(Li+)을 포함하는 전해질염을 용해시켜 제조된 조성물일 수 있다. 상기 전해질염으로는 리튬계 전해질염이 사용될 수 있다. 상기 리튬계 전해질염은 LiPF6, LiBF4, LiSbF6, LiAsF5, LiClO4, LiN, CF3SO3, 그리고 LiC 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 또는, 상기 리튬계 전해질염은 LiN(SO2CF3)2, LiN(SO2C2F5)2, LiC(SO2CF3)2, LiPF4(CF3)2, LiPF3(C2F5)3, LiPF3(CF3)3, LiPF5(iso-C3F7)3, LiPF5(iso-C3F7), (CF2)2(SO2)2NLi, 그리고 (CF2)3(SO2)2NLi 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 상기와 같은 전해액(113)은 상기 도핑판(114)으로부터 상기 전극판(10)으로 상기 리튬 이온을 이동시키는 매개체로 사용될 수 있다.
상기 도핑판(116)은 상기 전극판(10)에 리튬 이온을 도핑시키기 위한 플레이트일 수 있다. 예컨대, 상기 도핑판(116)은 리튬 이온을 함유하는 금속판일 수 있다. 상기 도핑판(116)은 복수개가 배치될 수 있다. 상기 도핑판(116)이 복수개가 구비되는 경우, 상기 도핑판들(116)은 상기 도핑 챔버 몸체(112) 내부에서 상하로 적층될 수 있다. 이에 더하여, 상기 도핑판들(116)은 서로 일정 간격이 이격되어 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 도핑판들(116)은 상기 도핑판들(116) 사이에 복수의 틈새들(117)을 이루도록 구성될 수 있다. 상기 틈새들(117) 각각은 서로 수평하게 제공됨과 더불어, 상하로 적층된 구조를 가질 수 있다. 상기 틈새들(117)은 상기 전극판(10)이 이동되는 이동 경로로 사용될 수 있다.
한편, 상기 도핑판들(116)의 간격은 상기 전극판(10)이 상기 도핑판들(114) 사이를 지나가는 것을 방해하지 않는 조건에서, 최소한으로 조절되는 것이 바람직할 수 있다. 이는 상기 전극판(10)과 상기 도핑판들(116) 간의 간격이 멀어질수록, 상기 전극판(10)에 대한 리튬 이온의 도핑 효율이 저하되기 때문일 수 있다.
또는, 상기 도핑판들(116)은 상기 도핑 공정시, 상기 전극판(10)과 접촉되도록, 상기 도핑 챔버(110) 내부에서 이동가능하게 배치될 수도 있다. 예컨대, 상기 도핑 챔버(110)는 상기 도핑판들(116)을 이동시키는 구동기(미도시됨)를 더 구비할 수 있다. 상기 구동기는 상기 도핑판들(116) 중 두 개의 도핑판들이 상기 전극판(10)을 향해 접근하여 상기 전극판(10)의 양면에 접촉되도록, 상기 도핑판들(116)을 구동시킬 수 있다. 일 예로서, 상기 구동기로는 실린더, 엘엠 가이드, 그리고 구동 모터 등의 구성들로 조합되어, 상기 도핑판들(116)을 직선 이동시킬 수 있다.
상기 온도 조절기(118)는 상기 도핑 챔버 몸체(112) 내 전해액(113)의 온도를 조절할 수 있다. 상기 온도 조절기(118)는 적어도 하나의 히터(heater)를 포함할 수 있다. 상기 온도 조절기(118)는 상기 전해액(113)의 온도가 대략 20℃ 내지 70℃의 온도 범위를 만족하도록, 상기 도핑 챔버(110)를 가열할 수 있다. 상기 온도 조절기(118)로는 적어도 하나의 히터(heater)가 사용될 수 있다. 상기 히터는 상기 도핑 챔버 몸체(112)의 다양한 위치에 구비될 수 있으며, 도 1에 도시된 것에 한정되지 않을 수 있다.
상기 전극판 이송기(120)는 상기 전극판(10)이 상기 도핑 챔버(110) 내 도핑판들(114) 사이 틈새를 지나가도록, 상기 전극판(10)을 이송시킬 수 있다. 예컨대, 상기 전극판 이송기(120)는 복수의 롤러들(roller)을 포함하는 롤러 구조체(roller structure)를 가질 수 있다. 일 예로서, 상기 전극판 이송기(120)는 제1 롤러(122), 제2 롤러(124), 그리고 제3 롤러(126)를 포함할 수 있다.
상기 제1 롤러(122)는 상기 도핑 공정이 수행되기 이전의 상기 전극판(10)을 대기(stand-by)시키는 롤러일 수 있다. 이를 위해, 상기 제1 롤러(122)는 도핑 전 전극판(10)이 감겨진 상태로, 상기 도핑 장치(100)에 구비될 수 있다. 이에 반해, 상기 제2 롤러(124)는 상기 도핑 공정이 수행된 상기 전극판(10)을 회수하는 롤러일 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 롤러(122)는 상기 전극판(10)이 풀리게 하는 롤러이고, 상기 제2 롤러(124)는 상기 제1 롤러(122)로부터 풀리는 상기 전극판(10)을 감아서 회수시키는 롤러일 수 있다.
상기 제3 롤러(126)는 상기 제1 롤러(122)로부터 풀리는 상기 전극판(10)이 상기 도핑 챔버(110)을 경유한 후 상기 제2 롤러(124)로 회수되도록, 상기 전극판(10)의 이동을 안내하는 롤러일 수 있다.
한편, 상기 제3 롤러(126)는 상기 도핑 챔버(110) 내부에서 상기 전극판(10)의 이동 경로를 증가시킬 수 있도록, 구성될 수 있다. 이에 더하여, 상기 제3 롤러(126)는 상기 전극판(10)이 상기 도핑판들(116) 사이 틈새를 지나가도록, 구성될 수 있다. 예컨대, 상기 제3 롤러(126)는 상기 도핑 챔버(110)의 측면에 복수개가 구비되되, 상기 제3 롤러들(126)은 상기 도팽 챔버(110)를 기준으로 지그재그 구조(zigzag structure)를 갖도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 제3 롤러들(126) 중 상기 도핑 챔버(110)의 일측에 배치되는 롤러들은 상기 도핑 챔버(110)의 타측에 배치되는 롤러들에 비해 서로 상이한 높이에 배치될 수 있다.
상기와 같은 구조의 전극판 이송기(120)는 상기 전극판(10)이 상기 도핑판들(116)이 이루는 틈새들(117)을 차례로 통과하면서, 상기 도핑 챔버(110) 내부를 이동하도록 할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 전극판 이송기(120)는 상기 전극판(10)이 상기 틈새들(117) 중 어느 하나의 틈새(117)의 일측 개구(117a)로부터 타측 개구(117b)로 이동된 후, 상기 제3 롤러(126)에 의해 구부러져, 다른 하나의 틈새(117)의 타측 개구(117b)로부터 일측 개구(117a)로 이동되도록 할 수 있다. 이에 따라, 상기 전극판 이송기(120)는 상기 도핑 챔버(110) 내부에서 상기 도핑판들(116)과 인접하게 지나가는 상기 전극판(10)의 이동 구간을 증가시킨 구조를 가질 수 있다.
상기 건조 챔버(130)는 상기 도핑 공정이 수행된 상기 전극판(10)을 건조시킬 수 있다. 예컨대, 상기 건조 챔버(130)는 건조 챔버 몸체(132), 제4 롤러(134), 그리고 가열기(136)를 포함할 수 있다. 상기 건조 챔버 몸체(132)는 상기 전극판(10)을 건조시키는 건조 공정을 수행하는 내부 공간을 가질 수 있다. 상기 제4 롤러(134)는 상기 건조 챔버 몸체(132) 내부에서 상기 건극판(10)의 이동 경로를 증가시키기 위해 제공될 수 있다. 이를 위해, 상기 제4 롤러(134)는 상기 건조 챔버 몸체(132) 내부에서 서로 상이한 높이에서 지그재그 구조를 이루도록 배치될 수 있다. 그리고, 상기 가열기(136)는 상기 건조 챔버 몸체(132) 내부에서 상기 롤러(134)에 의해 이동되는 상기 전극판(10)을 가열할 수 있다. 상기 가열기(136)로는 히터 또는 열풍기가 사용될 수 있다.
상기 초음파 제공기(140)는 상기 전극판(10)으로의 리튬 이온 도핑 공정 효율을 증가시키기 위해 제공될 수 있다. 일 예로서, 상기 초음파 제공기(140)는 상기 도핑 챔버(110) 내 상기 전해액(114)에 소정의 초음파를 가할 수 있다. 이 경우, 상기 도핑 공정시, 상기 초음파가 가해진 상기 전해액(114)에 의해 상기 전극판(10)에 대한 리튬 이온의 도핑 효율이 증가될 수 있다. 다른 예로서, 상기 초음파 제공기(140)는 상기 도핑판(116)에 초음파를 가하거나, 상기 전극판(10)에 직접 초음파를 가하도록 구성될 수도 있다. 상기 초음파 제공기(140)가 상기 도핑 공정 효율을 증가시키기 위해, 상기 도핑 챔버(110)에 초음파를 가하는 방식은 다양하게 변경 및 변형될 수 있다. 한편, 상기 초음파 제공기(140)가 상기 전해액(114)에 가하는 초음파의 세기는 상기 전극판(10) 및 상기 도핑판들(116)의 두께 및 상기 전극판(10)에 대한 도핑 강도 등에 따라 변경될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 리튬 도핑 장치(100)는 도핑판들(116)이 적층된 내부 공간을 갖는 도핑 챔버(110), 상기 도핑판(116) 사이의 틈새들(117)을 차례로 경유하도록, 상기 전극판(10)을 이동시키는 전극판 이송기(120)를 구비할 수 있다. 여기서, 상기 도핑 챔버(110) 및 상기 전극판 이송기(120)은 상기 전극판(10)이 상기 도핑 챔버(110) 내에서 상기 도핑판들(116)에 최대한 오랜 시간 동안 도핑 공정이 수행되도록, 상기 틈새들(117)을 이동하는 상기 전극판(10)의 이동 구간 및 도핑 시간을 최대화한 구조를 가질 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 리튬 도핑 장치는 단위 면적 당 상기 전극판(10)과 상기 도핑판들(110) 간의 도핑 구간을 증가시켜, 리튬 도핑 공정 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 리튬 도핑 장치(100)는 도핑 전 전극판(10)의 대기(stand-by), 도핑 공정, 건조 공정, 그리고 회수 공정을 연속적으로 자동 처리할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 리튬 도핑 장치는 리튬 도핑 공정을 인-라인(in-line) 자동화시켜, 상기 리튬 도핑 공정 효율을 향상시킴과 더불어, 상기 리튬 도핑 공정의 시간을 단축시킬 수 있다.
계속해서, 본 발명의 실시예에 따른 에너지 저장 장치의 전극 제조용 도핑 장치를 이용한 전극 제조 공정에 대해 상세히 설명한다. 여기서, 앞서 도 1을 참조하여 설명한 도핑 장치(100)에 대해 중복되는 내용은 생략하거나 간소화될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 도핑 장치를 이용한 전극 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이고, 도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전극 제조 과정을 설명하기 위한 도면들이다.
본 발명의 실시예에 따른 에너지 저장 장치의 전극 제조 방법은 앞서 도 1을 참조하여 설명한 도핑 장치(100)를 이용하여, 전극판을 대기시키는 단계, 전극판에 리튬 이온을 도핑시키는 단계, 전극판을 건조시키는 단계, 그리고 전극판을 회수시키는 단계를 인-시츄(in-situ)로 연속 처리하여 이루어질 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 전극 제조 방법은 상술한 전극판 대기 공정, 리튬 이온 도핑 공정, 전극판 건조 공정, 그리고 전극판 회수 공정을 인-라인 방식으로 자동화하여 처리될 수 있다.
이하, 상기 전극판 대기 단계, 상기 리튬 이온 도핑 단계, 상기 전극판 건조 단계, 그리고 상기 전극판 회수 단계들 각각에 대해 구체적으로 설명한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 도핑 장치(100)에 전극판(10)을 대기(stand-by)시킬 수 있다(S110). 상기 전극판(10)을 대기시키는 단계는 포일(foil) 형태로 제작된 전극판(10)을 준비하는 단계, 상기 전극판(10)을 제1 롤러(122)에 감아 저장시키는 단계, 그리고 상기 전극판(10)이 감겨진 상기 제1 롤러(122)를 상기 도핑 장치(100)에 장착시키는 단계를 포함할 수 있다.
도 2 및 도 4를 참조하면, 전극판(10)에 리튬 이온을 도핑(doping)시킬 수 있다(S120). 상기 전극판(10)에 리튬 이온을 도핑시키는 단계는 전해액(114)이 채워진 도핑 도핑 챔버 몸체(112)를 준비하는 단계, 상기 도핑 도핑 챔버 몸체(112) 내에 리튬 이온을 함유한 도핑판들(116)의 적층 구조체를 배치시키는 단계, 그리고 상기 전극판(10)이 상기 도핑판들(116) 사이의 틈새들(117)을 차례로 통과하도록, 상기 전극판(10)을 이송시키는 단계를 포함할 수 있다. 상기 전극판(10)을 이송시키는 단계는 제1 내지 제3 롤러들(122, 124, 126)로 이루어진 롤러 구조체를 구동시켜 이루어질 수 있다.
상기 전극판(10)에 리튬 이온을 도핑시키는 과정에서, 상기 전해액(114)의 공정 온도는 대략 20℃ 내지 70℃의 온도 범위를 만족하도록 조절될 수 있다. 이를 위해, 상기 온도 조절기(118)는 상기 전해액(114)의 온도가 상기 공정 온도를 만족하도록, 상기 전해액(114)을 지속적으로 가열할 수 있다.
또한, 상기 전극판(10)에 리튬 이온을 도핑시키는 과정에서, 상기 전해액(114)에 초음파를 인가시키는 단계가 더 부가될 수 있다. 상기 초음파를 인가시키는 단계는 상기 전극판(10)에 대한 리튬 이온의 도핑 효율을 증가시키기 위해 부가될 수 있다.
한편, 상기 전극판(10)에 리튬 이온을 도핑시키는 단계는 상기 전극판(10)과 상기 도핑판들(116)을 접촉시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 전극판(10)과 상기 도핑판들(116)을 접촉시키는 단계는 상기 전극판(10)의 이동을 중지시키는 단계 및 상기 도핑판들(116)이 상기 전극판(10)을 향해 이동하도록, 상기 도핑판들(116)을 이동시키는 단계를 포함할 수 있다. 상기 도핑판들(116)을 이동시키는 단계는 두 개의 도핑판들(116)이 하나의 쌍을 이루어, 상기 전극판(10)의 양면에 각각 접촉되도록 하여 이루어질 수 있다. 이 경우, 상기 전극판(10)에 대한 리튬 이온의 도핑 효율은 증가될 수 있다.
도 2 및 도 5를 참조하면, 상기 전극판(10)을 건조시킬 수 있다(S130). 예컨대, 상기 리튬 이온을 도핑시킨 후, 상기 도핑 도핑 챔버 몸체(112)로부터 반출되는 상기 전극판(10)은 상기 전해액(114)에 의해 젖은(wetting) 상태일 수 있다. 이에 따라, 상기 전극판(10)에 잔류하는 상기 전해액(114)을 제거시키는 공정이 수행될 수 있다. 이를 위해, 상기 전극판(10)을 건조시키는 단계는 상기 전극판(10)을 소정의 히터(heater)로 가열하거나, 열풍기로 열풍을 가하여 이루어질 수 있다.
그리고, 리튬 도핑 공정이 수행된 전극판(10)을 회수시킬 수 있다(S140). 상기 전극판(10)을 회수시키는 공정은 상기 건조처리가 완료된 상기 전극판(10)을 제2 롤러(124)에 감아 저장시킬 수 있다. 여기서, 상기 제1 롤러(122)에 감겨진 상기 전극판(10)이 모두 상기 제2 롤러(124)로 감겨지면, 상기 제2 롤러(124)를 상기 도핑 장치(100)로부터 분리시켜, 전극 제조를 위한 후속 공정이 수행되는 장소로 이동시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전극 제조 방법은 전극판(10)을 대기시키는 단계, 상기 전극판(10)에 리튬 이온을 도핑시키는 단계, 상기 전극판(10)을 건조시키는 단계, 그리고 상기 전극판(10)을 회수시키는 단계를 인-시츄(in-situ)로 연속 처리하여 이루어질 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 전극 제조 방법은 전극판 대기 공정, 리튬 이온 도핑 공정, 전극판 건조 공정, 그리고 전극판 회수 공정을 하나의 도핑 장치(100)에서 인-라인 방식으로 자동화하여 처리하여 수행함으로써, 에너지 저장 장치의 전극 제조 공정 시간을 단축하고, 생산량을 향상시킬 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내고 설명하는 것에 불과하며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉, 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예들은 본 발명을 실시하는데 있어 최선의 상태를 설명하기 위한 것이며, 본 발명과 같은 다른 발명을 이용하는데 당업계에 알려진 다른 상태로의 실시, 그리고 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서, 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 리튬 도핑 장치
110 : 도핑 챔버
112 : 도핑 챔버 몸체
114 : 전해액
116 : 도핑판
117 : 틈새들
117a : 일측 개구
117b : 타측 개구
120 : 전극판 이송기
122 : 제1 롤러
124 : 제2 롤러
126 : 제3 롤러
130 : 건조 챔버
132 : 건조 챔버 몸체
134 : 제4 롤러
136 : 가열기
140 : 초음파 제공기
110 : 도핑 챔버
112 : 도핑 챔버 몸체
114 : 전해액
116 : 도핑판
117 : 틈새들
117a : 일측 개구
117b : 타측 개구
120 : 전극판 이송기
122 : 제1 롤러
124 : 제2 롤러
126 : 제3 롤러
130 : 건조 챔버
132 : 건조 챔버 몸체
134 : 제4 롤러
136 : 가열기
140 : 초음파 제공기
Claims (18)
- 전극판에 리튬 이온을 도핑(doping)시키는 공정이 수행되는 도핑 공간을 제공하는 도핑 챔버 몸체;
상기 도핑 챔버 몸체 내에 상하로 적층되며, 리튬(lithium)을 함유한 복수의 도핑판들; 및
상기 도핑판들 사이의 틈새들을 따라 상기 전극판이 지나가도록, 상기 전극판을 이송시키는 전극판 이송기를 포함하며,
상기 도핑 챔버 몸체는 내부 공간을 채우는 전해액을 더 포함하고,
상기 도핑 장치는 상기 전해액에 초음파를 가하는 초음파 제공기를 더 포함하는 에너지 저장 장치의 전극 제조용 도핑 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 전극판 이송기는 상기 전극판이 상기 틈새들 중 어느 하나의 틈새의 일측 개구로부터 타측 개구로 이동된 후 구부러져 다른 하나의 틈새의 타측 개구로부터 일측 개구로 이동되도록, 상기 전극판을 이송시키는 에너지 저장 장치의 전극 제조용 도핑 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 전극판 이송기는:
상기 리튬 도핑 공정 이전의 상기 전극판을 감아 대기(stand-by)시키는 제1 롤러;
상기 리튬 도핑 공정이 수행되어 상기 도핑 챔버 몸체로부터 반출되는 상기 전극판을 감아서 회수시키는 제2 롤러; 및
상기 도핑 공간 내부에서 상기 전극판이 상기 도핑판의 면방향으로 제공되는 상기 틈새들 모두를 차례로 통과하도록, 상기 도핑 챔버 몸체에 구비된 제3 롤러들을 포함하는 에너지 저장 장치의 전극 제조용 도핑 장치.
- 제 3 항에 있어서,
상기 제3 롤러들은 상기 도핑 챔버 몸체의 양측에 배치되되,
상기 도핑 챔버 몸체의 일측에 배치되는 상기 제3 롤러들은 상기 도핑 챔버 몸체를 기준으로 상기 도핑 챔버 몸체의 타측에 배치되는 상기 제3 롤러들과 지그재그 구조(zigzag structure)를 갖도록 배치되는 에너지 저장 장치의 전극 제조용 도핑 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 전해액의 온도가 20℃ 내지 70℃의 온도 범위를 만족하도록 상기 전해액을 가열시키는 가열기를 더 포함하는 도핑 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 도핑 챔버는 내부 공간을 채우는 전해액을 더 포함하되,
상기 전해액은 LiPF6, LiBF4, LiSbF6, LiAsF5, LiClO4, LiN, CF3SO3, LiN(SO2CF3)2, LiN(SO2C2F5)2, LiC(SO2CF3)2, LiPF4(CF3)2, LiPF3(C2F5)3, LiPF3(CF3)3, LiPF5(iso-C3F7)3, LiPF5(iso-C3F7), (CF2)2(SO2)2NLi, 그리고 (CF2)3(SO2)2NLi 중 적어도 어느 하나의 리튬계 전해질염을 포함하는 에너지 저장 장치의 전극 제조용 도핑 장치.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 전극판을 건조시키는 건조 챔버를 더 포함하는 에너지 저장 장치의 전극 제조용 도핑 장치.
- 제 8 항에 있어서,
상기 건조 챔버는:
건조 챔버 몸체;
상기 건조 챔버 몸체 내부에 지그재그 구조(zigzag structure)를 갖도록 배치된 제4 롤러들; 및
상기 제4 롤러들에 의해 이동되는 상기 전극판을 가열시키는 가열기를 포함하는 에너지 저장 장치의 전극 제조용 도핑 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 도핑 챔버 내에서 상기 전극판에 상기 도핑판들이 접촉되도록, 상기 도핑판들을 이동시키는 구동기를 더 포함하는 에너지 저장 장치의 전극 제조용 도핑 장치.
- 에너지 저장 장치의 전극을 제조하는 방법에 있어서,
전극판을 대기(stand-by)시키는 단계;
리튬 이온을 함유한 도핑판들을 이용하여, 상기 전극판에 리튬 이온을 도핑(doping)시키는 단계; 및
상기 전극판을 회수시키는 단계를 포함하되,
상기 전극판을 대기시키는 단계, 상기 전극판에 리튬이온을 도핑시키는 단계, 그리고 상기 전극판을 회수시키는 단계는 인-시츄(in-situ)로 수행되는 전극 제조 방법.
- 제 11 항에 있어서,
상기 전극판을 대기시키는 단계는 상기 리튬 도핑 공정이 수행되기 이전의 상기 전극판이 감겨진 제1 롤러를 준비하는 단계를 포함하고,
상기 전극판을 회수시키는 단계는 상기 리튬 도핑 공정이 수행된 이후의 상기 전극판을 제2 롤러에 감아 회수시키는 단계를 포함하는 전극 제조 방법.
- 제 11 항에 있어서,
상기 전극판에 리튬 이온을 도핑시키는 단계는:
전해액이 채워진 도핑 챔버 몸체를 준비하는 단계;
상기 도핑 챔버 몸체에 상기 도핑판들을 적층시키는 단계; 및
상기 전극판이 상기 도핑판들 사이의 틈새들을 통과하도록, 상기 전극판을 이송시키는 단계를 포함하는 전극 제조 방법.
- 제 11 항에 있어서,
상기 전극판에 리튬 이온을 도핑시키는 단계는 전해액의 온도가 20℃ 내지 70℃의 온도 범위를 만족하도록 상기 전해액을 가열시키는 단계를 포함하는 전극 제조 방법.
- 제 11 항에 있어서,
상기 전극판에 리튬 이온을 도핑시키는 단계는 전해액에 초음파를 인가하는 단계를 더 포함하는 전극 제조 방법.
- 제 14 항에 있어서,
상기 전해액은 LiPF6, LiBF4, LiSbF6, LiAsF5, LiClO4, LiN, CF3SO3, LiN(SO2CF3)2, LiN(SO2C2F5)2, LiC(SO2CF3)2, LiPF4(CF3)2, LiPF3(C2F5)3, LiPF3(CF3)3, LiPF5(iso-C3F7)3, LiPF5(iso-C3F7), (CF2)2(SO2)2NLi, 그리고 (CF2)3(SO2)2NLi 중 적어도 어느 하나의 리튬계 전해질염을 포함하는 전극 제조 방법.
- 제 11 항에 있어서,
상기 리튬 도핑 공정이 수행된 이후의 상기 전극판을 건조시키는 단계를 더 포함하는 전극 제조 방법.
- 제 11 항에 있어서,
상기 전극판과 상기 도핑판들을 접촉시키는 단계를 더 포함하는 전극 제조 방법.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| JPS59117064A (ja) * | 1982-12-24 | 1984-07-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電池用極板 |
| JP2005251610A (ja) * | 2004-03-05 | 2005-09-15 | Hitachi Ltd | イオンを照射した炭素材料によるリチウム二次電池およびその製造方法 |
| JP2008311363A (ja) * | 2007-06-13 | 2008-12-25 | Advanced Capacitor Technologies Inc | リチウムイオンのプレドープ方法およびリチウムイオン・キャパシタ蓄電素子の製造方法 |
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| JP2005251610A (ja) * | 2004-03-05 | 2005-09-15 | Hitachi Ltd | イオンを照射した炭素材料によるリチウム二次電池およびその製造方法 |
| JP2008311363A (ja) * | 2007-06-13 | 2008-12-25 | Advanced Capacitor Technologies Inc | リチウムイオンのプレドープ方法およびリチウムイオン・キャパシタ蓄電素子の製造方法 |
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