#13. 전지의 제조 공정 1 : 전극 제조 공정

1) 활물질 혼합 공정

활물질 혼합 공정은 일반적으로 바인더와 용매를 우선 용해 시켜 선분산액을 제조한 후 활물질과 도전재를 혼합/분산하여 슬러리를 제조하는 공정을 의미한다. 이 공정은 바인더 용액 제조 공정, 바인더 용액 이송 공정, 슬러리 제조 공정, 슬러리 보관 공정 및 이송 공정으로 구분할 수 있다. 슬러리 보관 공정에서는 믹서에서 제조된 슬러리를 펌프를 이용하여 저장믹서로 이동시켜 굳지 않도록 점도를 유지시켜 주는것이 중요하다.

2) 전극 코팅

전극코팅 공정은 혼합공정에서 제조된 슬러리를 코터를 통과시켜 정해진 패턴 및 일정한 두께로 금속 집전체 상에 코팅한 후 건조하는 공정을 의미한다. 이 공정은 권출 공정, 코팅공정, 건조공정, 밀도측정공정, 권취 공정으로 구성되며 전극 구조 특성상 전극전면 및 전극후면 코팅으로 이루어 진다. 이때, 양극 집전체로는 일반적으로 알루미늄 박막을 사용하며 음극 집전체로는 구리 박막을 사용한다. 권출 공정은 코팅 작업 전에 일정한 장력으로 금속 집전체 또는 전면 코팅된 전극을 공급하는 공정이다. 코팅 공정은 혼합공정에서 제조한 슬러리를 일정한 두께로 박막의 금속 집전체 위에 일정한 두께로 코팅하는 과정이며, 건조 공정은 금속 집전체에 코팅된 슬러리를 건조하기 위해 슬러리 내의 용매 및 수분을 제거하는 공정이다. 밀도측정공정은 전극에 슬러리가 원하는 양만큼 코팅되었는지 확인하는 공정이며, 권취 공정은 밀도 측정 공정이 완료되 전극을 적당한 장력을 유지하면서 롤 형태로 감는 공정을 의미한다. 

3) 압연 공정

압연 공정은 코팅공정이 끝난 전극의 용량 밀도를 높이고 집전체와 활물질 사이의 접착력을 증가시키는 공정으로 롤 사이에 코팅이 완료 된 전극을 통과시켜 원하는 두께로 압축하는 공정이다. 이 공정에는 일반적으로 권출공정, 트리밍 공정, 에열 공정, 클리닝 공정, 권취 공정으로 구성된다.  

4) 슬리팅 공정

슬리팅 공정은 압연공정이 완료된 전극을 조립공정에서 권취할 수 있도록, 커터를 이용하여 전극을 일정한 폭으로 절단하는 공정을 의미한다. 우선 적당한 장력을 유지하면서 롤 상태의 전극을 폴어 커터로 원하는 사이즈로 재단하고, 전극을 폭에 맞게 자르는 공정으로 이루어진다. 

5) 전극 건조 공정

전극 건조 공정은 슬리팅 되어 릴에 감긴 전극을 진공챔버내에서 일정한 시간으로 건조하는 공정을 의미한다. 이때, 수분제거와 압연공정에서 생긴 잔류 응력을 열처리로 제거한다.