CN116490999A - 电极涂布装置及电极涂布方法 - Google Patents
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Abstract
公开了一种电极涂布装置及电极涂布方法。根据本公开内容实施方式的电极涂布装置包括：对基板施加浆料的狭缝模具涂布机；和边缘调节材料提供部，所述边缘调节材料提供部对所述浆料提供边缘调节材料，以通过接触所述浆料来调节形成在所述浆料的端部处的突起。
Description
技术领域
本申请要求于2021年11月12日在韩国提交的韩国专利申请第10-2021-0156040号的优先权，通过引用将该韩国专利申请的公开内容并入本文。
本公开内容涉及一种电极涂布装置及电极涂布方法，更具体地，涉及一种能够使浆料的整体厚度均匀的电极涂布装置及电极涂布方法。
背景技术
随着技术发展和对移动设备的需求的增加，对作为能源的二次电池的需求急剧增加，这些二次电池本质上包括作为电力产生元件的电极组件。
电极组件具有其中正极、隔膜和负极堆叠至少一次的形式，并且通过分别在由铝箔和铜箔制成的集流体上涂布正极活性材料浆料和负极活性材料浆料，即电极浆料，并且进行干燥来制备作为正极和负极的电极。
图1是示出通过常规的电极涂布装置对基板施加浆料的状态的示图。在此，基板是集流体。
参照图1，当对基板1施加浆料2时，由于表面张力等，在浆料2的端部处沿向上方向形成突起3。当以这种方式在浆料的端部处形成突起3时，浆料的整个厚度发生不均匀性，由此劣化卷绕工序中的加工性能并且降低完工的电池单元的稳定性。
发明内容
技术问题
设计本公开内容来解决相关技术的问题，因此本公开内容旨在提供一种通过去除形成在被施加至基板的浆料的端部处的突起来使浆料的整体厚度均匀的电极涂布装置及电极涂布方法。
技术方案
根据本公开内容的一个方面，可提供一种电极涂布装置，包括：对基板施加浆料的狭缝模具涂布机；和边缘调节材料提供部，所述边缘调节材料提供部对所述浆料提供边缘调节材料，以通过接触所述浆料来调节形成在所述浆料的端部处的突起。
此外，可提供多个浆料，并且所述边缘调节材料可被提供在多个浆料之间。
此外，其中所述边缘调节材料可设置为由于表面张力差而拉拽所述浆料。
此外，所述边缘调节材料可使用与所述浆料相同的溶剂，并且所述边缘调节材料的表面张力可设置为大于所述浆料的表面张力。
此外，所述边缘调节材料可包括具有预定范围内的粘合力的粘合剂类材料，以防止干燥之后脱层。
此外，所述边缘调节材料可包括下述至少之一：聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene，PTFE)类材料、聚烯烃类材料、聚酰亚胺类材料、聚氨酯类材料、聚酯类材料、聚偏二氟乙烯(Polyvinylidene fluoride，PVDF)类材料、丁苯橡胶(Styrene Butadiene Rubber，SBR)类材料、陶瓷类材料和硅酮类材料。
此外，所述狭缝模具涂布机可包括：至少两个模具块；垫片，所述垫片设置在所述至少两个模具块之间并且形成与排放口连通的狭缝；和形成在所述至少两个模具块中的一个或多个模具块中并且容纳所述浆料的歧管，所述边缘调节材料提供部可形成在所述垫片上。
此外，所述边缘调节材料提供部可设置为形成在所述垫片的至少一侧上的流路，所述边缘调节材料可通过形成在所述垫片上的所述流路被排放至所述浆料。
此外，所述垫片可包括垫片齿，并且所述流路可设置为在所述垫片的所述垫片齿的一侧上的直线凹槽。
此外，所述边缘调节材料提供部可以是边缘调节材料涂布机，所述边缘调节材料涂布机与所述狭缝模具涂布机单独地提供，设置在所述狭缝模具涂布机上方或下方，并且配置为朝向所述基板排放所述边缘调节材料。
另外，根据本公开内容的另一个方面，可提供一种电极涂布方法，包括：对基板施加浆料的步骤；和对所述浆料提供边缘调节材料，以通过接触所述浆料来调节形成在所述浆料的边缘上的突起的步骤。
此外，可提供多个浆料，并且提供所述边缘调节材料的步骤可包括在多个浆料之间提供所述边缘调节材料。
有益效果
根据本公开内容的实施方式，对施加至基板的浆料提供边缘调节材料，以去除形成在浆料的端部处的突起，最终实现使浆料的整体厚度均匀的效果。
附图说明
图1是示出通过常规的电极涂布装置对基板施加浆料的状态的示图。
图2和图3是示出其中通过根据本公开内容实施方式的电极涂布装置或电极涂布方法在浆料之间提供边缘调节材料，以去除浆料的端部处的突起并使浆料的整体厚度均匀的工序的示图。
图4是根据本公开内容一实施方式的电极涂布装置的剖面图。
图5是根据本公开内容一实施方式的电极涂布装置的分解透视图。
图6是图5的垫片的正视图。
图7是图5的垫片的平面图。
图8是根据本公开内容另一实施方式的电极涂布装置的剖面图。
图9是根据本公开内容再一实施方式的电极涂布装置的剖面图。
具体实施方式
下文中，将参照附图详细描述本公开内容的优选实施方式。应当理解在说明书和所附权利要求书中使用的术语不应被解释为限于一般含义和词典含义，而是在允许发明人适当地限定用于最佳解释的术语的原则的基础上基于与本公开内容的技术方面对应的含义和概念进行解释。因此，本文提出的描述仅是为了说明目的的优选示例，并非旨在限制本公开内容的范围，因此应当理解，在不背离本公开内容的范围的情况下，可进行其他等同和修改。
在附图中，为了描述的方便和清楚，每个部件或构成部件的特定部分的尺寸被夸大、省略或示意性地示出。因此，每个部件的尺寸不完全反映实际尺寸。如果确定相关已知功能或配置的详细描述可能不必要地模糊本公开内容的要点，则将省略这种描述。
如本文使用的，术语“结合”或“连接”不仅是指一个构件和另一个构件直接结合或直接连接的情况，而且还指一个构件通过接合构件间接结合或间接连接至另一个构件的情况。
图2和图3是示出其中通过根据本公开内容实施方式的电极涂布装置或电极涂布方法在浆料之间提供边缘调节材料，以去除浆料的端部处的突起并使浆料的整体厚度均匀的工序的示图，图4是根据本公开内容一实施方式的电极涂布装置的剖面图，图5是根据本公开内容一实施方式的电极涂布装置的分解透视图，图6是图5的垫片的正视图，图7是图5的垫片的平面图，图8是根据本公开内容另一实施方式的电极涂布装置的剖面图，图9是根据本公开内容再一实施方式的电极涂布装置的剖面图。
在本申请中，基板300是集流体，浆料400是指电极活性材料浆料。
参照附图，根据本公开内容一实施方式的电极涂布装置包括狭缝模具涂布机100和边缘调节材料提供部200。
狭缝模具涂布机100设置为通过排放口150将浆料400施加到基板300上，由此涂布基板300。
参照图4和图5，狭缝模具涂布机100包括：模具块110、120；垫片130；和歧管140。
可具有两个或更多个模具块110、120，如图4和图5中所示，可设置下模具块110和上模具块120这两个模具块。
垫片130设置在下模具块110与上模具块120之间，由此形成狭缝132。就是说，狭缝132形成在彼此面对的下模具块110与上模具块120之间，垫片130插置在下模具块110与上模具块120之间以在它们之间提供间隙，由此形成与可供浆料400流动的通路对应的狭缝132。
下模具块110设置在下面，上模具块120设置在下模具块110上方。在下模具块110和上模具块120中在朝向基板300的方向上配备有排放口150，使得可朝向基板300排放浆料400。此外，模具块110、120中的任意一个设置有歧管140，歧管140具有预定深度并且与狭缝132连通。
可旋转的涂布辊600设置在下模具块110和上模具块120前方，当在涂布辊600旋转期间基板300沿着涂布辊600移动时，浆料400通过下模具块110与上模具块120之间的排放口150被施加至基板300，并且基板300被涂布。
垫片130设置在至少两个模具块110、120之间，例如，设置在下模具块110与上模具块120之间，并且形成与排放口150连通的狭缝132。
在此，将浆料400排放到外部的排放口150形成在下模具唇部111与上模具唇部121之间，下模具唇部111是下模具块110的前端，上模具唇部121是上模具块120的前端。模具唇部可彼此分隔开而形成排放口150。
此外，垫片130可由具有密封特性的材料制成，以兼做用于防止浆料400泄露到除形成排放口150的区域之外的下模具块110与上模具块120之间的间隙中的衬垫(gasket)。
在此，可在垫片130上形成之后描述的边缘调节材料提供部200。
歧管140形成在至少两个模具块110、120中的一个或多个模具块中并且设置为容纳浆料400。就是说，歧管140可形成在下模具块110中或上模具块120中。
歧管140连接至安装在外部的供应腔室(未示出)和供应管(未示出)，以接收浆料400。当歧管140被填充浆料400时，沿着狭缝132引导浆料400的流动并且通过排放口150排放到外部。
边缘调节材料提供部200对浆料400提供边缘调节材料500，以通过接触浆料400来调节形成在浆料400的端部处的突起410。
在此，边缘调节材料500是指被提供用来通过表面张力差拉拽浆料400的材料。例如，边缘调节材料500使用与浆料400相同的溶剂。此外，边缘调节材料500可包括其中边缘调节材料500的表面张力设置为大于浆料400的表面张力的各种材料。
边缘调节材料500可包括具有预定范围内的粘合力的粘合剂类材料，以便防止干燥之后脱层。
作为具体示例，边缘调节材料500可包括下述至少之一：聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene，PTFE)类材料、聚烯烃类材料、聚酰亚胺类材料、聚氨酯类材料、聚酯类材料、聚偏二氟乙烯(Polyvinylidene fluoride，PVDF)类材料、丁苯橡胶(Styrene Butadiene Rubber，SBR)类材料、陶瓷类材料和硅酮类材料。
参照图2，边缘调节材料500被提供在多个浆料400之间，并且边缘调节材料500与多个浆料400的各端部接触。
此外，参照图3，由于边缘调节材料500的表面张力大于浆料400的表面张力，所以由于边缘调节材料500与浆料400之间的表面张力差而导致的力起作用而将边缘调节材料500变为W形状，并且浆料400的两端上侧的突起410被边缘调节材料500拉拽而去除。浆料400的整体厚度变得均匀。
在此，可使用用于对浆料400提供边缘调节材料500的各种装置。例如，在一个实施方式中，边缘调节材料提供部200可设置为形成在垫片130的至少一侧上的流路200a(参照图5)。就是说，在对基板300提供浆料400的狭缝模具涂布机100中，还提供边缘调节材料500。
在此，边缘调节材料500可通过形成在上模具块120中的通孔700被提供至流路200a。
此外，边缘调节材料500可通过形成在垫片130中的流路200a被提供至浆料400。就是说，边缘调节材料500可被排放到基板上以与浆料400接触。
参照图5至图7，垫片130包括垫片齿131，并且流路200a可设置为在垫片130的垫片齿131的一侧上的直线凹槽。在此，垫片齿131可设置有中央部131b和两个端部131a、131c，并且供边缘调节材料500移动的流路200a可形成在垫片齿131的中央部131b和垫片齿131的两个端部131a、131c中的一个或多个部分处。
如图2和图3中所示，可提供多个浆料400，并且边缘调节材料500可被提供在多个浆料400之间。例如，当通过图5的垫片齿131的中央部131b提供边缘调节材料500时，边缘调节材料500可被提供在多个浆料400之间。
然而，不必限于此，可通过图5的垫片齿131的两个端部131a、131c提供边缘调节材料500以仅接触一个浆料400。
如上所述，可通过一个狭缝模具涂布机100提供浆料400和边缘调节材料500，或者在另一个实施方式中，可单独提供狭缝模具涂布机100和边缘调节材料500来分别提供浆料400和边缘调节材料500。
参照图8，边缘调节材料提供部200可以是边缘调节材料涂布机200b，边缘调节材料涂布机200b与狭缝模具涂布机100单独地提供而设置在狭缝模具涂布机100下方。在此，在浆料400之前朝向基板300排放边缘调节材料500。
参照图9，边缘调节材料提供部200也可以是边缘调节材料涂布机200b，边缘调节材料涂布机200b与狭缝模具涂布机100单独地提供而设置在狭缝模具涂布机100上方。在此，首先朝向基板300排放浆料400，然后晚于浆料400朝向基板300排放边缘调节材料500以接触浆料400。
在图8和图9中，边缘调节材料涂布机200b具有与用于排放浆料400的狭缝模具涂布机100相同的原理，因而其详细描述用狭缝模具涂布机100的描述代替。
此外，可进一步包括各种其他装置，只要可在浆料400之间提供边缘调节材料500即可。
另外，可在制造电极的工序中自然而然地切割并去除边缘调节材料500。或者，由于边缘调节材料500包括用于形成电极的材料，所以可不被去除。
下文中，将参照附图描述根据本公开内容实施方式的电极涂布装置的操作和效果。
参照图5至图7，边缘调节材料提供部200可设置为形成在狭缝模具涂布机100的垫片130上的流路200a，并且通过形成在垫片130上的流路200a对基板300提供边缘调节材料500，使得边缘调节材料500接触浆料400。
另外，参照作为另一个实施方式的图8，与狭缝模具涂布机100单独地提供边缘调节材料提供部200并且设置在狭缝模具涂布机100下方来提供边缘调节材料500，参照作为再一个实施方式的图9，与狭缝模具涂布机100单独地提供边缘调节材料提供部200并且设置在狭缝模具涂布机100上方来提供边缘调节材料500。
在此，被提供至浆料400的边缘调节材料500具有与浆料400相同的溶剂，但是具有比浆料400的表面张力大的表面张力，因而与浆料400接触并拉拽浆料400，由此去除形成在浆料400的端部处的突起410，以使浆料400的整个厚度均匀。
下文中，将参照附图描述根据本公开内容实施方式的电极涂布方法的操作和效果。然而，与根据本公开内容实施方式的电极涂布装置的上述部分共用的描述用上面的描述代替。
此外，在根据本公开内容实施方式的电极涂布方法描述的内容之中，可应用于根据本公开内容上述实施方式的电极涂布装置的内容也适用于根据上述本公开内容实施方式的电极涂布装置。
对浆料400提供边缘调节材料500的方法可以是各种各样的。可使用装置，或者使用者可直接对浆料400提供边缘调节材料500。
电极浆料涂布方法对基板300施加浆料400，并且对浆料400提供边缘调节材料500，以通过接触浆料400来调节形成在浆料400的边缘上的突起410。在此，浆料400和边缘调节材料500的施加顺序无关紧要。就是说，可在首先对基板300排放浆料400之后对基板300提供边缘调节材料500，使得边缘调节材料500与浆料400接触，或者可在首先对基板300提供边缘调节材料500之后在基板300上排放浆料400，使得浆料400与边缘调节材料500接触，或者可同时对基板300排放浆料400和边缘调节材料500。
在此，可提供多个浆料400，并且可在多个浆料400之间提供边缘调节材料500。
尽管上面针对有限数量的实施方式和附图描述了本公开内容，但本公开内容不限于此，对于本领域技术人员来说显而易见的是，在本公开内容的技术方面和所附权利要求的等同范围内可进行各种修改和改变。
工业实用性
本公开内容涉及用于二次电池的电极涂布装置及电极涂布方法，特别是，可应用于与二次电池相关的行业。
Claims (12)
1.一种电极涂布装置，包括：
对基板施加浆料的狭缝模具涂布机；和
边缘调节材料提供部，所述边缘调节材料提供部对所述浆料提供边缘调节材料，以通过接触所述浆料来调节形成在所述浆料的端部处的突起。
2.根据权利要求1所述的电极涂布装置，
其中提供多个浆料，并且
所述边缘调节材料被提供在多个浆料之间。
3.根据权利要求2所述的电极涂布装置，
其中所述边缘调节材料设置为由于表面张力差而拉拽所述浆料。
4.根据权利要求3所述的电极涂布装置，
其中所述边缘调节材料使用与所述浆料相同的溶剂，并且所述边缘调节材料的表面张力设置为大于所述浆料的表面张力。
5.根据权利要求4所述的电极涂布装置，
其中所述边缘调节材料包括具有预定范围内的粘合力的粘合剂类材料，以防止干燥之后脱层。
6.根据权利要求5所述的电极涂布装置，
其中所述边缘调节材料包括下述至少之一：聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene，PTFE)类材料、聚烯烃类材料、聚酰亚胺类材料、聚氨酯类材料、聚酯类材料、聚偏二氟乙烯(Polyvinylidene fluoride，PVDF)类材料、丁苯橡胶(Styrene Butadiene Rubber，SBR)类材料、陶瓷类材料和硅酮类材料。
7.根据权利要求1所述的电极涂布装置，
其中所述狭缝模具涂布机包括：
至少两个模具块；
垫片，所述垫片设置在所述至少两个模具块之间并且形成与排放口连通的狭缝；和
形成在所述至少两个模具块中的一个或多个模具块中并且容纳所述浆料的歧管，
所述边缘调节材料提供部形成在所述垫片上。
8.根据权利要求7所述的电极涂布装置，
其中所述边缘调节材料提供部设置为形成在所述垫片的至少一侧上的流路，
所述边缘调节材料通过形成在所述垫片上的所述流路被排放至所述浆料。
9.根据权利要求8所述的电极涂布装置，
其中所述垫片包括垫片齿，并且
所述流路设置为在所述垫片的所述垫片齿的一侧上的直线凹槽。
10.根据权利要求1所述的电极涂布装置，
其中所述边缘调节材料提供部是边缘调节材料涂布机，所述边缘调节材料涂布机与所述狭缝模具涂布机单独地提供，设置在所述狭缝模具涂布机上方或下方，并且配置为朝向所述基板排放所述边缘调节材料。
11.一种电极涂布方法，包括：
对基板施加浆料的步骤；和
对所述浆料提供边缘调节材料，以通过接触所述浆料来调节形成在所述浆料的边缘上的突起的步骤。
12.根据权利要求11所述的电极涂布方法，
其中提供多个浆料，并且
提供所述边缘调节材料的步骤包括在多个浆料之间提供所述边缘调节材料。
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