CN117062676A - 涂布二次电池的集流体的活性材料的模具涂布机 - Google Patents

Abstract

公开了一种能够有效地同时用两种不同类型的液体涂布二次电池的集流体的模具涂布机，该模具涂布机包括设有配置成容纳第一液体的歧管的下块、与下块耦接并设有第二液体入口的上块以及置于上块和下块之间以形成朝向前侧敞开并彼此隔开的第一狭缝和第二狭缝的涂布机垫片，其中涂布机垫片设有在中心导向件上的第二液体流动路径，该中心导向件横跨歧管伸出到前侧，并且配置成支撑中心导向件的底面的歧管插入件设置在歧管的内部。

Description

涂布二次电池的集流体的活性材料的模具涂布机

技术领域

本发明涉及一种能够有效地同时用两种不同类型的液体涂布二次电池的集流体的模具涂布机。

本申请要求2022年1月11日递交的第10-2022-0004233号韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请文献中公开的所有内容并入作为本说明书的一部分。

背景技术

随着技术的发展和对移动设备需求的增加，对二次电池的需求也在迅速增加。在二次电池中，锂二次电池以其高能量密度、高工作电压、优异的存储和寿命特性，被广泛用作各种电子产品和各种移动设备的能源。

锂二次电池采用在集流体的表面上形成了活性材料层和绝缘层的电极。使用诸如模具涂布机之类的涂布装置制造电极，使得含有活性材料的电极浆料和含有绝缘材料的绝缘涂布液体都施加到集流体的表面上，以使电极混合物层的端部的一部分重叠，然后被干燥。

图1示出了用于施加电极浆料的传统模具涂布机1。模具涂布机1包括上块2和下块3，在上块2和下块3之间置入模具涂布机的垫片4，并且使用多个螺栓构件将上块2、下块3和垫片4紧固并耦接在一起。下块3设有用于容纳预定体积的电极浆料的歧管5，歧管5与外部电极浆料供应部件(未示出)连通。

这里，模具涂布机的垫片用于在上块和下块之间形成具有适当高度的狭缝，同时用于限制电极浆料的流动方向以使电极浆料朝向狭缝排出，并在上块和下块之间起密封的作用以防止电极浆料泄漏到除狭缝外的其他部分。模具涂布机的垫片设有从两端沿宽度方向突出的导向件，并且施加于集流体的电极浆料的宽度取决于导向件之间的距离。

绝缘涂布液体施加到在宽度方向上施加到集流体上的电极浆料的两端。一般来说，在电极浆料施加到集流体上之后，通过额外的工序使用单独的装置施加绝缘涂布液体。然而，在生产效率方面，通过单独的工序将电极浆料和绝缘涂布液体涂布在集流体上是不可取的。

为了克服上述局限性，介绍了一种在一个模具涂布机芯内形成独立狭缝以排出电极浆料和绝缘涂布液体的技术。然而，当两种液体中的任何一种液体在模具涂布机中泄漏时，两种液体(如电极浆料和绝缘涂布液体)混合在一起，或混合后从狭缝的出口排出，从而出现导致集流体的质量缺陷的问题。

[相关领域文献]

(专利文献1)日本专利公开申请第2021-010867号(于2021年2月4日公布)

发明内容

(技术问题)

本发明旨在提供一种模具涂布机，能够有效地同时用两种不同类型的液体涂布二次电池的集流体。

但是，本发明要解决的技术问题不限于上述问题，本领域技术人员可以从本发明的以下描述清楚地理解未提及的其他问题。

(技术方案)

本发明的一个方面提供了一种模具涂布机，能够有效地同时用两种不同类型的液体涂布二次电池的集流体，所述模具涂布机包括设有配置成容纳第一液体的歧管的下块、与下块连接并设有第二液体入口的上块以及置于上块和下块之间以形成朝向前侧敞开并彼此隔开的第一狭缝和第二狭缝的涂布机垫片，其中涂布机垫片设有在中心导向件上的第二液体流动路径，该中心导向件横跨歧管伸出到前侧，以及配置成支撑中心导向件底面的歧管插入件设置在歧管内部的歧管插入件。

涂布机垫片可包括在宽度方向上延伸的基部、从基部的两端伸出的第一侧导向件和第二侧导向件以及从基部的中心部伸出的中心导向件。

第一侧导向件与中心导向件之间的空间以及第二侧导向件与中心导向件之间的空间可形成用于排出第一液体的第一狭缝。

以凹槽形式形成在中心导向件上的第二液体流动路径的出口可形成第二狭缝。

中心导向件上的第二液体流动路径可以形成一对第二液体流动路径，第二液体流动路径也可以形成在第一侧导向件和第二侧导向件的每个上。

下块可设有与歧管连通的第一液体入口，第一液体入口可位于中心导向件下方，歧管插入件可具有两侧表面敞开以不阻塞第一液体入口的结构。

歧管插入件的两侧表面可形成拱形结构，拱形结构的宽度可大于或等于第一液体入口的直径。

歧管插入件可设有围绕中心导向件的底面和两侧面的耦接凹槽。

歧管插入件的耦接凹槽可设有锥形部，在锥形部中两侧壁的厚度向前侧逐渐减小。

歧管插入件可由聚四氟乙烯(PTFE)树脂材料制成。

歧管插入件可以在与中心导向件的底面接触的表面上设有由乙丙橡胶材料制成的垫片。

第一液体可以是电极浆料，第二液体可以是绝缘涂布液体。

(有益效果)

根据具有上述结构的本发明的模具涂布机，固定在歧管中的歧管插入件的上表面牢固地支撑中心导向件的下表面，使得涂布机垫片的中心导向件不能向歧管弯曲，并可始终与上块保持紧密接触。因此，两种不同的液体在模具涂布机内不会混合。

此外，通过本发明可获得的技术效果不限于上述效果，本领域技术人员将从本发明的以下描述清楚地理解未提及的其他效果。

附图说明

然而，附在本说明书的下列附图示出了本发明的示例性实施方式，并与下面要描述的本发明的详细描述一起用于进一步帮助理解本发明的技术思想，因此本发明不应被解释为仅限于附图中所示的细节。

图1是示出根据相关技术的模具涂布机的结构的图。

图2是示出根据本发明的一个实施方式的模具涂布机的分解透视图。

图3是示出根据本发明的一个实施方式的模具涂布机的透视图。

图4是从正面示出根据本发明的一个实施方式的模具涂布机的正视图。

图5是沿图3的线“A-A”的模具涂布机的剖视图。

图6是示出根据本发明的一个实施方式的歧管插入件的透视图。

图7是示出根据本发明的另一实施方式的歧管插入件的透视图。

图8是示出应用图7的歧管插入件的模具涂布机的结构的图。

具体实施方式

本发明可以修改成各种形式，并且可以具有各种实施方式，因此，下面将详细描述具体的实施方式。

然而，这些实施方式不应被理解为将本发明限制于具体实施方式的意思，而应被解释为包括落在本发明的精髓和技术范围内的所有修改、等同方式或替代方式。

在本发明中，术语“包括”、“具有”等用于指定存在本文描述的特征、数字、步骤、操作、组件、元件或其组合，并且它们不排除存在或添加一个或多个其他特征、数字、步骤、操作、组件、元件或其组合。

此外，在本发明中，当层、膜、区域、板等的一部分被描述为“在”另一部分上时，这不仅包括该部分“直接在”另一部分上的情况，而且还包括在该部分和另一部分之间存在另一部分的情况。相反，当层、膜、区域、板等的一部分被描述为“在”另一部分下方时，这不仅包括该部分“直接在”另一部分下方的情况，而且还包括在该部分和另一部分之间存在另一部分的情况。此外，在本申请中，被设置在“上”可以包括不仅设置在上部分上，而且还包括设置在下部分上的情况。

本发明涉及一种能够有效地同时用两种不同类型的液体涂布二次电池的集流体的模具涂布机。

在一个示例中，本发明的模具涂布机包括设有配置成容纳第一液体的歧管的下块、与下块耦接并具有第二液体入口的上块以及置于上块和下块之间以形成朝向前侧敞开且彼此隔开的第一狭缝和第二狭缝的涂布机垫片。

这里，涂布机垫片设有在中心导向件上的第二液体流动路径，该中心导向件横跨歧管伸出到前侧，并且为了与第二液体流动路径相对应，在歧管中设有支撑中心导向件的下表面的歧管插入件。

根据本发明的模具涂布机，同时排出两种不同类型的第一液体和第二液体，例如电极浆料和绝缘涂布液体。特别是，由于流经第二液体流动路径的第二液体的压力导致中心导向件向歧管弯曲而产生的间隙，从而有效地防止了第一液体和第二液体的内部混合。因此，根据本发明的模具涂布机，二次电池的集流体可以有效地被同时涂布两种不同类型的液体。

【发明方式】

下面，将参考附图详细描述根据本发明的模具涂布机的一些实施方式。

(第一实施方式)

图2是示出根据本发明的一个实施方式的模具涂布机10的分解透视图，以及图3是示出根据本发明的一个实施方式的模具涂布机10的透视图。

如上所述，本发明涉及一种模具涂布机10，能够有效地同时用两种不同类型的液体涂布二次电池的集流体。这两种不同类型的液体可以是，例如，电极浆料和绝缘涂布液体。以下描述可以理解为第一液体LQ1为电极浆料，第二液体LQ2为绝缘涂布液体的实施方式。

本发明的模具涂布机10包括下块100、上块200和置于它们之间的涂布机垫片300，还包括用于支撑涂布机垫片300的一部分的歧管插入件400。

下块100是占据模具涂布机10的本体的约一半的部分，并且设有容纳预定量的第一液体LQ1的歧管。上块200为与下块100耦接的占据剩余一半的部分，并设有第二液体入口210。这里，上下部分根据附图划分并且不限制模具涂布机的实际安装方向10。

作为参考，图2示出了与形成在下块100中的下块100的歧管相连通的第一液体入口120，但是第一液体入口120可以形成在上块200中。另一方面，第二液体入口210应形成在上块200中。这是因为以涂布机垫片300上的凹槽的形式形成的第二液体流动路径350(将在下面描述)的连通方向限于上块200。

涂布机垫片300置于上块200和下块100之间以形成朝向前侧敞开的第一狭缝360和第二狭缝370。用于排出第一液体LQ1的第一狭缝360和用于排出第二液体LQ2的第二狭缝370在空间上彼此隔开。涂布机垫片300的详细结构将在下面详细描述。涂布机垫片300基本上置于上块200和下块100之间，并且用于形成狭缝，每个狭缝具有适合排出液体的高度。除上述描述外，涂布机垫片300还限制流入模具涂布机10或容纳在模具涂布机10中的液体的流动方向，使液体朝向狭缝排出而无回流，并且还用于密封液体，使液体不泄漏到除狭缝外的其他部件。

参考图2，涂布机垫片300在中心导向件340上设有第二液体流动路径350，该中心导向件340横跨凹入的歧管伸出到前侧。此外，为了与第二液体流动路径350相对应，在歧管内部设有用于支撑中心导向件340的底面的歧管插入件400。

首先，为了描述涂布机垫片300的详细配置，涂布机垫片300包括在宽度方向上延伸的基部310、从基部310的两端伸出的第一侧导向件320和第二侧导向件330，以及从基部310的中心部分突出的中心导向件340。涂布机垫片300的整体外部尺寸对应于上块200和下块100之间的耦接面尺寸。

这里，本发明中提供的涂布机垫片300包括中心导向件340。这是因为本发明的模具涂布机10用于条纹涂布，通过条纹涂布，电极浆料通过将集流体的一个区域划分为两个或更多个区域，以多行方式施加到集流体上。

图4是从前面示出的根据本发明的一个实施方式的模具涂布机10的正视图。由于在上块200和下块100之间置入了涂布机垫片300，因此将模具涂布机10分为两个区域，即第一侧导向件320与中心导向件340之间的区域和第二侧导向件330与中心导向件340之间的区域。这两个区域形成第一狭缝360，该第一狭缝360排出容纳在歧管中的第一液体LQ1。由于第一狭缝360在中心由中心导向件340隔开，因此所示实施方式的模具涂布机10形成分为两排的电极浆料的混合层。

此外，形成在中心导向件340中的凹槽形式的第二液体流动路径350的出口形成第二狭缝370。第二液体流动路径350形成不通过中心导向件340的浅槽形状。因此，第二液体流动路径350在空间上由中心导向件340的两个侧壁与相邻的第一狭缝360隔开。此外，第二液体流动路径350的封闭端部与形成在上块200中的第二液体入口210连通。因此，通过第二液体入口210供应的第二液体LQ2在第二液体流动路径350中流动，并通过第二狭缝370排出。

在图2所示的涂布机垫片300实施方式中，特别地，中心导向件340上的第二液体流动路径350形成为一对第二液体流动路径350，并且在第一侧导向件320和第二侧导向件330上各形成一个第二液体流动路径350。即，第二狭缝370设置在一对隔开的第一狭缝360中的每个的两侧上。由于第一狭缝360和第二狭缝370之间的结构，在由电极浆料即第一液体LQ1形成的两排混合层的两个角处形成涂布有第二液体LQ2的绝缘涂布液体的绝缘层。

根据上述实施方式，可以将电极浆料施加两排，并且可以同时将绝缘涂布液体施加在每排电极浆料的角上。然而，由于横跨歧管的中心导向件340的结构限制，存在第一液体LQ1和第二液体LQ2可以在模具涂布机10内混合的问题。

即，第二液体LQ2被加压通过第二液体入口210并流经第二液体流动路径350，并且由于第二液体LQ2施加于第二液体流动路径350的压力而使中心导向件340向歧管弯曲。换句话说，由于横跨凹形歧管的薄的中心导向件340没有受到额外的较低支撑力，因此薄的中心导向件340很容易向歧管弯曲。

因此，朝向歧管弯曲的中心导向件340与上块200不紧密接触，从而在中心导向件340与上块200之间形成间隙。这样形成的间隙作为第二液体流动路径350中流动的第二液体LQ2流入歧管和第一狭缝360的间隙，造成第一液体LQ1和第二液体LQ2在模具涂布机10内混合的问题。

根据本发明，为了解决中心导向件340的结构易损性，提供用于支撑中心导向件340的底面的歧管插入件400，如图5的剖视图所示。

图5是示出沿图3的线“A-A”的模具涂布机的剖视图。参考图5，具有与歧管的横截面(排出方向的横截面)相对应的形状的歧管插入件400固定地插入到歧管中。歧管插入件400的高度对应于歧管的深度，固定在歧管中的歧管插入件400的上表面支撑中心导向件340的底面。因此，中心导向件340不向歧管弯曲，并与上块200保持紧密接触，从而防止第二液体泄漏。

在所示实施方式中，下块100设有与歧管连通的第一液体入口120，第一液体入口120也位于中心导向件340的下方。在这种情况下，歧管插入件400具有歧管插入件400的两侧表面敞开以不阻塞第一液体入口120的结构。即，歧管插入件400具有支撑中心导向件340的桥梁形状。

此外，歧管插入件400的两侧表面可形成拱410的结构，拱410的结构的宽度可形成大于或等于第一液体入口120的直径。拱410的曲面类似于弧形、椭圆形或抛物线，不阻碍通过第一液体入口120引入的第一液体LQ1的流动。此外，形成大于或等于第一液体入口120直径的拱410的宽度不减小第一液体LQ1的流入面积。

在第一实施方式的模具涂布机10中，由于施加于第二液体流动路径350的压力而使中心导向件340向歧管弯曲的现象通过歧管插入件400的支撑得到有效抑制。因此，第一液体LQ1和第二液体LQ2不在模具涂布机10内混合。因此，根据本发明的模具涂布机10，二次电池的集流体可以有效地被同时涂布两种不同类型的液体。

(第二实施方式)

本发明的第二实施方式涉及能够进一步改善中心导向件340与歧管插入件400之间的紧密接触或耦接的实施方式。改进中心导向件340与歧管插入件400的耦接从而更明确地防止了第一液体LQ1与第二液体LQ2在模具涂布机10内的混合问题。

图6是示出根据本发明的第二实施方式的歧管插入件400的透视图。在图6的第二实施方式中，歧管插入件400由聚四氟乙烯(PTFE)树脂材料制成，例如，商品名为Teflon树脂。聚四氟乙烯树脂是一种具有优异耐化学性的材料，即使长时间与电极浆料和绝缘涂布液体接触时，也能保证优异的耐久性，因此，长时间保持歧管插入件400的下支撑力。

此外，第二实施方式的歧管插入件400可进一步包括在与中心导向件340的底面接触的表面上由乙丙橡胶材料制成的垫片420。由乙丙橡胶材料制成的垫片420使中心导向件340的整个底面与歧管插入件400均匀地紧密接触，从而使歧管插入件400的下支撑力均匀地作用于整个中心导向件340。

图7是示出歧管插入件400的第二实施方式的另一个示例的透视图，图7的第二实施方式在形状方面改进了中心导向件340的耦接。这里，虽然分别描述了图6和7的示例，但是这些示例可以在一个歧管插入件400中组合和实现。

图7的歧管插入件400包括围绕中心导向件340的底面和两侧面的耦接凹槽430。歧管插入件400的耦接凹槽430改善了与中心导向件340的接合，并且还改善了歧管插入件400与中心导向件340的对准。换句话说，中心导向件340具有安装在歧管插入件400的耦接凹槽430中的结构。该凹槽结构允许中心导向件340和歧管插入件400排成一排，也增加了接触面积，从而实现更好的支撑结构。

然而，歧管插入件400的耦接凹槽430具有围绕中心导向件340的两侧面的侧壁432，从而部分地占据第一狭缝360的区域。存在一个问题，即耦接凹槽430的两个侧壁432可能阻碍流向第一狭缝360的第一液体LQ1的流动。因此，如图8所示，歧管插入件400的耦接凹槽430可以具有锥形部分434，在锥形部分434中侧壁432的厚度向前侧逐渐减小。在锥形部分434的前端的歧管插入件400的宽度与中心导向件340的宽度相同。因此，从歧管流向第一狭缝360的第一液体LQ1沿着锥形部分434的外缘平滑流动。因此，歧管插入件400不占用第一狭缝360的区域。当然，锥形部分434的轮廓可以形成除所示直线形状以外的各种曲线形状。

如上所述，已经参考附图和实施方式对本发明进行了更详细的描述。因此，这里所描述的或附图中所示的配置仅仅是本发明的一个实施方式，并不代表本发明的全部技术精髓，因此应当理解，在提交本申请时可以存在能够替代实施方式和配置的各种等同方式和修改。

[附图标记说明]

10：模具涂布机 100：下块

110：歧管 120：第一液体入口

200：上块 210：第二液体入口

300：涂布机垫片 310：基部

320：第一侧导向件 330：第二侧导向件

340：中心导向件 350：第二液体流动路径

360：第一狭缝 370：第二狭缝

400：歧管插入件 410：拱

420：垫圈 430：耦接凹槽

432：侧壁 434：锥形部分

LQ1：第一液体 LQ2：第二液体

(工业实用性)

本发明的模具涂布机可用于有效地、同时地用两种不同类型的液体涂布二次电池的集流体。

Claims (12)

1.一种模具涂布机，包括：

设有配置成容纳第一液体的歧管的下块；

与所述下块耦接并设有第二液体入口的上块；以及

置于所述上块和所述下块之间以形成朝向前侧敞开并彼此隔开的第一狭缝和第二狭缝的涂布机垫片，

其中所述涂布机垫片设有在所述中心导向件上的第二液体流动路径，所述中心导向件横跨所述歧管伸出到所述前侧，以及

配置成支撑所述中心导向件的底面的歧管插入件设置在所述歧管的内部。

2.根据权利要求1所述的模具涂布机，其中所述涂布机垫片包括在宽度方向上延伸的基部、从所述基部的两端伸出的第一侧导向件和第二侧导向件以及从所述基部的中心部伸出的所述中心导向件。

3.根据权利要求2所述的模具涂布机，其中所述第一侧导向件与所述中心导向件之间的空间以及所述第二侧导向件与所述中心导向件之间的空间形成用于排出所述第一液体的所述第一狭缝。

4.根据权利要求3所述的模具涂布机，其中以凹槽形式形成在所述中心导向件上的第二液体流动路径的出口形成所述第二狭缝。

5.根据权利要求4所述的模具涂布机，其中：

所述中心导向件上的所述第二液体流动路径形成一对第二液体流动路径，以及

所述第二液体流动路径也形成在所述第一侧导向件和所述第二侧导向件的每个上。

6.根据权利要求1所述的模具涂布机，其中：

所述下块设有与所述歧管连通的第一液体入口，

所述第一液体入口位于所述中心导向件下方，以及

所述歧管插入件具有两侧表面敞开以不阻塞所述第一液体入口的结构。

7.根据权利要求6所述的模具涂布机，其中所述歧管插入件的两侧表面形成拱形结构，并且拱形结构的宽度大于或等于所述第一液体入口的直径。

8.根据权利要求1所述的模具涂布机，其中所述歧管插入件设有围绕所述中心导向件的底面和两侧面的耦接凹槽。

9.根据权利要求8所述的模具涂布机，其中所述歧管插入件的所述耦接凹槽设有锥形部，在所述锥形部中两侧壁的厚度向所述前侧逐渐减小。

10.根据权利要求1所述的模具涂布机，其中所述歧管插入件由聚四氟乙烯(PTFE)树脂材料制成。

11.根据权利要求10所述的模具涂布机，其中所述歧管插入件在与所述中心导向件的底面接触的表面上设有由乙丙橡胶材料制成的垫片。

12.根据权利要求1所述的模具涂布机，其中：

所述第一液体是电极浆料；以及

所述第二液体是绝缘涂布液体。