CN117881487A

CN117881487A - 槽模涂布机

Info

Publication number: CN117881487A
Application number: CN202380013348.1A
Authority: CN
Inventors: 朴浚善; 金局泰; 金炫旼
Original assignee: LG Energy Solution Ltd
Current assignee: LG Energy Solution Ltd
Priority date: 2022-07-29
Filing date: 2023-06-23
Publication date: 2024-04-12

Abstract

披露了一种改善由于内部压力引起的模块变形的槽模涂布机。本发明的槽模涂布机包括：上板和下板，上板和下板相互组装以形成排出端口；以及垫片，垫片置于上板和下板之间以形成与排出端口连通的狭槽，其中，上板在狭槽上方具有与垫片平行的凹入上板的凹槽，锥形块和压力螺栓安装在凹槽内以对垫片施压。

Description

槽模涂布机

技术领域

本发明涉及一种槽模涂布机，特别是涉及一种改善由于内部压力引起的模块变形的槽模涂布机。

本申请要求2022年7月29日提交的第10-2022-0094861号韩国专利申请和2023年5月15日提交的第10-2023-0062678号韩国专利申请的优先权，其公开内容通过引用并入于此。

背景技术

随着技术的发展和对移动设备需求的增加，对二次电池作为能源的需求正在迅速增加，这些二次电池主要包括电极组件作为发电元件。电极组件具有正极、隔膜和负极至少堆叠一次的形式，通过将正极活性材料浆料和负极活性材料浆料分别施加在铝箔和铜箔制成的集电器上并干燥来制备正极和负极。这些二次电池一般采用层状晶体结构的含锂氧化钴LiCoO₂、层状晶体结构的含锂氧化锰(如LiMnO₂)、尖晶石晶体结构的LiMn₂O₄、含锂氧化镍LiNiO₂等作为正极活性材料。此外，碳基材料主要用作负极活性材料。最近由于对高能量锂二次电池的需求增加，考虑混合使用有效容量为碳基材料10倍以上的硅基材料和氧化硅基材料。为保证二次电池均匀充放电特性，应将正极活性材料浆料和负极活性材料浆料均匀涂覆在集电器上，传统上采用槽模涂布机。

图1是示出传统槽模涂布机的透视图，图2是传统槽模涂布机的分解透视图。

参照图1和图2，在使用槽模涂布机1的电极制造方法中，将从槽模涂布机1排出的活性材料浆料施加于由涂覆辊(未示出)转移的集电器(未示出)上。将槽模涂布机1排出的活性材料浆料广泛施加在集电器的一个表面上以形成活性材料层。

槽模涂布机1包括两个模块10、20，在两个模块10、20之间形成狭槽30。两个模块10、20通过耦接螺栓70紧固。通过与狭槽30连通的排出端口40排出活性材料浆料，可形成活性材料层。槽模涂布机1与棒涂或旋涂相比，具有高速涂覆的优点，因此在高生产率方面得到广泛应用。

涂覆在集电器上的活性材料层的涂覆宽度由狭槽30的宽度W决定。当需要改变涂覆宽度时，通过改变歧管50的内部空间和决定狭槽30的宽度W的垫片60，可以实现不同的涂覆宽度。

如图1所示的槽模涂布机1是竖直型，其中活性材料浆料在与重力相反的方向上排出。在竖直方向配置槽模涂布机1进行涂布的情况下，由于模块10、20的内部压力，出现模块10、20之间的间隙变宽的现象。当在两个模块10、20之间使用垫片60实现未涂覆部(未涂覆在集电器上的部分)时，如果在两个模块10、20之间的间隙变宽后引入活性材料浆料，则活性材料浆料会间歇性地分散在未涂覆部上，从而产生表面缺陷问题。

图3是示出传统槽模涂布机的初始耦接状态的截面视图，与沿图1中的线II-II’截取的截面相对应。图4是示出在传统槽模涂布机中由于模具内部压力而产生的变形的截面视图。图5是示出在传统槽模涂布机中浆料渗透到模具中因此在集电器的未涂覆部出现表面缺陷的问题的视图。

在图3中，两个模块10、20由耦接螺栓70紧固。如图4所示，当模块10、20的内部压力增加时，以耦接螺栓70为起点(基准点)，内部压力产生扭矩T。因此，最远的部分受到的力最大，导致作为模块10、20的前端的模唇10a、20a分离。在这种情况下，活性材料浆料甚至渗透到应由垫片60阻挡以防止活性材料浆料排出的部分。

因此，如图5所示，活性材料浆料75甚至渗透到不应存在活性材料浆料75的模块10、20的内侧，从而在集电器80的未涂覆部80a上造成表面缺陷90。如果没有表面缺陷90，可防止沿着形成在MD方向上的未涂覆部80a进行分切以形成具有各个活性材料层80b的电极时发生分切缺陷，从而不会由于留在未涂覆部80a上的表面缺陷90而导致在二次电池制造后出现电极断开。

发明内容

技术问题

本发明旨在解决相关技术的问题，因此本发明旨在防止由于模具内部压力增加而将活性材料浆料排放到未涂覆部上。

因此，本发明旨在提供一种改善由于内部压力引起的模块变形的槽模涂布机。

然而，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通过本发明的以下描述清楚地理解这里未提及的其他问题。

技术方案

本发明的用于解决上述问题的槽模涂布机包括：上板和下板，上板和下板相互组装以形成排出端口；以及垫片，垫片置于上板和下板之间以形成与排出端口连通的狭槽，其中，上板在狭槽上方具有与垫片平行的凹入上板的凹槽，锥形块和压力螺栓安装在凹槽内以对垫片施压。

凹槽的高度可向凹槽内部逐渐降低，锥形块的倾斜度可被相应地调整。

压力螺栓可从凹槽的前侧穿过锥形块并可紧固到上板。

凹槽可从上板的前表面向后表面凹陷，压力螺栓可在上板的前表面紧固到锥形块。

锥形块可以紧固到压力螺栓以在平行于排出端口的方向上前后移动，并可由于凹槽与锥形块之间的高度差产生对垫片施压的力。

垫片可包括与基座部垂直连接并向排出端口延伸的多个延伸部以包括多个开口，在宽度方向上，锥形块的水平长度可不大于延伸部的水平长度，锥形块可在与延伸部对应的位置处安装到凹槽中。

锥形块可以设置在与多个延伸部中除了侧方上的延伸部之外的延伸部相对应的位置。

槽模涂布机还可以包括下板中的歧管，锥形块的长度可以短于卸料区的长度，卸料区是从歧管的前端到排出端口的区域。

根据本发明的一个方面，凹槽形成在排出端口侧上。

可以在上板的与凹槽对齐的位置形成螺栓槽，压力螺栓紧固在螺栓槽中。

可以在锥形块中形成与螺栓槽对齐的孔，以使压力螺栓可以从孔中穿过。

根据本发明的另一方面，压力螺栓从上板的后表面穿过上板并紧固到锥形块。

在上板的后表面的宽度方向上设有残孔，以便可插入压力螺栓。

可沿宽度方向设置多个压力螺栓和锥形块。

可在锥形块内形成用于紧固压力螺栓的螺纹。

残孔可从上板的后表面至前表面形成，凹槽可从上板的前表面至后表面形成，残孔可形成在与凹槽对齐的位置。

在下板中可设置用于容纳涂覆液体的歧管，并且歧管可与狭槽连通。

槽模涂布机可通过排出端口将涂覆液体排出并施加到基材上，垫片可通过间歇切割其一个区域而具有多个开口以确定施加在基材上的涂层的涂覆宽度。

锥形块和压力螺栓可在不影响开口的情况下对垫片施压，以防止上板和下板之间的间隙变宽。

有益效果

根据本发明，通过改变槽模涂布机中的上板的结构并进一步包括锥形块和压力螺栓，可以防止由于槽模内部压力增加而导致活性材料浆料排出到未涂覆部上。

因此，可以通过防止活性材料浆料排出到未涂覆部上来改善电极形成期间的表面缺陷。特别是，当以条纹图案的形式形成活性材料层时，可以稳定地形成活性材料层，而不会在未涂覆部上造成图案缺陷。

通过使用本发明的槽模涂布机，可以均匀地形成具有所需厚度和形状的涂层，特别是电极活性材料层。

附图说明

附图示出了本发明的优选实施方式，并与上述内容一起用于提供对本发明的技术特征的进一步理解，因此本发明不被解释为限于附图。

图1是示出传统槽模涂布机的透视图。

图2是传统槽模涂布机的分解透视图。

图3是示出传统槽模涂布机的初始耦接状态的截面视图。

图4是示出在传统槽模涂布机中由于模具内部压力而产生的变形的截面视图。

图5是示出在传统槽模涂布机中浆料渗透到模具中，因此在集电器的未涂覆部上出现表面缺陷的问题的视图。

图6是示出根据本发明的实施方式的槽模涂布机的透视图。

图7是垂直于图6所示的槽模涂布机的宽度方向的截面视图。

图8是示出图7所示的槽模涂布机的修改示例的视图。

图9是与图6所示的槽模涂布机的宽度方向垂直的另一截面图。

图10是图7的局部放大视图。

图11是图6所示的槽模涂布机的正视图。

图12是示出可包括在图6所示的槽模涂布机中的垫片的示例的透视图。

图13是示出根据本发明的另一实施方式的槽模涂布机的透视图。

图14是图13的修改示例。

图15是垂直于图13所示的槽模涂布机的宽度方向的截面视图。

图16是垂直于图14所示的槽模涂布机的宽度方向的截面视图。

图17是图13所示的槽模涂布机的修改示例在另一个方向上的透视图。

图18是示出可包括在图13所示的槽模涂布机中的垫片的示例的透视图。

图19是图17的局部放大视图。

图20是图17所示的槽模涂布机在另一个方向上的透视图。

图21是图20的修改示例。

具体实施方式

以下，将参照附图详细描述本发明的优选实施方式。在描述之前，应该理解说明书和所附权利要求书中使用的术语不应被解释为仅限于一般和字典含义，而应根据允许发明人为最佳解释而适当定义术语的原则，根据与本发明的技术方面相应的含义和概念进行解释。因此，这里提出的描述仅是用于说明目的的优选示例，并非旨在限制本发明的范围，因此应理解，可以在不偏离本发明的范围的情况下对其进行其他等效替代和修改。

相同的附图标记表示相同的元件。此外，在附图中，为了有效地描述技术内容，可以夸大部件的厚度、比例和尺寸。

图6是示出根据本发明的实施方式的槽模涂布机的透视图。图7是垂直于图6所示的槽模涂布机的宽度方向的截面视图，与沿图6中的线VII-VII’截取的截面相对应，示出了平行于排出端口的方向的截面。图8是示出图7所示的槽模涂布机的修改示例的视图。图9是垂直于图6所示的槽模涂布机的宽度方向的另一截面视图，与沿图6中的线VIII-VIII’截取的截面相对应，也示出了平行于排出端口的方向的截面。图10是图7的局部放大视图。图11是图6所示的槽模涂布机的正视图。

如前面的图1所示，传统槽模涂布机1由两个模块10、20和垫片60组成，如图6至图11所示，本发明的槽模涂布机100包括上板110(结构改变)、下板120、垫片160、锥形块180和压力螺栓190。

本发明的槽模涂布机100是具有狭槽130并通过狭槽130在基材上施加涂覆液体的装置。在下面的描述中，“基材”是集电器，“涂覆液体”是活性材料浆料。然而，本发明的范围不一定限于此。例如，基材可以是构成隔膜的多孔支撑体，涂覆液体可以是有机材料。也就是说，只要需要薄膜涂覆，基材和涂覆液体可以是任何种类。在本说明书中，“前”可以表示排出端口面向的方向(X轴方向)，“后”可以表示相反的方向。“左/右”与排出端口面向的方向垂直，可以表示狭槽的宽度方向(Y轴方向)。

参照图6至图11，根据本发明的实施方式的槽模涂布机100是具有用于排出涂覆液体的狭槽130的槽模涂布机，并且包括上板110和下板120。例如，如果槽模涂布机100安装成使得X轴方向(即排出端口140的方向)成为与重力相反的方向，则可以如设想的将槽模涂布机100实现为在与重力相反的方向上排出涂覆液体的竖直模具。

上板110与下板120相互组装以形成与狭槽130连通的排出端口140。上板110/下板120可用固定螺栓170组装。

狭槽130形成在上板110和下板120之间。垫片160置于下板120和上板110之间以形成与排出端口140连通的狭槽130。

上板110和下板120为矩形构件，其在垂直于X轴方向的Y轴方向上的宽度大于X轴方向上的长度，X轴方向为排出端口140面向的前侧。垫片160与上板110和下板120的接触表面接触，可以通过紧固上板110和下板120的固定螺栓170组装在上板110和下板120之间。

在上板110与下板120彼此相对的位置之间形成狭槽130。这里，在上板110与下板120之间置入垫片160并设置间隙，从而形成与流动涂覆液体的通道相对应的狭槽130。垫片160的厚度决定了狭槽130的竖直宽度(Z轴方向，狭槽间隙)。

上板110和下板120可以制成使其大部分表面基本上是垂直的。在上板110和下板120中，由多个面所形成的边缘具有直角，从而在截面上存在直角部，且由于竖直或水平面均可作为基准面，因此制造或操纵方便，精度得到保证。此外，当上板110和下板120组合时，相对的部分可以相互支撑，表面接触程度高，因此紧固固定和保持度很好。此外，上板110和下板120的组合一般具有基本上矩形的平行六面体形状，只有排出涂覆液体的前部可具有朝向基材的斜向形状。

上板110和下板120是由，例如易于加工的SUS材料制成，例如可使用SUS420J2、SUS630、SUS440C、SUS304和SUS316L。SUS的优势在于易于加工，价格低廉，具有高耐腐蚀性，并且可以以低成本制造成所需的形状。

一般来说，由于液体泄漏容易发生在SUS组装件的耦接表面，因此通过在元件之间放置橡胶圈或其他软材料，然后密封来抑制泄漏。但是，这种密封方法不适合控制均匀的组装形状(例如组装偏差小于10μm)，因此难以应用于槽模涂布机100。因此，通过将加工精度极高(直线度/平整度±5μm)的上板110和下板120用固定螺栓170紧固来组装槽模涂布机100。由于有必要防止液体泄漏，因此固定螺栓170的紧固优选在约200到350N的高压下进行。

上板110在狭槽130上方具有与垫片160平行的凹入上板110的凹槽H1。锥形块180和压力螺栓190安装在凹槽H1中以对垫片160施压。

因此，在本发明中，在上板110中加工了可装入锥形块180的凹槽H1。凹槽H1形成在排出端口140侧。也就是说，在上板110的前表面上形成凹槽H1。凹槽H1从上板110的前表面向后表面凹陷，即凹入上板110中。

凹槽H1可以对应于上板110的一部分凹陷或上板110被挖掉的位置。优选凹槽H1是必要的，但尽可能小，以不损害上板110的机械强度。如图所示，凹槽H1在宽度方向上可以具有细长形状，也可以不具有细长形状。

此外，参考图7和图8，加工用于固定和压紧上板110的螺栓槽H2。可以形成螺栓槽H2使得压力螺栓190固定在与凹槽H1对齐的位置。压力螺栓190在上板110的前表面紧固到锥形块180。压力螺栓190的操作是在上板110的前表面上进行的。

此外，锥形块180和压力螺栓190定位成在垫片160的除了左右两侧以外的部分上对垫片160施压。压力螺栓190通过在固定锥形块180在凹槽H1中的位置的同时，根据锥形块180与凹槽H1之间的高度差产生压力，从而对垫片160施压。

可通过压力螺栓190的拧紧程度来调节锥形块180的位置，从而调节压紧力。通过压力螺栓190改变锥形块180的位置。特别地，将锥形块180紧固到压力螺栓190，以使锥形块180能够在平行于排出端口的方向上前后移动。在锥形块180中形成与螺栓槽H2对齐的孔O，以使压力螺栓190可以从孔O中穿过。

在图7中，螺栓槽H2所形成的尺寸与压力螺栓190的直径相似，并且设有螺纹以便可以紧固压力螺栓190。螺栓槽H2比凹槽H1更向内形成，并且可以紧固压力螺栓190的端部。压力螺栓190具有甚至在其端部形成的螺纹。

图8是压力螺栓190仅在一定长度上具有螺纹并且具有光滑的端部的另一示例。为了防止压力螺栓190的端部在螺栓槽H2中徒劳地旋转，可以进一步包括安装在螺栓槽H2上的具有U形通孔的闩锁。由于螺栓槽H2在闩锁的后端较宽地形成，因此可以缓解压力螺栓190的端部的应力。

下板120可包括用于容纳涂覆液体的歧管150。歧管150可以具有预定的形状和深度。尽管在图中未示出，但歧管150通过供应管连接到外部安装的涂覆液体供应室(未示出)以接收涂覆液体。当歧管150充满涂覆液体时，涂覆液体沿狭槽130流动，并通过排出端口140向外排出。

形成歧管150以均匀地将涂覆液体(如活性材料浆料)供应/排出到基材(如集电器)上。歧管150可以设置于上板110。

图中的附图标记110a、120a为模唇，模唇是上板110和下板120的前端。

如图7和图10中详细示出的，可装入锥形块180的凹槽H1的高度h朝向凹槽H1的内部逐渐降低，即从上板110的前表面向后表面逐渐降低。此外，锥形块180的倾斜度也可以相应地调整。也就是说，凹槽H1在进入上板110时可以形成较低的高度h，锥形块180也可以以同样的方式形成。

锥形块180设计成通过凹槽H1内的压力螺栓190在前后方向上移动。例如，如图所示，锥形块180可以具有平的下表面和倾斜的上表面。相应的，凹槽H1可以具有平的下表面和倾斜的上表面，使得高度h可以向凹槽H1的内部逐渐降低。

通过使凹槽H1的下表面变平，可以使凹槽H1平行于垫片160。通过使锥形块180的下表面变平，可以在垫片160的方向上施加均匀的力。即使凹槽H1和锥形块180的上下表面都倾斜，高度h也可以从上板110的前表面向后表面逐渐降低，但通过将下表面变平，下表面可以成为加工或操作的基准面，并且凹槽H1和锥形块180可以加工出非常高的精度(直线度/平整度±5μm)。

压力螺栓190可以从凹槽H1的前侧穿过锥形块180紧固到上板110。即,压力螺栓190的操作可在上板110的前表面上进行。

当锥形块180的压力螺栓190拧紧时，即锥形块180在图10中的小箭头的方向上向凹槽H1的内部移动时，对应点受到了竖直方向的力F(如粗体箭头所示)。随着锥形块180向内移动，凹槽H1的高度h逐渐降低，锥形块180被推入的越多，凹槽H1与锥形块180之间的高度差就越大，这相当于将一个大物体推入一个小间隙，从而在所有方向上产生推力。这样，在锥形块180向所有方向上推动使凹槽H1向所有方向展开的力中，特别利用了对垫片160进行施压的方向上的力F。力F在上板110、垫片160和下板120之间提供了紧固。由于锥形块180的下表面区域BA，垫片160可以均匀地收紧。即使当槽模涂布机100内的压力由于排出涂覆液体而增加时，锥形块180对垫片160施加的力F也会阻止上板110和下板120的变形，从而防止活性材料浆料排出到未涂覆部。

参照图7和图8，锥形块180的长度D1应短于卸料区120b的长度L。卸料区120b是指从歧管150前端到排出端口140的区域。如果锥形块180的长度D1比卸料区120b的长度L长，则可能影响歧管150的部分。

此外，参考图11，在宽度方向上，锥形块180的水平长度D2不应大于垫片160的长度S。当锥形块180的水平长度D2大于垫片160的长度S时，可能会影响狭槽间隙G。因此，锥形块180也作用于上板110的中心部分，并且锥形块180在宽度方向上不延伸到影响排出端口140的长度。锥形块180设计成只作用于下方垫片160的部分。锥形块180不改变狭槽间隙G。

一起参照图6和图12，除了形成排出端口140的区域外，垫片160可以用作防止涂覆液体通过上板110和下板120之间的间隙泄漏的密封垫，因此优选由具有密封性能的材料制成。垫片160可以由例如塑料或金属制成，但本发明不限于此。例如，垫片160可以是诸如特氟龙或聚酯的树脂片或诸如铜或铝的金属片。

垫片160可以是无接缝的整体结构。垫片160可以具有平的上表面和平的下表面。也就是说，垫片160可以是片状构件。

垫片160可插在上板110和下板120的相对表面的边缘区域的除一侧外的剩余部分中。因此，在模唇110a、120a之间形成可将涂覆液体排出到外部的排出端口140。排出端口140可以是模唇110a、120a相互分开而形成的地方，狭槽130的端部成为排出端口140。垫片160通过间歇性切割一个区域而具有多个开口160a，以确定施加于基材的涂层的涂覆宽度。开口160a限定了狭槽130，狭槽130的端部成为排出端口140。当开口160a的数量为1个时，可形成1个涂层；如图所示，当开口160a的数量为2个时，可沿Y轴方向并排形成2个涂层。

例如，垫片160可以包括垂直连接到基座部161并向排出端口140延伸的多个延伸部162，以包括多个开口160a。为了在基材上形成涂覆宽度为b的多个活性材料层，并在每一活性材料层的两侧形成未涂覆部，垫片160的开口160a设计为具有宽度b。当应用如图12所示的垫片160时，在基材上形成具有条纹图案形状的涂层。

如参考图11所述，锥形块180可以设置在与多个延伸部162中的除侧方上的延伸部之外的延伸部162相对应的位置。特别地，锥形块180的水平长度D2不大于垫片160的延伸部162(特别是位于中心的延伸部162)的长度S，锥形块180在与该延伸部162对应的位置安装在凹槽H1中，并可在该位置对延伸部162施压。另外，通过调节锥形块180的长度D1，锥形块180可以在不影响歧管150的情况下对卸料区120b施压。由于锥形块180在与延伸部162对应的位置上不侵入延伸部162两侧的开口160a，因此锥形块180和压力螺栓190可以压紧垫片160而不影响开口160a。通过对垫片160施压，可以防止上板110与下板120之间的间隙变宽。

垫片160位于锥形块180下方。由于垫片160支撑上板110，即使操作锥形块180也不会影响开口160a，相应地，也不存在狭槽间隙G的变形。即，即使操作锥形块180，也不会改变涂覆液体通过排出端口140的流量。本发明无意于改变狭槽间隙G，也无意于影响狭槽间隙G。

传统上，当槽模涂布机1的内部压力增大时，会出现模唇10a、20a加宽的问题(见图1至图5)。然而，根据本发明，锥形块180在上板110、垫片160和下板120之间进行紧固，使得模唇110a、120a不散开。此外，活性材料浆料甚至不渗透到应阻挡并防止活性材料浆料排出的部分。因此，可以形成电极活性材料层图案，而不会由于活性材料浆料分散在未涂覆部而造成表面缺陷。

在歧管150的后面和前面，上板110的下表面与垫片160的上表面可以无间隙地相互耦接，下板120的上表面与垫片160的下表面可以无间隙地相互耦接。特别地，可以通过锥形块180和压力螺栓190在上板110、垫片160和下板120之间进一步压紧来防止上板110和下板120之间的间隙变宽。这样，涂覆液体仅在由垫片160限定的狭槽130内可靠地流动，而不会侵入未涂覆部。

根据具有这种结构的槽模涂布机100，可以在槽模涂布机100的前面设置可旋转的涂覆辊(未示出)，并且在通过旋转涂覆辊移动待涂覆基材的同时，涂覆液体可以排出并与待涂覆基材的表面连续接触。替代性地，通过交替提供和停止涂覆液体，可以在基材上间歇性地形成图案涂层。由于涂覆液体不侵入未涂覆部，因此可以形成无图案缺陷的涂层。

例如，通过使用本发明的槽模涂布机100涂覆正极活性材料浆料，可将槽模涂布机100应用于制造二次电池的正极。正极包括集电器和形成于集电器表面的正极活性材料层。集电器具有导电性，如Al、Cu等，并且可以根据二次电池领域中已知的电极的极性适当地使用集电器。正极活性材料层还可以包括多个正极活性材料颗粒、导电材料和粘合剂中的至少一种。此外，正极还可以包括各种添加剂，以补充或改善电化学性能。

只要能作为锂离子二次电池的正极活性材料，活性材料不限于某一特定组分。正极活性材料的非限制性示例可以包括选自以下的任何一种：层状化合物，诸如锂锰复合氧化物(LiMn₂O₄、LiMnO₂等)、锂钴氧化物(LiCoO₂)和锂镍氧化物(LiNiO₂)，或用一种或多种过渡金属取代的化合物；化学式为Li_1+xMn_2-xO₄(其中x为0到0.33)的锂锰氧化物，如LiMnO₃、LiMn₂O₃、LiMnO₂；锂铜氧化物；钒氧化物，如LiV₃O₈、LiV₃O₄、V₂O₅和Cu₂V₂O₇；由化学式LiNi_1- _xM_xO₂(其中M为Co、Mn、Al、Cu、Fe、Mg、B或Ga,x为0.01到0.3)表示的镍位型锂镍氧化物；由化学式LiMn_2-xM_xO₂(其中M为Co、Ni、Fe、Cr、Zn或Ta,x为0.01到0.1)或Li₂Mn₃MO₈(其中M为Fe、Co、Ni、Cu或Zn)表示的锂锰复合氧化物；用碱土金属离子取代化学式中Li部分的LiMn₂O₄；二硫化合物；和Fe₂(MoO₄)₃；或以上两种或更多种的混合物。在本发明中，正极可包括作为固体电解质材料的聚合物基固体电解质、氧化物基固体电解质和硫化物基固体电解质中的至少一种。

导电材料通常可以根据包括活性材料的混合物的总重量以1wt％至20wt％的量添加。只要导电材料具有导电性而不引起相应电池的化学变化，这种导电材料就没有特别的限制，导电材料的具体示例可以包括选自以下的任一种：石墨，如天然石墨或人造石墨；炭黑，如乙炔黑、科琴黑、槽法炭黑、炉黑、灯黑、夏日黑；导电纤维，如碳纤维或金属纤维；碳氟；金属粉末，如铝粉、镍粉；导电晶须，如氧化锌、钛酸钾；导电金属氧化物，如氧化钛；以及导电材料，如聚苯衍生物；或以上两种或更多种的混合物。

只要粘合剂是有助于活性材料与导电材料结合以及与集电器结合的组分，则不特别限制，粘合剂的具体示例可包括聚偏氟乙烯聚乙烯醇、羧甲基纤维素(CMC)、淀粉、羟丙基纤维素、再生纤维素、聚乙烯吡啶烷酮、四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯-二烯单体(EPDM)、磺化EPDM、丁苯橡胶、氟橡胶、各种共聚物等。基于电极层的100wt％，粘合剂通常可包括在1wt％至30wt％的范围内，或1wt％至10wt％的范围内。

通过使用本发明的槽模涂布机100涂覆负极活性材料浆料，可将槽模涂布机100应用于制造二次电池的负极。负极包括集电器和形成在集电器表面上的负活性材料层。负极活性材料层还可以包括多个负极活性材料颗粒、导电材料和粘合剂中的至少一种。此外，负极还可以包括各种添加剂，以补充或改善电化学性能。

负极活性材料可以使用：碳材料，如石墨、非晶碳、类金刚石碳、富勒烯、碳纳米管、碳纳米角；锂金属材料；合金材料，如硅或锡；氧化物材料，如Nb₂O₅、Li₅Ti₄O₁₂和TiO₂；或者上述的组合。对于负极，导电材料、粘合剂和集电器可参考针对正极所描述的内容。

含有正极活性材料或负极活性材料的活性材料浆料具有非常高的粘度。例如，粘度可以是1000cps或更高。用于形成二次电池的电极的活性材料浆料的粘度可为2000cps至30000cps。例如，负极活性材料浆料的粘度可为2000cps至4000cps。正极活性材料浆料的粘度可为8000cps至30000cps。由于必须能够涂覆粘度为1200cps或更高的涂覆液体，因此本发明的槽模涂布机100不同于用于涂覆粘度较低的涂覆液体(例如，普通树脂液体，如感光乳剂液体，磁性液体，赋予抗反射或抗眩光性能的液体，赋予视角放大效果的液体，用于滤色器的颜料液体等)的装置结构，并不是可以通过改变该装置结构而获得的装置。本发明的槽模涂布机100用于涂覆活性材料浆料，该活性材料浆料可含有平均粒径为例如约10μm的活性材料，因此它不同于用于涂覆不包含该粒径的颗粒的其他涂覆液体的装置结构，并且不是可以通过改变该装置结构而获得的装置。本发明的槽模涂布机100被优化为用于电极制造的涂布机。

当排出诸如具有高粘度的活性材料浆料的涂覆液体时，即使是排出压力，也可以在排出端口140周围施加力。传统上，由于模块10、20的变形，活性材料浆料渗透到除了垫片60的开口之外的模块10、20中，从而产生图案缺陷的问题(见图1至图5)。根据本发明，由于提供了锥形块180和压力螺栓190，防止了上板110和下板120的变形，因此诸如活性材料浆料之类的涂覆液体不会超过由垫片160限定的宽度(例如图12中的“b”)渗透到槽模涂布机100的内部。因此，可以形成无图案缺陷的优质活性材料层。

根据本发明，涂覆液体不侵入槽模涂布机100内部的不必要区域。因此，不存在活性材料浆料分散并涂覆在未涂覆部而引起边界污染或引起边界表面波浪图案等边界不均匀的问题。在MD方向上形成的涂覆界面应均匀形成，使后续沿着未涂覆部进行分切而形成具有各活性材料层的电极时不会出现分切缺陷，也不会发生二次电池制造后由于未涂覆部残留污染而导致电极断开。当使用根据本发明的槽模涂布机100时，不会发生分切缺陷或电极断开。

根据本发明，与现有技术相比，改变了上板110的结构，并进一步包括锥形块180和压力螺栓190。锥形块180和压力螺栓190将上板110、垫片160、下板120紧紧地压紧，使上板110、垫片160、下板120在其表面上相互接触，难以在它们之间产生空隙。因此，即使由于槽模涂布机100的内部压力产生扭矩，也可以支撑上板110和下板120之间隔着垫片160相互接触的表面。换句话说，可以防止狭槽130变宽。当上板110与下板120之间的间隙变宽，活性材料浆料流入时，会出现活性材料浆料在未涂覆部上的间歇性散布引起的表面缺陷问题，但在根据本发明的槽模涂布机100中，上板110与下板120之间的间隙不变宽，从而可以形成无表面缺陷的电极。

图13是示出根据本发明的另一实施方式的槽模涂布机的透视图，图14是修改示例的视图。图15和图16是分别与图13和图14所示的槽模涂布机的宽度方向垂直的截面视图，分别对应于沿图13的线XII-XII’和图14的线XIII-XIII'截取的截面。图17是图13所示的槽模涂布机的修改示例在另一个方向上的透视图，并示出了槽模涂布机的前侧。图18是示出可包括在图13所示的槽模涂布机中的垫片的示例的透视图。图19是图17的局部放大视图。图20是图17所示的槽模涂布机在另一个方向上的透视图，并示出了槽模涂布机的后侧。图21是图20的修改示例。

将参照上述附图描述根据本发明的另一实施方式的槽模涂布机。

与上述槽模涂布机100相比，根据本发明的另一实施方式的槽模涂布机200不具有用于将锥形块180固定并压在上板110上的螺栓槽H2，而是在该位置沿宽度方向加工残孔H3。

在上板110的后表面形成沿宽度方向沿长的残孔H3，以便插入压力螺栓190。

压力螺栓190从上板110的后表面穿过上板110，并固定到锥形块180。即，压力螺栓190从上板110的后部插入，并一直进入锥形块180。为此，在锥形块180内加工可紧固压力螺栓190的螺纹。与前一实施方式不同的是，在上板110的后表面将压力螺栓190固定到锥形块180。0从上板110的后表面操作压力螺栓19。由于从后部操作压力螺栓190，而不是从排出涂覆液体的前部操作压力螺栓190，因此更易于管理工作、维护等。

由于残孔H3在宽度方向上形成较长，因此，在形成于上板110的前表面的凹槽H1中，可添加与待形成的图案数量相对应的压力螺栓190，并且添加相应数量的锥形块180。也就是说，它们可以为每个图案单独配置。

特别是参照图13和图15，形成的残孔H3的尺寸与压力螺栓190的直径相似。压力螺栓190是光滑的，并在端部形成螺纹。残孔H3的截面形状和压力螺栓190的形状可以与图中所示的形状不同。在上板110的后表面上形成沿宽度方向沿长的残孔H3。这是一种容易的结构，因为压力螺栓190放置在残孔H3中的任何位置。

参照作为修改示例的图14和图16，形成的残孔H3大于压力螺栓190的直径。为防止压力螺栓190在残孔H3内无效旋转，残孔H3的前部中间和上板110的后部被封堵，起到闩锁的作用。由于形成的残孔H3比前一实施方式的残孔H3更宽，因此不将压力螺栓190引起的紧固应力施加到上板110。

同时，在图17、图20和图21中，作为示例详细示出具有两个锥形块180的情况。可以在这种情况下使用的垫片160如图18所示。

参考图18，垫片160可以包括垂直连接到基座部161并向排出端口140延伸的四个延伸部162，以包括三个开口160a。锥形块180与四个延伸部162中的除左右两侧外的其余两个延伸部162相对应。

因此，根据本发明的另一实施方式，可以增加锥形块180的数量，并且可以改变锥形块180的位置以对应于垫片160的位置。因此，可沿宽度方向设置多个压紧螺栓190和锥形块180。此外，当垫片160的形状发生变化时，可将锥形块180和压力螺栓190的位置更改为宽度方向上所需的位置。

如图19所示，锥形块180和压力螺栓190不影响狭槽间隙G，因此可以保持狭槽间隙G以对应于垫片160的设定厚度H。即，在本发明中，通过垫片160的厚度H来调节狭槽间隙G的大小，锥形块180和压力螺栓190在不影响狭槽间隙G的情况下对垫片160施压，从而防止上板110与下板120之间的间隙变宽。

可以在宽度方向上设置多个锥形块180。当锥形块180为多个且将它们之间的间距调整为恒定时，可以传递更均匀的力，并且可以以稳定的平衡防止上板110和下板120的变形。

通过锥形块180和压力螺栓190，模唇110a、120a不散开。因此，活性材料浆料不会渗透到垫片160阻挡并防止活性材料浆料排出的部分中。

同时，在前面的实施方式中，槽模涂布机100、200被描述为排出端部140的方向几乎水平安装的水平型的示例(几乎：±5度)，但本发明也可以适用于作为涂覆液体的活性材料浆料沿与重力相反的方向排出以配置为竖直型的情况。此外，槽模涂布机100、200被描述为在上板110和下板120之间具有单层狭槽130，但是本发明可以实现为在上板、中板和下板之间具有两层狭槽的双槽模涂布机。

虽然上述的本发明涉及有限数量的实施方式和附图，但本发明并不限于此，并且对于本领域技术人员来说，在本发明的技术方面和所附权利要求的等效范围内，可以对其进行各种修改和更改。

[附图标记说明]

100、200：槽模涂布机

110：上板

110a、120a：模唇

120：下板

120b：卸料区

130：狭槽

140：排出端口

150：歧管

160：垫片

170：固定螺栓

180：锥形块

190：压力螺栓

Claims

1.一种槽模涂布机，包括：

上板和下板，上板和下板相互组装以形成排出端口；以及

垫片，垫片置于上板和下板之间以形成与排出端口连通的狭槽，

其中，上板在狭槽上方具有与垫片平行的凹入上板的凹槽，

锥形块和压力螺栓安装在凹槽内以对垫片施压。

2.根据权利要求1所述的槽模涂布机，其中，凹槽的高度向凹槽的内部逐渐降低，锥形块的倾斜度被相应地调整。

3.根据权利要求1所述的槽模涂布机，其中，压力螺栓从凹槽的前侧穿过锥形块并紧固到上板。

4.根据权利要求1所述的槽模涂布机，其中，凹槽从上板的前表面向后表面凹陷，压力螺栓在上板的前表面紧固到锥形块。

5.根据权利要求1所述的槽模涂布机，其中，锥形块紧固到压力螺栓以在平行于排出端口的方向上前后移动，并且由于凹槽与锥形块之间的高度差产生对垫片施压的力。

6.根据权利要求1所述的槽模涂布机，其中，垫片包括与基座部垂直连接并向排出端口延伸的多个延伸部以包括多个开口，其中，在宽度方向上，锥形块的水平长度不大于延伸部的水平长度，锥形块在与延伸部对应的位置处安装到凹槽中。

7.根据权利要求6所述的槽模涂布机，其中，锥形块设置在与多个延伸部中除了侧方上的延伸部之外的延伸部相对应的位置。

8.根据权利要求1所述的槽模涂布机，还包括下板中的歧管，其中，锥形块的长度短于卸料区的长度，卸料区是从歧管的前端到排出端口的区域。

9.根据权利要求1所述的槽模涂布机，其中，凹槽形成在排出端口侧上。

10.根据权利要求1所述的槽模涂布机，其中，在上板的与凹槽对齐的位置形成螺栓槽，压力螺栓紧固在螺栓槽中。

11.根据权利要求10所述的槽模涂布机，其中，在锥形块中形成与螺栓槽对齐的孔，以使压力螺栓可以从孔中穿过。

12.根据权利要求1所述的槽模涂布机，其中，压力螺栓从上板的后表面穿过上板并紧固到锥形块。

13.根据权利要求12所述的槽模涂布机，其中，在上板的后表面的宽度方向上设有残孔，以便可插入压力螺栓。

14.根据权利要求13所述的槽模涂布机，其中，沿宽度方向设置多个压力螺栓和锥形块。

15.根据权利要求13所述的槽模涂布机，其中，在锥形块内形成用于紧固压力螺栓的螺纹。

16.根据权利要求13所述的槽模涂布机，其中，残孔从上板的后表面至前表面形成，凹槽从上板的前表面至后表面形成，残孔形成在与凹槽对齐的位置。

17.根据权利要求1所述的槽模涂布机，其中，在下板中设置用于容纳涂覆液体的歧管，并且歧管与狭槽连通。

18.根据权利要求17所述的槽模涂布机，其中，通过排出端口将涂覆液体排出并施加到基材上，其中，垫片通过间歇切割其一个区域而具有多个开口以确定施加在基材上的涂层的涂覆宽度。

19.根据权利要求18所述的槽模涂布机，其中，锥形块和压力螺栓在不影响开口的情况下对垫片施压，以防止上板和下板之间的间隙变宽。