DE102023109785A1

DE102023109785A1 - Verfahren zur beschichtung einer metallschicht, wie etwa lithiummetall, auf einer bahn, wie etwa einer stromkollektorfolie

Info

Publication number: DE102023109785A1
Application number: DE102023109785.7A
Authority: DE
Inventors: Yaoyu Ren; Ming Wang; Shaomao Xu; Ryan Curtis Sekol
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2022-10-21
Filing date: 2023-04-19
Publication date: 2024-05-02
Also published as: CN117917483A

Abstract

Ein Verfahren zum Beschichten einer Bahn mit einer Metallschicht umfasst das Erhitzen eines Metalls in einem Behälter, um eine Metallschmelze zu erzeugen. Das Metall ist ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus Lithium (Li), Natrium (Na), Kalium (K), Indium (In), Zinn (Sn), Cadmium (Cd), Zink (Zn) und Blei (Pb). Das Verfahren umfasst die Beschichtung mindestens einer Oberfläche einer Bahn mit einer Metallschicht unter Verwendung der Metallschmelze. Die Bahn besteht aus einem Material ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus Kupfer (Cu), Nickel (Ni), Titan (Ti), rostfreiem Stahl, Polymer und Kohlenstoff.

Description

EINLEITUNG
Die in diesem Abschnitt enthaltenen Informationen dienen dazu, den Zusammenhang der Offenbarung allgemein darzustellen. Arbeiten der vorliegend genannten Erfinder, soweit sie in dieser Einleitung beschrieben sind, sowie Aspekte der Beschreibung, die nicht auf andere Weise zum Zeitpunkt der Anmeldung als Stand der Technik gelten können, werden weder ausdrücklich noch stillschweigend als Stand der Technik gegenüber dieser Offenbarung anerkannt.
Die vorliegende Offenbarung betrifft Batteriezellen und insbesondere Verfahren zur Herstellung einer Lithiumschicht auf einer Stromkollektorfolie.
Elektrofahrzeuge (EVs) wie batteriebetriebene Elektrofahrzeuge (BEVs), Hybridfahrzeuge und/oder Brennstoffzellenfahrzeuge umfassen eine oder mehrere Elektromaschinen und ein Batteriesystem mit einer oder mehreren Batteriezellen, - modulen und/oder -packs. Ein Leistungssteuerungssystem wird zur Steuerung des Lade- und/oder Entladevorgangs des Batteriesystems während des Ladevorgangs und/oder der Fahrt eingesetzt. Die Hersteller von EVs verfolgen eine höhere Leistungsdichte, um die Reichweite der EVs zu erhöhen. Derzeit werden Lithiumlonen-Batteriezellen (LIB-Zellen) für Anwendungen mit hoher Leistungsdichte verwendet.
KURZDARSTELLUNG
Ein Verfahren zum Beschichten einer Bahn mit einer Metallschicht umfasst das Erhitzen eines Metalls in einem Behälter, um eine Metallschmelze zu erzeugen. Das Metall ist ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus Lithium (Li), Natrium (Na), Kalium (K), Indium (In), Zinn (Sn), Cadmium (Cd), Zink (Zn) und Blei (Pb). Das Verfahren umfasst die Beschichtung mindestens einer Oberfläche einer Bahn mit einer Metallschicht unter Verwendung der Metallschmelze. Die Bahn besteht aus einem Material ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus Kupfer (Cu), Nickel (Ni), Titan (Ti), rostfreiem Stahl, Polymer und Kohlenstoff.
Bei anderen Merkmalen wird der Behälter auf eine Temperatur im Bereich zwischen der Schmelztemperatur des Metalls und der Schmelztemperatur des Metalls plus 200 °C erhitzt. Das Metall umfasst Lithium (Li) und das Material der Bahn umfasst eine Kupferfolie (Cu). Die Beschichtung erfolgt ohne vorherige Oberflächenbehandlung der Bahn.
Bei anderen Merkmalen umfasst das Verfahren die Verwendung eines Bahnführungselements, um eine Seite der Bahn schräg in die Metallschmelze zu tauchen. Das Verfahren umfasst das Eintauchen beider Seiten der Bahn in die Metallschmelze. Das Verfahren umfasst das Führen der Bahn um eine in der Metallschmelze angeordnete Führungswalze. Das Verfahren umfasst das Beschichten der mindestens einen Oberfläche der Bahn mit dem geschmolzenen Metall durch Kippen des Behälters. Das Verfahren umfasst das Einstellen der Dicke der Metallschicht mithilfe eines Dickenreglers, der dazu ausgebildet ist, nach der Beschichtung Gas auf die Bahn zu leiten. Das Verfahren umfasst die Erhöhung der Dicke der Metallschicht durch Beschichtung der Bahn mit geschmolzenem Metall in zusätzlichen Behältern.
Bei anderen Merkmalen liegt die Dicke der Metallschicht in einem Bereich von 1 µm bis 80 µm. Die Dicke der Bahn liegt in einem Bereich von 1 µm bis 100 µm.
Ein Verfahren zur Beschichtung einer Bahn mit einer Li-Metallschicht umfasst das Erhitzen von Lithium- (Li-) Metall in N Behältern, um eine Li-Metallschmelze in den N Behältern zu erzeugen. N ist eine ganze Zahl größer als Null. Die Temperatur der N Behälter liegt in einem Bereich von 180 °C bis 300 °C. Das Verfahren umfasst die Anwendung eines Rolle-zu-Rolle-Verfahrens zur Beschichtung mindestens einer Oberfläche einer Bahn mit einer Li-Metallschicht unter Verwendung der Li-Metallschmelze in den N Behältern. Die Bahn umfasst eine Folie aus einem Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kupfer (Cu), Nickel (Ni), Titan (Ti) und rostfreiem Stahl. Die Dicke der Bahn liegt in einem Bereich von 1 µm bis 100 µm. Die Dicke der Li-Metallschicht nach Beschichtung der Bahn mit geschmolzenem Li-Metall in den N Behältern liegt in einem Bereich von 1 µm bis 50 µm.
Bei anderen Merkmalen umfasst ein Material der Bahn Kupferfolie (Cu). Die Beschichtung mit dem geschmolzenen Li-Metall erfolgt ohne vorherige Oberflächenbehandlung der Bahn. Das Verfahren umfasst die Verwendung eines Bahnführungselements, um eine Seite der Bahn schräg in die Li-Metallschmelze zu tauchen. Das Verfahren umfasst das Eintauchen beider Seiten der Bahn in die Li-Metallschmelze. Das Verfahren umfasst das Führen der Bahn um eine Führungswalze, die in mindestens einem der N Behälter angeordnet und in die Li-Metallschmelze in mindestens einem der N Behälter eingetaucht ist. Das Verfahren umfasst das Beschichten beider Seiten der Bahn mit dem geschmolzenen Li-Metall durch Kippen von mindestens zwei der N Behälter. Das Verfahren umfasst das Einstellen der Dicke der Li-Metallschicht mithilfe eines Dickenreglers, der dazu ausgebildet ist, nach der Beschichtung in mindestens einem der N Behälter Gas auf die Bahn zu leiten. N ist größer als eins.
Weitere Anwendungsbereiche der vorliegenden Offenbarung ergeben sich aus der detaillierten Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen. Die detaillierte Beschreibung und die konkreten Beispiele dienen nur der Veranschaulichung und sollen den Umfang der Offenbarung nicht einschränken.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Offenbarung wird anhand der detaillierten Beschreibung und der beiliegenden Zeichnungen besser verständlich, wobei:

1 ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Beschichtung einer Bahn, z. B. einer Stromkollektorfolie, mit einer Metallschicht, z. B. Lithium, gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt;
2 ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Rolle-zu-Rolle-Verfahrens zur Beschichtung einer Bahn, z. B. einer Stromkollektorfolie, mit einer Metallschicht, z. B. Lithium, gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt;
3 ein Funktionsblockdiagramm eines weiteren beispielhaften Verfahrens zur Beschichtung einer Bahn, z. B. einer Stromkollektorfolie, mit einer Metallschicht, z. B. Lithium, gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt;
4 ein Funktionsblockdiagramm eines weiteren beispielhaften Rolle-zu-Rolle-Verfahrens für eine Bahn, z. B. eine Stromkollektorfolie, mit einer Metallschicht, z. B. Lithium, gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt;
5 ein Funktionsblockdiagramm eines weiteren beispielhaften Verfahrens zur Beschichtung einer Bahn, z. B. einer Stromkollektorfolie, mit einer Metallschicht, z. B. Lithium, gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt;
6 ein Funktionsblockdiagramm eines weiteren beispielhaften Rolle-zu-Rolle-Verfahrens für eine Bahn, z. B. eine Stromkollektorfolie, mit einer Metallschicht, z. B. Lithium, gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt;
7 ein Funktionsblockdiagramm zeigt, das die Kalandrierung der Bahn und der Metallschichten gemäß der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht; und
8 ein Funktionsblockdiagramm eines Verfahrens zur Vorbehandlung der Oberfläche der Bahn, z. B. einer Stromkollektorfolie, vor der Beschichtung mit der Metallschicht, z. B. Lithium, zeigt.

In den Zeichnungen können Bezugszeichen wiederverwendet werden, um ähnliche und/oder identische Elemente kenntlich zu machen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Batteriezellen bestehen in der Regel aus einer Vielzahl von Elementarzellen, die jeweils Kathoden- und Anodenelektroden umfassen. Die Kathodenelektroden umfassen einen Kathodenstromkollektor und ein auf dem Kathodenstromkollektor angeordnetes aktives Kathodenmaterial. Die Anodenelektroden umfassen einen Anodenstromkollektor und ein auf dem Anodenstromkollektor angeordnetes aktives Anodenmaterial. Zwischen den Paaren von Kathoden- und Anodenelektroden sind Separatoren angeordnet. Um die Energiedichte einer Lithium- (Li-) Batteriezelle zu maximieren und gleichzeitig eine ausreichende Batterielebensdauer zu gewährleisten, kann auf dem Anodenstromkollektor eine Lithium-Metall-Anode gebildet und als zusätzliche Lithiumquelle (z. B. für die Vorlithiierung) verwendet werden.
Bisherige Versuche, eine Metalloberfläche (z. B. eine Stromkollektorfolie aus Kupfer (Cu), Nickel (Ni), Titan (Ti) oder rostfreiem Stahl) mit geschmolzenem Li zu benetzen, waren erfolglos. Im Allgemeinen ist eine Oberflächenbehandlung erforderlich, um in einem Schritt die Herstellung einer Li-Schicht auf dem Stromkollektor mit geschmolzenem Li zu ermöglichen. Die Oberflächenbehandlung kann beispielsweise darin bestehen, eine Oberfläche der Stromkollektorfolie mit einer dünnen Schicht aus einem Material zu beschichten, das mit Li reagiert oder sich damit verbindet, und/oder die Stromkollektorfolie an der Luft zu erhitzen, um eine Oxidschicht zu bilden, die lithiophil ist.
Die vorliegende Offenbarung betrifft Systeme und Verfahren zur Herstellung einer Lithiummetallanode direkt auf einer Bahn, wie etwa einer Stromkollektorfolie, mit hoher Produktionsleitung. In einigen Beispielen hat die Lithiummetallschicht (oder das andere Metall mit niedriger Schmelztemperatur) eine Dicke im Bereich von 1 µm bis 80 µm. In einigen Beispielen hat die Lithiummetallschicht eine Dicke im Bereich von 1 µm bis 50 µm. In einigen Beispielen wird die Lithium-Metall-Anode durch die hier beschriebenen Systeme und Verfahren direkt auf dem Stromkollektor ohne Oberflächenmodifikation oder Laminierung gebildet, was die Herstellung vereinfacht und kostengünstiger macht. Das aktive Anodenmaterial kann auf der Li-Metall-Anode und dem Stromkollektor angeordnet sein. In anderen Beispielen erfolgt eine Oberflächenbehandlung wie eine Beschichtung oder Oxidation.
In einigen Beispielen wird eine Bahn, wie etwa eine Stromkollektorfolie, durch die Systeme und Verfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung ohne vorherige Oberflächenbehandlung mit geschmolzenem Li oder einer Natriumschmelze benetzt, um eine dünne Li-Schicht zu bilden. Zum Beispiel wird die Oberfläche der Bahn im Tauchverfahren beschichtet, und dann werden die Bahn und die Li-Metallschicht abgekühlt. Es ist festzustellen, dass die hier beschriebenen Systeme und Verfahren den Prozess der Herstellung einer dünnen Li-Schicht auf einer Metallschicht vereinfachen.
Unter Bezugnahme auf 1 wird in einem Behälter 14 Metallschmelze 20 durch Erhitzen von Metall mit einem oder mehreren Heizelementen 16 in einen geschmolzenen Zustand gebracht. In einigen Beispielen erhitzen ein oder mehrere Heizelemente 16 die Metallschmelze 20, z. B. Li, auf eine Temperatur im Bereich zwischen 180 °C und 300 °C. Ein Stellglied 24 bewegt ein Bahnführungselement 40 in vertikaler Richtung gegenüber dem Behälter 14, um die Länge der Bahn einzustellen, die der Metallschmelze ausgesetzt ist. In einigen Beispielen umfasst das Bahnführungselement 40 einen Block mit einer glatten Oberfläche, über die die Bahn gleiten kann. In einigen Beispielen weist eine äußere Kontaktfläche des Bahnführungselements eine bogenförmige oder halbelliptische Oberfläche auf, um Änderungen bei der Länge der Exposition der Bahn bei Änderungen der vertikalen Höhe des Bahnführungselements 40 zu ermöglichen. In anderen Beispielen umfasst das Bahnführungselement eine oder mehrere Walzen, die in einer einzigen horizontalen Ebene oder in zwei oder mehreren horizontalen Ebenen angeordnet sind. Eine Bahn 30 (z. B. eine Stromkollektorfolie) wird von einer Walze oder einer anderen Quelle zugeführt und durch die Metallschmelze 20 im Behälter 14 geleitet.
In einigen Beispielen besteht die Bahn 30 aus einer Metallfolie mit einer Dicke im Bereich von 1 µm bis 100 µm. In einigen Beispielen ist die Bahn 30 für einen vorbestimmten Zeitraum im Bereich von 1 Sek. bis 120 Sek. mit der Metallschmelze 20 in Kontakt. Nachdem sie der Metallschmelze 20 ausgesetzt war, wird die Bahn 30 mit dem benetzten Metall, wie etwa Li, von der Metallschmelze 20 wegbewegt, damit das Metall auf der Bahn 30 schnell abkühlt.
Der Kontakt zwischen der Bahn 30 und der Metallschmelze 20 wird angepasst, indem das Stellglied 24 dazu gebracht wird, das Bahnführungselement 40 gegenüber dem Behälter 14 zu bewegen. Alternativ kann ein Stellglied 24' verwendet werden, um die Position des Behälters 14 gegenüber der Bahn 30 und dem Bahnführungselement 40 einzustellen.
Unter Bezugnahme auf 2 kann das in 1 beschriebene Verfahren an die Rolle-zu-Rolle-Produktion angepasst werden. Eine Walze 110 führt eine Bahn 112, wie z. B. eine Metallfolie, zu einem Bahnführungselement 140-1 neben einem ersten Behälter 114-1 mit geschmolzenem Metall 120-1, wie z. B. Li. Das Bahnführungselement 140-1 taucht die Bahn 112 schräg in die Metallschmelze 120-1. Der erste Behälter 114-1 wird durch ein oder mehrere Heizelemente 116 erhitzt.
Die Bahn 112 wird durch eine oder mehrere Führungswalzen 120 und ein Bahnführungselement 140-2 neben einem zweiten Behälter 114-2 mit geschmolzenem Metall 120-1, wie z. B. Li, geführt. Das Bahnführungselement 140-2 taucht die Bahn 112 schräg in die Metallschmelze 120-2 im zweiten Behälter 114-2. Der zweite Behälter 114-2 wird durch ein oder mehrere Heizelemente 116 erhitzt. Der Vorgang kann bei Bedarf wiederholt werden, um die Dicke der Metallschicht zu erhöhen.
Die endgültige Dicke der Metallschicht auf der Bahn lässt sich dadurch steuern, dass die Dauer des Kontakts zwischen der Metallschicht und der Metallschmelze angepasst wird. Die Kontaktzeit kann beispielsweise durch die Steuerung der Bewegungsgeschwindigkeit (Rollgeschwindigkeit) der Bahn und/oder die Entfernung, die die Bahn durch die Metallschmelze zurücklegt, eingestellt werden. Die endgültige Dicke der auf der Bahn gebildeten Metallschicht kann auch durch Änderungen der Temperatur der Metallschmelze, der Anzahl der Behälter, durch die die Bahn wandert, und/oder der Form eines bogenförmigen oder halbelliptischen Profils des Bahnführungselements angepasst werden.
In anderen Beispielen wird die Dicke der auf der Bahn gebildeten Metallschicht durch einen Dickenregler 128 gesteuert, der an einer Auslassseite eines oder mehrerer der Behälter angeordnet ist. In 2 umfasst der Dickenregler 128 eine Gasquelle 130, ein oder mehrere Ventile 132 und eine oder mehrere Düsen 134. Die eine oder mehreren Düsen 134 leiten Gas auf die Bahn 112 mit der nassen Metallschicht, um die Dicke der Metallschicht auf der Bahn 112 einzustellen.
Unter Bezugnahme auf 3 ist ein doppelseitiges Rolle-zu-Rolle-Verfahren 200 dargestellt. Die Metallschmelze 220-1 wird in einem ersten Behälter 214-1 erzeugt, der durch ein oder mehrere Heizelemente 216 erhitzt wird. In einigen Beispielen ist der erste Behälter 214-1 auf einer (nicht dargestellten) Kippachse montiert, um das Kippen des ersten Behälters 214-1 von einer Seite der Bodenfläche, einer Mitte der Bodenfläche oder einer anderen Stelle zu ermöglichen. Ein Stellglied 220-1 kippt selektiv den ersten Behälter 214-1, um zu bewirken, dass die Metallschmelze 220-1 eine Seite einer Bahn 230 berührt und eine Metallschicht 232 auf einer Bahn 230 bildet. Die Metallschmelze beschichtet die Oberfläche der Bahn 230, während sich die Bahn 230 nach oben bewegt.
Die Metallschmelze 220-2 wird in einem zweiten Behälter 214-2 erzeugt, der durch ein oder mehrere Heizelemente 216 erhitzt wird. In einigen Beispielen ist der zweite Behälter 214-2 auf einer (nicht dargestellten) Achse montiert, um das Kippen des zweiten Behälters 214-2 von einer Seite der Bodenfläche, einer Mitte der Bodenfläche oder einer anderen Stelle zu ermöglichen. Ein Stellglied 220-2 kippt selektiv den zweiten Behälter 214-2, um zu bewirken, dass die Metallschmelze 220-2 eine andere Seite der Bahn 230 berührt und eine dünne Metallschicht 234 auf der Bahn 230 bildet. Nach Beendigung der Verarbeitung werden der erste und der zweite Behälter 214-1 und 214-2 wieder in eine ebene Position gebracht.
Unter Bezugnahme auf 4 kann das Beschichtungsverfahren von 3 ein- oder mehrmals in einem Rolle-zu-Rolle-Verfahren wiederholt werden, um die Dicke der Metallschicht auf der Bahn zu erhöhen. In 4 bewegen sich die Bahn 230 und die Metallschichten 232 und 234 nach oben durch eine erste Station 250-1, um eine erste Führungswalze 256 und eine zweite Führungswalze 258 herum, nach oben durch eine zweite Station 250-2, um eine dritte Führungswalze 260 und eine vierte Führungswalze 264 herum und nach oben durch eine dritte Station 250-2. Jede der Stationen umfasst einen ersten und einen zweiten Behälter 214, die gegenüberliegende Seiten der Bahn 230 beschichten. Es können zusätzliche Stationen verwendet werden, um die Dicke der Metallschicht bei Bedarf weiter zu erhöhen und/oder eine andere Art von Beschichtung aufzutragen.
Unter Bezugnahme auf 5 wird ein Verfahren 300 zur beidseitigen Beschichtung gezeigt, bei dem die Bahn vollständig in die Metallschmelze eingetaucht wird. Ein Behälter 314 wird durch ein oder mehrere Heizelemente 316 erhitzt, um eine Metallschmelze 320 zu erzeugen. Eine Bahn 330 wird in die Metallschmelze 220 und um eine in der Metallschmelze angeordnete Führungswalze 322 geleitet. Auf gegenüberliegenden Seiten der Bahn 330 bilden sich die Metallschichten 332 und 334.
Unter Bezugnahme auf 6 kann das Beschichtungsverfahren von 5 ein- oder mehrmals in einem Rolle-zu-Rolle-Verfahren wiederholt werden, um die Dicke der beschichteten Metallschicht zu erhöhen. Die Bahn 330 wird durch die Stationen 350-1, 350-2, 350-3, ... geführt, um die Dicke der Metallschicht zu erhöhen. Insbesondere wird die Bahn 330 in die Metallschmelze und um die Führungswalze 322 der ersten Station 350-1, um eine Führungswalze 362, in die Metallschmelze und um die Führungswalze 322 der zweiten Station 350-2, um eine Führungswalze 364, in die Metallschmelze und um die Führungswalze 322 der dritten Station 350-3 usw. geleitet.
Nach der Beschichtung der Metallschichten 332 und 334 auf der Bahn 330 kann ein Kalandrieren oder Pressen und/oder Erhitzen erfolgen. Die Bahn 330 und die Metallschichten 332 und 334 werden durch Walzen 410 und 420 geführt, die die Bahn 330 und die Metallschichten 332 und 334 pressen und/oder erhitzen.
In einigen Beispielen umfasst die Bahn eine dichte oder poröse Folie aus einem Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kupfer (Cu), Nickel (Ni), Titan (Ti) oder rostfreiem Stahl. Während oben die Beschichtung der Bahn mit Li-Metall als Beispiel beschrieben wurde, können die oben beschriebenen Verfahren auch zur Beschichtung der Bahn mit anderen Metallen mit niedrigem Schmelzpunkt, einschließlich Natrium (Na), Kalium (K), Indium (In), Zinn (Sn), Cadmium (Cd), Zink (Zn) und Blei (Pb) verwendet werden. Bei diesen Metallen liegt die Temperatur des Schmelzbades in einem Temperaturbereich zwischen dem Schmelzpunkt des Metalls und einer Temperatur von 200 °C über der Schmelztemperatur.
In der vorangegangenen Beschreibung wurde die Stromkollektorfolie aus Metall als Beispiel verwendet. Die Bahn kann jedoch auch aus einem nichtmetallischen Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kohlenstoff und Polymeren bestehen.
Unter nun folgender Bezugnahme auf 8 kann eine Oberflächenbehandlung der Stromkollektorfolie vor der Beschichtung mit Metall erfolgen. Eine Bahn 506 wird von einer Walze 504 bereitgestellt. Die Bahn 506 durchläuft eine Oberflächenbehandlungsvorrichtung 510, die gegenüberliegende Oberflächen der Bahn 506 beschichtet oder behandelt. So kann die Oberflächenbehandlungsvorrichtung 510 beispielsweise Sprüheinrichtungen und/oder Heizelemente 511-1 und 511-2 umfassen, um die Oberflächen der Bahn 506 mit einer Beschichtung zu versehen, die die Benetzung verbessert, und/oder um die Oberflächen der Bahn 506 unter Ausbildung einer lithiophilen Oxidschicht zu erhitzen.
Die Metallschmelze 522 wird in einem Behälter 524 durch Heizelemente 526 durch Erhitzen in einen geschmolzenen Zustand gebracht. Die oberflächenbehandelte Bahn 512 wird von einer Führungswalze 514 in die Metallschmelze 522 und um eine in der Metallschmelze befindliche Führungswalze 520 geführt. Auf die oberflächenbehandelte Bahn 512 werden Metallschichten 532 und 534 aufgebracht. Es ist festzustellen, dass zusätzliche Stationen verwendet werden können, um die Dicke der Metallschicht zu erhöhen und/oder eine Beschichtung hinzuzufügen, nachdem die Metallschichten 532 und 534 aufgebracht wurden.
Die vorstehende Beschreibung dient lediglich der Veranschaulichung und soll in keiner Weise die Offenbarung, ihre Anwendung oder ihren Nutzen einschränken. Die umfassenden Lehren der Offenbarung können in einer ganzen Reihe von Formen implementiert werden. Obwohl diese Offenbarung bestimmte Beispiele umfasst, sollte sich ihr wahrer Umfang nicht auf diese beschränken, da andere Abwandlungen bei Durchsicht der Zeichnungen, der Beschreibung und der folgenden Ansprüche deutlich werden. Es versteht sich, dass ein oder mehrere Schritte innerhalb eines Verfahrens in unterschiedlicher Reihenfolge (oder gleichzeitig) ausgeführt werden können, ohne die Grundsätze der vorliegenden Offenbarung zu ändern. Auch wenn die Ausführungsformen oben jeweils als mit bestimmten Merkmalen versehen beschrieben sind, können ferner jedes einzelne oder mehrere dieser Merkmale, die in Bezug auf eine Ausführungsform der Offenbarung beschrieben sind, mit Merkmalen jeder der anderen Ausführungsformen implementiert und/oder mit diesen kombiniert werden, selbst wenn diese Kombination nicht ausdrücklich beschrieben ist. Mit anderen Worten schließen sich die beschriebenen Ausführungsformen nicht gegenseitig aus, und ein Austausch einer oder mehrerer Ausführungsformen untereinander liegt auch weiterhin im Umfang dieser Offenbarung.
Räumliche und funktionale Beziehungen zwischen Elementen (z. B. zwischen Modulen, Schaltungselementen, Halbleiterschichten usw.) werden mit verschiedenen Begriffen beschrieben, darunter „verbunden“, „in Eingriff stehend“, „gekoppelt“, „benachbart“, „neben“, „oben auf“, „über“, „unter“ und „angeordnet“. Wird eine Beziehung zwischen ersten und zweiten Elementen in der obigen Offenbarung nicht ausdrücklich als „direkt“ beschrieben, kann diese Beziehung eine direkte Beziehung sein, bei der keine anderen dazwischenliegenden Elemente zwischen den ersten und zweiten Elementen vorhanden sind, aber auch eine indirekte Beziehung, bei der ein oder mehrere dazwischenliegende Elemente (entweder räumlich oder funktionell) zwischen den ersten und zweiten Elementen vorhanden sind. Die hier verwendete Formulierung „mindestens A, B oder C“ sollte unter Verwendung einer nicht-exklusiven logischen ODER-Verknüpfung als logisch (A ODER B ODER C) ausgelegt und nicht als „mindestens eines von A, mindestens eines von B und mindestens eines von C“ verstanden werden.
In den Figuren veranschaulicht die Richtung eines Pfeils, wie sie durch die Pfeilspitze angezeigt wird, im Allgemeinen den Informationsfluss (z.B. Daten oder Anweisungen), der für die Veranschaulichung von Interesse ist. Tauschen beispielsweise Element A und Element B eine Vielzahl von Informationen aus, aber die Informationen, die von Element A nach Element B übertragen werden, für die Darstellung relevant sind, kann der Pfeil von Element A nach Element B zeigen. Dieser in eine Richtung weisende Pfeil bedeutet aber nicht, dass keine anderen Informationen von Element B zu Element A übertragen werden. Ferner kann Element B bei Informationen, die von Element A zu Element B gesendet werden, Anfragen oder Empfangsbestätigungen für die Informationen an Element A senden.

Claims

Verfahren zum Beschichten einer Bahn mit einer Metallschicht, umfassend: Erhitzen eines Metalls in einem Behälter, um eine Metallschmelze zu erzeugen, wobei das Metall ausgewählt ist aus einer Gruppe bestehend aus Lithium (Li), Natrium (Na), Kalium (K), Indium (In), Zinn (Sn), Cadmium (Cd), Zink (Zn) und Blei (Pb); und Beschichten mindestens einer Oberfläche einer Bahn mit einer Metallschicht unter Verwendung der Metallschmelze, wobei die Bahn aus einem Material ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus Kupfer (Cu), Nickel (Ni), Titan (Ti), rostfreiem Stahl, Polymer und Kohlenstoff besteht.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Behälter auf eine Temperatur im Bereich zwischen der Schmelztemperatur des Metalls und der Schmelztemperatur des Metalls plus 200 °C erhitzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Metall Lithium (Li) und das Material der Bahn eine Kupferfolie (Cu) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Beschichtung ohne vorherige Oberflächenbehandlung der Bahn erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend die Verwendung eines Bahnführungselements, um eine Seite der Bahn schräg in die Metallschmelze zu tauchen.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend das Eintauchen beider Seiten der Bahn in die Metallschmelze.
Verfahren nach Anspruch 6, ferner umfassend das Führen der Bahn um eine in der Metallschmelze angeordnete Führungswalze.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend das Beschichten der mindestens einen Oberfläche der Bahn mit dem geschmolzenen Metall durch Kippen des Behälters.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend das Einstellen der Dicke der Metallschicht mithilfe eines Dickenreglers, der dazu ausgebildet ist, nach der Beschichtung Gas auf die Bahn zu leiten.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend die Erhöhung der Dicke der Metallschicht durch Beschichtung der Bahn mit geschmolzenem Metall in zusätzlichen Behältern.