EP4226436A2 - Verfahren zur herstellung eines beschichteten, verspannungsfreien trägers - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines beschichteten, verspannungsfreien trägers

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EP4226436A2
EP4226436A2 EP22714372.4A EP22714372A EP4226436A2 EP 4226436 A2 EP4226436 A2 EP 4226436A2 EP 22714372 A EP22714372 A EP 22714372A EP 4226436 A2 EP4226436 A2 EP 4226436A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
carrier
paste
coating
particles
drying
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP22714372.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Deniz BOZYIGIT
Max KORY
Martin Ebner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Battrion AG
Original Assignee
Battrion AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Battrion AG filed Critical Battrion AG
Publication of EP4226436A2 publication Critical patent/EP4226436A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Definitions

  • the invention relates to a method for producing a coated carrier according to the preamble of claim 1.
  • Manufacturing methods for such carriers are known from the prior art, for example in connection with the manufacture of batteries, in particular the manufacture of negative electrodes coated with graphite particles for lithium-ion batteries. Manufacturing methods of this type for negative electrodes are disclosed, inter alia, in US 2014/0072076 A1 or WO 2018/047054 A1.
  • the carrier film is coated with the appropriate paste and transported from step to step as part of the further manufacturing process. Finally the paste is dried on the carrier. If necessary, intermediate steps are carried out before or during drying, such as aligning any particles contained in the paste.
  • Graphite particles can be aligned in the paste, for example, in a temporally or spatially changing magnetic field.
  • a double belt press is used after coating in order to compress the active material of the coating and at the same time to compensate for the bulging by introducing the load.
  • the object of the invention is to be able to provide a production process for coated carriers that has a improved, in particular better aligned, transport of the carrier through the system during manufacture.
  • the object is achieved by the characterizing features of claim 1, based on a production method of the type mentioned at the outset.
  • the production method according to the invention also initially includes the basic process steps, namely the provision of a carrier and the paste or the dry coating with which the carrier is coated, the coating or application of the paste or dry coating on the carrier and a subsequent drying / solidification process.
  • the carrier includes a foil as the basic
  • the manufacture of negative electrodes for lithium-ion batteries uses copper foil that comes in long strips.
  • the carrier can be deformed in an undesired manner, for example during drying.
  • the transport of long webs of film in a straight orientation is difficult under these conditions.
  • the invention reduces these difficulties during transport by avoiding or counteracting mechanical stresses in the film. Mechanical stresses in the film can cause the carrier material to bend or deform.
  • the cause is the tension caused by the shrinking paste during drying, since the paste applied to the film is already in mechanical contact with the film and is adhering to the film.
  • the foil does not change size, or changes very little, during drying of the paste.
  • the carrier will buckle.
  • the film can arch transversely to the transport direction.
  • the invention therefore makes it possible, in contrast to the prior art, to counteract the cause or the basic geometric conditions of the deformation, which is seen in particular in connection with the drying process, or the associated bulging effect, without the carrier being subjected to additional mechanical stress through the introduction of loads is suspended over a larger area by rigid clamping on both sides.
  • the paste with which the carrier film is coated can contain platelet-shaped particles in which, for a majority of the particles, an ellipsoid approximating the respective particle shape has two axes of similar length and one significantly shorter axis.
  • the paste with which the carrier film is coated for example, can contain spherical particles in which, for a majority of the particles, an ellipsoid approximate to the respective particle shape has three axes of similar length.
  • the paste with which the carrier film is coated for example, can contain needle-shaped particles in which, for a majority of the particles, an ellipsoid approximate to the respective particle shape has a long axis and two significantly shorter axes.
  • the alignment of the particles can lead to a direction-dependent volume reduction during drying and thus, in contrast to non-aligned particles, a stronger or weaker one Foil tension.
  • the coating can also be a thermoresponsive material.
  • a dry coating eg with a powder
  • a hardening process can lead to distortion of the carrier, as can other ambient temperature changes during transport.
  • a dry coating can also have particles that can be aligned in the force field.
  • the invention solves the problem by a more general measure that can be used advantageously even when the composition of the paste itself does not allow to reduce the shrinkage and the associated stress.
  • the carrier is preformed in such a way that a distortion of the carrier is counteracted by shrinkage of the coating.
  • the carrier is first deformed in such a way that a subsequent deformation of the carrier largely or completely compensates for this deformation.
  • This shaping of the carrier is advantageously carried out before and/or during the drying process or the process which can lead to the strain
  • Particles in the paste can be oriented, for example, under the influence of a force field.
  • Graphite particles can be oriented, for example, in a magnetic field, in particular a temporal and/or spatial alternating magnetic field. If there are particles in the paste that are oriented, this process is advantageously carried out before and/or during the drying or the solidification process, since the particles in their environment, for example in the completely dried and solidified paste surrounding them, usually hardly move mechanically let move.
  • the orientation of the particles can partly be carried out at the same time as the drying process, so that the orientation of the particles is not completely or partially lost again (for example under the influence of shrinkage).
  • the preforming of the film or the carrier during alignment or more generally, in a time interval from the start of alignment to the end of drying.
  • the carrier film can usually be in the form of a film web.
  • a deformation as a result of a shrinkage of the applied paste volume perpendicular to the longitudinal axis of the film web in the plane of the film web can typically make itself felt in the form of a bulging of the film surface.
  • the carrier is curved beforehand to compensate for the coating, i.e. two imaginary connecting lines between two points within the plane of curvature on the carrier run outside the coating, or vice versa, away from the coating. This makes it possible, in particular, to be able to improve the lateral guidance of the carrier in the system.
  • the coating in one embodiment of the invention includes a material with thermoresponsive properties that is added to the paste, or the paste already includes such a material has or consists of. In this way it can also be achieved that when the paste is heated, the coating hardens without a volatile component in the coating being removed in the process.
  • the particles to be aligned are fixed at the same time. If the particles were oriented in the force field, the alignment of the particles can be better preserved despite the heat that affects the paste during drying.
  • the fact that the particles in the force field are aligned perpendicularly to the direction of transport can also have an effect, since this can also influence the deformation during drying of the paste.
  • the orientation that the particles are to receive is predetermined and therefore does not necessarily have to reduce the strain.
  • a force field for aligning particles in a paste can be present, for example in the form of a spatially and/or temporally varying magnetic field. If a locally changing magnetic field is provided, the magnetic field changes over time from the perspective of a continuously moving carrier that is moved relative to the magnetic field. Such a variable magnetic field ensures that the platelet-shaped graphite particles are oriented.
  • the process is particularly suitable for the production of graphite-coated, negative electrodes for lithium-ion batteries.
  • current collector foils in the form of copper foils, e.g. with a thickness of 6 ⁇ m to 15 ⁇ m, typically 8 ⁇ m or 10 ⁇ m, are used in one embodiment variant.
  • the paste can be applied to the carrier as an aqueous suspension.
  • a dry coating can be applied as a powder, for example.
  • the carrier foil is preformed by guiding the foil over a correspondingly shaped surface during transport, eg over a surface curved transversely to the transport direction, which causes the surface to curve. It is also conceivable that, for example, Positioning the carrier film in the edge region causes the carrier film to be shaped, for example by moving opposite bearings closer together or by arranging the storage receptacle or storage opening, into which the carrier film to be stored engages, at an angle, so that the surface of the carrier film is curved.
  • Particles in the paste or in a dry coating can be aligned via a force field, in particular a magnetic field.
  • the carrier can be pre-shaped during drying or beforehand.
  • the alignment of the particles is usually started before or to some extent during the drying process. If the carrier is already pre-formed during the alignment of the particles, it is advantageous to arrange or set the elements that generate the force field in such a way that the distance between the field-generating elements and the paste remains constant or the field in the area of the paste (in an area of the paste along the carrier surface perpendicular to the transport direction) remains constant in each case.
  • Fig. 1 a schematic representation of a carrier film with a curved surface after drying and with preformed surface as compensation like, the invention, as well
  • Fig. 2 a schematic representation of a
  • a carrier 1 is shown first, which is a film
  • the coating 2 would shrink in terms of its volume. With increasing hardening of the coating 3, the paste would therefore exert a force on the film 2. As shown in situation II, the foil 2 would be increasingly tensioned and would arch, in particular along its width (perpendicular to the transport direction T). The curved foil 2 is then difficult to align, which can make transport and possibly processing, in particular the alignment of particles in a force field, more difficult. If a lateral guide is used, the lateral part can slip out of this guide at the edge of the foil 2.
  • situation III on the other hand, in contrast to situation II, the carrier film 2 is already deformed, for example during drying, and in contrast to II in the opposite way Direction. This curvature is correspondingly eliminated by the drying process, so that the completely coated and dried support again forms a flat surface, as is shown in situation IV.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a coating device 30 for coating a film or a carrier 1.
  • the film or the carrier 1 is provided with paste in the application station 31 and then fed to a drying module 32 for drying the paste in the transport direction T.
  • the drying module 32 includes a specific number n of individual stations 32.1, 32.2, ..., 32.nl, 32.n, which are connected in series.
  • the carrier 1 runs back again, reversing direction, for example in order to be coated on the other side.

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Abstract

Vorgeschlagen wird ein Verfahren zur Herstellung eines mit einer Paste (3) bzw. Trockenbeschichtung beschichteten Trägers (1), umfassend: Bereitstellung eines Folie (2), Bereitstellung einer Paste (3) / Trockenbeschichtugn, Beschichtung der Folie (2) mit der Paste, um einen beschichteten Träger (1) zu erhalten, und eine Trocknung der Paste bzw. Verfestigung der Trockenbeschichtung auf dem Träger (1), wobei der Träger (1) zwischen seiner Bereitstellung und der Trocknung und/oder Verfestigung in einer Transportrichtung (T) transportiert wird und die Partikel im Kraftfeld senkrecht zur Transportrichtung (T) ausgerichtet werden. Zur Verbesserung des Transports wird vor und/oder während der Trocknung / Verfestigung eine Formung (III) des Trägers (1) vorgenommen, um einer Verspannung des Trägers (1) durch Schrumpfen der Beschichtung (3) entgegenzuwirken.

Description

Verfahren zur Herstellung eines beschichteten , verspannungsfreien Trägers
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Trägers nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus dem Stand der Technik sind Herstellungsverfahren für derartige Träger zum Beispiel im Zusammenhang mit der Herstellung von Batterien, insbesondere der Herstellung negativer, mit Graphit-Partikeln beschichteter Elektroden für Lithium-Ionen-Batterien, bekannt. Derartige Herstellungsverfahren für negative Elektroden gehen unter anderem aus der US 2014 / 0072076 Al oder der WO 2018 / 047054 Al hervor. Die Trägerfolie wird mit der entsprechenden Paste beschichtet und von Schritt zu Schritt im Rahmen des weiteren Herstellungsprozesses transportiert. Schließlich wird die Paste auf dem Träger getrocknet. Gegebenenfalls werden Zwischenschritte vor bzw. während der Trocknung vorgenoinen, etwa das Ausrichten etwaiger, in der Paste enthaltener Partikel. Graphit-Partikel können in der Paste zum Beispiel in einem zeitlich bzw. örtlich wechselnden Magnetfeld ausgerichtet werden.
Um Ausbeulungen des Träger-Grundmaterials entgegenzuwirken, wird gemäß der DE 102019 118 111 Al nach dem Beschichten eine Doppelbandpresse eingesetzt, um das Aktivmaterial der Beschichtung zu verdichten und gleichzeitig durch die Lasteinleitung die Ausbeulungen auszugleichen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Herstellungsverfahren für beschichteten Träger bereitstellen zu können, das einen verbesserten, insbesondere besser ausgerichteten Transport des Trägers durch die Anlage während der Herstellung ermöglicht.
Die Aufgabe wird, ausgehend von einem Herstellungsverfahren der eingangs genannten Art, durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen genannten Maßnahmen sind vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung möglich.
Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren umfasst zunächst ebenfalls die grundlegenden Verfahrensschritte, nämlich die Bereitstellung eines Trägers sowie der Paste bzw. der Trockenbeschichtung, mit welcher der Träger beschichtet wird, das Beschichten bzw. Aufträgen der Paste bzw. Trockenbeschichtung auf den Träger und einen sich daran anschließenden Trocknungs- / Verfestigungsprozess. Der Träger wiederum umfasst eine Folie als grundlegendes
Material, auf dem die Beschichtung erfolgt. Für die Herstellung negativer Elektroden für Lithium-Ionen-Batterien zum Beispiel wird Kupferfolie verwendet, die in langen Bahnen vorliegt. Allerdings hat sich herausgestellt, dass bei herkömmlichen Verfahren nach dem Stand der Technik der Träger in ungewünschter weise, zum Beispiel während des Trocknens, verformt werden kann. Der Transport langer Folienbahnen mit gerader Ausrichtung ist unter diesen Bedingungen schwierig. Die Erfindung reduziert diese Schwierigkeiten beim Transport in dem mechanische Spannungen in der Folie vermieden bzw. diesen entgegengewirkt wird. Mechanische Spannungen in der Folie können dazu führen, dass sich das Trägermaterial biegt bzw. verformt.
Als Ursache benennt die Erfindung, vor allem im Zusammenhang mit der Trocknung, insbesondere die Verspannungen, welche die in ihrem Volumen schrumpfende Paste beim Trocknen hervorruft, da die auf die Folie aufgetragene Paste bereits in mechanischem Kontakt zur Folie steht und an der Folie haftet. Typischerweise ändert die Folie während des Trocknens der Paste ihre Größe nicht, oder nur sehr geringförmig. Beim Schrumpfen des Pastenvolumens entstehen mechanische Spannungen zwischen der Paste und dem Träger. Wird diesen Spannungen nicht entgegengewirkt krümmt sich der Träger. Insbesondere kann sich die Folie quer zur Transportrichtung wölben.
Die Erfindung ermöglicht es daher, im Gegensatz zum Stand der Technik, der Ursache oder den geometrischen Grundbedingungen der Verformung, die insbesondere im Zusammenhang mit dem Trocknungsvorgang gesehen wird, bzw. dem damit verbundenen Wölbungseffekt entgegenzuwirken, ohne dass der Träger durch Lasteinleitung zusätzlich einer mechanischen Verspannung durch ein starres, beidseitiges Einspannen über eine größere Fläche ausgesetzt wird.
Die Paste, mit welcher die Trägerfolie z.B. beschichtet wird, kann plättchenförmige Partikel enthalten, bei denen für eine Mehrheit der Partikel ein an die jeweilige Partikelform angenäherter Ellipsoid zwei ähnlich lange Achsen sowie eine deutlich kürzere Achse besitzt. Die Paste, mit welcher die Trägerfolie z.B. beschichtet wird, kann kugelförmige Partikel enthalten, bei denen für eine Mehrheit der Partikel ein an die jeweilige Partikelform angenäherter Ellipsoid drei ähnlich lange Achsen besitzt. Die Paste, mit welcher die Trägerfolie z.B. beschichtet wird, kann nadelförmige Partikel enthalten, bei denen für eine Mehrheit der Partikel ein an die jeweilige Partikelform angenäherter Ellipsoid eine lange Achse sowie zwei deutlich kürzere Achsen besitzt.
Wenn die Paste, mit welcher die Trägerfolie beschichtet wird, Partikel wie beispielsweise Partikel auf Kohlenstoffbasis, insbesondere Graphitpartikel enthält, die plättchenförmig sind, kann die Ausrichtung der Partikel zu einer richtungsabhängigen Volumenreduzierung beim Trocknen führen und damit im Gegensatz zu nicht ausgerichteten Partikeln einer stärkeren oder schwächeren Folienverspannung führen.
Sofern möglich, kann die Beschichtung auch ein thermoresponsives Material.
Neben einer Paste, die ein weiches oder flüssiges Material aufweist, kann auch eine Trockenbeschichtung, z.B. mit einem Pulver verwendet werden. Aber auch hier kann ein Verfestigungsprozess zur Verspannung des Trägers führen, genauso wie sonstige Umgebungstemperaturänderungen während des Transports. Auch eine Trockenbeschichtung kann im Kraftfeld ausrichtbare Partikel aufweisen. Dementsprechend löst die Erfindung die Aufgabe durch eine allgemeinere Maßnahme, die vorteilhafterweise auch dann eingesetzt werden kann, wenn die Zusammensetzung der Paste selbst es nicht erlaubt, die Schrumpfung und die somit verbundene Verspannung zu reduzieren. Dazu wird der Träger so vorgeformt, dass einer Verspannung des Trägers durch Schrumpfen der Beschichtung entgegengewirkt wird. Der Träger wird vorab so verformt, dass eine sich anschließende Verformung des Trägers diese Verformung wieder größtenteils oder vollständig ausgleicht .
In vorteilhafter Weise wird diese Formung des Trägers vor und/oder während des Trocknungsvorgangs bzw. des Prozesses durchgeführt, der zu der Verspannung führen kann
Eine Orientierung von Partikeln in der Paste kann zum Beispiel unter dem Einfluss eines Kraftfeldes erfolgen. Graphitpartikel lassen sich zum Beispiel in einem Magnetfeld, insbesondere einem zeitlichen und/oder räumlichen magnetischen Wechselfeld orientieren. Sind Partikel in der Paste vorhanden, die orientiert werden, wird dieser Prozess vorteilhafterweise vor und/oder während der Trocknung oder des Verfestigungsprozesses ausgeführt, da sich die Partikel in ihrer Umgebung, zum Beispiel in der sie umgebenden vollständig getrockneten und erstarrten Paste mechanisch meist kaum noch bewegen lassen. Die Ausrichtung der Partikel kann zum Teil gleichzeitig zum Trocknungsprozess vorgenommen werden, damit die Orientierung der Partikel nicht ganz oder teilweise (zum Beispiel unter dem Einfluss des Schrumpfens) wieder verloren geht. Somit kann die Vorformung der Folie bzw. des Trägers auch während der Ausrichtung oder allgemeiner in einem Zeitintervall vom Beginn der Ausrichtung bis zum Ende der Trocknung erfolgen.
Die Trägerfolie kann in der Regel in Form einer Folienbahn vorliegen. Im Allgemeinen kann typischerweise eine Verformung infolge einer Schrumpfung des aufgetragenen Pastenvolumens senkrecht zur Längsachse der Folienbahn in der Folienbahnebene sich in Form einer Wölbung der Folienoberfläche bemerkbar machen. Der Träger wird bei diesem Ausführungsbeispiel vorab zum Ausgleich zur Beschichtung hin gewölbt, d.h. zwei gedachte Verbindungslinien zweier Punkte innerhalb der Wölbungsebene auf dem Träger verlaufen außerhalb der Beschichtung, oder entsprechend umgekehrt von der Beschichtung weg. Hierdurch wird insbesondere ermöglicht, die seitliche Führung des Trägers in der Anlage verbessern zu können.
Der Effekt, eine durch Trocknung und Schrumpfen der Paste bedingte Verformung zu beeinflussen, kann zusätzlich noch dadurch unterstützt werden, dass die Beschichtung bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Material mit thermoresponsiven Eigenschaften umfasst, welches der Paste beigemengt wird, oder die Paste bereits ein solches Material aufweist oder daraus besteht. Auf diese Weise kann auch erreicht werden, dass bei Erwärmung der Paste eine Verfestigung der Beschichtung eintritt, ohne dass dabei eine flüchtige Komponente in der Beschichtung entfernt wird. Außerdem werden die auszurichtenden Partikel gleichzeitig fixiert. Wurden die Partikel im Kraftfeld orientiert, kann trotz der Wärmeeinwirkung, die bei der Trocknung auf die Paste wirkt, die Ausrichtung der Partikel besser erhalten bleiben. Darüber hinaus kann sich zudem noch auswirken, dass die Partikel im Kraftfeld senkrecht zur Transportrichtung ausgerichtet werden, da auch hierdurch die Verformung bei der Trocknung der Paste beeinflusst werden kann. Allerdings ist die Ausrichtung, welche die Partikel erhalten sollen, vorgegeben und muss daher nicht zwingend die Verspannung reduzieren.
Wie bereits dargestellt, kann ein Kraftfeld zur Ausrichtung von Partikeln in einer Paste, zum Beispiel in Form eines örtlich und/oder zeitlich variierenden Magnetfeldes vorliegen. Wird ein sich örtlich änderndes Magnetfeld bereitgestellt, so erfolgt aus Sicht eines kontinuierlich bewegten Trägers, der relativ zum Magnetfeld bewegt wird, eine zeitliche Änderung des Magnetfeldes. Ein solches veränderliches Magnetfeld sorgt für eine Orientierung der plättchenförmigen Graphitpartikel.
Das Verfahren eignet sich besonders gut für die Fertigung von Graphit-beschichteten, negativen Elektroden von Lithium-Ionen- Batterien. Für negative Elektroden in Lithium-Ionen-Batterien werden bei einer Ausführungsvariante Stromaufnehmerfolien in Form von Kupferfolien, z.B. mit einer Dicke von 6 pm bis 15 pm, typischerweise 8 pm oder 10 pm, eingesetzt. Die Paste kann je nach Ausführungsform als wässrige Suspension auf den Träger aufgebracht werden. Eine Trockenbeschichtung kann z.B. als Pulver aufgetragen werden.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung erfolgt die Vorformung der Trägerfolie dadurch, dass die Folie beim Transport über eine entsprechend geformte Oberfläche geführt wird, z.B. über eine quer zur Transportrichtung gekrümmte Fläche, die eine Wölbung der Oberfläche bewirkt. Denkbar ist auch, dass zum Beispiel die Lagerung der Trägerfolie im Randbereich die Formung der Trägerfolie bewirkt, indem zum Beispiel gegenüberliegende Lagerungen näher zusammenrücken oder die Lagerungsaufnahme oder Lagerungsöffnung, in welche die zu lagernde Trägerfolie eingreift, gewinkelt angeordnet wird, sodass die Oberfläche der Trägerfolie gekrümmt wird.
Die Ausrichtung in der Paste oder einer Trockenbeschichtung befindlicher Partikel kann über ein Kraftfeld, insbesondere ein Magnetfeld, bewirkt werden. Die Vorformung des Trägers kann während der Trocknung oder bereits vorher erfolgen. Vor oder zum Teil auch während der Trocknung wird in der Regel mit der Ausrichtung der Partikel begonnen. Ist der Träger während der Ausrichtung der Partikel bereits vorgeformt, so ist es vorteilhaft, die das Kraftfeld erzeugenden Elemente genau so anzuordnen bzw. einzustellen, dass der Abstand der felderzeugenden Elemente zur Paste konstant bleibt bzw. das Feld im Bereich der Paste (in einem Bereich der Paste entlang der Trägeroberfläche senkrecht zur Transportrichtung) jeweils konstant bleibt.
Ausführungsbeispiel
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird nachstehend unter Angabe weiter Einzelheiten und Vorteile näher erläutert. Im Einzelnen zeigen:
Fig. 1: eine schematische Darstellung einer Trägerfolie mit gewölbter Oberfläche nach einer Trocknung und mit vorgeformter Oberfläche als Ausgleich gern, der Erfindung, sowie
Fig. 2: eine schematische Darstellung einer
Beschichtungsvorrichtung mit Transportstrecke.
In Figur 1 ist zunächst ein Träger 1 dargestellt, der eine Folie
2 in Form einer Bahn umfasst sowie des Weiteren eine Beschichtung 3, die als Paste auf der Folie 2 aufgebracht wurde. Die Situation I zeigt den Träger 1 nach Aufträgen der Beschichtung, jedoch vor einer Trocknung, sodass sich die Paste
3 noch als wässrige Suspension auf der Folie 2 befindet.
Würde der Träger 1 einem Trocknungsprozess unterworfen, würde die Beschichtung 2 hinsichtlich ihres Volumens schrumpfen. Bei zunehmender Verfestigung der Beschichtung 3 würde daher die Paste eine Kraftwirkung auf die Folie 2 ausüben. Die Folie 2 würde, wie in der Situation II dargestellt, zunehmend verspannt und würde sich wölben, insbesondere entlang ihrer Breite (senkrecht zur Transportrichtung T). Die gewölbte Folie 2 ist dann schwer auszurichten, was den Transport und gegebenenfalls eine Verarbeitung, insbesondere die Ausrichtung von Partikeln in einem Kraftfeld erschweren kann. Falls eine seitliche Führung verwendet wird, kann der seitliche Teil aus dieser Führung am Rand der Folie 2 herausrutschen.
In der Situation III hingegen ist, im Unterschied zu Situation II die Trägerfolie 2 z.B. während der Trocknung schon vor verformt, und zwar im Gegensatz zu II in entgegengesetzter Richtung. Durch den Trocknungsprozess wird diese Wölbung entsprechend aufgehoben, sodass der fertig beschichtete und getrocknete Träger wiederum eine ebene Fläche ausbildet, wie dies in Situation IV gezeigt ist.
Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Beschichtungsvorrichtung 30 zur Beschichtung einer Folie bzw. eines Trägers 1. Die Folie bzw. der Träger 1 wird in der Auftragungsstation 31 mit Paste versehen und anschließend einem Trocknungsmodul 32 zum Trocknen der Paste in Transportrichtung T zugeführt. Das Trocknungsmodul 32 umfasst eine bestimmte Zahl n an Einzelstationen 32.1, 32.2, ..., 32.n-l, 32.n, welche in Serie geschaltet sind. Mittels der RücklaufStation 33 läuft der Träger 1 unter einer Richtungsumkehr wieder zurück, z.B. um auf der anderen Seite beschichtet zu werden.
Bezuqszeichen :
1 Träger
2 Folie 3 Beschichtung / Paste
30 Beschichtungsvorrichtung
31 Auftragungsstation
32 TrocknungsStation
32.1, 32.2,..., 32.n Einzelstationen (Trocknung) 33 RücklaufStation
I Situation: wässrige Suspension auf Folie
II Situation: Wölbung infolge der Trocknung
III Situation: Vorgeformter Träger
IV Situation: Wölbungsausgleich nach Trocknung T Transportrichtung

Claims

Ansprüche:
1.Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Trägers (1), insbesondere mit einer Paste (3) und/oder einer Trockenbeschichtung, umfassend:
• Bereitstellung eines Folie (2),
• Bereitstellung einer Paste (3) und/oder Trockenbeschichtung,
• Beschichtung der Folie (2) mit der Paste (3) und/oder Trockenbeschichtung, um einen beschichteten Träger (1) zu erhalten,
• Trocknung der Paste (3) und/oder Verfestigung der Trockenbeschichtung auf dem Träger (1),
• wobei der Träger (1) zwischen seiner Bereitstellung und der Trocknung und/oder Verfestigung in einer Transportrichtung (T) transportiert wird und die Partikel im Kraftfeld senkrecht zur Transportrichtung (T) ausgerichtet werden,
• dadurch gekennzeichnet, dass vor und/oder während der Trocknung und/oder Verfestigung eine Formung (III) des Trägers (1) vorgenommen wird, um einer Verspannung des Trägers (1) durch Schrumpfen der Beschichtung (3) entgegenzuwirken.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Formung (III) des Trägers (1) durch Wölbung des Trägers (1) vorgenommen wird, sodass der Träger (1) zur Beschichtung (3) hin und/oder von der Beschichtung (3) weg gewölbt wird, wobei insbesondere die gedachten Verbindungslinien zweier Punkte innerhalb der Wölbungsebene auf dem Träger (1) außerhalb der Beschichtung (3) verlaufen.
3. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Paste (3) vor der Beschichtung des Trägers (1) ein thermoresponsives Material beigemengt wird und/oder die Paste (3) ein thermoresponsives Verhalten aufweist.
4. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Paste (3), mit welcher die Folie (2) beschichtet wird, eine solche verwendet wird, die plättchenförmige und/oder kugelförmige und/oder nadelförmige Partikel enthält.
5. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Kraftfeld ein örtlich und/oder zeitlich veränderliches Magnetfeld appliziert wird.
6.Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Träger (1) verwendet wird, der eine Kupferfolie umfasst und/oder aus einer Kupferfolie besteht .
7.Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Paste (3) eine wässrige Suspension verwendet wird.
8.Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren als Teil einer Fertigung von Graphit-beschichteten negativen Elektroden für Lithium- Ionen-Batterien verwendet wird.
9. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
• eine Paste (3) und/oder eine Trockenbeschichtung verwendet wird, die ausrichtbare Partikel umfasst, insbesondere Partikel auf Kohlenstoffbasis, vorzugsweise Graphitpartikel, wobei die Partikel unter Einfluss eines Kraftfeldes orientierbar sind, indem die Partikel unter Wechselwirkung mit dem Kraftfeld eine Kraft erfahren, die sie relativ zu den Feldlinien des Kraftfeldes ausrichtet, und
• die Ausrichtung der Partikel durch Aussetzen des beschichteten Trägers (1) unter den Einfluss des Kraftfeldes erfolgt.
10. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Formung (III) des Trägers (1) während der Ausrichtung und/oder zwischen der Ausrichtung und der Trocknung vorgenommen wird.
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