ES3048607T3

ES3048607T3 - Multiple slot die coater

Info

Publication number: ES3048607T3
Application number: ES21872741T
Authority: ES
Inventors: Taek-Soo Lee; Min-Kyu Kang; Shin-Wook Jeon; Sang-Hoon Choy
Original assignee: LG Energy Solution Ltd
Current assignee: LG Energy Solution Ltd
Priority date: 2020-09-25
Filing date: 2021-08-25
Publication date: 2025-12-11
Anticipated expiration: 2041-08-25
Also published as: KR20220041648A; US20230133585A1; US12397316B2; EP4104938A1; HUE073468T2; EP4104938A4; CN115210004A; KR102646381B1; EP4104938B1; CN115210004B; WO2022065711A1

Abstract

La recubridora de matriz de ranuras múltiples de la presente invención se caracteriza por la fijación de las superficies de contacto entre los bloques de matriz mediante pernos, posicionados de forma que se minimizan las desviaciones de carga. De acuerdo con la presente invención, se puede mitigar la deformación o distorsión de los bloques de matriz, que inevitablemente son estructuralmente débiles, y, por lo tanto, se puede formar uniformemente una capa de recubrimiento, específicamente una capa de material activo para electrodos, con el espesor deseado. Además, se pueden aplicar recubrimientos de dos o más tipos de lechada de material activo para electrodos simultáneamente. Por lo tanto, la presente invención ofrece un excelente rendimiento y productividad. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0003] Recubridora de troquel de ranuras múltiples

[0005] Sector de la técnica

[0007] La presente divulgación se refiere a una recubridora de troquel de ranuras múltiples capaz de formar simultáneamente dos o más capas por humectación y, más particularmente, a una recubridora de troquel de ranuras múltiples con deformación y torsión suprimidas que son inducidas por la característica estructural debida a la inclusión de un troquel fino. La presente solicitud reivindica la prioridad de la solicitud de patente coreana n.° 10-2020-0125182 presentada el 25 de septiembre de 2020, en la República de Corea.

[0009] Antecedentes de la invención

[0011] Con el desarrollo de tecnología en aumento y la creciente demanda de dispositivos móviles, la demanda de baterías secundarias como fuente de energía está aumentando rápidamente y tales baterías secundarias incluyen esencialmente un conjunto de electrodos que es un elemento de generación de potencia. El conjunto de electrodos incluye un electrodo positivo, un separador y un electrodo negativo apilados al menos una vez y el electrodo positivo y el electrodo negativo se fabrican recubriendo y secando una pasta de material activo de electrodo positivo y una pasta de material activo de electrodo negativo sobre un colector de corriente hecho de una lámina de aluminio y un colector de corriente hecho de una lámina de cobre, respectivamente. Para las características uniformes de carga/descarga de las baterías secundarias, es necesario recubrir uniformemente la pasta de material activo de electrodo positivo y la pasta de material activo de electrodo negativo sobre el colector de corriente y se han usado recubridoras de troquel de ranura.

[0013] El método de fabricación de electrodos que usa la recubridora de troquel de ranura incluye la aplicación de la pasta de material activo de electrodo procedente de la recubridora de troquel de ranura al colector de corriente transferida por un rodillo de recubrimiento. La recubridora de troquel de ranura convencional incluye dos troqueles y una ranura entre los dos troqueles y puede dispensar un tipo de pasta de material activo de electrodo a través de una ranura para formar una capa de material activo de electrodo.

[0015] Para fabricar las baterías secundarias con alta densidad de energía, el espesor de la capa de material activo de electrodo, que era de alrededor de 130 pm, ha aumentado gradualmente hasta 300 pm. Cuando la capa de material activo de electrodo gruesa se forma por la recubridora de troquel de ranura convencional, un aglutinante y un material conductor en la pasta de material activo migran rápidamente durante el secado y el electrodo finalmente fabricado no es uniforme. Para solucionar este problema, cuando se forma la capa de material activo de electrodo con un espesor pequeño y se seca y repite este proceso sobre ella, se tarda mucho tiempo en realizar el recubrimiento dos veces. Para mejorar tanto el rendimiento como la productividad de electrodos, los inventores han propuesto una recubridora de troquel de doble ranura capaz de aplicar simultáneamente dos tipos de pastas de material activo de electrodo.

[0016] La FIG. 1 es una vista esquemática en sección transversal de la recubridora de troquel de doble ranura de acuerdo con la técnica relacionada.

[0018] Haciendo referencia a la FIG. 1, pueden formarse simultáneamente dos capas de material activo de electrodo sobre un colector de corriente 15 aplicando dos tipos de pastas de material activo de electrodo desde la recubridora de<troquel de doble ranura>20<mientras se hace rotar un rodillo de recubrimiento>10<para mover el colector de corriente>15. La pasta de material activo de electrodo que sale de la recubridora de troquel de doble ranura 20 se aplica sobre una superficie del colector de corriente 15 para formar la capa de material activo de electrodo.

[0020] La recubridora de troquel de doble ranura 20 se construye ensamblando tres miembros de placa, es decir, tres bloques de troquel 21, 22, 23. Se forman ranuras entre los bloques de troquel adyacentes y, de este modo, se forman dos ranuras y los dos tipos de pastas de material activo de electrodo se dispensan simultáneamente a través de los puertos de salida 24, 25, cada uno en comunicación con cada ranura, de modo que pueden formarse simultáneamente dos capas de material activo de electrodo aplicando continuamente una pasta de material activo de electrodo adicional sobre la capa de material activo de electrodo formada por la pasta de material activo de electrodo previamente recubierta. Los números de referencia 26, 27 indican distribuidores en los que se recibe una solución de recubrimiento.

[0021] Sin embargo, debido al uso de las pastas de material activo de electrodo que salen simultáneamente desde los diferentes puertos de salida 24 y 25, el proceso que usa la recubridora de troquel de doble ranura 20 es bastante difícil para formar cada capa de material activo de electrodo con un espesor deseado.

[0023] En general, el espesor de cada capa de material activo de electrodo se ve afectado por la cantidad de pasta de material activo de electrodo que sale a través de los puertos de salida 24, 25 y la cantidad de pasta de material activo de electrodo que sale se ve afectada por el tamaño de cada puerto de salida 24, 25 (hueco de ranura) y, de este modo, para formar un espesor deseado, la técnica convencional necesita repetir la tarea de probar el proceso de recubrimiento unas cuantas veces, desensamblar y volver a ensamblar los bloques de troquel 21, 22, 23, ajustar el hueco de ranura y comprobar la cantidad de pasta de material activo de electrodo que sale. Sin embargo, el hueco de ranura es una variable que se ajusta tan sensiblemente que el hueco de ranura cambia en gran medida en función de la resistencia de afianzamiento de los pernos usados para ensamblar los bloques de troquel 21, 22, 23 y puede cambiarse por una fuerza usada para bombear la pasta de material activo de electrodo. En particular, para realizar de forma estable un recubrimiento uniforme en la dirección de anchura (dirección TD) a lo largo de la dirección de movimiento (dirección MD) del colector de corriente, se necesita una precisión dimensional uniforme en la dirección de anchura y es más difícil controlar uniformemente el hueco de ranura en anchura a medida que aumenta la anchura<de la recubridora de troquel de doble ranura>20<para usar el colector de corriente ancho, con el fin de aumentar la>cantidad de producción.

[0024] Dado que la recubridora de troquel de ranura 20 incluye básicamente tres bloques de troquel 21,22, 23, para configurar un dispositivo que tiene una huella y un volumen similares a la recubridora de troquel de ranura convencional que incluye una ranura, es necesario reducir el espesor de cada uno de los bloques de troquel 21,22, 23 y, por esta razón, inevitablemente, es estructuralmente vulnerable a la deformación y torsión. Cuando se produce deformación o torsión, se cambia el hueco de ranura ajustado, provocando defectos en el proceso de electrodo. Asimismo, este problema será más grave con una recubridora de troquel de ranuras múltiples que incluya dos o más ranuras, debido al número aumentado de bloques de troquel.

[0025] Para solucionar este problema, cuando cada bloque de troquel 21, 22, 23 aumenta de tamaño (cambio de ángulo), cambia la dirección en la que emerge la pasta, dando lugar a una capacidad de trabajo de recubrimiento reducida. Adicionalmente, de entre los tres bloques de troquel 21,22, 23, cuando los bloques de troquel 21,23 dispuestos en el lado exterior aumentan de espesor para evitar la deformación y torsión, sigue siendo difícil evitar la deformación del<bloque de troquel intermedio>22<, estructuralmente más vulnerable.>

[0026] Al mismo tiempo, cada bloque de troquel 21, 22, 23 puede ensamblarse por afianzamiento de pernos a la superficie de contacto. Sin embargo, cada bloque de troquel 21, 22, 23 es vulnerable a la deformación, debido a su pequeño espesor y el afianzamiento de pernos es propenso a provocar deformación por la acción de una gran fuerza, por lo que se necesita precaución. Cuando se hace un movimiento entre los bloques de troquel 21, 22, 23 por la fuerza aplicada cuando se afianza, el movimiento afecta al hueco de recubrimiento, es decir, la distancia entre los puertos de salida 24, 25 y el colector de corriente 15, provocando una desviación de carga, dando lugar a un recubrimiento no uniforme.

[0027] El documento US 2001/0002281 A1 se refiere a una cabeza de recubrimiento por extrusión y un método de recubrimiento para un soporte flexible.

[0028] El documento US 5,425,967 atañe a un aparato y método de recubrimiento que incluyen una cabeza de recubrimiento que tiene una pluralidad de ranuras formadas por múltiples, bloques ajustables.

[0029] Explicación de la invención

[0030] Problema técnico

[0031] La presente divulgación está diseñada para resolver el problema descrito anteriormente y, por lo tanto, la presente divulgación está dirigida a proporcionar una recubridora de troquel de ranuras múltiples con vulnerabilidad estructural reducida a la deformación y torsión en la recubridora de troquel de ranuras múltiples que incluye básicamente tres bloques de troquel.

[0032] Sin embargo, los problemas técnicos para resolver por la presente divulgación no se limitan a los problemas anteriores y otros problemas que no se mencionan serán claramente entendidos por los expertos en la técnica a partir de la descripción de la invención descrita a continuación.

[0033] Solución técnica

[0034] Para resolver el problema técnico descrito anteriormente, una recubridora de troquel de ranuras múltiples de la<presente divulgación es una recubridora de troquel de ranuras múltiples de acuerdo con la reivindicación>1<.>

[0035] El primer perno puede afianzarse verticalmente a la superficie de contacto entre el bloque de troquel superior y el bloque de troquel intermedio.

[0036] El rango vertical puede ser un rango angular de 90 ± 10° desde la superficie de contacto.

[0037] La superficie de contacto entre el bloque de troquel intermedio y el bloque de troquel superior puede ser paralela a un plano horizontal.

[0038] La ranura inferior y la ranura superior pueden formar un ángulo de 30° a 60°.

[0039] El segundo perno puede afianzarse verticalmente a la superficie de contacto entre el bloque de troquel intermedio y el bloque de troquel inferior.

[0041] La superficie de contacto entre el bloque de troquel inferior y el bloque de troquel intermedio puede estar inclinada con respecto a un plano horizontal.

[0043] Un puerto de salida inferior puede estar formado entre el labio de troquel inferior y el labio de troquel intermedio y puede estar en comunicación con la ranura inferior, un puerto de salida superior puede estar formado entre el labio de troquel intermedio y el labio de troquel superior y puede estar en comunicación con la ranura superior y una cabeza de perno del segundo perno puede estar más alejada desde el puerto de salida inferior y el puerto de salida superior que una cabeza de perno del primer perno.

[0045] Efectos ventajosos

[0047] Es posible minimizar la deformación de los bloques de troquel posicionando los pernos de acuerdo con la presente divulgación. De este modo, es posible reducir un cambio en el hueco de recubrimiento cuando se monta la recubridora de troquel de ranuras múltiples ensamblando los bloques de troquel. También es posible suprimir la desviación de hueco de ranura. Por consiguiente, de acuerdo con la presente divulgación, es posible asegurar la uniformidad de carga en anchura, mejorando, así, la calidad de recubrimiento.

[0049] De acuerdo con la presente divulgación, es posible reducir la vulnerabilidad estructural del bloque de troquel a la deformación o torsión y formar, así, uniformemente la capa de recubrimiento, especialmente, la capa de material activo de electrodo, con un espesor deseado y es posible recubrir al menos dos tipos de pastas de material activo de electrodo al mismo tiempo, consiguiendo, así, unos altos rendimiento y productividad. Es posible evitar la deformación cuando se afianzan los bloques de troquel, asegurando, así, la capacidad de trabajo y reproducibilidad de recubrimiento. Cuando la recubridora de troquel de ranuras múltiples de la presente divulgación se usa para recubrir una pasta de material activo de electrodo sobre un colector de corriente en la fabricación de un electrodo de una batería secundaria, es posible lograr un recubrimiento uniforme en condiciones de recubrimiento a alta velocidad o a gran escala.

[0051] Breve descripción de los dibujos

[0053] Los dibujos que se acompañan ilustran una realización preferida de la presente divulgación y, junto con la descripción detallada de la presente divulgación, sirven para proporcionar un mejor entendimiento de las características técnicas de la presente divulgación y, de este modo, la presente divulgación no se interpreta como que se limita al dibujo.

[0054] La FIG. 1 es una vista esquemática en sección transversal de una recubridora de troquel de doble ranura de acuerdo con la técnica relacionada.

[0055] La FIG. 2 es una vista esquemática en sección transversal de una recubridora de troquel de ranuras múltiples de acuerdo con una realización de la presente divulgación.

[0056] La FIG. 3 es una vista en perspectiva esquemática despiezada de una recubridora de troquel de ranuras múltiples de acuerdo con una realización de la presente divulgación.

[0057] La FIG. 4 es una vista en sección transversal que muestra el afianzamiento de pernos entre bloques de troquel en una recubridora de troquel de ranuras múltiples de acuerdo con una realización de la presente divulgación.

[0058] Realización preferente de la invención

[0060] En lo sucesivo en el presente documento, las realizaciones preferidas de la presente divulgación se describirán con detalle con referencia a los dibujos que se acompañan. Antes de la descripción, se debería entender que los términos o las palabras usados en la memoria descriptiva y las reivindicaciones adjuntas no se deben interpretar como limitados a significados generales y del diccionario, sino que se deben interpretar en función de los significados y conceptos correspondientes a los aspectos técnicos de la presente divulgación basándose en el principio de que el inventor puede definir los términos apropiadamente para la mejor explicación. Por lo tanto, las realizaciones descritas en el presente documento y las ilustraciones de los dibujos son solo algunas realizaciones preferidas de la presente divulgación y no describen completamente las características técnicas de la presente divulgación, por lo que se debe entender que, a la hora de presentar la solicitud de patente, se podrían haber hecho en ello una variedad de otros equivalentes y modificaciones.

[0062] Una recubridora de troquel de ranuras múltiples de la presente divulgación puede incluir dos o más ranuras. Básicamente, la recubridora de troquel de ranuras múltiples es un aparato que incluye una ranura inferior y una ranura superior para recubrir una solución de recubrimiento en una capa doble sobre un sustrato. El 'sustrato' descrito a continuación es un colector de corriente y la solución de recubrimiento es una 'pasta de material activo de electrodo'. Tanto una primera solución de recubrimiento como una segunda solución de recubrimiento son pastas de material activo de electrodo y pueden tener las mismas o diferentes composiciones (tipos de un material activo, un material conductor y un aglutinante), cantidades (cantidades del material activo, el material conductor y el aglutinante) o propiedades. La recubridora de troquel de ranuras múltiples de la presente divulgación está optimizada para electrodos fabricados aplicando al menos dos tipos de pastas de material activo de electrodo al mismo tiempo o por recubrimiento de patrón de aplicación de al menos dos tipos de pastas de material activo de electrodo de una forma alterna. Sin embargo, el ámbito de la presente divulgación no se limita necesariamente a ello, sino que se limita por el alcance de las reivindicaciones adjuntas.

[0064] Por ejemplo, el sustrato puede ser un soporte poroso para un separador y la primera solución de recubrimiento y la segunda solución de recubrimiento pueden ser orgánicos que tienen diferentes composiciones o propiedades. Esto es, en caso de que se requiera un recubrimiento de película fina, el sustrato, la primera solución de recubrimiento y la segunda solución de recubrimiento no se limitan a tipos particulares.

[0066] Los inventores encontraron que los bloques de troquel se deforman por la posición de los pernos usados para afianzar los bloques de troquel y llegaron a la presente divulgación. Dado que los bloques de troquel se deforman por la posición de pernos, los inventores proponen la presente divulgación en función de la idea de que, para evitar un cambio en el hueco de ranura, el posicionamiento de pernos es importante. La presente divulgación propone la posición de los pernos usados para afianzar los bloques de troquel para minimizar la desviación de carga.

[0068] La FIG.2 es una vista esquemática en sección transversal de la recubridora de troquel de ranuras múltiples de acuerdo con una realización de la presente divulgación. La FIG. 3 es una vista en perspectiva esquemática despiezada de la recubridora de troquel de ranuras múltiples de acuerdo con una realización de la presente divulgación.

[0070] La recubridora de troquel de ranuras múltiples 100 de acuerdo con la presente divulgación es una recubridora de<troquel de doble ranura que incluye una ranura inferior>101<y una ranura superior>102<y es un aparato capaz de recubrir>simultánea o alternativamente un mismo tipo de solución de recubrimiento o dos tipos diferentes de soluciones de recubrimiento sobre un sustrato 300 a través de la ranura inferior 101 y la ranura superior 102. Haciendo referencia a las FIGS. 2 y 3, la recubridora de troquel de ranuras múltiples 100 incluye un bloque de troquel inferior 110, un bloque de troquel intermedio 120 posicionado sobre el bloque de troquel inferior 110 y un bloque de troquel superior 130 posicionado sobre el bloque de troquel intermedio 120. Los bloques de troquel 110, 120, 130 se ensamblan entre sí a través de un primer perno 140 y un segundo perno 150.

[0072] El bloque de troquel inferior 110 es el bloque más bajo de entre los bloques de la recubridora de troquel de ranuras<múltiples>100<y la superficie enfrentada hacia el bloque de troquel intermedio>120<está inclinada en un ángulo de>aproximadamente 30° a 60° respecto a la superficie de fondo (plano X-Z). El bloque de troquel intermedio 120 se<posiciona en contacto con la superficie superior del bloque de troquel inferior>110<inclinada con respecto al plano>horizontal. La ranura inferior 101 se forma en una ubicación en la que el bloque de troquel intermedio 120 y el bloque<de troquel inferior>110<están en contacto entre sí.>

[0074] Por ejemplo, se interpone un primer espaciador 113 entre el bloque de troquel inferior 110 y el bloque de troquel<intermedio>120<para formar un hueco entre ellos y se puede formar la ranura inferior>101<correspondiente a un paso a>través del que puede fluir la primera solución de recubrimiento 50. En este caso, el espesor del primer espaciador 113 determina la anchura vertical (dirección de eje Y, el hueco de ranura) de la ranura inferior 101.

[0076] Como se muestra en la FIG. 3, el primer espaciador 113 tiene una primera porción de abertura 113a que se corta en un área y puede interponerse en la porción restante, excepto un lado en el área de borde de la superficie enfrentada de cada uno del bloque de troquel inferior 110 y el bloque de troquel intermedio 120. Por consiguiente, un puerto de salida inferior 101a a través del que emerge la primera solución de recubrimiento 50 solo se forma entre el extremo frontal del bloque de troquel inferior 110 y el extremo frontal del bloque de troquel intermedio 120. El extremo frontal<del bloque de troquel inferior>110<y el extremo frontal del bloque de troquel intermedio>120<se definen como un labio de troquel inferior>111<y un labio de troquel intermedio>121<, respectivamente y, en otras palabras, el puerto de salida inferior>101<a está formado por el espaciamiento entre el labio de troquel inferior>111<y el labio de troquel intermedio>121.

[0078] Para referencia, el primer espaciador 113 actúa como una junta para evitar la fuga de la primera solución de recubrimiento 50 a través del hueco entre el bloque de troquel inferior 110 y el bloque de troquel intermedio 120,<excepto el área donde se forma el puerto de salida inferior>101<a y, de este modo, el primer espaciador 113 está hecho>preferentemente de un material que tiene capacidad de sellado.

[0080] El bloque de troquel inferior 110 incluye un primer distribuidor 112 que tiene una profundidad predeterminada sobre la<superficie enfrentada hacia el bloque de troquel intermedio>120<y el primer distribuidor>112<está en comunicación con>la ranura inferior 101. Aunque no se muestra en los dibujos, el primer distribuidor 112 está conectado a una primera cámara de suministro de solución de recubrimiento (no mostrada) instalada en el exterior con una tubería de suministro y se suministra con la primera solución de recubrimiento 50. Cuando el primer distribuidor 112 está completamente lleno con la primera solución de recubrimiento 50, el flujo de la primera solución de recubrimiento 50 es guiado a lo<largo de la ranura inferior>101<y sale del puerto de salida inferior>101<a.>

[0082] El bloque de troquel intermedio 120 es un bloque en el medio de los bloques de la recubridora de troquel de ranuras múltiples 100 y es un bloque interpuesto entre el bloque de troquel inferior 110 y el bloque de troquel superior 130 para formar una ranura doble. El bloque de troquel intermedio 120 de esta realización es un triángulo rectángulo en sección transversal. De acuerdo con otra realización, el bloque de troquel intermedio 120 puede ser, por ejemplo, un triángulo isósceles en sección transversal.

[0084] El bloque de troquel superior 130 se posiciona en contacto con la superficie superior del bloque de troquel intermedio 120 paralela a la superficie de fondo. La ranura superior 102 se forma en una ubicación en la que el bloque de troquel intermedio 120 y el bloque de troquel superior 130 están en contacto entre sí.

[0086] De la misma manera que la ranura inferior 101 descrita anteriormente, un segundo espaciador 133 puede interponerse entre el bloque de troquel intermedio 120 y el bloque de troquel superior 130 para formar un hueco entre ellos. Por<consiguiente, se forma la ranura superior>102<correspondiente a un paso a través del que puede fluir una segunda>solución de recubrimiento 60. En este caso, la anchura vertical (dirección de eje Y, el hueco de ranura) de la ranura superior 102 está determinada por el segundo espaciador 133.

[0088] Además, el segundo espaciador 133 que tiene la estructura similar al primer espaciador 113 tiene una segunda porción de abertura 133a que se corta en un área y se interpone en la porción restante, excepto un lado en el área de borde de la superficie enfrentada de cada uno del bloque de troquel intermedio 120 y el bloque de troquel superior 130. Análogamente, la dirección circunferencial, excepto el lado frontal de la ranura superior 102 está bloqueada y el puerto<de salida superior>102<a solo está formado entre el extremo frontal del bloque de troquel intermedio>120<y el extremo>frontal del bloque de troquel superior 130. El extremo frontal del bloque de troquel superior 130 se define como un labio de troquel superior 131 y, en otras palabras, el puerto de salida superior 102a está formado por el espaciamiento entre el labio de troquel intermedio 121 y el labio de troquel superior 131.

[0090] Además, el bloque de troquel intermedio 120 incluye un segundo colector 132 que tiene una profundidad predeterminada sobre la superficie enfrentada hacia el bloque de troquel intermedio 120 y el segundo distribuidor 132 está en comunicación con la ranura superior 102. Aunque no se muestra en los dibujos, el segundo distribuidor 132 está conectado a una segunda cámara de suministro de solución de recubrimiento instalada en el exterior con una tubería de suministro y se suministra con la segunda solución de recubrimiento 60. Cuando la segunda solución de recubrimiento 60 se suministra desde la fuente externa a lo largo de la tubería de suministro y el segundo distribuidor 132 se llena completamente con la segunda solución de recubrimiento 60, el flujo de la segunda solución de recubrimiento 60 es guiado a lo largo de la ranura superior 102 en comunicación con el segundo distribuidor 132 y<sale del puerto de salida superior>102<a.>

[0092] La ranura superior 102 y la ranura inferior 101 forman un ángulo y el ángulo puede ser de aproximadamente 30° a 60°. La ranura superior 102 y la ranura inferior 101 pueden intersecarse en un punto y el puerto de salida superior 102a y el puerto de salida inferior 101a pueden proporcionarse cerca del punto de intersección. Por consiguiente, las ubicaciones en las que emergen la primera solución de recubrimiento 50 y la segunda solución de recubrimiento 60 pueden concentrarse en aproximadamente un punto.

[0094] En esta realización, el primer distribuidor 112 está formado en el bloque de troquel inferior 110 y el segundo distribuidor 132 está formado en el bloque de troquel intermedio 120. El primer distribuidor 112 puede estar formado en el bloque de troquel intermedio 120 y el segundo distribuidor 132 puede estar formado en el bloque de troquel superior 130.

[0095] De acuerdo con la recubridora de troquel de ranuras múltiples 100 que tiene tal configuración, un rodillo de<recubrimiento rotatorio>200<se posiciona en frente de la recubridora de troquel de ranuras múltiples>100<y el rodillo de>recubrimiento 200 puede rotarse para mover el sustrato 300 que se va a recubrir, mientras la primera solución de recubrimiento 50 y la segunda solución de recubrimiento 60 entran en contacto continuamente con la superficie del sustrato 300 y, así, el sustrato 300 puede recubrirse con una capa doble. Alternativamente, el recubrimiento de patrón puede formarse intermitentemente sobre el sustrato 300 realizando el suministro y la parada de la primera solución de recubrimiento 50 y el suministro y la parada de la segunda solución de recubrimiento 60 de una forma alterna.

[0097] La recubridora de troquel de ranuras múltiples 100 extrude y recubre la solución de recubrimiento sobre la superficie del sustrato que se mueve continuamente 300 a través de al menos una de la ranura inferior 101 o la ranura superior 102. En esta realización, la superficie de contacto entre el bloque de troquel intermedio 120 y el bloque de troquel superior 130 es paralela al plano horizontal. El primer perno 140 se afianza a la superficie de contacto. Adicionalmente,<la superficie de contacto entre el bloque de troquel intermedio>120<y el bloque de troquel inferior>110<está inclinada>con respecto al plano horizontal. El segundo perno 150 se afianza a la superficie de contacto. Puede haber al menos un primer perno 140 y al menos un segundo perno 150. La FIG. 3 muestra un ejemplo en el que el primer perno 140 se inserta en dirección descendente desde la superficie posterior del bloque de troquel superior 130 y una pluralidad de primeros pernos 140 se afianza a lo largo de la dirección de anchura del bloque de troquel superior 130. El segundo perno 150 o el primer perno 140 se caracteriza por tener las siguientes posiciones. Esto se describirá en detalle.

[0098] La FIG. 4 es una vista en sección transversal que muestra el afianzamiento de pernos entre los bloques de troquel en la recubridora de troquel de ranuras múltiples de acuerdo con una realización de la presente divulgación.

[0100] Por orden de cuán lejos está desde el labio de troquel intermedio 121, cuando la distancia desde el labio de troquel intermedio 121 a un extremo del segundo distribuidor 132 es A, la distancia entre un extremo del segundo distribuidor 132 y el otro extremo es B y la distancia desde el otro extremo del segundo distribuidor 132 al eje del primer perno 140 es C, C/(A+B+C) es del 28 % o menos.

[0102] En el presente documento, el área desde el labio de troquel intermedio 121 a un extremo del segundo distribuidor 132 se refiere como terreno. El área entre un extremo del segundo distribuidor 132 y el otro extremo corresponde al tamaño cuando se ve desde el segundo distribuidor 132. La segunda solución de recubrimiento 60 completamente llena en el segundo distribuidor 132 fluye desde el segundo distribuidor 132 mediante la ranura superior 102 y se recubre sobre el sustrato 300 a través del puerto de salida superior 102a. Por consiguiente, la segunda solución de recubrimiento 60 está presente desde el otro extremo del segundo distribuidor 132 al labio de troquel intermedio 121. Adicionalmente, la longitud del área en la que existe la segunda solución de recubrimiento 60 es A+B. La distancia C desde el otro extremo del segundo distribuidor 132 al eje del primer perno 140 define la posición de afianzamiento del primer perno 140.

[0104] Cuando el primer perno 140 está demasiado cerca del labio de troquel intermedio 121, un área de recubrimiento de pasta (un área en la que existe la segunda solución de recubrimiento 60, un área desde el segundo distribuidor 132 al puerto de salida superior 102a, su longitud es A+B) se reduce y la desviación de carga aumenta. Cuando el primer perno 140 está demasiado lejos desde el labio de troquel intermedio 121, se produce una deformación en el hueco de ranura opuesta por el efecto adverso del apriete de primer perno 140 (efecto de palanca), provocando una mayor desviación de carga. Por consiguiente, es necesario afianzar el primer perno 140 en una posición apropiada desde el labio de troquel intermedio 121. La presente divulgación propone un nuevo parámetro C/(A+B+C) del 28 % o menos para establecer la posición de afianzamiento apropiada. Cuando A, B, C tienen esta relación, es posible minimizar la desviación de carga. C/(A+B+C) es del 28 % o menos. El límite superior es importante y el límite inferior no importa. Cuando C/(A+B+C) es más del 28 %, se produce una deformación en el hueco de ranura opuesta por el efecto adverso del apriete de primer perno 140, provocando una mayor desviación de carga y, por consiguiente, C/(A+B+C) es del 28 % o menos. Como el primer perno 140 está más cerca del otro extremo del segundo distribuidor 132, C se acerca a 0. Sin embargo, dado que el primer perno 140 no está afianzado en el segundo distribuidor 132 (fuga), C es mayor que 0. A y B están determinados por el diseño del bloque de troquel intermedio 120 y el segundo distribuidor 132.

[0105] El primer perno 140 puede afianzarse verticalmente a la superficie de contacto entre el bloque de troquel superior 130 y el bloque de troquel intermedio 120. El rango vertical puede ser un rango angular de 90 ± 10° desde la superficie de contacto.

[0107] La posición de afianzamiento del segundo perno 150 puede ser la misma que el establecimiento de posición de afianzamiento del primer perno 140, como se ha descrito anteriormente. Esto es, en el orden de cuán lejos está desde<el labio de troquel inferior>111<, cuando la distancia desde el labio de troquel inferior>111<a un extremo del primer>distribuidor 112 es A', la distancia entre un extremo del primer distribuidor 112 y el otro extremo es B' y la distancia desde el otro extremo del primer distribuidor 112 al eje del segundo perno 150 es C', C'/(A'+B'+C') es del 28 % o menos. Cuando A', B', C' tienen esta relación, es posible minimizar la desviación de carga por la razón descrita anteriormente.

[0109] Al mismo tiempo, la cabeza de perno de segundo perno 150 puede estar más alejada desde el puerto de salida inferior 101a y el puerto de salida superior 102a que la cabeza de perno del primer perno 140. Por esta configuración, es posible evitar la deformación de los bloques de troquel 110, 120, 130 a través de la distribución uniforme de la fuerza de afianzamiento sin interferencia entre el primer perno 140 y el segundo perno 150, sin afectar al primer distribuidor 112 y el segundo distribuidor 132.

[0111] El segundo perno 150 puede afianzarse verticalmente a la superficie de contacto entre el bloque de troquel intermedio 120 y el bloque de troquel inferior 110. El rango vertical puede ser un rango angular de 90 ± 10° desde la superficie de contacto.

[0113] Cuando el segundo perno 150 se afianza, en un ángulo, no verticalmente, a la superficie de contacto inclinada entre el bloque de troquel intermedio 120 y el bloque de troquel inferior 110, las fuerzas por el apriete de segundo perno 150 se dividen en fuerza perpendicular a la superficie de contacto y fuerza paralela a la superficie de contacto. De este<modo, cuando se afianza, el bloque de troquel intermedio>120<se deslizará por la fuerza paralela a la superficie de>contacto. Cuando se hace un movimiento entre los bloques de troquel 110, 120, 130 por la fuerza aplicada cuando se afianza, el movimiento afecta al hueco de recubrimiento, es decir, la distancia entre los puertos de salida inferior y superior 101a, 102a y el sustrato 300, provocando un recubrimiento no uniforme. Por consiguiente, es deseable afianzar verticalmente el segundo perno 150 a la superficie de contacto inclinada. Cuando el segundo perno 150 se afianza verticalmente a la superficie de contacto inclinada, la dirección de la fuerza cuando se afianza el segundo perno 150 es perpendicular a la superficie de contacto inclinada y no se produce deslizamiento. Por consiguiente, en el segundo perno 150 que no se fija simplemente y aplica el par de afianzamiento, la fuerza de apriete del segundo perno 150 evita el deslizamiento del bloque de troquel intermedio 120 sobre el bloque de troquel superior 110. Por consiguiente, es posible reducir un cambio en el hueco de recubrimiento cuando se monta la recubridora de troquel de ranuras múltiples 100 ensamblando los bloques de troquel 110, 120, 130.

[0114] Como se ha descrito anteriormente, de acuerdo con la presente divulgación, es posible minimizar la deformación de los bloques de troquel 110, 120, 130 y asegurar la uniformidad de carga en anchura, mejorando, así, la calidad de recubrimiento. Adicionalmente, de acuerdo con la presente divulgación, es posible suprimir la desviación de hueco de ranura.

[0116] Aunque esta realización describe la aplicación de la solución de recubrimiento en dos capas o la realización de un recubrimiento de patrón por el suministro de la solución de recubrimiento de una forma alterna, es obvio que la presente divulgación puede aplicarse a la mezcla de dos tipos de soluciones de recubrimiento en el medio de la ranura, no dispensando a través de ranuras individuales, o recubrimiento simultáneo de tres o más capas usando tres o más ranuras. Es obvio que se necesitan cuatro o más bloques de troquel para tres o más ranuras.

[0118] En lo sucesivo en el presente documento, se describirá un ejemplo de demostración del efecto de la presente divulgación a través de los resultados de simulación. Se lleva a cabo la simulación de flujo interno de la recubridora de troquel de ranuras múltiples.

[0120] La desviación de carga se refiere a la desviación de caudal en el extremo del labio de troquel (valor máximo (MÁX) del caudal-valor mínimo (MÍN) del caudal). Para una calidad de recubrimiento uniforme, es necesario controlar la desviación de carga por debajo del 10 %. La simulación de desviación de carga se lleva a cabo combinando de manera variada A, B, C. Se excluye la tecnología de simulación actual, dado que es difícil interpretar con precisión el flujo externo. Dado que la influencia del flujo externo de los bloques de troquel puede reflejarse, puede haber una ligera diferencia de la desviación de carga en la recubridora de troquel de ranuras múltiples real.

[0122] La Tabla 1 resume A, B, C condiciones del ejemplo y ejemplo comparativo y su desviación de carga.

[0124] T l 1

[0127]

[0130] En el ejemplo y ejemplo comparativo, A y B son 50 (unidad: a.u) y C del ejemplo aumenta a 17, 20, 30. C del ejemplo comparativo aumenta a 40, 50, 60. C aumenta al pasar del ejemplo 1 al ejemplo comparativo 3. Los resultados de cálculo de C/(A+B+C) son: el 14,53 % en el ejemplo 1, el 16,67 % en el ejemplo 2, el 23,08 % en el ejemplo 3, el 28,57 % en el ejemplo comparativo 1, el 33,33 % en el ejemplo comparativo 2 y el 37,50 % en el ejemplo comparativo 3. Dado que A, B son fijos y C aumenta, C/(A+B+C) aumenta. Como resultado del cálculo de la desviación de carga en cada caso, la desviación de carga del ejemplo es del 2,3 al 4,8 %, lo que satisface el rango de gestión de menos del 10 %. En contraposición, la desviación de carga del ejemplo comparativo se calcula como del 11 al 21 % y, de este<modo, se evalúa como un nivel que supera el rango de gestión actual del>10<%.>

[0132] En particular, de los hallazgos de que cuando C/(A+B+C) del ejemplo comparativo 1 es del 28,57 %, la desviación de carga es del 11 %, se concluye que C/(A+B+C) que satisface la desviación de carga de menos del 10 % es del 28 % o menos. C/(A+B+C) es un nuevo parámetro que nunca se ha considerado y tiene una importancia como un nuevo parámetro introducido para minimizar la desviación de carga y, en la actualidad, para la desviación de carga de menos<del>10<%.>

[0134] De acuerdo con la presente divulgación, es posible evitar la deformación o torsión del bloque de troquel que tiene vulnerabilidad estructural y, así, formar uniformemente la capa de recubrimiento, en particular, la capa de material activo de electrodo con un espesor deseado y es posible recubrir dos tipos de pastas de material activo de electrodo al mismo tiempo, consiguiendo, así, unos altos rendimiento y productividad. Es posible evitar el deslizamiento cuando se afianzan los bloques de troquel, asegurando, así, la capacidad de trabajo y reproducibilidad de recubrimiento. Cuando la recubridora de troquel de ranuras múltiples de la presente divulgación se usa para recubrir una pasta de material activo de electrodo sobre un colector de corriente en la fabricación de un electrodo de una batería secundaria, es posible lograr un recubrimiento uniforme en condiciones de recubrimiento a alta velocidad o a gran escala.

[0136] Si bien la presente divulgación se ha descrito con respecto a un número limitado de realizaciones y dibujos, la presente divulgación no se limita a ello y será evidente para los expertos en la técnica que una variedad de cambios y modificaciones se pueden hacer a ello dentro de los aspectos técnicos de la presente invención, que está definida por las reivindicaciones adjuntas.

Claims

1. REIVINDICACIONES

1. Una recubridora de troquel de ranuras múltiples (100) que comprende una ranura inferior (101) y una ranura superior (102) para extrudir y recubrir una solución de recubrimiento (50, 60) sobre una superficie de un sustrato que se mueve<continuamente (300) a través de al menos una de la ranura inferior (>101<) o la ranura superior (>102<), comprendiendo la recubridora de troquel de ranuras múltiples (>100<):>

<un bloque de troquel intermedio (>120<) posicionado sobre el bloque de troquel inferior (>110<), de manera que la ranura inferior (>101<) se forma entre el bloque de troquel intermedio (>120<) y el bloque de troquel inferior (>110<),>un bloque de troquel superior (130) posicionado sobre el bloque de troquel intermedio (120), de manera que la ranura superior (102) se forma entre el bloque de troquel superior (130) y el bloque de troquel intermedio (120),<un primer distribuidor (>112<) proporcionado en el bloque de troquel inferior (>110<), el primer distribuidor (>112<) en el>que se recibe una primera solución de recubrimiento (50), estando el primer distribuidor (112) en comunicación<con la ranura inferior (>101<),>

un segundo distribuidor (132) proporcionado en el bloque de troquel intermedio (120), el segundo distribuidor (132) en el que se recibe una segunda solución de recubrimiento (60), estando el segundo distribuidor (132) en<comunicación con la ranura superior (>102<),>

un primer perno (140) afianzado a una superficie de contacto entre el bloque de troquel superior (130) y el bloque<de troquel intermedio (>120<) y>

un segundo perno (150) afianzado a la superficie de contacto entre el bloque de troquel intermedio (120) y el bloque<de troquel inferior (>110<),>

<en donde el bloque de troquel inferior (>110<), el bloque de troquel intermedio (>120<) y el bloque de troquel superior>(130) incluyen un labio de troquel inferior (111), un labio de troquel intermedio (121) y un labio de troquel superior (131) que forman los extremos frontales de los mismos, respectivamente,

<en donde, cuando una distancia desde el labio de troquel intermedio (>121<) a un extremo del segundo distribuir>(132) es A, una distancia entre dicho un extremo del segundo distribuidor (132) y su otro extremo es B y una distancia desde el otro extremo del segundo distribuidor (132) a un eje del primer perno (140) es C en un orden de cuán lejos está desde el labio de troquel intermedio (121), C/(A+B+C) es del 28 % o menos y

<en donde, cuando una distancia desde el labio de troquel inferior (>111<) a un extremo del primer distribuidor (>112<)>es A', una distancia entre dicho un extremo del primer distribuidor y su otro extremo es B' y una distancia desde el otro extremo del primer distribuidor a un eje del segundo perno es C' en un orden de cuán lejos está desde el labio de troquel inferior (111), C'/(A'+B'+C') es del 28 % o menos,

caracterizada por queel segundo perno (150) está avellanado en el bloque de troquel intermedio (120).

2. La recubridora de troquel de ranuras múltiples (100) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el primer perno (140) se afianza verticalmente a la superficie de contacto entre el bloque de troquel superior (130) y el bloque de<troquel intermedio (>120<).>

3. La recubridora de troquel de ranuras múltiples (100) de acuerdo con la reivindicación 2, en donde el rango vertical es un rango de ángulo de 90 ± 10° desde la superficie de contacto.

4. La recubridora de troquel de ranuras múltiples (100) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la superficie de contacto entre el bloque de troquel intermedio (120) y el bloque de troquel superior (130) es paralela a un plano horizontal.

5. La recubridora de troquel de ranuras múltiples (100) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la ranura inferior (101) y la ranura superior (102) forman un ángulo de 30° a 60°.

6<. La recubridora de troquel de ranuras múltiples (100) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el segundo perno>(150) se afianza verticalmente a la superficie de contacto entre el bloque de troquel intermedio (120) y el bloque de<troquel inferior (>110<).>

<7. La recubridora de troquel de ranuras múltiples (100) de acuerdo con la reivindicación>6<, en donde el rango vertical>es un rango de ángulo de 90 ± 10° desde la superficie de contacto.

8<. La recubridora de troquel de ranuras múltiples (100) de acuerdo con la reivindicación>6<, en donde la superficie de contacto entre el bloque de troquel inferior (>110<) y el bloque de troquel intermedio (>120<) está inclinada con respecto a>un plano horizontal.

<9. La recubridora de troquel de ranuras múltiples (100) de acuerdo con la reivindicación>6<, en donde un puerto de salida inferior (>101<a) está formado entre el labio de troquel inferior (>111<) y el labio de troquel intermedio (>121<) y está en comunicación con la ranura inferior (>101<), un puerto de salida superior (>102<a) está formado entre el labio de troquel intermedio (>121<) y el labio de troquel superior (131) y está en comunicación con la ranura superior (>102<) y una cabeza>de perno del segundo perno (150) está más alejada desde el puerto de salida inferior (101a) y el puerto de salida superior (102a) que una cabeza de perno del primer perno (140).