ES3054329T3 - Lithium electrode manufacturing apparatus and manufacturing method - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un aparato y método de fabricación de electrodos de litio. Más específicamente, proporciona un aparato que comprende una platina de corte, una unidad de emisión láser y una unidad de suministro de película metálica de litio. En la superficie superior de la platina de corte se forman varios orificios de adsorción y varias ranuras para el patrón de electrodos. Según el aparato de fabricación de la presente invención, la calidad de corte de un electrodo de litio es excelente y se elimina la aparición de rebabas, lo que permite la fabricación de un electrodo de litio preciso. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0002] Aparato de fabricación de electrodo de litio y método de fabricación

[0003] [Campo técnico]

[0004] La presente invención se refiere a un aparato y a un método para fabricar un electrodo de litio.

[0005] [Antecedentes de la técnica]

[0006] Con el rápido desarrollo de las industrias eléctrica, electrónica, de comunicación e informática, recientemente la demanda de baterías secundarias con alto rendimiento y alta estabilidad está aumentando rápidamente. Particularmente, también se requieren la reducción del peso y la miniaturización para la batería secundaria, que es una parte principal, según la tendencia de reducción del peso, reducción de grosor, miniaturización y portabilidad de baterías y productos electrónicos. Además, dado que ha surgido la necesidad de un nuevo tipo de fuente de suministro de energía debido a problemas de contaminación medioambiental y agotamiento del petróleo, ha habido una necesidad creciente de desarrollar vehículos eléctricos capaces de abordar tal necesidad. Entre las baterías secundarias, una batería secundaria de litio que es ligera, muestra alta densidad de energía y potencial de funcionamiento y tiene una duración de la vida útil por ciclo prolongada se encuentra recientemente en el foco de atención.

[0007] La batería secundaria de litio tiene una estructura en la que un conjunto de electrodos que incluye un electrodo positivo, un electrodo negativo, y un separador interpuesto entre el electrodo positivo y el electrodo negativo están laminados o enrollados, y la batería secundaria de litio se compone incorporando este conjunto de electrodos en la carcasa de batería e inyectando una disolución de electrolito no acuoso en el interior de la misma. En ese caso, las capacidades de las baterías secundarias de litio difieren dependiendo del tipo de materiales activos de electrodo y la capacidad en el momento de conducción real no puede garantizarse por una capacidad suficiente tan grande como la capacidad teórica y, por tanto, tales baterías no se han comercializado.

[0008] Con el fin de obtener una batería secundaria de litio con alta capacidad, se usan como material activo de electrodo negativo materiales metálicos que tienen características de alta capacidad de almacenamiento mediante la reacción de formación de aleación con litio, tales como silicio (4.200 mAh/g) y estaño (990 mAh/g). Sin embargo, cuando se usan los metales tales como silicio y estaño como material activo de electrodo negativo, el volumen se expande aproximadamente 4 veces en el procedimiento de carga, que realiza la formación de aleación con litio, y se contrae en el procedimiento de descarga. Debido a los grandes cambios de volumen del electrodo que se producen de manera repetida durante los procedimientos de carga/descarga, los materiales activos se diferenciaron gradualmente y se desprendieron del electrodo, y, por tanto, la capacidad se redujo rápidamente, haciendo por tanto difícil garantizar la estabilidad y fiabilidad y, por tanto, no logrando la comercialización.

[0009] Dado que el metal de litio tiene una capacidad teórica excelente de 3.860 mAh/g y un bajo electrodo normal de hidrógeno (SHE) de -3,045 V en comparación con el material activo de electrodo negativo mencionado anteriormente, y por tanto permite la implementación de baterías con alta capacidad y alta densidad de energía, hay muchos estudios sobre baterías de metal de litio (LMB) que usan metal de litio como material activo de electrodo negativo para la batería secundaria de litio.

[0010] Sin embargo, existe un problema ya que el litio tiene una alta reactividad como metal alcalino, y tiene un bajo punto de fusión y una alta ductilidad en comparación con otros metales, haciendo que sea difícil hacer avanzar el procedimiento de fabricación de electrodo en un entorno general.

[0011] Por tanto, con el fin de resolver los problemas anteriores, se han propuesto diversas técnicas relacionadas con la producción de electrodos usando metal de litio.

[0012] Por ejemplo, la publicación de patente coreana n.º 2008-0101725 divulga un método de fabricación de un electrodo para una batería secundaria de litio mediante un procedimiento de cortar un electrodo recubierto con una capa de recubrimiento que incluye un material activo sobre una lámina de metal usando un láser pulsado de fibra.

[0013] Además, la publicación de patente coreana n.º 2018-0104389 divulga un método de fabricación de un electrodo para una batería secundaria que presiona y corta una hoja de electrodo recubierta con un material activo de electrodo con un molde o un dispositivo de corte.

[0014] Sin embargo, estos documentos de la técnica anterior son para electrodos recubiertos con un material activo de electrodo sobre un colector de corriente de electrodo, y no son adecuados para la producción de electrodos usando metal de litio. Además, estas técnicas anteriores también tienen la desventaja de que es difícil fabricar electrodos precisos a un nivel deseado en las tendencias industriales actuales en las que se requieren baterías secundarias que sean ligeras, delgadas, cortas y pequeñas. Por tanto, existe una necesidad de un desarrollo adicional de una tecnología para fabricar un electrodo de litio mediante un procedimiento sencillo y eficiente.

[0015] [Documentos de la técnica anterior]

[0016] [Bibliografía de patentes]

[0017] Publicación de patente coreana n.º 2008-0101725 (21/11/2008), Process for Preparing Electrode of Lithium Secondary Battery Using Fiber Pulse Type Laser.

[0018] Publicación de patente coreana n.º 2018-0104389 (21/09/2018), Preparation method of electrode for a secondary battery and electrode by the same.

[0019] El documento JP-A-2018/067421 divulga un aparato para fabricar un electrodo a partir de una lámina de cobre o aluminio que comprende una porción de suministro para la lámina de metal, una platina de corte que comprende una pluralidad de orificios de adsorción y una pluralidad de surcos de patrón de electrodo unitario formados en una superficie superior de la platina de corte, y una porción de irradiación de láser configurada para cortar la lámina de metal para dar una pluralidad de electrodos unitarios.

[0020] [Divulgación]

[0021] [Problema técnico]

[0022] Por consiguiente, los inventores de la presente invención han llevado a cabo diversos estudios para resolver los problemas anteriores y, como resultado, han confirmado que, cuando se usa un tipo específico de platina de corte en el aparato de fabricación de electrodo de litio que usa un láser, puede mejorarse la capacidad de procesamiento de fabricación del electrodo y, por tanto, han completado la presente invención.

[0023] Por tanto, un objetivo de la presente invención es proporcionar un aparato y un método de fabricación de un electrodo de litio excelentes en cuanto a la calidad de corte y capacidad de procesamiento del electrodo.

[0024] [Solución técnica]

[0025] Según un primer aspecto, la presente invención proporciona un aparato para fabricar un electrodo de litio que comprende:

[0026] una película de metal de litio;

[0027] una porción de suministro de película de metal de litio configurada para suministrar la película de metal de litio; una platina de corte que comprende una pluralidad de orificios de adsorción, y una pluralidad de surcos de patrón de electrodo unitario formados en una superficie superior de la platina de corte, y un tubo de guiado de flujo de aire configurado para comunicarse con la pluralidad de orificios de adsorción para formar un flujo de aire en una dirección horizontal; y

[0028] una porción de irradiación de láser configurada para cortar la película de metal de litio para dar una pluralidad de electrodos unitarios.

[0029] El orificio de adsorción puede estar formado en un área de desde el 0,1 hasta el 5 % con respecto a un área de uno de los surcos de patrón de electrodo unitario.

[0030] El número de orificios de adsorción puede ser de desde 6 hasta 24 para cada surco de patrón de electrodo unitario. Cada uno de la pluralidad de surcos de patrón de electrodo unitario puede estar formado a un intervalo de 1000 a 5000µm con respecto a surcos de patrón de electrodo unitario adyacentes.

[0031] Al menos uno de la pluralidad de orificios de adsorción puede estar formado además a un intervalo entre surcos de patrón de electrodo unitario adyacentes.

[0032] La pluralidad de orificios de adsorción están formados a una distancia de separación de 1000 a 5000µm con respecto a un borde de la pluralidad de surcos de patrón de electrodo unitario, y cada uno de la pluralidad de orificios de adsorción puede estar formado a intervalos de desde 5000 hasta 10000µm con respecto a orificios de adsorción adyacentes de la pluralidad de orificios de adsorción.

[0033] Los orificios de adsorción están separados una distancia predeterminada en una dirección de anchura desde un extremo izquierdo o un extremo derecho de surcos de patrón de electrodo unitario adyacentes de la pluralidad de surcos de patrón de electrodo unitario, la distancia de separación mínima en la dirección de anchura (Dw<min>) entre el más próximo del extremo izquierdo o el extremo derecho de uno respectivo de la pluralidad de surcos de patrón de electrodo unitario y orificios de adsorción respectivos puede ser de desde el 5 hasta el 30 % de una longitud en la dirección de anchura del surco de patrón de electrodo respectivo.

[0034] Los orificios de adsorción están separados una distancia predeterminada en una dirección longitudinal desde un extremo superior o un extremo inferior de surcos de patrón de electrodo unitario adyacentes de la pluralidad de surcos de patrón de electrodo unitario, una distancia de separación mínima longitudinal (Dl<min>) más próxima al extremo superior o al extremo inferior de uno respectivo de la pluralidad surcos de patrón de electrodo unitario y orificios de adsorción respectivos puede ser de desde el 5 hasta el 30 % de la longitud longitudinal del surco de patrón de electrodo unitario respectivo.

[0035] Una sección transversal de cada uno de la pluralidad de orificios de adsorción puede tener al menos una forma seleccionada del grupo que consiste en circular, elíptica, poligonal, lineal, ondulada y en zigzag.

[0036] La platina de corte puede comprender además un tubo de guiado de flujo de aire configurado para comunicarse con la pluralidad de orificios de adsorción y formar un flujo de aire en la dirección horizontal.

[0037] La platina de corte puede comprender además un dispositivo de succión de aire conectado al tubo de guiado de flujo de aire.

[0038] La porción de suministro de película de metal de litio puede comprender un primer rodillo de enrollado configurado para mantener la película de metal de litio en un estado enrollado y liberar la película de metal de litio enrollada para el corte de la pluralidad de electrodos unitarios, y un segundo rodillo de enrollado configurado para enrollar la película de metal de litio después de cortarse para dar la pluralidad de electrodos unitarios.

[0039] La porción de irradiación de láser puede estar configurada además para cortar una película de metal de litio que tiene un grosor de desde 30 hasta 150µm.

[0040] Según un segundo aspecto, la presente invención proporciona un método para fabricar una pluralidad de electrodos unitarios a partir de una película de metal de litio usando el aparato según el primer aspecto anterior, en el que la fabricación comprende suministrar la película de metal de litio sobre la platina de corte; e

[0041] irradiar un láser de la porción de irradiación de láser en una superficie de la película de metal de litio para cortar la película de metal de litio para dar una pluralidad de electrodos unitarios,

[0042] en el que una superficie superior de la platina de corte comprende: la pluralidad de surcos de patrón de electrodo unitario, en el que la pluralidad de surcos de patrón de electrodo unitario están dispuestos a intervalos regulares, y la pluralidad de orificios de adsorción, en el que la pluralidad de orificios de adsorción están formados en una región interna de la pluralidad de surcos de patrón de electrodo unitario.

[0043] [Efectos ventajosos]

[0044] El aparato para fabricar un electrodo de litio según la presente invención puede tener una fuerza de adsorción mejorada sobre metal de litio introduciendo un tipo específico de platina de corte y, por tanto, no sólo puede tener una excelente calidad de corte del electrodo, sino también puede formar un electrodo de litio preciso que minimiza la aparición de rebabas. Además, según la presente invención, puede fabricarse fácilmente un gran número de electrodos de litio para permitir la producción a gran escala.

[0045] [Descripción de los dibujos]

[0046] La figura 1 es una vista en sección transversal que muestra el aparato de fabricación de electrodo de litio según una realización de la presente invención.

[0047] La figura 2 es una fotografía frontal de una platina de corte prevista en el aparato de fabricación de electrodo de litio según una realización de la presente invención.

[0048] La figura 3 es un diagrama esquemático para explicar la forma de los surcos de patrón de electrodo unitario según una realización de la presente invención.

[0049] La figura 4 es una fotografía en sección transversal del ejemplo comparativo 1 según el ejemplo experimental 1 de la presente invención.

[0050] La figura 5 es una fotografía en sección transversal del ejemplo 1 según el ejemplo experimental 1 de la presente invención.

[0051] La figura 6 es una fotografía de observación visual de electrodos de litio preparados mediante el ejemplo 1 de la presente invención y el ejemplo comparativo 2 ((a): ejemplo comparativo 2, (b): ejemplo 1).

[0052] [Mejor modo]

[0053] A continuación en el presente documento, se describirán en detalle realizaciones preferibles de la presente invención con referencia a los dibujos adjuntos. Antes de describir la presente invención, si se determina que la descripción detallada de la función y configuración conocidas relacionadas puede complicar innecesariamente el objeto de la presente invención, se omitirá la descripción de las mismas.

[0054] La siguiente descripción y dibujos ilustran realizaciones específicas para permitir a los expertos en la técnica implementar fácilmente los aparatos y métodos descritos. Otras realizaciones pueden incorporar otras variaciones estructurales y lógicas. Los componentes y funciones individuales pueden seleccionarse de manera general a menos que se requieran explícitamente, y el orden de los procedimientos puede cambiarse. Porciones y características de algunas realizaciones pueden incluirse en, o sustituirse por, otras realizaciones.

[0055] No debe interpretarse que los términos y expresiones usados en la presente memoria descriptiva y las reivindicaciones estén limitados a términos habituales o de diccionario, y deben interpretarse en un sentido y concepto compatibles con la idea técnica de la presente invención, basándose en el principio de que el inventor puede definir de manera apropiada el concepto de un término para describir su invención de la mejor manera posible.

[0056] La terminología usada en el presente documento es únicamente con el propósito de describir realizaciones particulares y no se pretende que sea limitativa de la presente invención. Las formas en singular “un”, “una”, y “el/la” incluyen referentes en plural a menos que el contexto indique claramente lo contrario. Debe entenderse que se pretende que los términos “comprender”, o “tener”, etc., tal como se usan en la presente memoria descriptiva, designen la presencia de características, números, etapas, operaciones, componentes, partes o combinaciones de los mismos mencionados, pero no que excluyan la posibilidad de la presencia o adición de una o más de otras características, números, etapas, operaciones, componentes, partes, o combinaciones de los mismos.

[0057] Por conveniencia de la descripción en la presente invención, cuando se define una dirección, a continuación en el presente documento, la “dirección vertical” significa una dirección perpendicular a la dirección de avance de la película de metal de litio, y la “dirección horizontal” significa una dirección paralela a la dirección de avance de la película de metal de litio.

[0058] Dado que el metal de litio usado como material activo de electrodo negativo tiene una alta densidad de energía (3.860 mAh/g) con bajo potencial de oxidación/reducción (-3,045 V frente a electrodo normal de hidrógeno) y un alto peso atómico (6,94 g/u.a.), la batería de metal de litio puede miniaturizarse y aligerarse su peso, al tiempo que también se garantiza una alta capacidad y alta densidad de energía, y, por tanto, está atrayendo atención como batería de nueva generación.

[0059] En general, una batería secundaria de litio que incluye una batería de metal de litio se fabrica formando un electrodo positivo y un electrodo negativo e interponiendo un separador entre los mismos para producir un conjunto de electrodos, y después montándolo dentro de una carcasa de batería e inyectando un electrolito en el conjunto de electrodos. En este caso, el conjunto de electrodos se fabrica en diversos tamaños dependiendo del tamaño y la forma de la carcasa de batería y la capacidad requerida en el campo usado. Con este propósito, un procedimiento de cortar el electrodo que constituye el conjunto de electrodos a un tamaño predeterminado resulta esencial.

[0060] Sin embargo, dado que el metal de litio no sólo tiene alta reactividad química sino que también tiene alta ductilidad, por ejemplo, el metal de litio reacciona de manera explosiva con agua y reacciona fácilmente con oxígeno en la atmósfera, tal como se describió anteriormente, no sólo son difíciles las condiciones de procedimiento para cortar el electrodo, sino que también es difícil garantizar la calidad estable del electrodo fabricado.

[0061] Para ello, en la técnica anterior, se usa un método tal como cambiar el tipo de láser o la forma del dispositivo de corte, pero existe un límite en cuanto a la aplicación al electrodo de litio que contiene metal de litio.

[0062] Por consiguiente, la presente invención proporciona un aparato y un método para fabricar un electrodo de litio capaces de fabricar un electrodo de litio que tiene una excelente calidad introduciendo un tipo específico de platina de corte (por ejemplo, plataforma de corte) en la fabricación de una pluralidad de electrodos unitarios a partir de metal de litio.

[0063] La figura 1 es una vista que muestra esquemáticamente un aparato de fabricación de electrodo de litio según una realización de la presente invención.

[0064] Haciendo referencia a la figura 1, un aparato 100 para fabricar un electrodo de litio según una realización de la presente invención incluye una platina 10 de corte, una porción 20 de irradiación de láser, y una porción 30 de suministro de película de metal de litio, en el que una pluralidad de orificios 12 de adsorción y una pluralidad de surcos 14 de patrón de electrodo unitario se forman mientras un suministro de película de metal de litio está en una superficie superior de la platina 10 de corte.

[0065] En particular, en la presente invención, la platina 10 de corte comprende una pluralidad de surcos 14 de patrón de electrodo unitario dispuestos a intervalos regulares en la superficie superior y orificios 12 de adsorción formados en la región interna de los surcos 14 de patrón de electrodo unitario. La platina 10 de corte está dispuesta en un lado de la superficie de desplazamiento del material de electrodo, es rectangular en una vista en planta, y tiene un grosor predeterminado. La platina 10 de corte está realizada de un material metálico.

[0066] La figura 2 es una fotografía frontal de una platina de corte prevista en el aparato de fabricación de electrodo de litio según una realización de la presente invención. Haciendo referencia a la figura 2, la platina 10 de corte según la presente invención incluye una pluralidad de surcos 14 de patrón de electrodo unitario que tienen una forma de hendidura correspondiente a la forma del electrodo unitario para cortar una película de metal de litio, que es un material de electrodo, en la forma del electrodo unitario. En particular, en la platina de corte de la presente invención, los surcos de patrón de electrodo unitario están dispuestos a intervalos regulares con el fin de minimizar el daño del material de electrodo debido a la reflexión generada durante el procedimiento de corte mediante un láser que va a describirse a continuación.

[0067] Por consiguiente, una pluralidad de surcos 14 de patrón de electrodo unitario pueden estar dispuestos a distancias de desde 1000 hasta 5000µm, preferiblemente desde 2000 hasta 4000µm con respecto a surcos de patrón de electrodo unitario adyacentes. Cuando la distancia entre los surcos de patrón de electrodo unitario formados en la platina de corte es menor que el intervalo anterior, puede producirse daño en electrodos unitarios adyacentes. Por el contrario, cuando la distancia está fuera del intervalo anterior, puede aumentarse un consumo innecesario del material de electrodo, dando de ese modo como resultado un problema de productividad reducida.

[0068] Además, tal como se muestra en la figura 2, la platina de corte de la presente invención comprende orificios 12 de adsorción formados en la región interna de los surcos de patrón de electrodo unitario. En general, dado que el láser en el momento de realizar el procedimiento de corte usando el láser se irradia en la dirección vertical del objeto de corte, fijar el objeto de corte en la platina de corte resulta eficaz para mejorar la calidad de corte. Por tanto, en la presente invención, los orificios de adsorción sirven para aumentar la eficiencia de corte fijando la película de metal de litio en la platina de corte.

[0069] Además, haciendo referencia a la figura 1, la platina 20 de corte incluye orificios 12 de adsorción que penetran en la dirección vertical de la platina de corte. Adsorbiendo la película de metal de litio dispuesta en la platina 10 de corte a través de los orificios 12 de adsorción, la película de metal de litio, que es un material de electrodo, se fija sobre la platina de corte para minimizar la diferencia de elevación de la película de metal de litio, que es un objeto de corte, durante el avance del procedimiento de corte, cortándola de ese modo con precisión y minimizando por tanto las rebabas generadas en la superficie de corte.

[0070] En este caso, para la adsorción, la platina 10 de corte puede comprender además un tubo 16 de guiado de flujo de aire que se comunica con la pluralidad de orificios 12 de adsorción en la misma y sirve para formar un flujo de aire en la dirección horizontal. Particularmente, en una realización de la presente invención, es preferible ya que la adsorción se realiza de manera indirecta para minimizar el daño de la película de metal de litio que tiene una propiedad blanda, formando el flujo de aire en la dirección horizontal durante la adsorción.

[0071] Adicionalmente, la platina 10 de corte puede comprender además un dispositivo 18 de succión de aire conectado al tubo 16 de guiado de flujo de aire en la platina 10 de corte para inducir el flujo de aire anteriormente mencionado. En este caso, el dispositivo 18 de succión de aire no está particularmente limitado, y puede aplicarse un método habitualmente usado en la técnica. Como ejemplo, puede usarse un dispositivo de vacío.

[0072] Los orificios 12 de adsorción están formados en la región interna de los surcos 14 de patrón de electrodo unitario, en los que el área formada del orificio de adsorción puede ser de desde el 0,1 hasta el 5 %, preferiblemente desde el 0,5 hasta el 1 % con respecto al área de uno de los surcos de patrón de electrodo unitario. Cuando el área formada de los orificios de adsorción es menor que el intervalo anterior, la fuerza de adsorción es insuficiente para fijar el objeto de corte de una manera equilibrada, lo cual puede provocar daños durante la irradiación de láser. Por el contrario, cuando el área formada de los orificios de adsorción supera el intervalo anterior, puede cambiarse la forma del electrodo unitario, degradando de ese modo el rendimiento de batería.

[0073] Además, el número de orificios de adsorción formados en la región interna de los surcos de patrón de electrodo unitario puede ser de desde 6 hasta 24, preferiblemente desde 10 hasta 20 por cada uno de los surcos de patrón de electrodo unitario.

[0074] Además, la sección transversal de los orificios de adsorción puede tener al menos una forma seleccionada del grupo que consiste en formas circular, elíptica, poligonal, lineal, ondulada y en zigzag.

[0075] La posición de los orificios de adsorción formados en la región interna de los surcos de patrón de electrodo unitario junto con el área formada, número y sección transversal de los orificios de adsorción descritos anteriormente pueden describirse tal como se muestra en la figura 3.

[0076] La figura 3 es una vista esquemática para explicar la forma de los surcos 14 de patrón de electrodo unitario según una realización de la presente invención, es decir, la posición de los orificios 12 de adsorción formados en la región interna de los surcos 14 de patrón de electrodo unitario.

[0077] Los orificios 12 de adsorción pueden estar formados a una distancia de separación de desde 1000 hasta 5000µm con respecto a un borde de los surcos 14 de patrón de electrodo unitario, y cada uno de los orificios 12 de adsorción puede estar formado a una distancia de desde 5000 hasta 10000µm unos con respecto a otros.

[0078] Específicamente, los orificios 12 de adsorción pueden estar separados una distancia predeterminada con respecto a un borde que es una superficie circunferencial externa de los surcos 14 de patrón de electrodo unitario. Una disposición separada de este tipo puede estar dispuesta en una o más posiciones de la parte izquierda, derecha, superior, e inferior de los surcos 14 de patrón de electrodo unitario, y la fuerza de sujeción con la película de metal de litio como material de electrodo puede mejorarse mediante esta disposición separada de los orificios 12 de adsorción en la platina de corte.

[0079] Haciendo referencia a la figura 3, la longitud en la dirección de anchura de los surcos 14 de patrón de electrodo unitario se denomina W, y la longitud de la dirección longitudinal se denomina L.

[0080] En este caso, los orificios 12 de adsorción están separados una distancia predeterminada en una dirección de anchura con respecto al extremo izquierdo o derecho de los surcos 14 de patrón de electrodo unitario. Cuando las distancias de separación en la dirección de anchura de los orificios de adsorción son Dw<1>, Dw<2>, Dw<3>, Dw<4>, Dw<5>, y Dw<6>, respectivamente, el valor mínimo de las mismas, es decir, la distancia de separación mínima en la dirección de anchura (Dw<min>) que está más cerca del extremo izquierdo o derecho de los surcos de patrón de electrodo unitario de los orificios de adsorción, puede ser de desde el 5 hasta el 30 %, preferiblemente desde el 10 hasta el 20 % de la longitud en la dirección de anchura (W) de los surcos de patrón de electrodo unitario.

[0081] Igualmente, los orificios 12 de adsorción están separados una distancia predeterminada en la dirección longitudinal con respecto al extremo superior o inferior de los surcos 14 de patrón de electrodo unitario. Cuando las distancias de separación en la dirección longitudinal de los orificios de adsorción son Dl<1>, Dl<2>, Dl<3>, y Dl<4>, el valor mínimo de las mismas, es decir, la distancia de separación mínima en la dirección longitudinal (Dl<min>) que está más cerca del extremo superior o inferior de los surcos de patrón de electrodo unitario de los orificios de adsorción, puede ser de desde el 5 hasta el 30 %, preferiblemente desde el 10 hasta el 20 % de la longitud longitudinal (L) de los surcos de patrón de electrodo unitario.

[0082] La distancia de separación mínima en la dirección de anchura (Dw<min>) o la distancia de separación mínima en la dirección longitudinal (Dl<min>) de los orificios de adsorción definidas anteriormente está preferiblemente en el intervalo anteriormente descrito de modo que puede producirse de manera suficiente la adsorción con una película de metal de litio, que es un material de electrodo, sobre la platina de corte. Cuando la distancia de separación mínima en la dirección de anchura (Dw<min>) o la distancia de separación mínima en la dirección longitudinal (Dl<min>) de los orificios de adsorción es menor que el intervalo anteriormente mencionado, existe un problema ya que no puede mantenerse el estado de equilibrio del objeto de corte debido a interferencia entre orificios de adsorción. Por el contrario, cuando la distancia de separación mínima en la dirección de anchura (Dw<min>) o la distancia de separación mínima en la dirección longitudinal (Dl<min>) supera el intervalo anterior, existe un problema ya que se reduce la fuerza de sujeción sobre el objeto de corte y no se garantiza un estado de equilibrio.

[0083] Además, al menos un orificio 12 de adsorción puede estar formado adicionalmente entre los surcos 14 de patrón de electrodo unitario.

[0084] La porción 20 de irradiación de láser está configurada para emitir un láser, e incluye un dispositivo para irradiar un láser sobre toda la superficie de la película de metal de litio.

[0085] El láser no está particularmente limitado, y puede ser uno habitualmente usado en la técnica. Por ejemplo, el láser puede ser un láser que tiene de una longitud de onda ultravioleta (UV) a una longitud de onda infrarroja (IR). Esto se debe a que el daño al metal de litio puede minimizarse cuando se usa un láser dentro del intervalo de longitud de onda.

[0086] El láser puede seleccionarse preferiblemente de láseres de UV, láseres de disco, láseres de Nd-Yag y láseres de fibra, entre los cuales se prefieren más los láseres de disco y láseres de fibra.

[0087] Puede ser necesario considerar el tamaño de punto, velocidad, potencia, etc., del láser, que pueden variar dependiendo del objeto de corte. Por ejemplo, el tamaño de punto del láser puede ser de desde 0 hasta 100µm, la velocidad puede ser de desde 10 hasta 500 mm/s, y la salida puede ser de desde 10 hasta 200 W.

[0088] La porción 30 de suministro de película de metal de litio tiene una configuración para suministrar una película de metal de litio a la platina 10 de corte, y puede comprender un rodillo de enrollado para liberar para el corte del electrodo unitario en un estado en el que la película de metal de litio estaba enrollada, y un rodillo de enrollado para enrollar una película de metal de litio en un estado en el que se cortó el electrodo unitario.

[0089] La porción 30 de suministro de película de metal de litio puede incluir una película de metal de litio que tiene un grosor de desde 30 hasta 150µm.

[0090] Además, la presente invención puede proporcionar un método para fabricar un electrodo de litio usando el aparato de fabricación de electrodo de litio anteriormente descrito.

[0091] El método para fabricar un electrodo de litio según una realización de la presente invención comprende las etapas de colocar la película de metal de litio sobre la platina de corte, e irradiar un láser en una superficie de la película de metal de litio y cortarla para dar electrodos unitarios, en el que la superficie superior de la platina de corte comprende una pluralidad de surcos de patrón de electrodo unitario dispuestos a intervalos regulares y orificios de adsorción formados en la región interna de los surcos de patrón de electrodo unitario.

[0092] En primer lugar, según una realización de la presente invención, se comprende la etapa de colocar la película de metal de litio sobre la platina de corte.

[0093] La película de metal de litio es un material de electrodo, y puede usarse en forma de una lámina u hoja.

[0094] Dado que el electrodo para la batería secundaria de litio convencional se realiza aplicando el material activo de electrodo sobre un colector de corriente tal como aluminio o cobre, el grosor es de desde 200 hasta 500µm. Sin embargo, dado que el electrodo de litio según la presente invención incluye una película delgada de metal de litio, existe una diferencia de grosor. Específicamente, el grosor de la película de metal de litio puede ser de desde 30 hasta 150µm, preferiblemente desde 45 hasta 100µm. Cuando el grosor de la película de metal de litio es menor que el intervalo anterior, pueden reducirse el rendimiento y la vida útil de la batería. Por el contrario, cuando el grosor de la película de metal de litio supera el intervalo anterior, puede aumentarse el grosor el electrodo de litio y puede resultar desventajoso para su comercialización.

[0095] Posteriormente, se comprende la etapa de irradiar un láser en una superficie de la película de metal de litio y cortarla para dar electrodos unitarios.

[0096] En este momento, las condiciones de irradiación de láser deben considerar la capacidad de absorción del electrodo de litio que va a cortarse y la reflectancia de la platina de corte.

[0097] Además, tal como se describió anteriormente, la platina de corte usada para la irradiación de láser comprende una pluralidad de surcos de patrón de electrodo unitario dispuestos a intervalos regulares en la superficie superior y orificios de adsorción formados en la región interna de los surcos de patrón de electrodo unitario para permitir un corte preciso de la película de metal de litio, siendo de ese modo capaz de producir múltiples electrodos unitarios al mismo tiempo en un procedimiento de corte.

[0098] El electrodo de litio fabricado mediante el aparato de fabricación y el método de fabricación anteriormente descritos no sólo puede tener una excelente calidad de corte sino también minimizar la aparición de rebabas. Además, es posible producir una pluralidad de electrodos del tamaño deseado en un único procedimiento de corte, llevándose de ese modo a cabo en las condiciones de procedimiento óptimas en el procedimiento de producción a gran escala. Además, la batería secundaria de litio que comprende el electrodo de litio según la presente invención tiene un excelente rendimiento y características de vida útil.

[0099] Además, la presente invención proporciona una batería secundaria de litio que comprende el electrodo de litio fabricado a partir del aparato de fabricación y método de fabricación anteriormente descritos.

[0100] La batería secundaria de litio comprende un electrodo positivo, un electrodo negativo, y un electrolito interpuesto entre el electrodo positivo y el electrodo negativo, en la que el electrodo negativo comprende un electrodo de litio según la presente invención.

[0101] El electrodo positivo puede comprender un colector de corriente de electrodo positivo y un material activo de electrodo positivo recubierto sobre uno o ambos lados del colector de corriente de electrodo positivo.

[0102] El colector de corriente de electrodo positivo soporta el material activo de electrodo positivo y no está particularmente limitado siempre que tenga una alta conductividad sin provocar un cambio químico en la batería. Por ejemplo, puede usarse cobre, acero inoxidable, aluminio, níquel, titanio, paladio, carbono sinterizado, cobre o acero inoxidable tratado en superficie con carbono, níquel, plata o similar; aleación de aluminio-cadmio o similar como colector de corriente de electrodo positivo.

[0103] El colector de corriente de electrodo positivo puede potenciar la fuerza de unión con el material activo de electrodo positivo al tener finas irregularidades en su superficie, y puede formarse en diversas formas tales como una película, una hoja, una lámina, una malla, una red, un cuerpo poroso, una espuma, o un material textil no tejido.

[0104] El material activo de electrodo positivo puede comprender un material activo de electrodo positivo y opcionalmente un material eléctricamente conductor, y un aglutinante.

[0105] El material activo de electrodo positivo puede comprender, pero no se limita a, un compuesto en capas tal como óxido de litio-cobalto (LiCoO<2>) y óxido de litio-níquel (LiNiO<2>), o un compuesto sustituido con uno o más metales de transición; óxido de litio-manganeso tal como la fórmula química Li<1+x>Mn<2-x>O<4>(0≤x≤0,33), LiMnO<3>, LiMn<2>O<3>, LiMnO<2>; óxido de litio-cobre (Li<2>CuO<2>); óxido de vanadio tal como LiV<3>O<8>, LiV<3>O<4>, V<2>O<5>, Cu<2>V<2>O<7>; óxido de litio-níquel con sitios de Ni representado por la fórmula química de LiNi<1-x>M<x>O<2>(M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B o Ga; 0,01≤x≤0,3); óxido compuesto de litio-manganeso representado por la fórmula química de LiMn<2-x>M<x>O<2>(M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn o Ta; 0,01≤x≤0,1) o Li<2>Mn<3>MO<8>(M = Fe, Co, Ni, Cu o Zn); óxido complejo de litio-manganeso de estructura de espinela representado por LiNi<x>Mn<2-x>O<4>; LiCoPO<4>; LiFePO<4>; azufre elemental (S<8>); compuestos basados en azufre tales como Li<2>S<n>(n≥1), un compuesto de azufre orgánico, y un polímero de carbono-azufre ((C<2>S<x>)<n>: x=2,5 ~ 50, n≥2), o similares. Cuando el material activo de electrodo positivo es azufre elemental, dado que el material de azufre por sí solo no es eléctricamente conductor, puede usarse en combinación con el material de carbono.

[0106] El material eléctricamente conductor es un material que conecta eléctricamente un electrolito a un material activo de electrodo positivo y sirve como trayecto a través del cual se desplazan los electrones desde el colector de corriente hasta el material activo de electrodo positivo, y no está particularmente limitado siempre que tenga porosidad y conductividad sin provocar cambios químicos en la batería secundaria de litio.

[0107] Por ejemplo, pueden usarse materiales basados en carbono que tienen porosidad como material eléctricamente conductor. Tales materiales basados en carbono pueden comprender negro de carbono, grafito, grafeno, carbono activado, fibra de carbono, y similares. Además, también pueden usarse fibras metálicas tales como malla de metal; polvo metálico tal como cobre, plata, níquel, y aluminio; o materiales orgánicos eléctricamente conductores tales como derivados de polifenileno. Los materiales eléctricamente conductores pueden usarse solos o en combinación. Los productos que están actualmente comercializados como material conductor pueden comprender la serie de negro de acetileno (productos de Chevron Chemical Company o Gulf Oil Company), serie de negro de Ketjen EC (productos de Armak Company), Vulcan XC-72 (un producto de Cabot Company) y Super P (un producto de MMM). Por ejemplo, puede usarse negro de acetileno, negro de carbono, grafito y similares.

[0108] Adicionalmente, el electrodo positivo puede comprender además un aglutinante. El aglutinante potencia la fuerza de adhesión entre los componentes que constituyen el electrodo positivo y entre los mismos y el colector de corriente, y cualquier aglutinante conocido en la técnica puede usarse como aglutinante.

[0109] Por ejemplo, el aglutinante puede ser aglutinantes basados en fluororresina que comprenden poli(fluoruro de vinilideno) (PVdF) o politetrafluoroetileno (PTFE); aglutinantes basados en caucho que comprenden caucho de estireno-butadieno (SBR), caucho de acrilonitrilo-butadieno, y caucho de estireno-isopreno; aglutinantes basados en celulosa que comprenden carboximetilcelulosa (CMC), almidón, hidroxipropilcelulosa, y celulosa regenerada; aglutinantes basados en polialcohol; aglutinantes basados en poliolefina que comprenden polietileno y polipropileno; aglutinantes basados en poliimida; aglutinantes basados en poliéster; y aglutinantes basados en silano, o mezclas o copolímeros de dos o más de los mismos.

[0110] El electrodo positivo tal como se describió anteriormente puede prepararse mediante un método convencional conocido en la técnica. Por ejemplo, el electrodo positivo puede prepararse mezclando y agitando un disolvente, si es necesario, un aglutinante, un material eléctricamente conductor, y un dispersante en un material activo de electrodo positivo para preparar una suspensión, después aplicando (recubriendo) la suspensión a un colector de corriente de un material de metal, comprimiéndolo y secándolo.

[0111] El electrodo negativo es tal como se describió anteriormente.

[0112] El electrolito comprende sales electrolíticas y se usa para provocar una reacción de oxidación o reducción electroquímica entre un electrodo positivo y un electrodo negativo a través de las mismas.

[0113] El electrolito puede ser un electrolito no acuoso o un electrolito sólido que no reacciona con metal de litio, pero es preferiblemente un electrolito no acuoso, y comprende una sal de electrolito y un disolvente orgánico.

[0114] La sal electrolítica que está comprendida en la disolución de electrolito no acuoso puede ser sal de litio. La sal de litio puede usarse sin limitación siempre que se use habitualmente en una disolución de electrolito para una batería secundaria de litio. Por ejemplo, la sal de litio puede ser LiCl, LiBr, LiI, LiClO<4>, LiBF<4>, LiB<10>Cl<10>, LiPF<6>, LiCF<3>SO<3>, LiCF<3>CO<2>, LiAsF<6>, LiSbF<6>, LiAlCl<4>, CH<3>SO<3>Li, (CF<3>SO<2>)<2>NLi, LiN(SO<2>F)<2>, cloroborano de litio, carboxilato alifático inferior de litio, borato de tetrafenil-litio, imida de litio, etc.

[0115] Como disolvente orgánico contenido en la disolución de electrolito no acuoso, pueden usarse sin limitación los convencionalmente usados en una disolución de electrolito para una batería secundaria de litio, y, por ejemplo, pueden usarse éter, éster, amida, carbonato lineal, carbonato cíclico, etc., solos o en combinación de dos o más. Entre los mismos, de manera representativa, pueden estar comprendidos compuestos basados en éter.

[0116] El compuesto basado en éter puede comprender éteres acíclicos y éteres cíclicos.

[0117] Por ejemplo, el éter acíclico puede ser, pero no se limita a, al menos uno seleccionado del grupo que consiste en dimetil éter, dietil éter, dipropil éter, metil etil éter, metil propil éter, etil propil éter, dimetoxietano, dietoxietano, metoxietoxietano, dimetil éter de dietilenglicol, dietil éter de dietilenglicol, metil etil éter de dietilenglicol, dimetil éter de trietilenglicol, dietil éter de trietilenglicol, metil etil éter de trietilenglicol, dimetil éter de tetraetilenglicol, dietil éter de tetraetilenglicol, metil etil éter de tetraetilenglicol, dimetil éter de polietilenglicol, dietil éter de polietilenglicol, metil etil éter de polietilenglicol.

[0118] Por ejemplo, el éter cíclico puede ser, pero no se limita a, al menos uno seleccionado del grupo que consiste en 1,3-dioxolano, 4,5-dimetil-dioxolano, 4,5-dietil-dioxolano, 4-metil-1,3-dioxolano, 4-etil-1,3-dioxolano, tetrahidrofurano, 2-metiltetrahidrofurano, 2,5-dimetiltetrahidrofurano, 2,5-dimetoxitetrahidrofurano, 2-etoxitetrahidrofurano, 2-metil-1,3-dioxolano, 2-vinil-1,3-dioxolano, 2,2-dimetil-1,3-dioxolano, 2-metoxi-1,3-dioxolano, 2-etil-2-metil-1,3-dioxolano, tetrahidropirano, 1,4-dioxano, 1,2-dimetoxibenceno, 1,3-dimetoxibenceno, 1,4-dimetoxibenceno, y dimetil éter de isosorbida.

[0119] Los ejemplos del éster del disolvente orgánico pueden comprender, pero no se limitan a, al menos uno seleccionado del grupo que consiste en acetato de metilo, acetato de etilo, acetato de propilo, propionato de metilo, propionato de etilo, propionato de propilo, γ-butirolactona, γ-valerolactona, γ-caprolactona, σ-valerolactona, y ε-caprolactona, o una mezcla de dos o más de los mismos.

[0120] Los ejemplos específicos del compuesto de carbonato lineal pueden comprender, pero no se limitan a, al menos uno seleccionado del grupo que consiste en carbonato de dimetilo (DMC), carbonato de dietilo (DEC), carbonato de dipropilo, carbonato de etilo y metilo (EMC), carbonato de metilo y propilo, y carbonato de etilo y propilo, o una mezcla de dos o más de los mismos.

[0121] Además, los ejemplos específicos del compuesto de carbonato cíclico pueden comprender al menos uno seleccionado del grupo que consiste en carbonato de etileno (EC), carbonato de propileno (PC), carbonato de 1,2-butileno, carbonato de 2,3-butileno, carbonato de 1,2-pentileno, carbonato de 2,3-pentileno, carbonato de vinileno, carbonato de viniletileno, y haluros de los mismos, o una suspensión de dos o más de los mismos. Los ejemplos de tales haluros comprenden, pero no se limitan a, carbonato de fluoroetileno (FEC) y similares.

[0122] La inyección de la disolución de electrolito no acuoso puede realizarse en una fase apropiada durante el procedimiento de fabricación del dispositivo electroquímico, dependiendo del procedimiento de fabricación y las propiedades físicas requeridas del producto final. Es decir, tal inyección puede llevarse a cabo antes de ensamblar el dispositivo electroquímico o en una fase final de ensamblaje del dispositivo electroquímico.

[0123] Adicionalmente, un separador puede estar interpuesto entre el electrodo positivo y el electrodo negativo tal como se mencionó anteriormente. El separador es un separador físico que tiene una función de separar físicamente ambos electrodos en la batería secundaria de litio de la presente invención, y puede usarse sin limitación particular siempre que se use como separador en la batería secundaria de litio convencional. Particularmente, es preferible un separador con baja resistencia a la migración de iones en el electrolito y excelente capacidad de impregnación para la disolución de electrolito.

[0124] El separador puede estar formado por un sustrato poroso, y el sustrato poroso puede ser cualquier sustrato poroso convencionalmente usado en un dispositivo electroquímico. Por ejemplo, puede usarse como sustrato poroso una membrana porosa basada en poliolefina o un material textil no tejido, pero no se limita particularmente a los mismos. Los ejemplos de la membrana porosa basada en poliolefina pueden comprender una membrana formada por polímero basado en poliolefina, tal como polietileno tal como polietileno de alta densidad, polietileno lineal de baja densidad, polietileno de baja densidad y polietileno de ultraalto peso molecular, polipropileno, polibutileno, y polipenteno, solos o una mezcla de los mismos.

[0125] El material textil no tejido puede comprender, además del material textil no tejido basado en poliolefina, por ejemplo, un material textil no tejido formado por poliéster tal como poli(tereftalato de etileno), poli(tereftalato de butileno), y poli(naftalato de etileno), poliacetal, poliamida, policarbonato, poliimida, polieteretercetona, polietersulfona, poli(óxido de fenileno), y poli(sulfuro de fenileno) solos o una mezcla de los mismos. La estructura del material textil no tejido puede ser un material textil no tejido de filamento continuo o un material textil no tejido ablandado por soplado compuesto por fibras largas.

[0126] El grosor del sustrato poroso no está particularmente limitado, pero puede ser de desde 1 hasta 100µm, preferiblemente desde 5 hasta 50µm.

[0127] El tamaño y la porosidad de los poros presentes en el sustrato poroso tampoco están particularmente limitados, pero pueden ser de desde 0,001µm hasta 50µm y desde el 10 hasta el 95 %, respectivamente.

[0128] En el caso de la batería secundaria de litio según la presente invención, es posible realizar procedimientos de laminación o apilamiento y de plegado del separador y el electrodo, además del procedimiento de enrollado que es un procedimiento general.

[0129] La forma de la batería secundaria de litio no está limitada, y puede presentar diversas formas tales como una forma cilíndrica, una forma laminada, y una forma de botón.

[0130] Además, la presente invención proporciona un módulo de batería que incluye la batería secundaria de litio como celda unitaria.

[0131] El módulo de batería puede usarse como fuente de potencia de dispositivos de tamaño medio o grande que requieren estabilidad a alta temperatura, características de ciclos largos, características de alta capacidad y similares.

[0132] Los ejemplos de los dispositivos de tamaño medio o grande pueden comprender, pero no se limitan a, una herramienta eléctrica que se alimenta con potencia y se mueve por un motor eléctrico; coches eléctricos incluyendo un vehículo eléctrico (VE), un vehículo eléctrico híbrido (VEH), un vehículo eléctrico híbrido enchufable (VEHE), y similares; una motocicleta eléctrica incluyendo una bicicleta eléctrica (E-bike) y un escúter eléctrico (E-scooter); un carrito de golf eléctrico; y un sistema de almacenamiento de potencia.

[0133] [Modo para la invención]

[0134] A continuación en el presente documento, se describirán ejemplos preferidos de la presente invención con el fin de facilitar la comprensión de la presente invención. Sin embargo, resultará evidente para los expertos en la técnica que los siguientes ejemplos son ilustrativos de la presente invención y que pueden realizarse diversos cambios y modificaciones dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

[0135] Ejemplos y ejemplos comparativos

[0136] [Ejemplo 1]

[0137] Se incluyeron 6 patrones de electrodos unitarios, y cada una de la región interna de los patrones de electrodo unitario tenía 12 orificios de adsorción circulares que tenían un diámetro de 100µm, y la separación horizontal y vertical entre los mismos era de 5.000µm y 10.000µm, respectivamente. Se colocó un metal de litio que tenía un grosor de 100µm sobre una platina de corte que tenía la distancia de separación mínima en la dirección de anchura (Dw<min>) y la distancia de separación mínima en la dirección longitudinal (Dl<min>) de los orificios de adsorción del 15 % de las longitudes en la dirección de anchura y longitudinal de los surcos de patrón de electrodo unitario, respectivamente.

[0138] Se fabricó un electrodo de litio irradiando un láser en condiciones de una cantidad de corriente del 95 %, una frecuencia de 20 kHz, y una velocidad de 260 mm/s, mientras se adsorbía el metal de litio preparado, usando un vacío generado haciendo pasar gas de nitrógeno y argón a una velocidad de 1 l/min en la dirección horizontal con respecto a la platina de corte.

[0139] [Ejemplo comparativo 1]

[0140] Se fabricó un electrodo de litio de la misma manera que en el ejemplo 1, excepto porque se usó una platina de corte que contenía un patrón de electrodo unitario sin orificios de adsorción.

[0141] [Ejemplo comparativo 2]

[0142] Se fabricó un electrodo de litio de la misma manera que en el ejemplo 1, excepto porque se cambió la dirección de flujo del gas de nitrógeno y argón a la dirección vertical con respecto a la platina de corte durante la adsorción. Ejemplo experimental 1. Evaluación de la superficie de electrodo de litio

[0143] Se comprobaron las condiciones de superficie de los electrodos preparados en los ejemplos y ejemplos comparativos usando un dispositivo de medición de la rugosidad, un microscopio óptico, y a simple vista. Los resultados obtenidos en este momento se muestran en las figuras 4 a 6.

[0144] Tal como se muestra en la figura 4, se confirmó que el electrodo de litio preparado en el ejemplo comparativo 1 era difícil de cortar para dar la forma deseada, la parte trasera del electrodo de litio se dañó mediante reflexión de la platina de corte, y se formaron rebabas a un nivel considerable en el borde del electrodo. Haciendo referencia a la figura 5 en comparación con el ejemplo comparativo, se confirmó que el electrodo de litio preparado en el ejemplo 1 no sólo tenía la forma deseada sino que además casi no provocó daños y rebabas en la parte trasera.

[0145] Además, se confirmó que, en el caso del electrodo de litio según el ejemplo 1, tal como se muestra en (b) de la figura 6, el estado de superficie es uniforme, mientras que en el caso del ejemplo comparativo 2, se produce un fenómeno de distorsión intensa en el metal de litio fabricado final como resultado de la adsorción en la dirección vertical, tal como se muestra en (a) de la figura 6.

[0146] [Descripción de símbolos]

[0147] 100: aparato para fabricar un electrodo de litio

[0148] 10: platina de corte

[0149] 12: orificio de adsorción

[0150] 14: surco de patrón de electrodo unitario

[0151] 16: tubo de guiado de flujo de aire

[0152] 18: dispositivo de succión de aire

[0153] 20: porción de irradiación de láser

[0154] 30: porción de suministro de película de metal de litio

[0155] 50: película de metal de litio

Claims (12)

1. REIVINDICACIONES

1. Aparato (100) para fabricar un electrodo de litio que comprende:

una película (50) de metal de litio;

una porción (30) de suministro de película de metal de litio configurada para suministrar la película de metal de litio;

una platina (10) de corte que comprende una pluralidad de orificios (12) de adsorción, y una pluralidad de surcos (14) de patrón de electrodo unitario formados en una superficie superior de la platina de corte, y un tubo (16) de guiado de flujo de aire configurado para comunicarse con la pluralidad de orificios de adsorción para formar un flujo de aire en una dirección horizontal; y

una porción (20) de irradiación de láser configurada para cortar la película de metal de litio para dar una pluralidad de electrodos unitarios.

2. Aparato según la reivindicación 1, en el que los orificios de adsorción están formados en un área del 0,1 al 5 % con respecto al área de uno de los surcos de patrón de electrodo unitario.

3. Aparato según la reivindicación 1, en el que el número de orificios de adsorción es de desde 6 hasta 24 para cada surco de patrón de electrodo unitario.

4. Aparato según la reivindicación 1, en el que cada uno de la pluralidad de surcos de patrón de electrodo unitario está formado a un intervalo de 1000 a 5000µm con respecto a surcos de patrón de electrodo unitario adyacentes.

5. Aparato según la reivindicación 4, en el que al menos uno de la pluralidad de orificios de adsorción está formado además en un intervalo entre surcos de patrón de electrodo unitario adyacentes.

6. Aparato según la reivindicación 1, en el que la pluralidad de orificios de adsorción están formados a una distancia de separación de 1000 a 5000µm con respecto a un borde de la pluralidad de surcos de patrón de electrodo unitario, y

en el que cada uno de la pluralidad de orificios de adsorción está formado a intervalos de desde 5000 hasta 10000µm con respecto a orificios de adsorción adyacentes de la pluralidad de orificios de adsorción.

7. Aparato según la reivindicación 1, en el que la pluralidad de orificios de adsorción están separados por una distancia predeterminada en una dirección de anchura desde un extremo izquierdo o un extremo derecho de surcos de patrón de electrodo unitario adyacentes de la pluralidad de surcos de patrón de electrodo unitario, y

en el que una distancia de separación mínima en la dirección de anchura (Dw<min>) entre el más próximo del extremo izquierdo o el extremo derecho de uno respectivo de la pluralidad de surcos de patrón de electrodo unitario y orificios de adsorción respectivos es de desde el 5 hasta el 30 % de una longitud en la dirección de anchura del surco de patrón de electrodo unitario respectivo.

8. Aparato según la reivindicación 1, en el que la pluralidad de orificios de adsorción están separados una distancia predeterminada en una dirección longitudinal desde un extremo superior o un extremo inferior de surcos de patrón de electrodo unitario adyacentes de la pluralidad de surcos de patrón de electrodo unitario, y

en el que la distancia de separación mínima longitudinal (Dl<min>) entre el más próximo del extremo superior o el extremo inferior de uno respectivo de la pluralidad de surcos de patrón de electrodo unitario y orificios de adsorción respectivos es de desde el 5 hasta el 30 % de la longitud longitudinal del surco de patrón de electrodo unitario respectivo.

9. Aparato según la reivindicación 1, en el que la platina de corte comprende además un dispositivo (18) de succión de aire conectado al tubo de guiado de flujo de aire.

10. Aparato según la reivindicación 1, en el que la porción de suministro de película de metal de litio comprende:

un primer rodillo de enrollado configurado para mantener la película de metal de litio en un estado enrollado y liberar la película de metal de litio enrollada para el corte de la pluralidad de electrodos unitarios; y

un segundo rodillo de enrollado configurado para enrollar la película de metal de litio después de cortarse para dar la pluralidad de electrodos unitarios.

11. Aparato según la reivindicación 1, en el que la porción de irradiación de láser está configurada además para cortar la película de metal de litio que tiene un grosor de 30 a 150µm.

12. Método para fabricar un electrodo de litio, que comprende:

fabricar una pluralidad de electrodos unitarios a partir de una película de metal de litio usando el aparato según la reivindicación 1, en el que la fabricación comprende

suministrar la película (50) de metal de litio sobre la platina (10) de corte; e

irradiar un láser de la porción (20) de irradiación de láser en una superficie de la película de metal de litio para cortar la película de metal de litio para dar una pluralidad de electrodos unitarios,

en el que una superficie superior de la platina de corte comprende:

la pluralidad de surcos (14) de patrón de electrodo unitario, en el que la pluralidad de surcos de patrón de electrodo unitario están dispuestos a intervalos regulares, y

la pluralidad de orificios (12) de adsorción, en el que la pluralidad de orificios de adsorción están formados en una región interna de la pluralidad de surcos de patrón de electrodo unitario.