FR3166758A1 - Dispositif de revêtement d’un substrat métallique et son procédé - Google Patents

Dispositif de revêtement d’un substrat métallique et son procédé

Info

Publication number
FR3166758A1
FR3166758A1 FR2410266A FR2410266A FR3166758A1 FR 3166758 A1 FR3166758 A1 FR 3166758A1 FR 2410266 A FR2410266 A FR 2410266A FR 2410266 A FR2410266 A FR 2410266A FR 3166758 A1 FR3166758 A1 FR 3166758A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
roller
active material
metallic substrate
rotation
coating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
FR2410266A
Other languages
English (en)
Inventor
Paul LANGELLIER
Léo MERCHAT
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
VERKOR
Original Assignee
VERKOR
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by VERKOR filed Critical VERKOR
Priority to FR2410266A priority Critical patent/FR3166758A1/fr
Priority to PCT/IB2025/059660 priority patent/WO2026069188A1/fr
Publication of FR3166758A1 publication Critical patent/FR3166758A1/fr
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04Processes of manufacture in general
    • H01M4/0402Methods of deposition of the material
    • H01M4/0404Methods of deposition of the material by coating on electrode collectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/139Processes of manufacture
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04Processes of manufacture in general
    • H01M4/0402Methods of deposition of the material
    • H01M4/0409Methods of deposition of the material by a doctor blade method, slip-casting or roller coating
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04Processes of manufacture in general
    • H01M4/043Processes of manufacture in general involving compressing or compaction
    • H01M4/0435Rolling or calendering

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)

Abstract

Dispositif (1) de revêtement d’un substrat (2) métallique pour la fabrication d’électrodes destinées à des cellules de batteries électriques pour véhicules à propulsion électrique comprenant :- un premier rouleau (3) de calandrage rotatif selon un premier sens (5) de rotation, - un deuxième rouleau (4) de calandrage rotatif selon un deuxième sens (6) de rotation opposé au premier sens (5) de rotation, le premier rouleau (3) et le deuxième rouleau (4) étant agencés en regard et à distance l’un de l’autre de sorte à définir un passage pour le substrat (2) métallique,- au moins un premier dispositif (8) d’alimentation d’au moins un matériau (9) actif dépourvu de solvant sur le premier rouleau (3), et- au moins un premier moyen (13) de contrôle d’une épaisseur de matériau (9) actif sur le premier rouleau (3). Figure pour l'abrégé : Figure 1

Description

Dispositif de revêtement d’un substrat métallique et son procédé Domaine technique de l'invention
L’invention concerne le domaine des batteries électriques métal-ion rechargeables pour véhicules électriques.
En particulier l’invention concerne un dispositif de revêtement d’un substrat métallique par au moins au matériau actif dépourvu de solvant.
L’invention concerne aussi un procédé de revêtement d’un substrat métallique pour la fabrication d’électrodes.
Arrière-plan technique
Les cellules de batteries électriques sont formées à partir d‘un assemblage d’électrodes de polarité opposée séparées les unes des autres par un film séparateur poreux. L’empilement d’électrodes est agencé dans un boitier ou un sachet, remplis d’un électrolyte.
Les électrodes sont fabriquées à partir d’un substrat métallique, ledit substrat métallique est ensuite revêtu d’une encre contenant au moins un matériau actif et au moins un solvant.
Les substrats métalliques sont revêtus au moyen d’un dispositif de revêtement. Les substrats métalliques sont ensuite séchés afin d’éliminer le solvant. Le séchage est réalisé dans un four de séchage dans lequel les électrodes sont chauffées et défilent en continu. Le séchage des électrodes est énergivore. L’élimination du solvant a donc un impact financier et environnemental significatif. De plus, les solvants peuvent être cancérigènes, mutagènes et reprotoxiques, ce qui représente un danger pour les opérateurs.
Afin de s’affranchir de l’utilisation de solvants dans les encres, les industriels ont mis au point une technique de revêtement sans solvant connue sous l’expression anglo-saxonne « dry process ». Cette technique de revêtement consiste à déposer du matériau actif et des additifs, dépourvus de solvant sur un substrat métallique. Le substrat et le matériau actif sont passés à travers une calandreuse comprenant deux rouleaux contrarotatifs. Dans ce qui suit, le matériau actif et les additifs sont simplement nommés « matériau(x) actif(s) ».
Cette technique de revêtement sans solvant s’avère être particulièrement difficile à maîtriser. Il a notamment été constaté qu’il est difficile de conserver dans le temps, une épaisseur homogène de matériau actif sur le substrat métallique. De fréquentes irrégularités d’épaisseur de matériau actif sont ainsi constatées. Les techniques actuelles mènent donc à d’importantes mises aux rebuts de substrat métallique et de matériau actif, ce qui grève les performances des unités de production.
L’invention vise à résoudre les problèmes précités.
A cet effet, il est proposé en premier lieu un dispositif de revêtement d’un substrat métallique pour la fabrication d’électrodes destinées à des cellules de batteries électriques pour véhicules à propulsion électrique comprenant :
- un premier rouleau de calandrage rotatif selon un premier sens de rotation,
- un deuxième rouleau de calandrage rotatif selon un deuxième sens de rotation opposé au premier sens de rotation, le premier rouleau et le deuxième rouleau étant agencés en regard et à distance l’un de l’autre de sorte à définir un passage pour le substrat métallique,
- au moins un premier dispositif d’alimentation d’au moins un matériau actif dépourvu de solvant sur le premier rouleau, et
- au moins un premier moyen de contrôle d’une épaisseur de matériau actif sur le premier rouleau,
dispositif de revêtement dans lequel le substrat métallique défile continuellement entre le premier rouleau et le deuxième rouleau de sorte que le matériau actif déposé sur le premier rouleau soit revêtu à un point de transfert sur une première face dudit substrat métallique
Ainsi l’épaisseur de matériau actif sur le substrat métallique est maintenue homogène dans le temps. Les irrégularités d’épaisseur de matériau actif sur le substrat sont quasi inexistantes. Les rebus de production sont significativement réduits.
D’autres caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues seules ou en combinaisons :
- celui-ci comprend :
- au moins un deuxième dispositif d’alimentation d’au moins un matériau actif dépourvu de solvant sur le deuxième rouleau, et
- au moins un deuxième moyen de contrôle de l’épaisseur du matériau actif sur le deuxième rouleau,
dispositif de revêtement dans lequel le substrat métallique défile continuellement entre le premier rouleau et le deuxième rouleau de sorte que le matériau actif déposé sur le deuxième rouleau soit revêtu au point de transfert sur une deuxième face dudit substrat métallique opposée à la première face ;
- celui-ci comprend uniquement deux rouleaux et dans lequel, le premier rouleau a une première vitesse de rotation et le deuxième rouleau a une deuxième vitesse de rotation sensiblement égale à la première vitesse de rotation ;
- le premier moyen de contrôle et le deuxième moyen de contrôle sont des dispositifs racleurs agencés à une distance de raclage prédéterminée respectivement du premier rouleau et du deuxième rouleau, le premier moyen de contrôle et le deuxième moyen de contrôle étant aptes à retirer un excédent de matériau actif déposé respectivement sur le premier rouleau et sur le deuxième rouleau ;
- le premier moyen de contrôle est agencé en amont du point de transfert selon le premier sens de rotation, et le deuxième moyen de contrôle est agencé en amont du point de transfert selon le deuxième sens de rotation ;
- le premier dispositif d’alimentation est agencé en amont du premier moyen de contrôle et en aval du point de transfert selon le premier sens de rotation, et le deuxième dispositif d’alimentation est agencé en amont du deuxième moyen de contrôle et en aval du point de transfert selon le deuxième sens de rotation ;
- celui-ci comprend :
- un premier dispositif de nettoyage agencé en amont du premier dispositif d’alimentation et en aval du point de transfert selon le premier sens de rotation, ledit premier dispositif de nettoyage étant apte à retirer un résidu de matériau actif du premier rouleau,
- un deuxième dispositif de nettoyage agencé en amont du deuxième dispositif d’alimentation et en aval du point de transfert selon le deuxième sens de rotation, ledit deuxième dispositif de nettoyage étant apte à retirer un résidu matériau actif du deuxième rouleau ;
- celui-ci comprend :
- un premier moyen de polarisation apte à polariser le matériau actif à la sortie du premier dispositif d’alimentation,
- un deuxième moyen de polarisation apte à polariser le matériau actif à la sortie du deuxième dispositif d’alimentation,
de sorte que le matériau actif se déplace depuis les premier et deuxième dispositifs d’alimentation vers respectivement les premier et deuxième rouleaux ;
- le premier rouleau et le deuxième rouleau sont thermorégulés.
Il est proposé en deuxième lieu un procédé de revêtement d’un substrat métallique mettant en œuvre un dispositif de revêtement tel que précédemment décrit, ce procédé comprenant :
- une étape de mise en rotation d’un premier rouleau de calandrage, selon un premier sens de rotation,
- une étape de mise en rotation d’un deuxième rouleau de calandrage selon un deuxième sens de rotation opposé au premier sens de rotation,
- une étape d’alimentation d’au moins un matériau actif dépourvu de solvant sur le premier rouleau,
- une étape de contrôle de l’épaisseur du matériau actif déposé sur le premier rouleau,
procédé dans lequel le substrat métallique défile continuellement entre le premier rouleau et le deuxième rouleau,
procédé dans lequel le matériau actif déposé sur le premier rouleau est revêtu sur une première face du substrat métallique.
Ainsi l’épaisseur de matériau actif sur le substrat métallique est maintenue homogène dans le temps. Les irrégularités d’épaisseur de matériau actif sur le substrat sont quasi inexistantes. Les rebus de production sont significativement réduits.
D’autres caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues seules ou en combinaisons :
- le procédé comprend :
- une étape d’alimentation d’au moins un matériau actif dépourvu de solvant sur le deuxième rouleau, et
- une étape de contrôle de l’épaisseur du matériau actif déposé sur le deuxième rouleau,
procédé dans lequel ledit au moins un matériau actif déposé sur le deuxième rouleau est revêtu sur une deuxième face du substrat métallique ;
- la vitesse de rotation du premier rouleau et la vitesse de rotation du deuxième rouleau sont sensiblement égales, procédé dans lequel le matériau actif n’est pas passé entre des rouleaux pour former un film de matériau actif avant le dépôt dudit matériau actif sur le substrat métallique ;
- le procédé comprend une étape de retrait d’un excédent de matériau actif sur le premier rouleau et sur le deuxième rouleau ;
- l’étape de retrait d’un excédent de matériau actif est réalisée avant la dépose de matériau actif sur le substrat métallique ;
- le procédé comprend une opération de nettoyage destinée à retirer un matériau actif résiduel sur le premier rouleau et sur le deuxième rouleau, cette étape de nettoyage étant réalisée après le revêtement du substrat métallique ;
- le procédé comprend une étape de polarisation du matériau actif à la sortie du premier dispositif d’alimentation et du deuxième dispositif d’alimentation, ladite étape de polarisation étant destinée à polariser le matériau actif ;
- le procédé comprend une étape de thermorégulation du premier rouleau et du deuxième rouleau.
Brève description des figures
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront au cours de la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera au dessin annexé dans lequel :
FIG. 1laFIG. 1est une représentation schématique du dispositif de revêtement d’un substrat métallique selon l’invention.
Description détaillée de l'invention
Sur laFIG. 1est représenté un dispositif de revêtement d’un substrat 2 métallique pour la fabrication d’électrodes de cellules de batteries électriques pour véhicules à propulsion électrique.
Le dispositif 1 de revêtement comprend un premier rouleau 3 de calandrage et un deuxième rouleau 4 de calandrage. Les premier et deuxième rouleaux 3,4 sont agencés en regard et à une distance prédéterminée l’un de l’autre de manière à définir un passage pour le substrat 2 métallique.
Le premier rouleau 3 est rotatif selon un premier sens 5 de rotation. Le deuxième rouleau 4 est rotatif selon un deuxième sens 6 de rotation opposé au premier sens 5 de rotation.
En outre, le dispositif 1 de revêtement comprend au moins un premier dispositif 8 d’alimentation de matériau actif. Le matériau actif est dépourvu de solvant.
Le dispositif 1 de revêtement comprend un premier moyen 13 de contrôle d’une épaisseur de matériau 9 actif déposé sur le premier rouleau 3. Le premier moyen 13 de contrôle permet d’obtenir une épaisseur prédéterminée, homogène sur le premier rouleau 3.
Le matériau 9 actif déposé sur le premier rouleau 3 est ensuite déposé sur une première face 10 du substrat 2 métallique. Le dépôt est réalisé à un point 11 de transfert. Le substrat 2 métallique défile continuellement entre les premier et deuxième rouleaux.
Ainsi l’épaisseur de matériau actif sur le substrat métallique est maintenue homogène dans le temps. Les irrégularités d’épaisseur de matériau actif sur le substrat sont quasi inexistantes. Les rebus de production sont significativement réduits.
Avantageusement, le dispositif 1 de revêtement comprend au moins un premier dispositif 8 d’alimentation de matériau actif sur le deuxième rouleau. Le matériau actif est dépourvu de solvant.
Le dispositif 1 de revêtement comprend un deuxième moyen 14 de contrôle d’une épaisseur de matériau 9 actif déposé sur le deuxième rouleau 4. Le deuxième moyen 14 de contrôle permet d’obtenir une épaisseur prédéterminée, homogène sur le deuxième rouleau 4.
Le matériau 9 actif déposé sur le deuxième rouleau 4 est ensuite déposé sur une deuxième face 12 du substrat 2 métallique opposée à la première face 10. Le dépôt est réalisé à un point 11 de transfert. Le substrat 2 métallique défile continuellement entre les premier et deuxième rouleaux.
Ainsi l’épaisseur de matériau actif sur le substrat métallique est maintenue homogène dans le temps. Les irrégularités d’épaisseur de matériau actif sur le substrat sont quasi inexistantes. Les rebus de production sont significativement réduits.
Avantageusement, le premier rouleau 3 a une première vitesse de rotation. Le deuxième rouleau 4 a une deuxième vitesse de rotation sensiblement égale à la première vitesse de rotation. Le dispositif 1 comprend uniquement deux rouleaux 3,4. En d’autres termes, il n’y a pas d’autres rouleaux entre lesquels le matériau actif est d’abord passé pour former un film avant de déposer ledit matériau actif à l’aide d’autres rouleaux sur le substrat métallique.
Contrairement aux dispositifs dans lesquels les vitesses de rotation sont différentes, le revêtement n’est pas réalisé de manière brutale. En effet, lorsque les vitesses de rotation sont différentes, il existe des risques de détériorer le matériau actif. Ces risques sont rendus quasi inexistants avec ce dispositifs 1 de revêtement. En effet, les dispositifs de revêtement de l’état de l’art comprennent plus de deux rouleaux (par exemple trois rouleaux pour chaque face du substrat métallique), par exemple une paire de rouleaux où le matériau actif est d’abord passé pour former un film de matériau actif, ces rouleaux présentent une vitesse de rotation différente. Ces dispositifs de l’état de l’art comprennent en outre d’autres rouleaux pour apposer le matériau actif sur le substrat métallique. Ces dispositifs de l’état de l’art agissent de manière brutale sur le matériau actif, ce dernier étant soumis à des contraintes mécaniques intenses e raison des vitesses de rotations différentes des rouleaux.
Avantageusement, le premier moyen 13 de contrôle de l’épaisseur de matériau 9 actif est un dispositif racleur. Le premier moyen 13 de contrôle est agencé à une distance 15 de raclage prédéterminée du premier rouleau 3 de calandrage.
De manière analogue, le deuxième moyen 14 de contrôle de l’épaisseur de matériau 9 actif est un dispositif racleur. Le deuxième moyen 14 de contrôle est agencé une distance 15 de raclage prédéterminée du deuxième rouleau 4 de calandrage.
Le premier moyen 13 de contrôle et le deuxième moyen 14 de contrôle permettent de retirer les excédents de matériau 9 actif déposé respectivement sur le premier rouleau 3 et sur le deuxième rouleau 4.
Le premier moyen de contrôle et le deuxième moyen de contrôle permettent de contrôler mécaniquement l’épaisseur du matériau actif sur les premier et deuxième rouleaux. En contrôlant l’épaisseur de matériau actif directement au niveau des premier et deuxième rouleaux, les rebus de production sont significativement réduits.
De plus l’usage de dispositifs racleurs comme moyens de contrôle permet de simplifier l’architecture du dispositif de revêtement au profit d’une meilleure robustesse et longévité dans le temps.
Avantageusement, le premier moyen 13 de contrôle de l’épaisseur est agencé en amont du point 11 de transfert selon le premier sens 5 de rotation. Le deuxième moyen 14 de contrôle de l’épaisseur est agencé en amont du point 11 de transfert selon le deuxième sens de rotation.
Le premier moyen de contrôle et le deuxième moyen de contrôle permettent de contrôler ainsi mécaniquement l’épaisseur du matériau actif sur les premier et deuxième rouleaux. En contrôlant l’épaisseur de matériau actif directement au niveau des premier et deuxième rouleaux et avant le point 11 de transfert, les rebus de production sont significativement réduits.
Avantageusement, le dispositif 1 de revêtement comprend un premier dispositif 8 d’alimentation. Le premier dispositif 8 d’alimentation est localisé en amont du premier moyen 13 de contrôle et en aval du point 11 de transfert selon le premier sens 5 de rotation. Le deuxième dispositif 9 d’alimentation est localisé en amont du deuxième moyen 14 de contrôle et en aval du point 11 de transfert selon le deuxième sens 6 de rotation.
Cet agencement permet de réduire significativement les rebus de production.
Avantageusement, le dispositif 1 de revêtement comprend un premier dispositif 17 de nettoyage. Le premier dispositif 17 de nettoyage est agencé en amont du premier dispositif 8 d’alimentation et en aval du point 11 de transfert selon le premier sens 5 de rotation. Le premier dispositif 17 de nettoyage est apte et destiné à retirer un résidu 9 de matériau actif du premier rouleau 3.
Avantageusement, le dispositif 1 de revêtement comprend un deuxième dispositif 18 de nettoyage. Le deuxième dispositif 18 de nettoyage est agencé en amont du deuxième dispositif 9 d’alimentation et en aval du point 11 de transfert selon le deuxième sens 6 de rotation. Le deuxième dispositif 18 de nettoyage est apte et destiné à retirer un résidu 9 de matériau actif du deuxième rouleau 4.
Après le point 11 de transfert, des résidus de matériau actif peuvent former une pellicule sur les premier et deuxième rouleaux 3, 4. Cette pellicule de matériau actif comprimée est susceptible de modifier le calibrage du dispositif 1 de revêtement d’une part et de modifier les performances attendues de l’électrode d’autre part.
Avantageusement, le dispositif 1 de revêtement comprend un premier moyen de polarisation apte à polariser le matériau actif à la sortie du premier dispositif 8 d’alimentation.
Le dispositif 1 de revêtement comprend un deuxième moyen de polarisation apte à polariser le matériau actif à la sortie du deuxième dispositif d’alimentation.
Le matériau actif se déplace alors depuis les premier et deuxième dispositifs 7,8 d’alimentation vers respectivement les premier et deuxième rouleaux 4,5.
Ces moyens de polarisation agissent de sorte à créer une différence de polarité entre le matériau actif à transférer et les premier et deuxième rouleaux, lesquels sont par exemple reliés à la terre. Cette différence de polarité va permettre au matériau actif d‘être attiré par les rouleaux et de s’y fixer jusqu’au point 11 de transfert.
Avantageusement, le premier rouleau 3 et le deuxième rouleau 4 sont thermorégulés.
Cela permet de conserver le matériau actif dans des conditions optimales pour revêtement sur le substrat métallique.
Dans ce qui suit, va être décrit un procédé de revêtement d’un substrat métallique mettant en œuvre le dispositif 1 de revêtement.
Le procédé comprend une étape de mise en rotation du premier rouleau 3 selon le premier 5 sens de rotation.
Le procédé comprend une étape de mise en rotation du deuxième rouleau selon le deuxième sens 6 de rotation.
Le procédé comprend une étape d’alimentation d’au moins un matériau actif dépourvu de solvant sur le premier rouleau 3.
Le procédé comprend une étape de contrôle de l’épaisseur du matériau actif déposé sur le premier rouleau.
Dans ce procédé, le substrat métallique défile continuellement entre le premier rouleau 3 et le deuxième rouleau 4.
Dans ce procédé, le matériau actif déposé sur le premier rouleau est revêtu sur la première face 10 du substrat 2 métallique.
Ainsi l’épaisseur de matériau actif sur le substrat métallique est maintenue homogène dans le temps. Les irrégularités d’épaisseur de matériau actif sur le substrat sont quasi inexistantes. Les rebus de production sont significativement réduits.
Avantageusement, le procédé comprend une étape d’alimentation d’au moins un matériau actif dépourvu de solvant sur le deuxième rouleau 4.
Le procédé comprend une étape de contrôle de l’épaisseur de matériau actif déposé sur le deuxième rouleau 4.
Dans ce procédé, le matériau actif déposé sur le deuxième rouleau est revêtu sur la deuxième face 12 du substrat 2 métallique.
Ainsi l’épaisseur de matériau actif sur le substrat métallique est maintenue homogène dans le temps. Les irrégularités d’épaisseur de matériau actif sur le substrat sont quasi inexistantes. Les rebus de production sont significativement réduits.
Avantageusement la vitesse de rotation du premier rouleau et la vitesse de rotation du deuxième rouleau sont sensiblement égales. Dans le procédé, le matériau actif n’est pas passé entre des rouleaux pour former un film de matériau actif avant le dépôt dudit matériau actif sur le substrat métallique
Contrairement aux dispositifs dans lesquels les vitesses de rotation sont différentes, le revêtement n’est pas réalisé de manière brutale. En effet, lorsque les vitesses de rotation sont différentes, il existe des risques de détériorer le substrat ou le matériau actif. Ces risques sont rendus quasi inexistants avec ce dispositifs 1 de revêtement. En évitant de faire passer le matériau actif entre des rouleaux ayant des vitesses différentes, le matériau actif n’est pas soumis à des contraintes mécaniques intenses susceptibles de le détériorer.
Avantageusement, le procédé comprend une étape de retrait d’un excédent de matériau actif sur le premier rouleau et sur le deuxième rouleau. Cette étape de retrait est réalisée au moyen du premier moyen de contrôle et du deuxième moyen de contrôle.
Le premier moyen de contrôle et le deuxième moyen de contrôle permettent de contrôler mécaniquement l’épaisseur du matériau actif sur les premier et deuxième rouleaux. En contrôlant l’épaisseur de matériau actif directement au niveau des premier et deuxième rouleaux, les rebus de production sont significativement réduits.
De plus l’usage de dispositifs racleurs comme moyens de contrôle permet de simplifier l’architecture du dispositif de revêtement au profit d’une meilleure robustesse et longévité dans le temps.
Avantageusement, dans le procédé l’étape de retrait d’un excédent de matériau actif est réalisée avant la dépose de matériau actif sur le substrat métallique.
En contrôlant l’épaisseur de matériau actif directement au niveau des premier et deuxième rouleaux et avant le point 11 de transfert, les rebus de production sont significativement réduits.
Avantageusement, le procédé comprend une opération de nettoyage destinée à retirer un matériau actif résiduel sur le premier rouleau et sur le deuxième rouleau. L’étape de nettoyage est réalisée après le revêtement du substrat métallique au point 11 de transfert.
Après le point 11 de transfert, des résidus de matériau actif peuvent former une pellicule sur les premier et deuxième rouleaux 3, 4. Cette pellicule de matériau actif comprimée est susceptible de modifier le calibrage du dispositif 1 de revêtement d’une part et de modifier les performances attendues de l’électrode d’autre part.
Avantageusement, le procédé comprend une étape de polarisation du matériau actif à la sortie du premier dispositif d’alimentation et du deuxième dispositif d’alimentation. Au cours de cette étape de polarisation, le matériau actif est polarisé positivement.
Ces moyens de polarisation agissent de sorte à créer une différence de polarité entre le matériau actif à transférer et les premier et deuxième rouleaux, lesquels sont par exemple reliés à la terre. Cette différence de polarité va permettre au matériau actif d‘être attiré par les rouleaux et de s’y fixer jusqu’au point 11 de transfert.
Avantageusement, le procédé comprend une étape de thermorégulation du premier rouleau et du deuxième rouleau. Au cours de cette étape le premier rouleau et le deuxième rouleau sont maintenus à une température de consigne.
Cela permet de conserver le matériau actif dans des conditions optimales pour revêtement sur le substrat métallique.

Claims (17)

  1. Dispositif (1) de revêtement d’un substrat (2) métallique pour la fabrication d’électrodes destinées à des cellules de batteries électriques pour véhicules à propulsion électrique comprenant :
    - un premier rouleau (3) de calandrage rotatif selon un premier sens (5) de rotation,
    - un deuxième rouleau (4) de calandrage rotatif selon un deuxième sens (6) de rotation opposé au premier sens (5) de rotation, le premier rouleau (3) et le deuxième rouleau (4) étant agencés en regard et à distance l’un de l’autre de sorte à définir un passage pour le substrat (2) métallique,
    - au moins un premier dispositif (8) d’alimentation d’au moins un matériau (9) actif dépourvu de solvant sur le premier rouleau (3), et
    - au moins un premier moyen (13) de contrôle d’une épaisseur de matériau (9) actif sur le premier rouleau (3),
    dispositif (1) de revêtement dans lequel le substrat (2) métallique défile continuellement entre le premier rouleau (3) et le deuxième rouleau (4) de sorte que le matériau (9) actif déposé sur le premier rouleau (3) soit revêtu à un point (11) de transfert sur une première face (10) dudit substrat (2) métallique.
  2. Dispositif (1) de revêtement selon la revendication 1 dans lequel celui-ci comprend :
    - au moins un deuxième dispositif (9) d’alimentation d’au moins un matériau (9) actif dépourvu de solvant sur le deuxième rouleau (4), et
    - au moins un deuxième moyen (14) de contrôle de l’épaisseur du matériau (9) actif sur le deuxième rouleau (4),
    dispositif (1) de revêtement dans lequel le substrat (2) métallique défile continuellement entre le premier rouleau (3) et le deuxième rouleau (4) de sorte que le matériau (9) actif déposé sur le deuxième rouleau (4) soit revêtu au point (11) de transfert sur une deuxième face (12) dudit substrat (2) métallique opposée à la première face (10).
  3. Dispositif (1) de revêtement selon l’une des quelconques revendications précédentes dans lequel, celui-ci comprend uniquement deux rouleaux (3,4) et dans lequel, le premier rouleau (3) a une première vitesse de rotation et le deuxième rouleau (4) a une deuxième vitesse de rotation sensiblement égale à la première vitesse de rotation.
  4. Dispositif (1) de revêtement selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel, le premier moyen (13) de contrôle et le deuxième moyen (14) de contrôle sont des dispositifs racleurs agencés à une distance (15) de raclage prédéterminée respectivement du premier rouleau (3) et du deuxième rouleau (4), le premier moyen (13) de contrôle et le deuxième moyen (14) de contrôle étant aptes à retirer un excédent (16) de matériau actif déposé respectivement sur le premier rouleau (3) et sur le deuxième rouleau (4).
  5. Dispositif (1) de revêtement selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel, le premier moyen (13) de contrôle est agencé en amont du point (11) de transfert selon le premier sens (5) de rotation, et le deuxième moyen (14) de contrôle est agencé en amont du point (11) de transfert selon le deuxième sens (6) de rotation.
  6. Dispositif (1) de revêtement selon l’une quelconque des revendications 2 à 5 dans lequel, le premier dispositif (8) d’alimentation est agencé en amont du premier moyen (13) de contrôle et en aval du point (11) de transfert selon le premier sens (5) de rotation, et le deuxième dispositif (9) d’alimentation est agencé en amont du deuxième moyen (14) de contrôle et en aval du point (11) de transfert selon le deuxième sens (6) de rotation.
  7. Dispositif (1) de revêtement selon l’une des quelconques revendications précédentes dans lequel, celui-ci comprend :
    - un premier dispositif (17) de nettoyage agencé en amont du premier dispositif (8) d’alimentation et en aval du point (11) de transfert selon le premier sens (5) de rotation, ledit premier dispositif (17) de nettoyage étant apte à retirer un résidu (9) de matériau actif du premier rouleau (3),
    - un deuxième dispositif (18) de nettoyage agencé en amont du deuxième dispositif (9) d’alimentation et en aval du point (11) de transfert selon le deuxième sens (6) de rotation, ledit deuxième dispositif (18) de nettoyage étant apte à retirer un résidu (9) matériau actif du deuxième rouleau (4).
  8. Dispositif selon l’une des quelconques revendications précédentes dans lequel, celui-ci comprend :
    - un premier moyen de polarisation apte à polariser le matériau (9) actif à la sortie du premier dispositif (8) d’alimentation,
    - un deuxième moyen de polarisation apte à polariser le matériau (9) actif à la sortie du deuxième dispositif (8) d’alimentation,
    de sorte que le matériau (9) actif se déplace depuis les premier et deuxième dispositifs d’alimentation (7,8) vers respectivement les premier et deuxième rouleaux (4,5).
  9. Dispositif selon l’une des quelconques revendications précédentes dans lequel le premier rouleau (3) et le deuxième rouleau (4) sont thermorégulés.
  10. Procédé de revêtement d’un substrat (2) métallique mettant en œuvre un dispositif de revêtement selon la revendication 1, ce procédé comprenant :
    - une étape de mise en rotation d’un premier rouleau (3) de calandrage, selon un premier sens (5) de rotation,
    - une étape de mise en rotation d’un deuxième rouleau (4) de calandrage selon un deuxième sens (6) de rotation opposé au premier sens (5) de rotation,
    - une étape d’alimentation d’au moins un matériau (9) actif dépourvu de solvant sur le premier rouleau (3),
    - une étape de contrôle de l’épaisseur du matériau (9) actif déposé sur le premier rouleau (3),
    procédé dans lequel le substrat (2) métallique défile continuellement entre le premier rouleau (3) et le deuxième rouleau (4),
    procédé dans lequel le matériau (9) actif déposé sur le premier rouleau (3) est revêtu sur une première face (10) du substrat (2) métallique.
  11. Procédé selon la revendication 10 mettant en œuvre un dispositif (1) de revêtement selon la revendication 2, ce procédé comprenant :
    - une étape d’alimentation d’au moins un matériau (9) actif dépourvu de solvant sur le deuxième rouleau (4), et
    - une étape de contrôle de l’épaisseur du matériau (9) actif déposé sur le deuxième rouleau (4),
    procédé dans lequel ledit au moins un matériau (9) actif déposé sur le deuxième rouleau (4) est revêtu sur une deuxième face (12) du substrat (2) métallique.
  12. Procédé selon l’une quelconque des revendications 10 ou 11 mettant en œuvre un dispositif selon la revendication 3, dans lequel la vitesse de rotation du premier rouleau et la vitesse de rotation du deuxième rouleau sont sensiblement égales, procédé dans lequel le matériau actif n’est pas passé entre des rouleaux pour former un film de matériau actif avant le dépôt dudit matériau actif sur le substrat métallique.
  13. Procédé selon l’une des quelconques revendications 10 à 12 mettant en œuvre un dispositif selon la revendication 4, le procédé comprenant une étape de retrait d’un excédent de matériau actif sur le premier rouleau et sur le deuxième rouleau.
  14. Procédé selon l’une des quelconques revendications 11 à 13 mettant en œuvre un dispositif selon la revendication 5 ou 6, dans lequel l’étape de retrait d’un excédent de matériau actif est réalisée avant la dépose de matériau actif sur le substrat métallique.
  15. Procédé selon l’une des quelconques revendications 10 à 14 mettant en œuvre un dispositif selon la revendication 7 dans lequel celui-ci comprend une opération de nettoyage destinée à retirer un matériau actif résiduel sur le premier rouleau et sur le deuxième rouleau, cette étape de nettoyage étant réalisée après le revêtement du substrat métallique.
  16. Procédé selon l’une des quelconques revendications 10 à 15 mettant en œuvre un dispositif selon la revendication 8 dans lequel, celui-ci comprend une étape de polarisation du matériau actif à la sortie du premier dispositif d’alimentation et du deuxième dispositif d’alimentation, ladite étape de polarisation étant destinée à polariser le matériau actif.
  17. Procédé selon l’une des quelconques revendications 10 à 16 mettant en œuvre un dispositif selon la revendication 9, celui-ci comprend une étape de thermorégulation du premier rouleau et du deuxième rouleau.
FR2410266A 2024-09-25 2024-09-25 Dispositif de revêtement d’un substrat métallique et son procédé Pending FR3166758A1 (fr)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2410266A FR3166758A1 (fr) 2024-09-25 2024-09-25 Dispositif de revêtement d’un substrat métallique et son procédé
PCT/IB2025/059660 WO2026069188A1 (fr) 2024-09-25 2025-09-25 Dispositif de revêtement d'un substrat métallique et son procédé

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2410266A FR3166758A1 (fr) 2024-09-25 2024-09-25 Dispositif de revêtement d’un substrat métallique et son procédé
FR2410266 2024-09-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR3166758A1 true FR3166758A1 (fr) 2026-03-27

Family

ID=93939613

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR2410266A Pending FR3166758A1 (fr) 2024-09-25 2024-09-25 Dispositif de revêtement d’un substrat métallique et son procédé

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR3166758A1 (fr)
WO (1) WO2026069188A1 (fr)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160043382A1 (en) * 2013-03-29 2016-02-11 Zeon Corporation Powder coating apparatus and method for manufacturing electrode for lithium ion battery using the same
US11508951B2 (en) * 2018-11-13 2022-11-22 Alliance For Sustainable Energy, Llc Solid-state energy storage devices and methods of making the same
DE102023200011A1 (de) * 2023-01-03 2024-07-04 Volkswagen Aktiengesellschaft Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer Elektrode
DE102023100613A1 (de) * 2023-01-12 2024-07-18 Koenig & Bauer Ag Auftragwerk mit einer Pulverzufuhrvorrichtung zur Zufuhr eines pulverförmigen Material und Beschichtungsvorrichtung

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160043382A1 (en) * 2013-03-29 2016-02-11 Zeon Corporation Powder coating apparatus and method for manufacturing electrode for lithium ion battery using the same
US11508951B2 (en) * 2018-11-13 2022-11-22 Alliance For Sustainable Energy, Llc Solid-state energy storage devices and methods of making the same
DE102023200011A1 (de) * 2023-01-03 2024-07-04 Volkswagen Aktiengesellschaft Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer Elektrode
DE102023100613A1 (de) * 2023-01-12 2024-07-18 Koenig & Bauer Ag Auftragwerk mit einer Pulverzufuhrvorrichtung zur Zufuhr eines pulverförmigen Material und Beschichtungsvorrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
WO2026069188A1 (fr) 2026-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3144272B1 (fr) Procede d'orientation d'objets allongés disposes en surface d'un substrat
FR2880198A1 (fr) Electrode nanostructuree pour microbatterie
FR2943181A1 (fr) Microbatterie au lithium et son procede de fabrication
EP2270900B1 (fr) Microbatterie lithium-ion non équilibrée
EP0206903B1 (fr) Procédé de fabrication de condensateurs électrolytiques et condensateur obtenu par un tel procédé
FR2950741A1 (fr) Procede de formation d'une batterie lithium-ion verticale en couches minces
FR2960346A1 (fr) Procede de fabrication d'une batterie en couche mince et batterie ainsi realisee
LU82855A1 (fr) Procede,machine et installation pour recuperer les matieres constitutives des batteries d'accumulateurs usees,notamment le plomb
EP3948940B1 (fr) Procédé de transfert de paves d'un substrat donneur sur un substrat receveur
FR3084529A1 (fr) Procede de fabrication d'un collecteur de courant et dispositifs associes
FR3166758A1 (fr) Dispositif de revêtement d’un substrat métallique et son procédé
EP3055249B1 (fr) Substrat microstructure
FR3059940A1 (fr) Procede de formation d'un empilement et empilement
EP3913433B1 (fr) Procédé de fabrication de moules pour lithographie par nano-impression et procédé de fabrication d'un calculateur à réseaux de neurones récurrents
EP3168902B1 (fr) Procédé de fabrication d'un dispositif électrochimique, tel qu un système électrochrome ou un système de stockage d' énergie, par exemple une microbatterie, une batterie ou une supercapacité
EP2747126B1 (fr) Procédé de recyclage d'un support de substrat
EP3734712B1 (fr) Dispositif de stockage et procédé de fabrication
EP0279803B1 (fr) Installation pour la fabrication en continu d'une feuille métallique extra-mince par dépôt électrolytique
EP3367478B1 (fr) Procédé de fabrication d'une électrode de batterie à revêtement d'encre discontinu
EP2752868B1 (fr) Procédé de réalisation de motifs dans une couche mince anti-réfléchissante
FR3071646A1 (fr) Procede de fabrication d'un calculateur a reseaux de neurones recurrents
EP3503143B1 (fr) Réalisation d'un collecteur de dispositif microélectronique
FR3167480A1 (fr) Procédé de fabrication par voie sèche d’électrodes et ensemble associé
EP4704162A1 (fr) Dispositif de stockage et procédé de fabrication
WO2025103687A1 (fr) Procede d'amincissement de la couche superficielle d'un substrat soi

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20260327