TWI520783B - 具有改良室體結構之狹縫式模頭以及具有該模頭之塗覆設備 - Google Patents

Description

具有改良室體結構之狹縫式模頭以及具有該模頭之塗覆設備

本揭示關於狹縫式模頭以及具有該模頭之塗覆設備，更特別的是，關於在模頭主體提供用於容納塗覆材料之室體結構的狹縫式模頭、及具有該模頭之塗覆設備。

本申請案主張2012年12月7日於韓國提出申請之韓國專利申請案10-2012-0142019號的優先權，該案之揭示係以引用方式併入本文中。

一般而言，二次電池包括電池外殼、電解質及容納在該電池外殼中的電極裝配件。

該電極裝配件具有陰極、間隔件及陽極係依序堆疊的結構。該電極裝配件之陰極及陽極分別包括由鋁箔(Al箔)及銅箔(Cu箔)所製成之電流收集器。該陰極電流收集器及該陽極電流收集器分別經陰極活性材料及陽極活性材料塗覆，及未經活性材料塗覆之區(換言之，未經塗覆區)係連接至電極突片。

為了獲得二次電池之均勻充電/放電特徵，電流收集器應精確地經陰極活性材料層及陽極活性材料塗覆。為此，通常進行狹縫式塗覆程序。

圖1顯示用於進行狹縫式塗覆程序之一般狹縫式模頭。如圖1所示，該狹縫式模頭包括用於引入活性材料塗覆溶液之進料單元10、用於容納由該進料單元10所供應之塗覆材料的室11、與該室11連通以排放該塗覆材料的狹縫12、及具有形成該狹縫12之模頭唇13。

該塗覆溶液經由進料單元10流入該室11，填滿該室11，然後經由該狹縫12排出。

經由該狹縫12排放之塗覆溶液係連續塗覆至基板上。塗覆至該基板之活性材料具有由該狹縫12之寬度決定的塗覆寬度。

狹縫式塗覆設備係揭示於韓國早期公開專利申請案2011-0098578號及韓國早期公開專利申請案2004-0084013號。

韓國早期公開專利申請案2011-0098578揭示一種用於設計用於電極塗覆觸媒漿體之連續且均勻塗覆的狹縫式塗覆模頭內部的方法，其包括選擇用於從觸媒漿體流體之流變性質資訊分析模頭中之流體的流動特徵之流體模型、考慮該觸媒漿體流體之流變特徵而決定該狹縫式塗覆模頭中的室形狀、及決定用於形成均勻厚度之觸媒層的製程條件。此外，韓國早期公開專利申請案2011-0098578揭示具有凸面吊鉤形狀之中央部分的半圓筒形室，於其中藉由 決定該凸面區之寬度而形成均勻厚度的觸媒層。

韓國早期公開專利申請案2004-0084013揭示精確塗覆設備及藉由安裝各種不同形狀之可交換唇來以最佳條件排放塗覆溶液的方法。韓國早期公開專利申請案2004-0084013揭示精確塗覆設備，其包括固定區塊、分別安裝在裝配至該固定區塊之上游模頭區塊及下游模頭區塊的上游模頭及下游模頭、分別以可交換方式固定至該上游模頭及該下游模頭之上游唇及下游唇、及塗覆溶液供應歧管。

當需要改變塗覆寬度時，在一般狹縫式模頭中，決定狹縫之寬度及室之內部空間的填隙片之設計尺寸係經調整以實施各種不同塗覆寬度。圖2a及2b示意顯示插入模頭主體15之填隙片14尺寸係受控制以改變室11之內部空間的寬度，從而調整塗覆寬度的實例。然而，該方法中，若填隙片14的尺寸係調整至改變超過10%之塗覆寬度，該漿體無法排出該室14中之靜滯區(換言之，該室14之兩邊緣部分)，而是停留在該處，且該漿體之累積及漩渦會使塗覆性質及均勻塗覆厚度惡化。

此外，在該一般狹縫式模頭中，每當調整塗覆寬度時，該模頭主體亦必須重新設計及製造，此耗費大量時間及成本。

本揭示係設計用以解決相關技術之問題，因此，本揭 示係關於提供一種經建構以當調整塗覆寬度時防止室中產生靜滯區的狹縫式模頭，及具有該模頭之塗覆設備。

本揭示亦關於提供一種當改變塗覆寬度時可輕易地改變結構的狹縫式模頭，及具有該模頭之塗覆設備。

在本揭示之一方面，提供一種狹縫式模頭，其包括用於引入塗覆材料之進料單元、用於容納經由該進料單元供應之塗覆材料的室、與該室連通以排放該塗覆材料的狹縫、及具有形成該狹縫之模頭唇的模頭主體，其中該室包括室區塊，此室區塊具有用於容納該塗覆材料之內部空間且係經建構以使整個區塊可針對該模頭主體交換，且其中塗覆寬度係由該室區塊之該內部空間的寬度決定。

較佳地，該室區塊包括與該模頭主體分開的區塊主體，且該區塊主體係以可拆卸方式組裝至該模頭主體。

較佳地，提供針對不同塗覆寬度具有不同寬度之內部空間的室區塊，且該等不同室區塊具有相同外部寬度。

該狹縫式模頭可另外包括內部寬度對應於該室區塊內部空間的寬度且固定至該模頭主體之填隙片。

在本揭示另一方面，提供一種塗覆設備，其包括狹縫式模頭，其包括用於引入塗覆材料之進料單元、具有形成有內部空間以容納經由該進料單元供應的塗覆材料之室區塊的室、與該室連通以排放該塗覆材料的狹縫、及形成該狹縫之模頭唇；塗覆溶液供應歧管，其用於將塗覆材料供 應至該狹縫式模頭；及塗覆輥，其配置在該狹縫前方而與該狹縫分開以傳送待塗覆之基板，其中該室區塊之安裝使該整個區塊可針對該狹縫式模頭之模頭主體交換，且其中塗覆寬度係由該室區塊之該內部空間的寬度決定。

根據本揭示，塗覆寬度可藉由自由交換適於所希望塗覆寬度之室而便利地改變。

此外，根據本揭示，可防止該室中產生靜滯區。

10/107‧‧‧進料單元

11/102‧‧‧室

12/104‧‧‧狹縫

13/105‧‧‧模頭唇

14/106‧‧‧填隙片

15/101‧‧‧模頭主體

100‧‧‧狹縫式模頭

103‧‧‧室區塊

w1‧‧‧外部寬度

w2‧‧‧室區塊之內部空間的寬度

200‧‧‧塗覆輥

附圖圖示說明本揭示之較佳具體實例以及前述揭示，用以提供對於本揭示技術精神的進一步暸解。然而，本揭示不應視為局限於該等圖式。圖式中：圖1為示意顯示一般狹縫式模頭之透視圖；圖2為顯示藉由改變該一般狹縫式模頭之尺寸來調整塗覆寬度之實例的平面圖；圖3為顯示根據本揭示之具體實例的狹縫式模頭之橫斷面圖；圖4至6為顯示圖3之狹縫式模頭中所使用的室區塊之實例的平面圖；圖7為顯示圖4至6中所描繪之室區塊的尺寸之關係的平面圖；及圖8為示意顯示根據本揭示之具體實例的塗覆設備之 側視圖。

圖3為顯示根據本揭示之具體實例的狹縫式模頭之橫斷面圖。

參考圖3，根據本揭示之具體實例的狹縫式模頭100包括用於引入塗覆材料之進料單元107、用於容納經由該進料單元107供應之塗覆材料的室102、與該室102連通之狹縫104及形成該狹縫104之模頭唇105。

該進料單元107提供用於將塗覆材料引入模頭主體101之通道，且較佳具有管形。經由該進料單元107供應之塗覆材料可為電極之活性材料漿體。

該室102包括室區塊103，該室區塊103中形成內部空間以用作容納塗覆材料之緩衝區。在該室區塊103中形成的內部空間可具有實質上為半圓筒形之形狀。在該室區塊103中所形成之內部空間的寬度對應於與該室102連通之狹縫104的寬度，該狹縫104之寬度亦對應於塗覆寬度。換言之，在該室區塊103中所形成之內部空間的寬度決定該狹縫式模頭100之塗覆寬度。

即使描繪該室區塊103包括一部分該狹縫104之延伸部分，但本揭示不局限於此，且亦可能該室區塊103可經修改使得只存在其中含有塗覆材料之具有半圓筒形的內部空間。

該室區塊103係經建構以具有與該模頭主體101分開 之區塊主體，且該室區塊103之安裝使整個室區塊103可針對該模頭主體101交換。詳言之，該室區塊103係插入形成於該模頭主體101之容納部分，且利用預定耦合單元(諸如螺栓)可拆卸方式組裝至該容納部分。

如圖4至6所示，安裝至該模頭主體101之室102具有內部空間針對不同塗覆寬度而具有不同寬度的室區塊103。換言之，該室102之內部空間的寬度可對應於所希望之塗覆寬度而具有各種不同修改。

如圖7a至7c所示，即使室區塊103之內部空間的寬度w2經劇烈修改，該室區塊103之外部寬度w1亦不改變。換言之，為了實施具有可交換結構之室102，不同室區塊103具有相同外部寬度w1。

填隙片106係插入且固定至該模頭主體101以支撐該室102，且具有對應於該室區塊103之內部空間的寬度之內部寬度。

圖8為示意顯示根據本揭示之具體實例的塗覆設備之側視圖。

參考圖8，根據本揭示之具體實例之塗覆設備包括狹縫式模頭100，其具有安裝在該模頭主體101之可交換室102、用於將塗覆材料供應至該狹縫式模頭100之塗覆溶液供應歧管(未圖示)、及配置在該狹縫式模頭100前方且與該狹縫式模頭100分開之塗覆輥200。

如上述，該狹縫式模頭100包括用於引入塗覆材料之進料單元107、形成有內部空間以容納經由該進料單元 107供應的塗覆材料之室102、與該室102連通以排放該塗覆材料的狹縫104、及提供小間隙以形成該狹縫104之模頭唇105。

該進料單元107可具有管形且裝配至該模頭主體101，而該用於供應塗覆材料之塗覆溶液供應歧管係耦合至該進料單元107。該塗覆溶液供應歧管可採用任何可用於一般塗覆設備之任何歧管，因此此處不再詳細說明。

該室102包括形成有用於容納塗覆材料之內部空間的室區塊103。該室區塊103係經建構以具有與該模頭主體101分開之區塊主體，且係以可拆卸方式組裝至該模頭主體101。室區塊103可採用針對不同塗覆寬度其內部空間不同的各種不同區塊。

塗覆輥200係配置在該狹縫104前方且與該狹縫104分開以連續傳送待塗覆之基板1。

由塗覆溶液供應歧管所供應之塗覆溶液經由該進料單元107流入該室102，填滿該室102，然後經由該狹縫104朝該塗覆輥200排放。從該狹縫104排放之塗覆溶液係塗覆至由該塗覆輥200連續傳送的該基板1。

若該基板1上之塗覆寬度需要調整，該室區塊103應與該模頭主體101分開且以具有不同內部寬度之其他室區塊103交換以輕易地改變塗覆寬度。

如上述，根據本揭示，該塗覆寬度可藉由根據所希望之塗覆寬度交換室區塊103而便利地改變。此外，由於即使該室102之結構改變時該室102中亦未產生靜滯區，故 可能形成均勻塗覆膜。

工業應用性

若應用本揭示，在不改變狹縫式模頭之設計的情況下，藉由交換室可輕易地調整塗覆寬度。因此，可減少重新設計及交換狹縫式模頭所耗費的時間及成本。

107‧‧‧進料單元

102‧‧‧室

104‧‧‧狹縫

105‧‧‧模頭唇

100‧‧‧狹縫式模頭

103‧‧‧室區塊

101‧‧‧模頭主體

Claims (4)

1. 一種狹縫式模頭，其包括用於引入塗覆材料之進料單元、用於容納經由該進料單元供應之塗覆材料的室、與該室連通以排放該塗覆材料的狹縫、及具有形成該狹縫之模頭唇的模頭主體，其中該室包括室區塊，此室區塊具有用於容納該塗覆材料之內部空間且係經建構以使整體區塊可針對該模頭主體交換，其中塗覆寬度係由該室區塊之該內部空間的寬度決定，其中該室區塊包括與該模頭主體分開的區塊主體，且該區塊主體係以可拆卸方式組裝至該模頭主體，且其中提供針對不同塗覆寬度具有不同寬度之內部空間的室區塊，且該等不同室區塊具有相同外部寬度。
2. 如申請專利範圍第1項之狹縫式模頭，其另外包含內部寬度對應於該室區塊內部空間的寬度且固定至該模頭主體之填隙片。
3. 一種塗覆設備，其包含：狹縫式模頭，其包括用於引入塗覆材料之進料單元、具有形成有內部空間以容納經由該進料單元供應的塗覆材料之室區塊的室、與該室連通以排放該塗覆材料的狹縫、及形成該狹縫之模頭唇；塗覆溶液供應歧管，其用於將塗覆材料供應至該狹縫式模頭；及 塗覆輥，其配置在該狹縫前方而與該狹縫分開以傳送待塗覆之基板，其中該室區塊之安裝使該整個區塊可針對該狹縫式模頭之模頭主體交換，其中塗覆寬度係由該室區塊之該內部空間的寬度決定，其中該室區塊包括與該模頭主體分開的區塊主體，且該區塊主體係以可拆卸方式組裝至該模頭主體，且其中提供針對不同塗覆寬度具有不同寬度之內部空間的室區塊，且該等不同室區塊具有相同外部寬度。
4. 如申請專利範圍第3項之塗覆設備，其另外包含內部寬度對應於該室區塊內部空間的寬度且固定至該模頭主體之填隙片。