多狭缝模具涂布机制造技术

一种多狭缝模具涂布机改善了由包括薄模具块的结构特征导致的狭缝间隙的宽度方向上的偏差。包括下狭缝和上狭缝的多狭缝模具涂布机包括：下模具块；中间模具块，布置在下模具块上，以在两者之间形成下狭缝；以及上模具块，布置在中间模具块上，以在两者之间形成上狭缝，其中，中间模具块包括歧管，歧管是从中间模具块的面对上模具块的第一表面朝向中间模具块的与第一表面的相对表面的第二表面提供的空间，容纳涂布溶液，并且与上狭缝连通性地连接，其中，从歧管的底表面上的任何点到第二表面上的任何点的距离之中的最短距离等于或大于10mm。10mm。10mm。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多狭缝模具涂布机


[0001]本公开涉及一种能够通过润湿同时形成两层或更多层的多狭缝模具(multi
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slot die)涂布机。具体而言，本公开涉及一种多狭缝模具涂布机，改善了由包括薄模具块(die block)的结构特征导致的狭缝间隙的宽度方向上的偏差。本申请要求分别于2020年8月3日和2021年7月22日在韩国提交的韩国专利申请10
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2020
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0097074和10
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2021
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0096698的优先权，通过引用将所述韩国专利申请的全部公开内容结合在此。

技术介绍

[0002]随着技术的发展和对移动设备的需求的增加，对作为能源的二次电池的需求迅速增加，并且这种二次电池基本上包括作为发电元件的电极组件。电极组件具有其中正极、隔膜和负极至少堆叠一次的形式，并且通过分别在由铝箔和铜箔制成的集流体上涂布和干燥正极活性材料浆料和负极活性材料浆料来制备正极和负极。为了均衡二次电池的充电/放电特征，正极活性材料浆料和负极活性材料浆料应均匀地涂布在集流体上，并且通常使用狭缝模具涂布机。
[0003]图1示出了使用传统狭缝模具涂布机的涂布方法的示例。
[0004]参考图1，在使用狭缝模具涂布机的电极制造方法中，将从狭缝模具涂布机30排出的电极活性材料浆料涂覆在由涂布辊10传送的集流体20上。从狭缝模具涂布机30排出的电极活性材料浆料被广泛涂覆于集流体20的一个表面以形成电极活性材料层。狭缝模具涂布机30包括两个模具块31和32，并在两个模具块31和32之间形成单个狭缝35，并且可以通过经由与单个狭缝35连通性地连接的排出口37排出一种类型的电极活性材料浆料来形成一层的电极活性材料层。
[0005]为了制造高能量密度的二次电池，约130μm的电极活性材料层的厚度逐渐增加到300μm。当使用传统的狭缝模具涂布机30形成该厚的电极活性材料层时，由于粘合剂和导电材料在活性材料浆料中的迁移在干燥过程中加深，最终电极被制造得不均匀。为了解决这个问题，当进行两次涂布时，诸如薄薄地涂覆并干燥电极活性材料层，然后涂覆并干燥电极活性材料层，缺点是需要很长时间。为了同时提高电极性能和生产率，需要能够同时涂覆两种类型的电极活性材料浆料的双狭缝模具涂布机。
[0006]图2是传统双狭缝模具涂布机沿集流体的行进方向(机器方向(MD))的横截面图。
[0007]参考图2，通过组装三个模具块41、42和43来构造双狭缝模具涂布机40。提供两个狭缝45和46，因为所述狭缝形成在彼此相邻的模具块41、42和43之间。通过经由分别与狭缝45和46连通性地连接的排出口47和48同时排出两种类型的电极活性材料浆料，可通过在由先前涂覆的电极活性材料浆料所形成的电极活性材料层上连续涂覆额外的电极活性材料浆料，同时形成两层的电极活性材料层。
[0008]由于使用双狭缝模具涂布机40的过程应使用从不同排出口47和48同时排出的电极活性材料浆料，因此很难将每个电极活性材料层形成至期望厚度。
[0009]一般来说，由于每个电极活性材料层的厚度受到经由排出口47和48排出的每种电
极活性材料浆料的排出量的影响，并且每种电极活性材料浆料的排出量很大程度上受到每个排出口47和48的尺寸(狭缝间隙)的影响，为了产生期望厚度，需要重复拆解和重新组装每个模具块的任务，同时实验性地多次执行涂布过程，以调整狭缝间隙和再次检查排出量。然而，该狭缝间隙不仅是一个即使根据用于模具块41、42和43之间的组装的螺栓的紧固强度也被足够敏感地调整而发生显著变化的变量，而且即使通过用以排出电极活性材料浆料的力也可以被改变。特别是，为了在垂直于MD的双狭缝模具涂布机40的宽度方向上或者在集流体的宽度方向(横向方向(TD))上稳定地执行均匀涂覆，需要在宽度方向上具有均匀的尺寸精度。由于双狭缝模具涂布机40的宽度也增加，以便使用长宽度的集流体来提高生产率，因此更难在宽度方向上均匀地控制狭缝间隙。
[0010]由于狭缝模具涂布机在模具块的耦合表面上构建狭缝，因此像双狭缝模具涂布机40这样，基本上需要三个模具块41、42和43以包括两个狭缝45和46。为了构造具有与包括一个狭缝的传统狭缝模具涂布机30类似的占地面积和体积的设备，每个模具块41、42和43的厚度必须薄，并且由于这个原因，不可避免地存在结构上容易变形和扭转的问题。当发生变形或扭转时，经过精心调整的狭缝间隙会扭曲，这是一个严重的问题，会导致电极工艺中的缺陷。此外，在其中通过包括两个或更多个狭缝而进一步增加模具块数量的多狭缝模具涂布机中，该问题将变得更加严重。
[0011]为了解决这个问题，当模具块41、42和43中的每一个的尺寸被稍微地增加(角度变化)时，排出方向发生改变，这导致涂布工艺能力劣化。并且，即使通过增加三个模具块41、42和43之中的位于外部的模具块41和43中的每一模具块的厚度来改善变形和扭转，对于结构上最弱和位于中间的模具块42的变形的补足仍然是一个困难的问题。

技术实现思路

[0012]技术问题
[0013]本公开旨在解决相关技术的问题，因此本公开旨在提供一种多狭缝模具涂布机，所述多狭缝模具涂布机能够改善基本上包括三个或更多个模具块的多狭缝模具涂布机在结构上容易变形和扭转的问题。
[0014]具体而言，本公开还旨在提供一种多狭缝模具涂布机，所述多狭缝模具涂布机改善了由包括薄模具块的结构特征引起的狭缝间隙的宽度方向上的偏差。
[0015]然而，本公开要解决的问题不限于上述问题，本领域技术人员将从下面描述的本专利技术的描述中清楚地理解未提及的其他问题。
[0016]技术方案
[0017]在本公开的一个方面中，提供了一种多狭缝模具涂布机，包括下狭缝和上狭缝，包括下模具块、布置在下模具块上以在之间形成下狭缝的中间模具块和布置在中间模具块上以在两者之间形成上狭缝的上模具块，其中，中间模具块包括歧管，所述歧管是从面对上模具块的第一表面朝向作为第一表面相对的第二表面提供的空间，容纳涂布溶液，并且与上狭缝连通性地连接，从歧管的底表面上的任何点到第二表面上的任何点的距离之中的最短距离等于或大于10mm。
[0018]由下狭缝和上狭缝形成的角度可以是20度至70度。
[0019]下模具块、中间模具块和上模具块可分别包括形成其前端部分的下模具唇、中间
模具唇和上模具唇，在下模具唇和中间模具唇之间形成与下狭缝连通性地连接的下排出口，并且在中间模具唇和上模具唇之间形成与上狭缝连通性地连接的上排出口，所述多狭缝模具涂布机可以经由下狭缝和上狭缝中的至少一个在连续行进的基板的表面上挤出和涂覆电极活性材料浆料，并且可以确定由第一表面和第二表面形成的角度，以使得由下排出口和上排出口形成的角度在从上排出口排出的电极活性材料浆料和从下排出口排出的电极活性材料浆料在被同时排出后不立即形成漩涡的范围内。
[0020]可以确定最短距离，以使得通过针对多狭缝模具涂布机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种包括下狭缝和上狭缝的多狭缝模具涂布机，所述多狭缝模具涂布机包括：下模具块；中间模具块，布置在所述下模具块上，以在所述中间模具块与所述下模具块之间形成下狭缝；以及上模具块，布置在所述中间模具块上，以在所述上模具块与所述中间模具块之间形成上狭缝，其中，所述中间模具块包括歧管，所述歧管是从面对所述上模具块的第一表面朝向是所述第一表面的相对表面的第二表面提供的空间，容纳涂布溶液，并且与所述上狭缝连通性地连接，以及其中，从所述歧管的底表面上的任何点到所述第二表面上的任何点的距离之中的最短距离等于或大于10mm。2.根据权利要求1所述的多狭缝模具涂布机，其中由所述下狭缝和所述上狭缝形成的角度为20度至70度。3.根据权利要求1所述的多狭缝模具涂布机，其中所述下模具块、所述中间模具块和所述上模具块分别包括形成所述下模具块、所述中间模具块和所述上模具块的前端部分的下模具唇、中间模具唇和上模具唇，在所述下模具唇和所述中间模具唇之间形成与所述下狭缝连通性地连接的下排出口，在所述中间模具唇和所述上模具唇之间形成与上狭缝连通性地连接的上排出口，所述多狭缝模具涂布机被配置为经由所述下狭缝和所述上狭缝中的至少一个在连续行进的基板的表面上挤出和涂覆电极活性材料浆料，以及确定由所述第一表面和所述第二表面形成的角度，以使得由所述下排出口和所述上排出口形成的角度在从所述上排出口排出的电极活性材料浆料和从所述下排出口排出的电极活性材料浆料在被同时排出后不立即形成漩涡的范围内。4.根据权利要求1所述的多狭缝模具涂布机，其中确定最短距离，以使得通过针对所述多狭缝模具涂布机的宽度方向上的每个位置测量所述下狭缝的狭缝间隙和所述上狭缝的狭缝间隙获得的每个狭缝间隙的偏差在10μm内。5.根据权利要求1所述的多狭缝模具涂布机，其中所述多狭缝模具涂布机被配置为经由所述下狭缝和所述上狭缝中的至少一个在连续行进的基板的表面上挤出和涂覆电极活性材料浆料，所述电极活性材料浆料的排出方向几乎水平布置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李泽秀，姜旻圭，金坤，全信煜，曺永俊，赵珍浩，崔相勳，
申请(专利权)人：株式会社LG新能源，
类型：发明
国别省市：