用于涂敷功能层的设备和方法技术

本发明专利技术公开了一种用于在具有活性材料层的集流体上涂敷功能层的设备和方法，所述设备包括：第一辊和第二辊，第一辊和第二辊用于使集流体前进；凹印辊，凹印辊被构造为将功能层涂敷在活性材料层上；厚度测量器，厚度测量器被构造为测量活性材料层的厚度以及活性材料层和功能层的总厚度中的至少一个厚度；控制器，控制器与厚度测量器通信并被构造为控制凹印辊的旋转速度。

Apparatus and method for coating functional layers

The invention discloses a device and a method for coating a functional layer in a fluid with a layer of an active material, the apparatus includes a first roller and a second roller, the first and second rollers for the collector in advance; gravure roller, gravure roller is configured to function layer coated on the active material layer. The thickness measuring device; at least one thickness, total thickness measurement instrument is constructed to measure the thickness of the active material layer and the active material layer and function layer of; controller, controller and communication thickness measuring device and is configured to control the rotational speed of the gravure roller.

【技术实现步骤摘要】

实施例涉及一种。
技术介绍
二次电池可包括通过将不同种类的功能层涂敷在集流体上的活性材料层上来形 成的电极板，以增强热稳定性。用于形成功能层的材料在被供应到涂敷设备时可保持浆料 状态。例如，为了将功能材料形成为薄膜，涂敷设备可通过应用微凹印涂敷法(通过使 凹印辊直接接触集流体来涂敷)对在集流体上形成为图案的活性材料层执行功能层的图 案涂敷。因此，电极板可包括具有集流体、活性材料层和功能层的多层结构。功能层在湿的 状态下的涂敷厚度可为大约10 μ m至大约15 μ m。在可充电电池中，最好将功能层材料以精 确的尺寸涂敷在活性材料层上，从而形成厚度均勻的功能层。
技术介绍
部分公开的上述信息仅仅是为了加深对所描述的技术的背景的理解，因 此，它可包括未形成对本领域普通技术人员在本国内已知的现有技术的信息。
技术实现思路
实施例涉及一种，该设备和方法表现出相对于现有 及技术的优点。实施例的特征在于提供一种，该设备和方法均勻地 形成活性材料层和功能层的总厚度而没有厚度偏差。上述和其它特征和优点中的至少一种可通过提供一种用于在具有活性材料层的 集流体上涂敷功能层的设备来实现，所述设备包括第一辊和第二辊，第一辊和第二辊用于 使集流体前进；凹印辊，凹印辊被构造为将功能层涂敷在活性材料层上；厚度测量器，厚度 测量器被构造为测量活性材料层的厚度以及活性材料层和功能层的总厚度中的至少一个 厚度；控制器，控制器与厚度测量器通信并被构造为控制凹印辊的旋转速度。控制器可被构造为基于活性材料层和预定的期望厚度之间的差值来控制凹印辊 的旋转速度。控制器可被构造为基于所述总厚度与预定的期望厚度之间的差值来控制凹印辊 的旋转速度。所述设备还可包括被构造为从凹印辊刮除多余的功能层材料的刮墨刀单元，其 中，控制器还被构造为控制刮墨刀单元的位置。上述和其它特征和优点中的至少一种还可通过提供一种在具有活性材料层的集 流体上涂敷功能层的方法来实现，所述方法包括以下步骤使具有活性材料层的集流体沿 第一辊和第二辊前进；利用凹印辊在活性材料层上涂敷功能层；控制凹印辊的旋转速度， 使得功能层和活性材料层的总厚度沿功能层的长度方向均勻。涂敷功能层的步骤可包括利用测量器测量活性材料层的厚度；比较活性材料层 的厚度与预定的期望厚度；在活性材料层上形成功能层，使得活性材料层和功能层的总厚 度等于预定的期望厚度。控制旋转速度的步骤可包括利用测量器测量活性材料层和功能层的总厚度；比 较总厚度与预定的期望厚度；基于总厚度与预定的期望厚度之间的差值来控制凹印辊的旋 转速度。测量活性材料层和功能层的总厚 度的步骤可在凹印辊的下游进行，基于总厚度与 预定的期望厚度之间的差值来控制凹印辊的旋转速度的步骤可包括控制活性材料层和功 能层的总厚度，并且基于总厚度与预定的期望厚度之间的差来控制凹印辊的旋转速度的步 骤是可基于在凹印辊的下游利用测量器测量的总厚度在测量器的上游进行。上述和其它特征和优点中的至少一种还可通过提供一种用于在具有活性材料层 的集流体上涂敷功能层的设备来实现，所述设备包括凹印辊，凹印辊被构造为在活性材料 层上涂敷功能层；刮墨刀单元，刮墨刀单元包括刮墨刀和至少一个应变片，刮墨刀单元被构 造为利用刮墨刀从凹印辊刮除多余的功能层材料，并且所述至少一个应变片被构造为测量 刮墨刀的应变；控制器，控制器与所述至少一个应变片通信并被构造为控制刮墨刀单元的 位置。控制器可被构造为基于刮墨刀的应变控制刮墨刀单元的位置。刮墨刀单元可包括支撑件，在刮墨刀和所述至少一个应变片之间；容纳件，容纳 件容纳支撑件和刮墨刀；至少一个伺服电机，所述至少一个伺服电机由控制器控制并且被 构造为使容纳件相对于容纳件移动并改变刮墨刀和凹印辊之间的压力。控制器还可被构造为控制凹印辊的旋转速度。上述和其它特征和优点中的至少一种还可通过提供一种在具有活性材料层的集 流体上涂敷功能层的方法来实现，所述方法包括以下步骤检测刮墨刀上的测量应变；比 较测量应变与刮墨刀上的应变的最佳值；基于检测的测量应变和测量应变与应变的最佳值 的比较结果来将刮墨刀保持在最佳刮除状态，从而从凹印辊去除多余的功能层材料；使具 有活性材料层的集流体前进；利用凹印辊将功能层涂敷在活性材料层上，使得功能层和活 性材料层的总厚度在功能层的长度上均勻。将刮墨刀保持在最佳刮除状态的步骤可包括通过利用至少一个伺服电机基于测 量应变和应变的最佳值之间的差相对于凹印辊移动刮墨刀来改变刮墨刀和凹印辊之间的 压力。将刮墨刀保持在最佳刮除状态的步骤可包括利用所述至少一个应变片检测测量应变。所述至少一个应变片可设置在支撑件上，支撑件在应变片和刮墨刀之间。支撑件和刮墨刀可由容纳件容纳，伺服电机可使容纳件相对于凹印辊移动以改变 刮墨刀和凹印辊之间的压力。将刮墨刀保持在最佳刮除状态的步骤可包括将刮墨刀设定为相对于凹印辊的最 佳刮除状态；在刮墨刀在最佳刮除状态的同时利用应变片测量应变的最佳值；将应变的最 佳值输入到控制器；利用应变片连续地测量刮墨刀上的测量应变；比较测量应变与应变的 最佳值；当测量应变不等于应变的最佳值时，通过使刮墨刀相对于凹印辊移动来使刮墨刀和凹印辊之间的压力最优化。将刮墨刀保持在最佳刮除状态的步骤还可包括在刮墨刀相对于凹印辊移动的距 离大于预定的上限距离时发出警报。附图说明通过参照附图对示例性实施例进行的详细描述，上述和其他特征和优点将对本领 域普通技术人员变得更加清楚，在附图中图1示出了根据实施例的功能层涂敷设备的示意图；图2示出了控制图1的功能层涂敷设备的构造的框图；图3示出了图1中的刮墨刀单元的俯视图；图4示出了应变片的操作原理的示意图；图5示出了控制刮墨刀的过程的流程图；图6示出了根据实施例的涂敷功能层的方法的流程；图7示出了在涂敷功能层前后测量厚度的第一厚度测量装置和第二厚度测量装 置的波形图；图8示出了在涂敷功能层前后的电极板的剖视图；图9示出了用根据实施例的设备形成的可充电电池中的电极组件的分解透视图；图10示出了沿图9的线X-X截取的电极组件的剖视图。具体实施例方式现在将在下文中参照附图更充分地描述示例实施例；然而，示例实施例可以以不 同的形式来实施，而不应理解为局限于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例，使得本 公开将是彻底的和完全的，并将把本专利技术的范围充分地传达给本领域技术人员。在附图中，为了示出的清楚起见，可夸大层和区域的尺寸。还应理解的是，当层或 元件被称为“在”另一元件“上”时，该层或元件可直接在另一元件上，或者也可存在中间元 件。另外，还应理解的是，当元件被称为“在”两个元件“之间”时，该元件可为这两个元件 之间的唯一元件，或者也可存在一个或多个中间元件。相同的标号始终表示相同的元件。图1示出了根据实施例的功能层涂敷设备的构造的示意图。图2示出了控制图1 的功能层涂敷设备的构造的框图。参照图1和图2，功能层涂敷设备(在下文中，称作“涂 敷设备”)可利用微凹印涂敷法在基件上形成薄的功能层。例如，微凹印涂敷法可在基件 (base member)上形成大约0. 1 μ m至大约200 μ m的薄膜。 根据本实施例的涂敷设备可使用在可充电电池中形成电极板2 (见图8)的集流体 21作为基件。可在集流体21上形成活性材本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于在具有活性材料层的集流体上涂敷功能层的设备，所述设备包括：第一辊和第二辊，所述第一辊和所述第二辊用于使所述集流体前进；凹印辊，所述凹印辊被构造为将所述功能层涂敷在所述活性材料层上；厚度测量器，所述厚度测量器被构造为测量所述活性材料层的厚度以及所述活性材料层和所述功能层的总厚度中的至少一个厚度；和控制器，所述控制器与所述厚度测量器通信并被构造为控制所述凹印辊的旋转速度。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：文炤壹，黄智祥，金秀涣，李亨鲁，
申请(专利权)人：三星SDI株式会社，
类型：发明
国别省市：KR