CN115516659B 双狭缝模具涂布机及使用其涂布电极活性材料浆料的方法 （株式会社Lg新能源）

2022.10.19PCT/KR2021/01284220WO2022/060177KO2022.03.24US5256357A,1993.10.26US2019351446A1,2019.11.21双狭缝模具涂布机及使用其涂布电极活性根据本公开内容的双狭缝模具涂布机是包过下狭缝或上狭缝中的至少一者将电极活性材下模具唇的厚度大于上模具唇的厚度和中间模2下板、位于所述下板上的中间板和位于所述中间所述下模具唇的厚度大于所述上模具唇的厚度和所述中间模具唇其中所述上模具唇和所述中间模具唇之间较2.根据权利要求1所述的双狭缝模具涂布机，其中在所述下模具唇与所述中间模具唇3.根据权利要求1所述的双狭缝模具涂布机，其中所述集流体与所述上模具唇之间的距离大于所述集流体与所述下模具唇之间的距离和所述集流体与所述中间模具唇之间的4.根据权利要求1所述的双狭缝模具涂布机，其中所述集流体通过所述下模具唇、所述中间模具唇和所述上模具唇的厚度使得在对应所述上模具唇的沿着所述集流体的移动方向位于最上游侧上使用根据权利要求1至5中任一项所述的双狭缝模具涂布机通过在从所述下模具唇向所述上模具唇移动集流体的同时供应电极活性材料浆料而在所述集流体上形成电极活性7.根据权利要求6所述的用于涂布电极活性材料浆料的方法，其中将电极活性材料浆8.根据权利要求6所述的用于涂布电极活性材料浆料的方法，其中所述电极活性材料9.一种用于涂布电极活性材料浆料的方法，所述方3其中所述上模具唇和所述中间模具唇之间较薄的模具唇的厚度是800μm或更大，所述通过下出口和上出口在从所述下模具唇到所述上模具唇的方向上移动的所述集流体的所述电极活性材料浆料与形成所述上浆料层4[0001]本公开内容涉及能够同时形成双层结构的双狭缝模具涂布机及使用该双狭缝模具涂布机涂布电极活性材料浆料的方法。本申请要求享有于2020年9月17日在韩国递交的韩国专利申请第10_2020_0119919号的优先权，通过引用将该韩国专利申请的公开内容并制成的集流体上涂布正极活性材料浆料和负极活性材料浆料并使其干燥而制造正极和负双狭缝模具涂布机20的处理在将每个电极活性材料层形成为期望的厚度方面具有一些问5输送涂布溶液以实现薄膜涂布或减少涂层的宽度方向厚度偏差时，泄漏可能变得更加严涂布间隙G显著影响在涂布期间在集流体15与模具唇21a之间形成的涂布液珠的大小和形的出现和加宽窗口裕度而具有较高生产率的双狭缝模具涂布机以及使用该双狭缝模具涂6[0019]在本公开内容中，在下模具唇与中间模具唇之间可形成[0024]根据本公开内容的用于涂布电极活性材料浆料的方法包括使用根据本公开内容的双狭缝模具涂布机通过在从下模具唇向上模具唇移动集流体的同时供应电极活性材料过下出口和上出口在从下模具唇到上模具唇的方向上移动的集流体上同时输送两种类型的电极活性材料浆料，以形成包括下浆料层和涂布在下浆料层上的上浆料层的双层结构，7过增加下模具唇的厚度而实现了较宽的窗口裕度，从而即使当涂布间隙减小时也防止泄漏。这是因为电极活性材料浆料不泄漏而较大量的电极活性材料浆料驻留在下模具唇中。溶液的性质及涂布溶液流的体积和速度)来防止泄漏。为了防止由干燥期间来自边缘的马[0033]附图示出本公开内容的优选实施方并与本公开内容的详细描述一起用于提供对[0038]图5是图3的部分B的放大图，示出使用根据本公开内容实施方的双狭缝模具涂布[0039]图6是示出根据本公开内容实施方式的双狭缝模具涂布机中的每个模具唇的厚度[0042]本公开内容的双狭缝模具涂布机是包括下狭缝和上狭缝以在基板上涂布双层的8狭缝输送的浆料和通过上狭缝输送的浆料可以是本公开内容的双狭缝模具涂布机针对通过同时涂布两种类型的电极活性材料浆料制造的替方式进行两种类型的电极活性材料浆料的供应和停止而进行的间歇式涂布而被最佳化。示出使用根据本公开内容实施方式的双狭缝模具涂布机进行的电极活性材料浆料涂布处相同类型的电极活性材料浆料或两种不同类型的电极活性[0045]双狭缝模具涂布机100包括下板110、位于下板110上的中间板120和位于中间板下板110是双狭缝模具涂布机100的块中的最下方的块，且面向中间板120的表面朝向底表[0046]下狭缝101可形成在下板110与中间板120彼此面对的位置处。例如，第一间隔件113插入在下板110与中间板120之间以在两者之间形成间隙，并且可形成对应于用于第一插入在下板110与中间板120的各者的面对表面的除边缘区域中的一侧以外的剩余部分中。的前端与中间板120的前端之间。下板110的前端和中间板120的前端分别定义为下模具唇110与中间板120之间的除形成下出口101a的区域之外的间隙泄漏，并且因此第一间隔件[0049]下板110包括在面向中间板120的表面上的具有预定深度的第一歧管112，并且第外面的第一电极活性材料浆料供应室(未示一歧管112被填满第一电极活性材料浆料150时，沿着下狭缝101引导第一电极活性材料浆料150的流动并且第一电极活性材料浆料150从下出口19形成在中间板120和上板130彼此面对[0052]用与以上描述的下狭缝101相同的方式，第二间隔件133可插入在中间板120与上102a仅形成在中间板120的前端与上板130的前端之间。上板130的前端定义为上模具唇装在外面的用于第二电极活性材料浆料160的供应室并被供应第二电极活性材料浆料160。当从外部源沿着供应管供应第二电极活性材料浆料160并且第二歧管132被填满第二电极的流动并且第二电极活性材料浆料160从上出口1电极活性材料浆料150和第二电极活性材料浆料160出现的制来以交替方式执行第一电极活性材料浆料150的供应和停止及第二电极活性材料浆料[0059]第一电极活性材料浆料150被涂布在集流体300上以形成下浆料层，并且几乎同[0060]进一步参照图5，将详细描述根据本公开内容实施方式的双狭缝模具涂布机的模双狭缝模具涂布机100在上板/中间板/下板之间具有不同的唇[0061]下模具唇厚度D1大于上模具唇厚度D3，且下模具唇厚度D1大于中间模具唇厚度度如预期的那样变宽，但当下模具唇厚度D1是上模具唇厚度D3的至少1.2倍时，可漏。当下模具唇厚度D1等于上模具唇厚度D3或者上模具唇厚度D3大于下模具唇厚度D1时，[0066]依据根据本公开内容的双狭缝模具涂布机和使用该双狭缝模具涂布机涂布电极110的唇)和中间模具唇121(其为中间板120的唇)输送方向相反的方向向后移动上模具唇之间的阶梯减小装填缺失(loadingout)区域。集流体300与下模具唇111之间的距离H1可等于集流体300与中间模具唇121之间的距与上模具唇131之间的距离H3减去集流体300与下模具唇111之间的距离H1的结果。下出口二电极活性材料浆料160进入下出口101a，或者从下出口101a流出的第一电极活性材料浆具唇131不向下挤压第二电极活性材料浆料160，因此由第一电极活性材料浆料150涂布的下浆料层的宽度等于由第二电极活性材料浆料160涂布的上浆料层隔开。通过在从下模具唇111向上模具唇131移动集流体300的同时经由下出口101a和上出口102a同时输送第一电极活性材料浆料150和第二电极活性材料浆料160，可在集流体300[0072]从下出口101a涌出的第一电极活性材料浆料150被涂布在集流体300上以形成下形成上浆料层。本公开内容的双狭缝模具涂布机100可形成包括位于下浆料层上的上浆料[0073]由通过下出口101a出现的第一电极活性材料浆料150形成的下浆料层的平均厚度和由通过上出口102a出现的第二电极活性材料浆料160形成的上浆料层的平均厚度的各者[0075]活性材料不限于特定类型并且可包括用于锂离子二次电池的正极活性材料的任少一种，诸如锂锰复合氧化物(LiMn2O4、LiMnO2)、锂钴氧化物(LiCoO2)、锂镍氧化物O5[0076]通常可基于包括电极活性材料的混合物的总重量添加1重量％至20重量％的导电[0077]粘合剂不限于特定类型并且可包括有助于粘合活性材料和导电材料并粘合至集层的100重量％包含1重量％至30重量％或1重量％至10重量％范围[0078]电极可以是负极。负极包括集流体和形成在集流体的表面上的负极活性材料Ti4O12料层和上活性材料层顺序形成在集流体上的结构。下活性材料层包含较大量的导电材料，的活性材料应用于下活性材料层，并且将较大颗粒尺寸的活性材料应用于上活性材料层，这使得电解质溶液易于浸湿并诱导离子或空穴的合剂。第一电极活性材料浆料150和第二电极活性材料浆料160的粘度可等于或高于材料浆料可具有2000cps至4000cps。正极活性材料浆料可以具有8000cps至30000cps的粘溶液，因此本公开内容的双狭缝模具涂布机100不同于用于涂布具有较低粘度的涂布溶液平均颗粒尺寸的二次电池活性材料的浆料，因此本公开内容的双狭缝模具涂布机100不同[0083]尽管图5的图示没有考虑涂布辊200的曲率，但实际上置于涂布辊200上的集流体[0084]图6是示出根据本公开内容实施方式的双狭缝模具涂布机中的每个模具唇的厚度侧的区域被定义为下板底部111a，并且下模具唇111的位于最下游侧的区域被定义为下板顶部111b。中间模具唇121的沿着集流体的移动方向位于最上游侧的区域被定义为中间板131的沿着集流体的移动方向位于最上游侧的区域被定义为上板底部131a，并且上模具唇131的位于最下游侧的区域被定义为上板顶部[0086]中间板底部涂布间隙G2a是在中间板底部121a处的涂布间隙，其是目标涂布间隙板顶部111b处的涂布间隙，其是目标涂布间隙PV+在对应于下板顶部111b的位置处的曲率[0087]当在对应于中间板底部121a的位置处的曲率增加和在对应于下板顶部111b的位置处的曲率增加的平均值是AV'，并且在对应于上板底部131a的位置处的曲率增加和在对应于中间板顶部121b的位置处的曲率增加的平均值是AV，AV'和AV取决于涂布辊200的直200的中心与上板底部131a或下板顶部111b对准的情况中，当AV'和AV等于或小于50μm时，[0097]在实验例2中，上模具