[发明专利]用于涂敷功能层的设备和方法

说明书

技术领域

实施例涉及一种用于涂敷功能层的设备和方法。

背景技术

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10μm至大约15μm。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，从而形成厚度均匀的功能层。

背景技术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。

发明内容

实施例涉及一种用于涂敷功能层的设备和方法，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用于涂敷功能层的设备和方法，该设备和方法均匀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匀。

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匀。