通过狭缝的移动改变电极活性材料浆料的涂布形式的狭缝式模具涂布机的制作方法

本公开内容涉及一种通过移动狭缝改变电极活性材料浆料的涂布形式的狭缝式模具涂布机，更特别地，涉及这样一种狭缝式模具涂布机，这种狭缝式模具涂布机包括形成下部狭缝的一对下部模具块和形成上部狭缝的一对上部模具块，从而通过下部模具块和上部模具块的相对移动来简单地调整下部狭缝和上部狭缝的电极活性材料浆料排出位置。

本申请要求享有在2017年8月17日在韩国提交的韩国专利申请第10-2017-0104380号的优先权，通过引用将该专利申请的公开内容并入于此。

另外，本申请要求享有在2018年6月28日在韩国提交的韩国专利申请第10-2018-0074840号的优先权，通过引用将该专利申请的公开内容并入于此。

背景技术：

随着技术发展和对移动装置的需求增加，对作为能量源的二次电池的需求正快速增加。二次电池本质上包括作为电力产生元件的电极组件。

电极组件包括层压至少一次的正极、隔膜和负极。通过在分别由铝箔和铜箔制成的电极集电器上涂布并干燥正极活性材料浆料和负极活性材料浆料来形成正极和负极。

为了使二次电池的充电和放电特性均匀，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电器上。为此，通常执行狭缝式模具涂布工艺。

图1是图解狭缝式模具涂布工艺的示意图。参照图1，涂布装置10包括用于排出电极活性材料浆料的狭缝式模具涂布机20和涂布辊40，涂布装置10在旋转涂布辊40的同时涂布集电器50。

从狭缝式模具涂布机20排出的电极活性材料浆料广泛地施加在集电器50的一个表面上，以形成电极活性材料层。

在一些情形中，可在形成一个层的电极活性材料层上额外施加形成另一个层的电极活性材料层，使得电极活性材料层具有两层。为了形成两层的电极活性材料层，如图2中所示使用具有三个模具块71、72、73的狭缝式模具涂布机70。狭缝式模具涂布机70可通过经由形成在相邻模具块之间的两个出口74、75同时排出电极活性材料浆料，在之前施加的电极活性材料浆料上连续施加额外的电极活性材料浆料。

然而，由于使用狭缝式模具涂布机70的工艺必须使用从不同出口74、75同时排出的电极活性材料浆料，因此将每个电极活性材料层形成为具有理想的厚度是非常困难的。

通常，每个电极活性材料层的厚度受经由出口74、75的电极活性材料浆料的排出量的影响，并且电极活性材料浆料的排出量严重受模具块71、72、73之间的间隙的影响。因此，为了获得理想的厚度，有必要在实验性地执行数次涂布工艺的同时通过拆解和再组装每个模具块71、72、73来调整间隙，然后再次检查排出量。

然而，在常规的狭缝式模具涂布机70中，由于三个模具块71、72、73彼此耦接以便形成两个出口74、75，因此为了调整出口74、75中的任何一个出口的间隙，需要分离所有模具块71、72、73。此外，由于仅分离一个模具块就会影响其他模具块的位置，因此难以单独地调整两个出口74、75。

此外，如果重复分离和再组装模具块并且执行数次测试涂布，那么会拖延工艺时间，并且用作材料的电极活性材料浆料被消耗得更多，这会使整个工艺的效率严重劣化。此外，重复的拆解和组装会不利地影响狭缝式模具涂布机的寿命。

因此，对开发可解决上述问题的具有改进结构的狭缝式模具涂布机存在迫切的需要。

技术实现要素：

技术问题

本公开内容被设计用来解决相关技术的问题，因此本公开内容旨在提供一种具有提高的工艺效率的狭缝式模具涂布机，该狭缝式模具涂布机在不拆解和再组装狭缝式模具涂布机的全部模具块的情况下，可仅通过位于上部和下部的一对狭缝式模具的相对移动来容易地调整下部出口和上部出口的电极活性材料浆料排出时间的差异。

然而，本公开内容所要解决的技术问题不限于以上所述，本领域技术人员由以下描述将理解在此没有提到的其他目的。

技术方案

在本公开内容的一个方面中，提供了一种用于在电极集电器上涂布电极活性材料浆料的狭缝式模具涂布机，包括：具有下部出口的下部模具；和设置在所述下部模具上方并且具有上部出口的上部模具，其中所述下部模具的上表面和所述上部模具的下表面彼此至少部分地接触以形成滑动表面，并且所述上部模具和所述下部模具中的任意一个被安装成通过沿着所述滑动表面滑动而在水平方向上进行相对移动。

根据一实施方式，所述上部出口可位于所述下部出口后方预定距离处。

根据另一实施方式，所述下部出口和所述上部出口的排出方向可具有30度至60度的角度。

优选地，所述下部模具可包括第一模具块、位于所述第一模具块上方的第二模具块和插置在所述第一模具块与所述第二模具块之间的第一间隔件，使得所述下部出口形成在所述第一模具块与所述第二模具块之间。

优选地，所述上部模具可包括第三模具块、位于所述第三模具块上方的第四模具块和插置在所述第三模具块与所述第四模具块之间的第二间隔件，使得所述上部出口形成在所述第三模具块与所述第四模具块之间。

根据另一实施方式，所述第一模具块可具有用于容纳第一电极活性材料浆料的第一浆料容纳部，并且所述第三模具块可具有用于容纳第二电极活性材料浆料的第二浆料容纳部。

优选地，所述第一间隔件可具有形成在所述第一间隔件的一侧的第一开口部，所述第二间隔件可具有形成在所述第二间隔件的一侧的第二开口部，所述第一开口部可与所述第一浆料容纳部连通，并且所述第二开口部可与所述第二浆料容纳部连通。

根据另一实施方式，所述第二模具块可具有第一平坦部和从所述第一平坦部以预定角度延伸的第一倾斜部，并且所述第三模具块可具有第二平坦部和从所述第二平坦部以预定角度延伸的第二倾斜部。

优选地，所述第一平坦部和所述第二平坦部可彼此平行地延伸以进行彼此面接触，并且所述第一倾斜部和所述第二倾斜部可彼此平行地延伸以进行彼此面接触。

优选地，在所述第一平坦部的朝向所述第一开口部的端部与所述第二平坦部的朝向所述第二开口部的端部之间形成可有预定台阶。

有益效果

根据本公开内容的实施方式，由于在不拆解和再组装狭缝式模具涂布机的全部模具块的情况下，仅通过位于上部和下部的一对狭缝式模具的相对移动来容易地调整下部出口和上部出口的电极活性材料浆料排出时间的差异，因此狭缝式模具涂布机可具有提高的工艺效率。

附图说明

附图图解了本公开内容的优选实施方式，并且与前述公开内容一起用于提供对本公开内容的技术特征的进一步理解，因此，本公开内容不被解释为受附图的限制。

图1是示出使用常规的狭缝式模具涂布机的示例的示意图。

图2是示出在多层活性材料涂布工艺中使用的常规的狭缝式模具涂布机的构造的横截面图。

图3是示出根据本公开内容一实施方式的狭缝式模具涂布机的垂直截面图。

图4是示出根据本公开内容一实施方式的狭缝式模具涂布机的分解透视图。

图5是示出在根据本公开内容一实施方式的狭缝式模具涂布机中，由于下部模具和上部模具的相对移动而在一对出口之间沿水平方向产生位置差异的情形的视图。

图6是示出根据本公开内容另一实施方式的狭缝式模具涂布机的垂直截面图。

图7是示出图6中描述的狭缝式模具涂布机的模具块彼此拆解的横截面图。

图8是示出通过根据本公开内容的狭缝式模具涂布机以两层形成活性材料层的视图。

具体实施方式

以下，将参照附图详细描述本公开内容的优选实施方式。在描述之前，应理解的是，说明书和随附权利要求书中使用的术语不应被解释为受限于一般含义和词典含义，而是应当在允许发明人为了最佳解释而适当地定义术语的原则的基础上，基于对应于本公开内容的技术方面的含义和概念来解释。因此，在此进行的描述仅是为了举例说明目的的优选示例，并非旨在限制本公开内容的范围，因而应理解，可在不脱离本公开内容的范围的情况下对其做出其他等同和修改。

将参照图3和图4描述根据本公开内容一实施方式的狭缝式模具涂布机100的构造。

图3是示出根据本公开内容一实施方式的狭缝式模具涂布机的垂直截面图，图4是示出根据本公开内容一实施方式的狭缝式模具涂布机的分解透视图。

参照图3和图4，根据本公开内容一实施方式的狭缝式模具涂布机100包括具有下部出口110A的下部模具110和具有上部出口120A的上部模具120。

下部模具110包括第一模具块111、第二模具块112和第一间隔件113。

第一模具块111是根据本公开内容一实施方式的狭缝式模具涂布机100的这些块之中位于最下侧的块。第一模具块111的面向第二模具块112的表面是倾斜的，从而相对于地面具有约30度至60度的角度。

此外，第一模具块111具有第一浆料容纳部G1，第一浆料容纳部G1以具有预定深度的凹槽形状形成在第一模具块111的面向第二模具块112的表面处。虽然图中未示出，但第一浆料容纳部G1连接到安装在外部的活性材料浆料供给腔室，以持续地接收第一活性材料浆料。虽然图中未示出，但第一浆料容纳部G1可具有与浆料供给腔室连通的浆料供给口。

若从活性材料浆料供给腔室供给第一活性材料浆料，从而将第一浆料容纳部G1充满第一活性材料浆料，则第一活性材料浆料经由通过将第一模具块111、第一间隔件113和第二模具块112顺序耦接而形成的下部出口110A排出到外部。

第二模具块112设置在第一模具块111上方并且经由第一间隔件113耦接到第一模具块111。与第一模具块111相同，第二模具块112的面向第一模具块111的表面是倾斜的，从而相对于地面具有约30度至60度的角度。就是说，第一模具块111和第二模具块112的面对表面是倾斜的，从而相对于地面形成约30度至60度的角度。

此外，第二模具块112的面向上部模具120的上表面被分成两个区域。就是说，第二模具块112的上表面包括相对靠近下部出口110A定位的第一平坦部112a和从第一平坦部112a延伸的第一倾斜部112b。

第一平坦部112a在平行于地面(X-Z平面)的方向上延伸，第一倾斜部112b在相对于第一平坦部112a形成约30度至60度的角度的同时向下倾斜。

如上所述，第二模具块112的上表面可具有平行于地面的平坦表面和相对于地面倾斜的倾斜表面，并且第二模具块112的上表面可与具有与之对应成形的下表面的上部模具120匹配。

同时，第一模具块111和第二模具块112可由金属材料制成。第一模具块111和第二模具块112可通过螺栓等彼此耦接。

第一间隔件113插置在第一模具块111与第二模具块112之间，以在第一模具块111与第二模具块112之间形成间隙，由此形成空间，从第一浆料容纳部G1供给的第一活性材料浆料可通过所述空间排出。

第一间隔件113具有形成在第一间隔件113的一侧的第一开口部113a，因此第一间隔件113仅插置在第一模具块111和第二模具块112的面对表面的除该一侧以外的边缘区域之间。此外，在形成第一开口部113a的区域中第一模具块111和第二模具块112彼此间隔开，由此形成与第一浆料容纳部G1连通的空间，即，下部出口110A。

第一间隔件113起垫圈的作用，以防止第一活性材料浆料通过第一模具块111与第二模具块112之间的除形成下部出口110A的区域中以外的间隙泄漏。因此，第一间隔件113优选由能够保证密封性能的具有弹性的材料制成。

上部模具120包括第三模具块121、第四模具块122和第二间隔件123。

第三模具块121是位于上述下部模具110上方的块，并且第三模具块121具有与下部模具110对应的形状，使得第三模具块121的下表面可与第二模具块112的上表面匹配。

就是说，第三模具块121的面向下部模具110的下表面被分成两个区域。就是说，第三模具块121的下表面包括相对靠近上部出口110A定位的第二平坦部121a和从第二平坦部121a延伸的第二倾斜部121b。

第二平坦部121a在平行于地面(X-Z平面)的方向上延伸，第二倾斜部121b在相对于第二平坦部121a形成约30度至60度的角度的同时向下倾斜。

如上所述，第三模具块121的下表面具有平行于地面的平坦表面和相对于地面倾斜的倾斜表面，并且第三模具块121的下表面可与下部模具110的上表面、即具有与第三模具块121的下表面对应形状的第二模具块112的上表面匹配。

此外，第三模具块121具有第二浆料容纳部G2，第二浆料容纳部G2以具有预定深度的槽形状形成在第三模具块121的面向第四模具块122的表面处。虽然图中未示出，但第二浆料容纳部G2连接到安装在外部的活性材料浆料供给腔室，以持续地接收第二活性材料浆料。虽然图中未示出，但第二浆料容纳部G2可具有与浆料供给腔室连通的浆料供给口。

若从活性材料浆料供给腔室供给第二活性材料浆料，从而将第二浆料容纳部G2充满第二活性材料浆料，则第二活性材料浆料经由通过将第三模具块121和第四模具块122耦接而形成的上部出口120A排出到外部。

第四模具块122设置在第三模具块121上方并且耦接到第三模具块121，由此形成与第二浆料容纳部G2连通的上部出口120A。

同时，第三模具块121和第四模具块122可由金属材料制成，并且第三模具块121和第四模具块122可通过螺栓等彼此耦接。

第二间隔件123插置在第三模具块121与第四模具块122之间，以在第三模具块121与第四模具块122之间形成间隙，由此形成空间，从第二浆料容纳部G1供给的第二活性材料浆料可通过所述空间排出。

第二间隔件123具有形成在第二间隔件123的一侧的第二开口部123a，因此第二间隔件123仅插置在第三模具块121和第四模具块122的面对表面的除该一侧以外的边缘区域之间。此外，在形成第二开口部123a的区域中第三模具块121和第四模具块122彼此间隔开，由此形成与第二浆料容纳部G2连通的空间，即，上部出口120A。

第二间隔件123起垫圈的作用，以防止第二活性材料浆料通过第三模具块121与第四模具块122之间的除形成上部出口120A的区域中以外的间隙泄漏，因此，第二间隔件123优选由具有弹性的材料制成，以保证密封性能。

同时，在本公开内容中，第一活性材料浆料和第二活性材料浆料可具有相同成分或不同成分。当在电极集电器上形成两个活性材料层时，第一活性材料浆料和第二活性材料浆料是否相同是根据是想要形成具有相同成分的相同活性材料的不同层、还是想要形成具有不同成分的不同活性材料的不同层来决定的。

接下来，将参照图5描述下部模具与上部模具之间的相对移动。

图5是示出在根据本公开内容一实施方式的狭缝式模具涂布机100中，由于下部模具110和上部模具120的相对移动而在一对出口之间沿水平方向产生位置差异的情形的视图。

参照图5以及图3和图4，根据本公开内容一实施方式的狭缝式模具涂布机100具有两个出口110A、120A，以便在集电器上形成两个活性材料层。两个出口110A、120A可设置为沿水平方向彼此前后间隔开，以用于电极活性材料浆料的平稳涂布。

就是说，如图5中所示，可通过使用用于调整狭缝式模具涂布机100的单独装置或通过工人的人工作业来彼此相对移动下部模具110和上部模具120。

例如，在下部模具110保持静止而不移动的状态下，可将上部模具120沿着水平方向向着与活性材料浆料的排出方向相反的后方移动某一距离D，以在下部出口110A与上部出口120A之间形成台阶。

如上形成的台阶的宽度D可确定为在约数微米至数毫米的范围内，并且该宽度可根据形成在电极集电器上的电极活性材料层的厚度而确定。

就是说，随着要形成在电极集电器上的电极活性材料层的厚度变得越厚，台阶的宽度D变得越大。由于此原因，可在经由下部出口110A排出的第一活性材料浆料所形成的电极活性材料层上平稳地形成另一电极活性材料层。

此外，由于下部出口110A和上部出口110B设置在沿水平方向彼此间隔开的位置处，因此从上部出口110B排出的电极活性材料浆料被形成台阶的表面阻挡，因此不会流到下部出口110A中。因此，可更平稳地执行多层活性材料涂布工艺。

同时，参照图3至图5，下部模具110的上表面和上部模具120的下表面分别具有平行于地面的平坦部112a、121a以及从平坦部112a、121a延伸而从平坦部112a、121a以预定角度倾斜的倾斜部112b、121b，并且下部模具110的上表面和上部模具120的下表面彼此匹配。

因此，当根据本公开内容一实施方式的狭缝式模具涂布机100将其形态从如图5所示上部出口120A位于下部出口110A后方的状态变为如图3所示上部出口120A和下部出口110A并排定位的状态时，可防止上部出口120A进一步向前移动超过下部出口110A。

就是说，第一倾斜部112b和第二倾斜部121b可用作彼此的停止件，以在下部模具110和上部模具120匹配的状态下防止上部出口120A进一步向前移动超过下部出口110A。

如上所述，如图8中所示，根据本公开内容一实施方式的狭缝式模具涂布机100使得从形成在下部模具110处的下部出口110A排出的第一活性材料浆料A1和从形成在上部模具120处的上部出口120A排出的第二活性材料浆料A2被涂布，从而在电极集电器E上顺序地形成两层。

此外，狭缝式模具涂布机100可配置成由于下部模具110和上部模具120的相对滑动而使得上部出口120A比下部出口110A更向后定位。狭缝式模具涂布机100可考虑第二活性材料浆料A2的涂布厚度来调整形成在出口120A、120B之间的台阶的宽度。

接下来，将参照图6和7描述根据本公开内容另一实施方式的狭缝式模具涂布机200。

图6是示出根据本公开内容另一实施方式的狭缝式模具涂布机200的垂直截面图，图7是示出图6中描述的狭缝式模具涂布机200的模具块彼此拆解的横截面图。

参照图6和图7，根据本公开内容另一实施方式的狭缝式模具涂布机200包括具有下部出口210A的下部模具210和具有上部出口220A的上部模具220。

下部模具210包括第一模具块211、第二模具块212和第一间隔件(未图示)。第一模具块211具有第一浆料容纳部G3。

上部模具220包括第三模具块221、第四模具块222和第二间隔件(未图示)。第三模具块221具有第二浆料容纳部G4。

根据本发明另一实施方式的狭缝式模具涂布机200的部件与根据本公开内容前述实施方式的狭缝式模具涂布机100的部件大致相同，区别在于第二模具块212和第三模具块221的部分形状不同。因此，在说明根据本公开内容另一实施方式的狭缝式模具涂布机200时，将不再详细描述与前述实施方式的部件相同的部件，而将仅详细描述与之不同的部件。

第二模具块212的面向上部模具220的上表面被分成两个区域。就是说，第二模具块212的上表面包括相对靠近下部出口210A定位的第一倾斜部212a和从第一倾斜部212a延伸的第一平坦部212b。

第一平坦部212b在平行于地面(X-Z平面)的方向上延伸，第一倾斜部212a在相对于第一平坦部212b形成约30度至60度的角度的同时向上倾斜。

如上所述，第二模具块212的上表面可具有平行于地面的平坦表面和相对于地面倾斜的倾斜表面，并且第二模具块212的上表面可与具有与之对应成形的下表面的上部模具220匹配。

第三模具块221是位于上述下部模具210上方的块，并且第三模具块221具有与下部模具210对应的形状，使得第三模具块221的下表面可与第二模具块212的上表面匹配。

就是说，第三模具块221的面向下部模具210的下表面被分成两个区域。就是说，第三模具块221的下表面包括相对靠近上部出口220A定位的第二倾斜部221a和从第二倾斜部221a延伸的第二平坦部221b。

第二平坦部221b在平行于地面(X-Z平面)的方向上延伸，第二倾斜部221a在相对于第二平坦部221b形成约30度至60度的角度的同时向上倾斜。

如上所述，第三模具块221的下表面具有平行于地面的平坦表面和相对于地面倾斜的倾斜表面，并且第三模具块221的下表面可与下部模具210的上表面，即，具有与第三模具块221的下表面对应形状的第二模具块212的上表面匹配。

第一倾斜部212a和第二倾斜部221a可用作彼此的停止件，以在下部模具210和上部模具220匹配的状态下防止上部出口220A进一步向前移动超过下部出口210A。

此外，如上所述，在根据本公开内容的狭缝式模具涂布机100、200中，分别使用两个模具块构成的下部模具和上部模具彼此独立地具有出口，即使下部模具和上部模具沿着水平方向彼此相对移动，下部出口和上部出口的形状也不受此影响。

因此，当需要根据要涂布在电极集电器上的电极活性材料层的厚度改变下部出口与上部出口之间的相对位置时，不同于常规的狭缝式模具涂布机，根据本公开内容的狭缝式模具涂布机可通过滑动下部模具和/或上部模具来简单地调整相对位置，不必拆解和再组装模具块，由此大大提高工艺效率。

已经详细描述了本公开内容。然而，应当理解，仅通过举例说明的方式给出了表示本公开内容的优选实施方式的详细描述和具体示例，因为通过该详细描述，本公开内容的范围内的各种改变和修改对本领域技术人员来说将变得显而易见。