涂覆棒和使用该涂覆棒制造隔板的方法与流程

本公开内容涉及涂覆棒和使用该涂覆棒制造隔板的方法。本申请要求于2021年10月7日在韩国提交的韩国专利申请第10-2021-0133531号的优先权，通过引用将上述专利申请的公开内容结合在此。

背景技术：

1、可重复充电的二次电池作为化石能源的替代品受到关注。二次电池主要用于传统的手持装置，诸如移动电话、摄像机和电动工具。然而，最近，应用范围逐渐扩展到由电力驱动的车辆(ev、hev、phev)、高容量储能系统(ess)和不间断电力系统(ups)。

2、二次电池包括：电极组件，所述电极组件包括正极、负极、以及在所述正极和所述负极之间的隔板；以及电解质，所述电解质与涂覆在所述正极和所述负极上的活性材料发生电反应和化学反应。典型的示例是锂离子二次电池，在这种锂离子二次电池中，在充电/放电期间，因充当工作离子的锂离子而在正极和负极处发生电化学反应。在现有的锂离子二次电池中，为了确保电极组件中电极与隔板之间的粘附强度，在组装工序中应用层压(lamination)。层压是将隔板与电极组合的工序。所述层压包括向堆叠在彼此顶部上的隔板和电极施加压力和热量以将它们粘附，从而增加隔板与电极之间的粘附强度。

3、通常，通过将活性材料浆料涂覆在集电器上并将所述活性材料浆料干燥来制造正极或负极。然而，当将活性材料浆料涂覆在集电器上时，随着所述活性材料浆料在横向方向(transverse direction)上到达两端，发生活性材料浆料流动的滑动现象。因此，所得的活性材料层随着其在横向方向上到达两端而具有较小的厚度。

4、关于这一点，图1示出了常见的电极-隔板堆叠结构。从图1中可以看出，隔板1包括在多孔聚合物基板11的至少一个表面上具有均匀厚度的多孔涂层12，并且电极2包括在集电器21的至少一个表面上的活性材料层22。随着活性材料层22沿横向方向到达两端，其厚度逐渐减小。因此，由于电极在横向方向上的两端处的厚度不足，所以尽管隔板与电极层压，但是特别是在横向方向上的两端处粘附强度低。在更严重的情况下，发生隔板与电极之间的粘附失效。

5、同时，用于通过在基板上涂覆不同材料来形成涂层的已知方法包括例如凹版(gravure)涂覆、反向辊(reverse roll)涂覆和线棒涂覆。在这些方法中，线棒涂覆方法比其他涂覆方法更容易操作和管理，并且在大面积上实现薄且均匀的涂覆，因此这些优点使得线棒涂覆方法得到广泛使用。具体而言，线棒涂覆方法可包括将涂覆溶液供给到其上缠绕有线材的涂覆棒，使基板和涂覆棒彼此接触并在旋转涂覆棒的同时将涂覆溶液转移到基板上，或者将涂覆溶液涂覆在基板的一个表面上，并旋转其上缠绕有线材的涂覆棒。

6、然而，由于使用涂覆棒形成的涂层形成为具有均匀的厚度，因此线棒涂覆方法不能通过一次涂覆形成具有不同厚度的区域的涂层。

技术实现思路

1、技术问题

2、设计本公开内容来解决上述问题，因此本公开内容涉及提供一种用于通过一次涂覆形成具有不同厚度的区域的涂层的预定涂覆棒。此外，本公开内容还涉及提供一种使用所述预定涂覆棒制造隔板的方法。

3、将显而易见的是，本公开内容的这些和其他目的和优点可以通过所附权利要求中阐述的手段或方法及其组合来实现。

4、技术方案

5、本发明人发现，上述问题可以通过如下所述的涂覆棒和使用该涂覆棒制造隔板的方法来解决。

6、第一实施方式涉及一种用于在基板的一个表面上涂覆有机/无机浆料的涂覆棒，其中所述涂覆棒包括圆柱形棒和缠绕在所述圆柱形棒的表面上的线材，所述圆柱形棒在两端处的直径(diameter)小于在中心处的直径，并且缠绕在两端处的线材的线径(wirediameter)大于缠绕在中心处的线材的线径。

7、第二实施方式涉及根据第一实施方式所述的涂覆棒，其中所述涂覆棒的外径(outer diameter)是一致的。

8、第三实施方式涉及根据第一或第二实施方式所述的涂覆棒，其中所述两端之一的长度为所述涂覆棒的总长度的0.1％-10％。

9、第四实施方式涉及根据第一至第三实施方式中任一项所述的涂覆棒，其中缠绕在两端处的线材的线径(wire diameter)比缠绕在中心处的线材的线径大10％至100％。

10、第五实施方式涉及一种用于制造隔板的方法，包括：制备多孔聚合物基板；以及使用根据第一至第四实施方式中任一项所述的涂覆棒在所述多孔聚合物基板的至少一个表面上涂覆包括粘合剂聚合物和无机颗粒的有机/无机浆料以形成多孔涂层。

11、第六实施方式涉及根据第五实施方式所述的用于制造隔板的方法，其中所述多孔涂层在横向方向(transverse direction)上的两端处的厚度大于在横向方向上的中心处的厚度。

12、第七实施方式涉及根据第五或第六实施方式所述的用于制造隔板的方法，其中所述多孔涂层在横向方向上的两端处的厚度比在横向方向上的中心处的厚度大10％至150％。

13、第八实施方式涉及根据第五至第七实施方式中任一项所述的用于制造隔板的方法，其中所述多孔涂层的两端之一的长度为所述隔板在宽度方向上的总长度的0.1％-10％。

14、有益效果

15、根据本公开内容的涂覆棒可以通过一次涂覆形成具有不同厚度的区域的涂层。

16、另外，根据本公开内容的用于制造隔板的方法包括使用所述预定涂覆棒形成多孔涂层，以制造包括具有不同厚度的区域的多孔涂层的隔板。具体地，本公开内容可以制造在两端处具有比在中心处更大的厚度的隔板，从而避免在隔板与电极之间的粘附中在横向方向上的两端处粘附强度不足，并且在隔板与电极之间的整个界面上表现出均匀的粘附强度。

技术特征：

1.一种用于在基板的一个表面上涂覆有机/无机浆料的涂覆棒，其中所述涂覆棒包括圆柱形棒和缠绕在所述圆柱形棒的表面上的线材，

2.根据权利要求1所述的涂覆棒，其中所述涂覆棒的外径(outer diameter)是一致的。

3.根据权利要求1所述的涂覆棒，其中所述两端之一的长度为所述涂覆棒的总长度的0.1％-10％。

4.根据权利要求1所述的涂覆棒，其中缠绕在所述两端处的线材的线径(wirediameter)比缠绕在所述中心处的线材的线径大10％至100％。

5.一种用于制造隔板的方法，包括：

6.根据权利要求5所述的用于制造隔板的方法，其中所述多孔涂层在横向方向(transverse direction)上的两端处的厚度大于在所述横向方向上的中心处的厚度。

7.根据权利要求5所述的用于制造隔板的方法，其中所述多孔涂层在横向方向上的两端处的厚度比在所述横向方向上的中心处的厚度大10％至150％。

8.根据权利要求5所述的用于制造隔板的方法，其中所述多孔涂层的两端之一的长度为所述隔板在宽度方向上的总长度的0.1％-10％。

技术总结
本公开内容涉及一种涂覆棒和一种使用该涂覆棒制造隔板的方法。根据本公开内容的涂覆棒可以通过一次涂覆形成具有不同厚度的区域的涂层。另外，根据本公开内容的用于制造隔板的方法包括使用预定涂覆棒形成多孔涂层，以制造包括具有不同厚度的区域的多孔涂层的隔板。具体地，本公开内容制造了在两端处具有比在中心处更大的厚度的隔板，从而避免在隔板与电极之间的粘附中在横向方向上的两端处粘附强度不足，并且在隔板与电极之间的整个界面上表现出均匀的粘附强度。

技术研发人员：裵元植,朴素定,李昭咏,李鍾允,郑邵美
受保护的技术使用者：株式会社LG新能源
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15