双狭缝模具涂布机的制作方法

本公开内容涉及一种能够通过润湿同时形成两层或更多层的双狭缝模具涂布机，更具体地，涉及一种用于在重力的相反方向上输送涂布溶液的垂直模具类型的双狭缝模具涂布机。本技术要求于2021年11月29日在韩国提交的韩国专利申请10-2021-0167687号以及于2022年6月13日在韩国提交的韩国专利申请第10-2022-0071278号的优先权，通过引用将所述韩国专利申请的公开内容并入本文。

背景技术：

1、随着技术发展与日俱增以及对移动装置的需求不断增长，对作为能源的二次电池的需求迅速增加，并且这种二次电池本质上包括作为电力产生元件的电极组件。电极组件包括堆叠至少一次的正极、隔膜和负极，并且通过在由铝箔制成的集流体和由铜箔制成的集流体上涂布并干燥正极活性材料浆料和负极活性材料浆料来分别制备正极和负极。为了二次电池的均匀充电/放电特性，需要将正极活性材料浆料和负极活性材料浆料均匀地涂布在集流体上，并且已使用狭缝模具涂布机。

2、图1是示出常规的狭缝模具涂布机的剖面图。

3、参照图1，使用常规的狭缝模具涂布机30的电极制造方法包括：将来自狭缝模具涂布机30的活性材料浆料涂布到通过涂布辊10传送的集流体20上。将来自狭缝模具涂布机30的活性材料浆料涂布在集流体20的一个表面上以形成活性材料层。狭缝模具涂布机30包括两个模具块31和32、以及在两个模具块31和32之间的狭缝35，并且可通过与狭缝35连通的出口37传送一种类型的活性材料浆料，以形成电极活性材料层。与杆棒涂布或逗号刮刀涂布相比，狭缝模具涂布机实现了高速涂布，由于这一优点，从高生产率的角度其被广泛使用。图1中示出的狭缝模具涂布机是在重力的相反方向上输送活性材料浆料的垂直模具类型。

4、为了制造具有高能量密度的二次电池，大约130μm的活性材料层的厚度已逐渐增加至300μm。当通过常规的狭缝模具涂布机30形成厚的活性材料层时，活性材料浆料中的粘合剂和导电材料的迁移(migration)在干燥期间变得更加严重，并且最终电极被不均匀制造。为了解决该问题，当以较小厚度涂布活性材料层并干燥并且一层在另一层的顶部上地重复该过程时，花费较长的时间来执行两次涂布。为了提高电极性能和生产率二者，需要能够同时涂布两种类型的活性材料浆料的双狭缝模具涂布机。

5、由于狭缝模具涂布机在模具块的结合表面上具有狭缝，为了像双狭缝模具涂布机一样包括两个狭缝，基本上需要三个模具块。由于使用同时离开分别与两个狭缝连通的不同出口的活性材料浆料，使用双狭缝模具涂布机的工艺很难将各活性材料层形成为所需厚度。

6、特别是，在各模具块的前端处的模具唇部对准是重要的。通过插入块或间隔件或使用螺栓调节位置组装并对准模具块来进行模具唇部对准。然而，插入块或间隔件需要具有为了模具唇部对准而匹配诸多接触表面的多个条件，所以单纯基于概率就是困难的，而使用螺栓的调节功能花费时间并且极大地依赖于操作者的技能，从而导致低再现性。

7、因此，相应行业需要更容易和更精确的模具唇部对准的双狭缝模具涂布机。

技术实现思路

1、技术问题

2、本公开内容旨在解决上述问题，因此本公开内容旨在提供一种容易对准模具唇部的双狭缝模具涂布机。

3、然而，本公开内容要解决的问题不限于上述问题，并且本领域技术人员将从以下描述清楚地理解未提及的其他问题。

4、技术方案

5、为了解决上述问题，本公开内容的双狭缝模具涂布机包括第一狭缝和第二狭缝以在重力的相反方向上输送涂布溶液，并且包括：第一模具块，所述第一模具块在底座的上表面的后方与底座垂直地安装并一体形成；第二模具块，所述第二模具块定位成在所述第一模具块的前方与所述底座接触，以在所述第二模具块与所述第一模具块之间形成所述第一狭缝；以及第三模具块，所述第三模具块定位成在所述第二模具块的前方与所述底座接触，以在所述第三模具块与所述第二模具块之间形成所述第二狭缝。

6、在一实施方式中，所述第二模具块的下表面和所述第三模具块的下表面可与所述底座整体接触。

7、在另一实施方式中，所述第二模具块的下表面和所述第三模具块的下表面可与所述底座间断接触。

8、在这种情况下，按压元件可连接至所述底座的底部。

9、所述按压元件可以是伺服电机。

10、在本公开内容中，所述双狭缝模具涂布机可进一步包括：位于所述第一模具块与所述第二模具块之间以形成所述第一狭缝的第一垫片和位于所述双狭缝模具涂布机之间以形成所述第二狭缝的第二垫片，其中所述第一垫片和所述第二垫片具有至少在一区域处被切开的开放部分。

11、在这种情况下，所述区域可被间断地切开以形成多个开放部分。

12、在一优选示例中，可在所述第二模具块的下表面上设置加强件以用于与所述底座间断接触，并且可在所述加强件之间形成弯曲空间。可在所述第三模具块的下表面上设置加强件以用于与所述底座间断接触，并且可在所述加强件之间形成弯曲空间。

13、在该优选示例中，伺服电机可连接至所述底座的底部以使所述弯曲空间变形。更优选地，所述伺服电机可连接至所述底座的底部的中央。

14、多个加强件可位于所述双狭缝模具涂布机的长度方向上。优选地，所述多个加强件可以以所述双狭缝模具涂布机的所述长度方向上的中央为基准在所述长度方向上对称。优选地，所述多个加强件之中的中央区域处的所述加强件之间的距离可大于其他加强件之间的距离。

15、在本公开内容中，所述第一模具块可包括容纳第一涂布溶液并且与所述第一狭缝连通的第一歧管，并且所述第三模具块可包括容纳第二涂布溶液并且与所述第二狭缝连通的第二歧管。

16、在根据本公开内容的所述双狭缝模具涂布机中，螺栓可垂直安装到所述底座与所述第二模具块之间的接触表面中，并且螺栓可垂直安装到所述底座与所述第三模具块之间的接触表面中。

17、所述第一狭缝可与所述底座垂直。

18、所述第二模具块的剖面可以是直角三角形。

19、所述第一模具块、所述第二模具块和所述第三模具块可分别包括形成前端的第一模具唇部、第二模具唇部和第三模具唇部，所述第一模具唇部、所述第二模具唇部和所述第三模具唇部可设置在同一直线上。

20、所述第三模具唇部的厚度优选大于所述第一模具唇部的厚度和所述第二模具唇部的厚度。

21、与所述第二狭缝连通的第二出口可位于所述第三模具唇部与所述第二模具唇部之间，与所述第一狭缝连通的第一出口可位于所述第二模具唇部与所述第一模具唇部之间，第二涂布溶液可通过所述第二出口被输送到基板上，所述第一出口可在涂布方向的下游侧与所述第二出口分隔开，并且第一涂布溶液可通过所述第一出口被输送到所述基板上。

22、有益效果

23、根据本公开内容，由于模具块被放置成与底座接触，所以容易对准模具唇部。可防止模具块之间的位置失配，并且始终将模具唇部与基板之间的距离，即，涂布间隙保持在期望水平。可在每一组装处实现均匀的模具唇部对准，并且在工序期间不改变的情况下保持，从而防止在与基板的移动方向垂直的宽度方向上的涂布间隙偏移。

24、因此，根据本公开内容，当调节涂布间隙或使用诸如块或间隔件之类的辅助装置时，可通过将模具块结合的简单组装操作而始终保持均匀的涂布间隙，而无需拆卸和重新组装因它们的厚度小而在结构上脆弱的模具块。

25、根据本公开内容，考虑到当输送活性材料浆料时模具块因压力而产生的变形，可保持均匀(±2％)的涂布间隙，从而均匀地控制涂布量和由此产生的涂布质量。因此，通过使用具有均匀涂布间隙的双狭缝模具涂布机，可获得具有均匀质量的涂布产品，具体地，二次电池的电极。

26、根据本公开内容的一方面，可提供具有最小的组装对准条件，即，1个接触表面紧固并且不需要使用螺栓进行位置调节的结构的双狭缝模具涂布机。使用螺栓的调节功能需要时间来调节，极大地依赖于操作者的技能并且导致低再现性。根据本公开内容，可实现模具唇部对准，而无需使用螺栓来调节位置，从而消除了调节所需的时间和对操作者的技能的依赖，并且提高了再现性。

27、根据本公开内容的另一方面，可提供弯曲空间以及1个接触表面紧固。通过使对准位置变形来进行弯曲，根据本公开内容，可使用用于控制宽度方向上的涂布均匀性的按压元件以高的均匀性变形。如上所述，根据本公开内容，可非常均匀地控制模具块的变形，从而以直接的方式提高涂布均匀性。

28、如上所述，根据本公开内容，即使在高压下当输送活性材料浆料时，虽然使用了薄的模具块，但是一旦调节了涂布间隙，涂布间隙仍可保持。具体地，垂直模具类型在传送浆料时经受模具块之间的距离增加，但是本公开内容可防止模具块之间的距离增加，从而确保涂布可操作性和再现性。

29、使用双狭缝模具涂布机，可将涂布层，具体地活性材料层均匀地形成为期望的厚度，优选地，可同时涂布两种类型的活性材料浆料，从而提高性能和生产率。

30、如上所述，当本公开内容的双狭缝模具涂布机被用于在移动集流体以制造二次电池的电极的同时在集流体上涂布活性材料浆料时，可在高速或宽尺度涂布条件下实现均匀涂布。