包括非涂覆部压制单元的电极轧制装置的制作方法

相关申请的交叉引用本申请要求于2021年5月18日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2021-0063930号的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。本公开涉及一种包括轧制电极基板的非涂覆部的非涂覆部压制单元的电极轧制装置。

背景技术：

1、随着技术发展和对移动设备的需求的增加，对二次电池的需求也在迅速增加。在二次电池中，锂二次电池由于其高能量密度、高工作电压以及优异的存储和寿命特性而被广泛用作各种电子产品以及各种移动设备的能量源。

2、随着二次电池的应用领域的扩大，对更高容量的二次电池的需求迅速增加。正在研究用于增加电极混合物层的负载量的技术作为增加二次电池的容量的方法。然而，如果增加电极混合物层的负载量，则引起电极的体积增加。为了减小电极的体积，需要以较高压力轧制电极的工序。

3、图1是示出传统的电极基板的轧制工序的示意图。参照图1，具有电极混合物层被涂覆到由铝箔制成的集电体层的两个表面上的结构的电极基板10在经过一对轧辊21和22的同时经历轧制工序。电极基板10通过轧制工序使电极混合物层的密度增大并且体积减小。然而，在以高压轧制电极基板10的过程中，在电极基板10的侧表面部处(特别是在非涂覆部11处)发生膨胀，这导致工艺缺陷率增加的问题。

4、因此，需要一种能够在增加电极混合物层的负载量的同时使电极体积的增加最小化并减少工艺缺陷的技术。

5、[现有技术文献]

6、[专利文献]

7、(专利文献1)韩国专利第1765773号

技术实现思路

1、技术问题

2、本公开已被设计用于解决上述问题，并且本公开的目的是提供一种包括轧制电极基板的非涂覆部的非涂覆部压制单元的电极轧制装置，以及使用该电极轧制装置的电极轧制方法。

3、技术方案

4、根据本公开的实施例，提供了一种电极轧制装置，该电极轧制装置轧制包括集电体层和形成在集电体层的一个表面或两个表面上的电极混合物层的电极基板，其中，电极轧制装置包括：压制电极基板的非涂覆部区域以形成图案的非涂覆部压制单元，以及轧制电极基板的电极轧制单元，并且其中，非涂覆部压制单元沿电极基板的前进方向布置在电极轧制单元后方。

5、在一个示例中，非涂覆部压制单元包括压制电极基板的非涂覆部区域的一对非涂覆部轧辊，并且该一对非涂覆部轧辊中的至少一个具有形成有表面不平坦度的结构。

6、在另一个示例中，非涂覆部压制单元包括压制电极基板的非涂覆部区域的一对非涂覆部轧辊，并且该一对非涂覆部轧辊可以具有彼此不同的硬度。

7、另外，在该一对非涂覆部轧辊中，任意一个非涂覆部轧辊具有形成有表面不平坦度的结构，并且另一个非涂覆部轧辊具有未形成表面不平坦度的结构。

8、在一个示例中，该一对非涂覆部轧辊可以具有彼此不同的硬度。该一对非涂覆部轧辊可以包括具有形成有表面不平坦度的结构的第一非涂覆部轧辊，以及具有在表面上未形成表面不平坦度的结构的第二非涂覆部轧辊。第一非涂覆部轧辊可以具有比第二非涂覆部轧辊更高的硬度。

9、第一非涂覆部轧辊位于非涂覆部区域的上部，并且第二非涂覆部轧辊可以位于非涂覆部区域的下部。

10、在一个示例中，电极轧制装置还包括感应加热电极基板的非涂覆部区域的非涂覆部感应加热单元。此时，非涂覆部压制单元可以位于选自非涂覆部感应加热单元的前端、非涂覆部感应加热单元与电极轧制单元之间以及电极轧制单元的后端中的一个或两个以上的位置处。

11、在具体示例中，非涂覆部感应加热单元可以相对于电极基板的涂覆部与非涂覆部区域之间的边界线感应加热涂覆部的部分区域和非涂覆部的全部区域。

12、在一个示例中，在电极基板的涂覆部与非涂覆部之间的边界线上形成绝缘涂层，并且非涂覆部压制单元可以一起压制非涂覆部区域和绝缘涂层。

13、在一个示例中，电极轧制单元包括压制包括电极基板的涂覆部的区域的一对轧辊。

14、在另一个示例中，根据本公开的电极轧制装置还包括加热并干燥电极基板的干燥单元，其中，干燥单元具有位于电极轧制单元下游或者与电极轧制单元位于同一行以包括电极轧制单元的结构。

15、根据本公开的另一个实施例，提供了一种使用如上所述的电极轧制装置轧制电极基板的电极轧制方法，具体地，一种轧制包括集电体层和形成在集电体层的一个表面或两个表面上的电极混合物层的电极基板的方法。在一个示例中，根据本公开的电极轧制方法包括轧制电极基板的电极轧制步骤，以及压制电极基板的非涂覆部区域以形成图案的非涂覆部压制步骤。

16、在一个示例中，在压制非涂覆部区域的步骤中，用一对非涂覆部轧辊压制形成在电极基板的两个侧表面上的非涂覆部区域，以形成不平坦图案。

17、在具体示例中，不平坦图案是峰和谷重复的形状，峰与峰之间的平均间隔在0.5mm至10mm的范围内，并且峰与谷之间的平均高度差在0.1mm至5mm的范围内。

18、在一个示例中，根据本公开的电极轧制方法还可以包括感应加热电极基板的非涂覆部区域的非涂覆部感应加热步骤。此时，可以在非涂覆部感应加热步骤和电极轧制步骤的后期进行非涂覆部压制步骤。

19、在具体示例中，在非涂覆部感应加热步骤中，电极基板的非涂覆部区域被加热到100℃至300℃范围内的温度。

20、有益效果

21、根据本公开的电极轧制装置和方法可以通过轧制电极基板然后用非涂覆部压制单元轧制非涂覆部来防止在非涂覆部区域中发生膨胀并提高制造工艺效率。

技术特征：

1.一种电极轧制装置，其特征在于，所述电极轧制装置轧制包括集电体层和形成在所述集电体层的一个表面或两个表面上的电极混合物层的电极基板，

2.根据权利要求1所述的电极轧制装置，其特征在于，所述非涂覆部压制单元包括压制所述电极基板的所述非涂覆部区域的一对非涂覆部轧辊，并且

3.根据权利要求1所述的电极轧制装置，其特征在于，所述非涂覆部压制单元包括压制所述电极基板的所述非涂覆部区域的一对非涂覆部轧辊，并且

4.根据权利要求3所述的电极轧制装置，其特征在于，所述一对非涂覆部轧辊包括：

5.根据权利要求4所述的电极轧制装置，其特征在于，所述第一非涂覆部轧辊具有比所述第二非涂覆部轧辊更高的硬度。

6.根据权利要求5所述的电极轧制装置，其特征在于，所述第一非涂覆部轧辊位于所述非涂覆部区域的上部，并且所述第二非涂覆部轧辊位于所述非涂覆部区域的下部。

7.根据权利要求1所述的电极轧制装置，其特征在于，还包括感应加热所述电极基板的所述非涂覆部区域的非涂覆部感应加热单元。

8.根据权利要求7所述的电极轧制装置，其特征在于，所述非涂覆部感应加热单元相对于所述电极基板的涂覆部与所述非涂覆部区域之间的边界线感应加热所述涂覆部的部分区域和非涂覆部的全部区域。

9.根据权利要求1所述的电极轧制装置，其特征在于，在所述电极基板的涂覆部与非涂覆部之间的边界线上形成绝缘涂层，并且所述非涂覆部压制单元一起压制所述非涂覆部区域和所述绝缘涂层。

10.根据权利要求1所述的电极轧制装置，其特征在于，所述电极轧制单元包括压制包括所述电极基板的涂覆部的区域的一对轧辊。

11.根据权利要求1所述的电极轧制装置，其特征在于，还包括加热并干燥所述电极基板的干燥单元，

技术总结
本公开涉及一种电极轧制装置，电极轧制装置包括轧制电极基板的非涂覆部的非涂覆部压制单元，本公开能够防止在轧制电极基板的过程中在非涂覆部区域发生膨胀，并提高制造工艺的效率。

技术研发人员：李姃恩,金焕汉,崔宰赫,崔相勋,薛晶水,金东燦,全秀镐
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：2024/1/14