将电场用于卷到卷分隔件涂覆的方法技术

本发明专利技术涉及将电场用于卷到卷分隔件涂覆的方法。一种用于涂覆电池的分隔件的系统包括：分隔件供给和收集组件，其构造成分配所述分隔件；涂层分配装置，其构造成使涂层材料流向所述分隔件；以及电场发生器，其构造成在所述涂层分配装置和所述分隔件之间的间隙中产生电场。生电场。生电场。

【技术实现步骤摘要】
将电场用于卷到卷分隔件涂覆的方法
[0001]政府条款本专利技术是在美国能源部授予的授权号DE
‑
EE0008230的政府支持下完成的。政府对本专利技术享有一定的权利。


[0002]本部分中提供的信息是为了总体上呈现本公开的背景的目的。在本部分中所描述的程度上，当前署名的专利技术人的工作，以及在提交时可能在其他方面无资格作为现有技术的本说明书的各方面，均未明确地或隐含地被承认为抵触本公开的现有技术。
[0003]本公开涉及用于使用电场来涂覆电池分隔件（battery separator）的系统和方法。

技术介绍

[0004]电池（例如，用于混合动力和/或电动车辆的电池）包括布置在电池的电极（例如，阳极和阴极）之间的分隔件。该分隔件是可渗透膜，其将电极彼此电隔离以防止短路，同时还允许电极之间的离子流动。

技术实现思路

[0005]一种用于涂覆电池的分隔件的系统包括：分隔件供给和收集组件，其构造成分配所述分隔件；涂层分配装置，其构造成使涂层材料流向所述分隔件；以及电场发生器，其构造成在所述涂层分配装置和所述分隔件之间的间隙中产生电场。
[0006]在其他特征中，所述分隔件供给和收集组件包括卷轴组件。所述卷轴组件包括：源卷轴，其构造成在用所述涂层材料涂覆之前保持所述分隔件；收集器卷轴，其构造成在用所述涂层材料涂覆之后保持所述分隔件；以及涂覆鼓，其布置在所述源卷轴和所述收集器卷轴之间。所述涂覆鼓被构造成在所述分隔件用所述涂层材料涂覆的同时保持所述分隔件。
[0007]在其他特征中，所述电场发生器被构造成使所述涂覆鼓带负电，以产生所述电场。
[0008]在其他特征中，所述电场发生器包括连接到所述涂层分配装置和所述分隔件供给和收集组件的电源。
[0009]在其他特征中，所述电源包括连接到所述涂层分配装置的正极端子以及连接到所述分隔件供给和收集组件的涂覆鼓的负极端子。
[0010]在其他特征中，所述电源被构造成产生至少3 kV/m的电场。
[0011]在其他特征中，所述涂层分配装置包括注射器，所述注射器构造成使所述涂层材料流入到所述间隙中。
[0012]在其他特征中，所述注射器被构造成使所述涂层材料以介于每分钟0和1微升之间的速率流动。
[0013]在其他特征中，所述涂层材料包括金属氧化物和碳。
[0014]在其他特征中，所述涂层材料包括溶解在聚合物溶液中的所述金属氧化物和碳。
[0015]在其他特征中，所述金属氧化物包括二氧化钛。
[0016]在其他特征中，所述电场发生器被构造成使所述金属氧化物和所述碳的粒子带电。
[0017]在其他特征中，所述系统还包括涂层控制模块，以控制所述分隔件通过所述分隔件供给和收集组件的移动速率、来自所述涂层分配装置的所述涂层材料的流率以及所述电场的产生，使得所述涂层材料以介于2和20
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m之间的厚度被施加于所述分隔件。
[0018]一种用于涂覆电池的分隔件的方法包括：使用分隔件供给和收集组件，以受控的移动速率分配所述分隔件；使涂层材料从涂层分配装置流向所述分隔件；以及在所述涂层分配装置和所述分隔件之间的间隙中产生电场。
[0019]在其他特征中，所述方法还包括使用连接到所述涂层分配装置和所述分隔件供给和收集组件的电源来产生所述电场。
[0020]在其他特征中，所述方法还包括将所述电源的正极端子连接到所述涂层分配装置，并且将所述电源的负极端子连接到所述分隔件供给和收集组件的涂覆鼓。
[0021]在其他特征中，所述电场为至少3 kV/m。
[0022]在其他特征中，所述方法还包括使用注射器使所述涂层材料流入到所述间隙中。
[0023]在其他特征中，所述涂层材料包括溶解在聚合物溶液中的金属氧化物和碳。
[0024]在其他特征中，所述方法还包括控制所述分隔件的移动速率、来自所述涂层分配装置的所述涂层材料的流率以及所述电场的产生，使得所述涂层材料以介于2和20
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m之间的厚度被施加于所述分隔件。
[0025]本专利技术还包括以下技术方案。
[0026]方案1. 一种用于涂覆电池的分隔件的系统，所述系统包括：分隔件供给和收集组件，其构造成分配所述分隔件；涂层分配装置，其构造成使涂层材料流向所述分隔件；以及电场发生器，其构造成在所述涂层分配装置和所述分隔件之间的间隙中产生电场。
[0027]方案2. 根据方案1所述的系统，其中，所述分隔件供给和收集组件包括卷轴组件，并且其中，所述卷轴组件包括：源卷轴，其构造成在用所述涂层材料涂覆之前保持所述分隔件；收集器卷轴，其构造成在用所述涂层材料涂覆之后保持所述分隔件；以及涂覆鼓，其布置在所述源卷轴和所述收集器卷轴之间，其中，所述涂覆鼓被构造成在所述分隔件用所述涂层材料涂覆的同时保持所述分隔件。
[0028]方案3. 根据方案2所述的系统，其中，所述电场发生器被构造成使所述涂覆鼓带负电，以产生所述电场。
[0029]方案4. 根据方案1所述的系统，其中，所述电场发生器包括连接到所述涂层分配装置和所述分隔件供给和收集组件的电源。
[0030]方案5. 根据方案4所述的系统，其中，所述电源包括连接到所述涂层分配装置的正极端子以及连接到所述分隔件供给和收集组件的涂覆鼓的负极端子。
[0031]方案6. 根据方案4所述的系统，其中，所述电源被构造成产生至少3 kV/m的电场。
[0032]方案7. 根据方案1所述的系统，其中，所述涂层分配装置包括注射器，所述注射器
构造成使所述涂层材料流入到所述间隙中。
[0033]方案8. 根据方案7所述的系统，其中，所述注射器被构造成使所述涂层材料以介于每分钟0和1微升之间的速率流动。
[0034]方案9. 根据方案1所述的系统，其中，所述涂层材料包括金属氧化物和碳。
[0035]方案10. 根据方案9所述的系统，其中，所述涂层材料包括溶解在聚合物溶液中的所述金属氧化物和碳。
[0036]方案11. 根据方案10所述的系统，其中，所述金属氧化物包括二氧化钛。
[0037]方案12. 根据方案10所述的系统，其中，所述电场发生器被构造成使所述金属氧化物和所述碳的粒子带电。
[0038]方案13. 根据方案1所述的系统，还包括涂层控制模块，以控制所述分隔件通过所述分隔件供给和收集组件的移动速率、来自所述涂层分配装置的所述涂层材料的流率以及所述电场的产生，使得所述涂层材料以介于2和20
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m之间的厚度被施加于所述分隔件。
[0039]方案14. 一种用于涂覆电池的分隔件的方法，所述方法包括：使用分隔件供给和收集组件，以受控的移动速率分配所述分隔件；使涂层材料从涂层分配装置流向所述分隔件；以及在所述涂层分配装置和所述分隔件之间的间隙中产生电场。
[0040]方案15. 根据方案14所述的方法，还包括使用连接到所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于涂覆电池的分隔件的系统，所述系统包括：分隔件供给和收集组件，其构造成分配所述分隔件；涂层分配装置，其构造成使涂层材料流向所述分隔件；以及电场发生器，其构造成在所述涂层分配装置和所述分隔件之间的间隙中产生电场。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述分隔件供给和收集组件包括卷轴组件，并且其中，所述卷轴组件包括：源卷轴，其构造成在用所述涂层材料涂覆之前保持所述分隔件；收集器卷轴，其构造成在用所述涂层材料涂覆之后保持所述分隔件；以及涂覆鼓，其布置在所述源卷轴和所述收集器卷轴之间，其中，所述涂覆鼓被构造成在所述分隔件用所述涂层材料涂覆的同时保持所述分隔件。3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述电场发生器被构造成使所述涂覆鼓带负电，以产生所述电场。4.根据权利要求1所述的系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：R，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：