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用于电化学电池的干粉涂层的系统和方法技术方案

技术编号:40360672 阅读:5 留言:0更新日期:2024-02-09 14:47
本发明专利技术涉及一种用于电化学电池的干粉涂层的系统和方法,所述系统可以包括至少一个喷洒器和至少两个掩蔽件,所述至少两个掩蔽件配置成选择性地在基底的第一区域和第二区域中掩蔽基底。所述至少一个喷洒器可以配置成在基底处喷洒颗粒,其中所述至少两个掩蔽件保持第一区域和第二区域基本上没有沉积的材料。可以采用加热器来在颗粒通过所述至少一个喷洒器被喷洒到基底上时对基底进行加热。

【技术实现步骤摘要】

公开的实施方案涉及用于电化学电池的干粉涂层的系统和方法


技术介绍

1、锂离子电池典型地包括被电绝缘材料隔开的两个或更多个电极,所述电绝缘材料对于锂离子在电极之间的扩散是可透过的。在一些情况下,一个电极包含涂覆在铜基底上的阳极材料,另一个电极包含涂覆在铝基底上的阴极材料。这些电极的生产通常使用浆料法进行,其中将电化学材料(例如阳极或阴极材料)与溶解在适当的溶剂(例如,典型地为n-甲基吡咯烷酮)中的聚合物粘合剂(例如,典型地为聚偏二氟乙烯pvdf)混合。将所得浆料涂覆到电极基底上。随后,使溶剂蒸发并回收以在电极表面上形成干燥的电化学材料层。为了在组装成电池之前从电极中除去所有溶剂,在使用大型传送炉和真空干燥器(帮助干燥沉积的浆料)时花费了大量的时间和能量。


技术实现思路

1、在一些实施方案中,用于形成颗粒层的系统包括至少一个喷洒器,所述至少一个喷洒器配置成朝向基底喷洒颗粒,所述颗粒包含选自电化学材料、离子传导材料、导电材料和隔离件材料中的至少一者。系统还包括第一掩蔽件,所述第一掩蔽件可移动以选择性地在基底的第一区域中掩蔽基底免受颗粒影响;和第二掩蔽件,所述第二掩蔽件可移动以选择性地在基底的第二区域中掩蔽基底免受颗粒影响,其中所述至少一个喷洒器将颗粒的喷洒流导向基底的在第一掩蔽件与第二掩蔽件之间的部分。系统还包括加热器,所述加热器配置成对基底进行加热。

2、在一些实施方案中,用于沉积材料层的方法包括:掩蔽基底的第一区域;掩蔽基底的第二区域;对基底进行加热;以及朝向经加热的基底喷洒包含选自电化学材料、离子传导材料、导电材料和隔离件材料中的至少一者的第一颗粒以在基底上形成第一层。

3、在一些实施方案中,形成电极的方法包括:掩蔽基底的第一区域以抑制材料沉积在基底上的第一区域中;掩蔽基底的第二区域以抑制材料沉积在第二区域中;向基底施加包含选自电化学材料、离子传导材料、导电材料和隔离件材料中的至少一者的第一颗粒以形成第一层;以及向第一层施加包含选自电化学材料、离子传导材料、导电材料和隔离件材料中的至少一者的第二颗粒以形成设置在第一层上的第二层。

4、应当理解,前述概念和下面讨论的另外的概念可以以任何合适的组合来布置,因为本公开内容在这方面不受限制。此外,当结合附图考虑时,根据以下各种非限制性实施方案的详细描述,本公开内容的其他优点和新颖特征变得明显。

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【技术保护点】

1.一种喷洒沉积系统,包括:

2.根据权利要求1所述的系统,其中所述第一电极、所述第二电极、所述第三电极和所述第四电极配置成沿着轨道移动。

3.根据权利要求1所述的系统,还包括配置成对所述基底进行加热的加热器。

4.根据权利要求1所述的系统,其中所述第一电极、所述第二电极、所述第三电极和所述第四电极中的每一者为通过致动器致动的夹持件,以及其中所述第一电极、所述第二电极、所述第三电极和所述第四电极中的每一者配置成选择性地抓住所述基底。

5.根据权利要求4所述的系统,其中所述致动器为气动致动器、液压致动器或电致动器。

6.根据权利要求1所述的系统,其中所述基底为金属箔。

7.根据权利要求1所述的系统,其中所述颗粒还包含粘合剂。

8.根据权利要求7所述的系统,其中所述粘合剂为热塑性聚合物。

9.根据权利要求1所述的系统,其中所述第一电极、所述第二电极、所述第三电极和所述第四电极中的每一者为配置成在喷洒沉积过程期间掩蔽所述基底的一部分的掩蔽件。

10.一种用于喷洒沉积的方法,包括:

11.根据权利要求10所述的方法,还包括沿着轨道移动所述第一电极、所述第二电极、所述第三电极和所述第四电极。

12.根据权利要求10所述的方法,还包括对所述基底进行加热。

13.根据权利要求10所述的方法,其中所述第一电极、所述第二电极、所述第三电极和所述第四电极中的每一者为使用致动器致动的夹持件,并且还包括用所述第一电极、所述第二电极、所述第三电极和所述第四电极选择性地抓住所述基底。

14.根据权利要求13所述的系统,其中所述致动器为气动致动器、液压致动器或电致动器。

15.根据权利要求10所述的方法,其中所述基底为金属箔。

16.根据权利要求10所述的方法,其中所述颗粒还包含粘合剂。

17.根据权利要求16所述的系统,其中所述粘合剂为热塑性聚合物。

18.根据权利要求10所述的方法,其中所述第一电极、所述第二电极、所述第三电极和所述第四电极中的每一者为掩蔽件,并且还包括在朝向所述基底喷洒所述颗粒的同时使用所述第一电极、所述第二电极、所述第三电极和所述第四电极中的一者或更多者掩蔽所述基底的一部分。

19.一种喷洒沉积系统,包括:

20.根据权利要求19所述的喷洒沉积系统,其中所述轨道为连续的,以及所述一个或更多个掩蔽件配置成沿着所述轨道再循环。

21.根据权利要求19所述的喷洒沉积系统,其中所述轨道的第一部分布置成将所述一个或更多个掩蔽件移动至距所述基底第一距离,以及所述连续轨道的第二部分布置成将所述一个或更多个掩蔽件移动至大于所述第一距离的距所述基底第二距离。

22.根据权利要求19所述的喷洒沉积系统,其中所述一个或更多个掩蔽件中的每一者为夹持件,其中所述夹持件通过致动器致动,以及其中所述夹持件配置成选择性地抓住所述基底。

23.根据权利要求19所述的喷洒沉积系统,其中所述轨道布置成使所述一个或更多个掩蔽件与所述基底的区域接触和脱离接触。

24.根据权利要求19所述的喷洒沉积系统,其中所述一个或更多个掩蔽件中的每一者为通过致动器致动的夹持件,以及其中所述夹持件配置成选择性地抓住所述基底。

25.根据权利要求24所述的喷洒沉积系统,其中所述致动器中的每一者为气动致动器、液压致动器或电致动器。

26.根据权利要求19所述的喷洒沉积系统,其中所述一个或更多个掩蔽件中的每一者为配置成使电流流过所述基底以电阻加热所述基底的电极。

27.根据权利要求19所述的喷洒沉积系统,其中所述轨道形成为长圆形状。

28.根据权利要求19所述的喷洒沉积系统,其中所述基底为金属箔。

29.根据权利要求19所述的喷洒沉积系统,其中所述颗粒还包含粘合剂。

30.根据权利要求29所述的喷洒沉积系统,其中所述粘合剂为热塑性聚合物。

31.一种用于喷洒沉积的方法,包括:

32.根据权利要求31述的方法,还包括对所述基底进行加热。

33.根据权利要求31所述的方法,其中所述一个或更多个掩蔽件中的每一者为夹持件,其中所述夹持件中的每一者使用致动器来致动,以及还包括用所述夹持件中的每一者选择性地抓紧所述基底。

34.根据权利要求33所述的系统,其中所述致动器为气动致动器、液压致动器或电致动器。

35.根据权利要求31述的方法,其中所述基底为金属箔。

36.根据权利要求31所述的...

【技术特征摘要】

1.一种喷洒沉积系统,包括:

2.根据权利要求1所述的系统,其中所述第一电极、所述第二电极、所述第三电极和所述第四电极配置成沿着轨道移动。

3.根据权利要求1所述的系统,还包括配置成对所述基底进行加热的加热器。

4.根据权利要求1所述的系统,其中所述第一电极、所述第二电极、所述第三电极和所述第四电极中的每一者为通过致动器致动的夹持件,以及其中所述第一电极、所述第二电极、所述第三电极和所述第四电极中的每一者配置成选择性地抓住所述基底。

5.根据权利要求4所述的系统,其中所述致动器为气动致动器、液压致动器或电致动器。

6.根据权利要求1所述的系统,其中所述基底为金属箔。

7.根据权利要求1所述的系统,其中所述颗粒还包含粘合剂。

8.根据权利要求7所述的系统,其中所述粘合剂为热塑性聚合物。

9.根据权利要求1所述的系统,其中所述第一电极、所述第二电极、所述第三电极和所述第四电极中的每一者为配置成在喷洒沉积过程期间掩蔽所述基底的一部分的掩蔽件。

10.一种用于喷洒沉积的方法,包括:

11.根据权利要求10所述的方法,还包括沿着轨道移动所述第一电极、所述第二电极、所述第三电极和所述第四电极。

12.根据权利要求10所述的方法,还包括对所述基底进行加热。

13.根据权利要求10所述的方法,其中所述第一电极、所述第二电极、所述第三电极和所述第四电极中的每一者为使用致动器致动的夹持件,并且还包括用所述第一电极、所述第二电极、所述第三电极和所述第四电极选择性地抓住所述基底。

14.根据权利要求13所述的系统,其中所述致动器为气动致动器、液压致动器或电致动器。

15.根据权利要求10所述的方法,其中所述基底为金属箔。

16.根据权利要求10所述的方法,其中所述颗粒还包含粘合剂。

17.根据权利要求16所述的系统,其中所述粘合剂为热塑性聚合物。

18.根据权利要求10所述的方法,其中所述第一电极、所述第二电极、所述第三电极和所述第四电极中的每一者为掩蔽件,并且还包括在朝向所述基底喷洒所述颗粒的同时使用所述第一电极、所述第二电极、所述第三电极和所述第四电极中的一者或更多者掩蔽所述基底的一部分。

19.一种喷洒沉积系统,包括:

20.根据权利要求19所述的喷洒沉积系统,其中所述轨道为连续的,以及所述一个或更多个掩蔽件配置成沿着所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:丹尼斯·帕尔斯
申请(专利权)人:蜻蜓能源公司
类型:发明
国别省市:

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