【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于在衬底上制造具有至少一个双层粉末层的电极的涂层设备、一种用于在衬底上制造具有至少一个双层粉末层、尤其双层的阴极层和/或阳极层的电极的方法以及一种电极。
技术介绍
1、在无溶剂或干法的电极制造试验中，迄今制造具有单层涂层的电极。为了提高电池单体的性能，在传统的电极制造中追求制造具有多层涂层(各层的成分不同)的电极的方法。因为这些电极具有更高的能量密度和导电性。
2、当前，具有多层涂层的无溶剂式地制造的电极通常被生产为独立的膜。在压延机间隙中将两种粉末压到集流体上。
3、然而电极仍按标准被湿处理并且因此含有溶剂。
4、一种另外的方法是将作为独立膜的各个单独的层依次地涂覆到为此设置的衬底侧上。为此例如可以在两个依次布置的压延机间隙中分别涂覆并压紧各个单独的层。
5、然而，这通常需要增附剂或者一定的粉末湿度，因为否则无法保证各层的附着。这可能导致衬底或集流体未连贯地被涂层。这又导致如此制造的电极的更高的废品率或较低的电功率。
技术实现思路
1、因此，本专利技术所要解决的技术问题是至少部分地克服上述缺点中的至少一个缺点。尤其地，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种涂层设备，该涂层设备能够实现干法电极制造，以便提高电极的导电性或能量密度。本专利技术所要解决的技术问题还在于提供一种用于干法电极制造的方法和一种如此制造的电极。
2、上述技术问题通过根据本专利技术的涂层设备、根据本专利技术的方法和根据本专利技术的电极
3、根据本专利技术的第一方面按照本专利技术提供一种涂层设备，用于在衬底、尤其集流体上制造具有至少一个双层粉末层、尤其双层的阴极层和/或阳极层的电极，所述涂层设备具有：输送单元，用于将衬底输入第一压紧间隙中；第一辊装置，用于将第一粉末作为第一层传递到衬底的第一侧上；和第二辊装置，用于将第二粉末作为第二层传递到衬底的第一侧上的第一层上。
4、在此，第一辊装置具有第一计量单元，用于容纳第一粉末并且用于用第一粉末填充第一计量间隙。此外，第一辊装置具有第一涂布辊、第一压紧辊单元和第二压紧辊单元，其中，第一计量间隙设置在第一涂布辊和第一压紧辊单元之间，并且其中，第一压紧间隙设置在第一压紧辊单元和第二压紧辊单元之间。在此，第一计量间隙设置用于通过第一涂布力将第一粉末作为第一层涂布到第一压紧辊单元上，并且第一压紧间隙设置用于通过第一压紧力将第一层从第一压紧辊单元传递到衬底的第一侧上。
5、第二辊装置布置在第一辊装置的下游，其中，第一辊装置设计用于将在第一侧上涂层的衬底输入第二辊装置的第二压紧间隙中。
6、在此，第二辊装置具有第二计量单元，用于容纳第二粉末并且用于用第二粉末填充第二计量间隙。在此，第二辊装置具有第二涂布辊、第三压紧辊单元和第四压紧辊单元，其中，第二计量间隙设置在第二涂布辊和第三压紧辊单元之间，并且其中，第二压紧间隙设置在第三压紧辊单元和第四压紧辊单元之间。第二计量间隙设置用于通过第二涂布力将第二粉末作为第二层涂布到第三压紧辊单元上，并且第二压紧间隙设置用于通过第二压紧力将第二层从第三压紧辊单元传递到所输入的衬底的第一侧的第一层上。
7、涂层设备基于辊涂涂层，其中，首先将第一粉末作为第一层涂布到第一压紧辊单元的辊子上，以便随后一个或者所述辊子将第一层传递或压紧到衬底上。随后进行另外的辊涂涂层，其中，将第二粉末作为第二层涂布到第三压紧辊单元的辊子上，以便随后该辊子或者其它辊子将第二层传递到第一层上。这对于用无溶剂的干粉末材料涂层衬底是特别有利的，因此该涂层设备极好地适合用于干法电极制造。
8、此外，第一辊装置的第一涂布辊和第二辊装置的第二涂布辊的旋转速度可以小于第一压紧辊单元或者第三压紧辊单元的分别与第一、第二涂布辊形成计量间隙的压紧辊的旋转速度。这确保第一粉末作为第一层保持附着在第一压紧辊单元上，并且第二粉末作为第二层保持附着在第三压紧辊单元上。在粉末被涂布到相应的涂布辊上时，相应的粉末在计量间隙中被剪切。因此，涂布力可以是剪切力，从而涂布辊也可以称为剪切辊。
9、第一压紧辊单元和第二压紧辊单元可以分别具有压紧辊。为了施加用于传递第一层的压紧力，第一压紧辊单元和第二压紧辊单元的形成压紧间隙的压紧辊以相同的旋转速度彼此相对旋转，以便获得最佳的涂层结果。第一涂布辊的旋转速度可以小于第一压紧辊单元的与第一涂布辊形成计量间隙的压紧辊的旋转速度，由此确保第一粉末作为第一层附着在第一压紧单元上，以便由第一压紧单元承载。对于第二辊装置的第三和第四压紧辊单元相同地适用。第三和第四压紧辊单元也可以分别具有压紧辊，第三和第四压紧辊单元的压紧辊以相同的旋转速度彼此相对旋转，以便施加用于将第二层传递到第一层上的压紧力。
10、在此，第一和第二压紧辊单元的旋转速度与第三和第四压紧辊单元的旋转速度相适应，使得在第二压紧间隙中对已经涂布的第一层的剪切力尽可能小，以便不破坏涂层。
11、双层粉末层的各个单独层的依次涂布使得第一粉末和第二粉末之间、即第一双层粉末层的第一层和第二层之间的边界层减少，因为第一粉末和第二粉末不发生混合。
12、在本专利技术的范围内可以有利的是，第一辊装置具有第三计量单元，用于容纳第三粉末并且用于用第三粉末填充第三计量间隙，并且第一辊装置具有第三涂布辊，其中，第三计量间隙设置在第三涂布辊和第二压紧辊单元之间，其中，第三计量间隙设置用于通过第三涂布力将第三粉末作为第三层涂布到第二压紧辊单元上。第一压紧间隙设置用于通过第一压紧力将第三层从第二压紧辊单元传递到衬底的第二侧上。
13、这能够实现在第一压紧间隙中通过第一压紧力并行地将第一层施加到衬底的第一侧上和将第三层施加到衬底的第二侧上。
14、在本专利技术的范围内可以考虑的是，第二辊装置具有第四计量单元，用于容纳第四粉末并且用于用第四粉末填充第四计量间隙，并且第二辊装置具有第四涂布辊，其中，第四计量间隙设置在第四涂布辊和第四压紧辊单元之间，其中，第四计量间隙设置用于通过第四涂布力将第四粉末作为第四层涂布到第四压紧辊单元上，并且其中，第二压紧间隙设置用于通过第二压紧力将第四层从第四压紧辊单元传递到衬底的第二侧的第三层上。
15、这能够实现在第二压紧间隙中通过第二压紧力并行地将第二层施加到衬底的第一层上和将第四层施加到衬底的第三层上。
16、涂层设备的关于第一和第二涂布辊提到的特性和特征在此类似地适用于关于第三和第四涂布辊的特性和特征。
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1.一种涂层设备(10)，用于在衬底(15)、尤其集流体(16)上制造具有至少一个双层粉末层(12)、尤其双层的阴极层(13)和/或阳极层(14)的电极(11)，
2.根据权利要求1所述的涂层设备(10)，
3.根据权利要求1或2所述的涂层设备(10)，
4.根据前述权利要求中任一项所述的涂层设备(10)，
5.根据前述权利要求中任一项所述的涂层设备(10)，
6.一种用于在根据前述权利要求中任一项所述的涂层设备(10)中在衬底(15)、尤其集流体(16)上制造具有至少一个双层粉末层(12)、尤其双层的阴极层(13)和/或阳极层(14)的电极(11)的方法(100)，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的方法(100)，
8.根据权利要求6或7所述的方法(100)，
9.根据权利要求6至8中任一项所述的方法(100)，
10.根据权利要求6至9中任一项所述的方法(100)，
11.根据权利要求6至10中任一项所述的方法(100)，
12.根据权利要
13.一种具有双层粉末层(12)的电极(11)，通过根据权利要求1至5中任一项所述的涂层设备(10)和/或通过根据权利要求6至12中任一项所述的方法(100)制造，其中，衬底(15)是具有第一侧(27)和第二侧(42)的集流体(16)，其中，双层粉末层(12)的第一层(26)由第一粉末(21)制成，并且双层粉末层(12)的第二层(36)由第二粉末(29)制成。
14.根据权利要求13所述的电极(11)，
...【技术特征摘要】
1.一种涂层设备(10)，用于在衬底(15)、尤其集流体(16)上制造具有至少一个双层粉末层(12)、尤其双层的阴极层(13)和/或阳极层(14)的电极(11)，
2.根据权利要求1所述的涂层设备(10)，
3.根据权利要求1或2所述的涂层设备(10)，
4.根据前述权利要求中任一项所述的涂层设备(10)，
5.根据前述权利要求中任一项所述的涂层设备(10)，
6.一种用于在根据前述权利要求中任一项所述的涂层设备(10)中在衬底(15)、尤其集流体(16)上制造具有至少一个双层粉末层(12)、尤其双层的阴极层(13)和/或阳极层(14)的电极(11)的方法(100)，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的方法(100)，
8.根据权利要求6...
【专利技术属性】
技术研发人员：L·布斯温克尔，S·肖普夫，S·鲁伯，R·施密特洛巴赫，
申请(专利权)人：大众汽车股份公司，
类型：发明
国别省市：
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