【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于在基底上制造带有至少一个两层的粉末层的电极的涂层装置、一种用于制造带有至少一个两层的粉末层的电极的方法以及一种带有两层的粉末层的电极。
技术介绍
1、在用于无溶剂或干式的电极制造的尝试的情形中，目前为止已制造了带有单层涂层的电极。为了改善电池单体的性能，在传统的电极制造的情形中采用制造带有多层涂层(各层不同成分)的电极的方式，因为这些涂层具有增加的能量密度和导电能力。
2、目前，带有多层涂层的无溶剂制造的电极经常作为独立薄膜来生成。在此，两种粉末在压延机缝隙中被按压到集流体处。
3、然而，此外电极仍按标准进行湿法处理且因此包含溶剂。
4、另一方法是各个层到基底的为此设置的侧面上的依次施覆。为此，例如在两个依次布置的压延机缝隙中各个层可相应地作为独立的薄膜被施覆且被按压。
5、然而，在此经常需要增附剂或粉末的一定水分，因为否则不可确保相应的层的附着。这可能导致不连续涂层的基底或者集流体。这又引起经如此制造的电极的增加的废品或较少的电功率。
技术实现思路
1、因此，本专利技术的任务是至少部分克服上述缺点中的至少一个。尤其，本专利技术的任务是使得一种涂层装置可供使用，其使得干式的电极制造成为可能，从而提高电极的导电能力或者能量密度。此外，本专利技术的任务是使得一种用于干式电极制造的方法和一种这样制造的电极可供使用。
2、上述任务通过一种根据本专利技术的涂层装置、通过一种根据本专利技术的方法以及通过一种根据本
3、根据本专利技术的第一方面，根据本专利技术设置有用于在基底、尤其集流体上制造带有至少一个两层的粉末层、尤其两层的阴极层和/或阳极层的电极的涂层装置。该涂层装置具有用于将基底供应到按压缝隙中的供应单元、用于容纳第一粉末和第二粉末以及用于以第一粉末和第二粉末并行填充第一配量缝隙的第一配量单元和辊压设备，其中，该辊压设备具有第一施覆辊、第一按压辊单元和第二按压辊单元。在此，第一配量缝隙设置在第一施覆辊与第一按压辊单元之间且按压缝隙设置在第一按压辊单元与第二按压辊单元之间。第一配量缝隙设置用于借助于第一施覆力将第一粉末和第二粉末作为第一个至少两层的涂层施覆到第一按压辊单元上。按压缝隙设置用于借助于按压力将第一个至少两层的涂层由第一按压辊单元转移到所供应的基底的第一侧上。
4、涂层装置基于辊承载的涂层，在其中首先至少两层的涂层被施覆到辊上，以便于然后从辊转移或者按压到基底上。这对于带有无溶剂的和干的粉材的基底的涂层而言是特别有利的，从而使得涂层装置突出地适合用于干电极制造。
5、当前的第一按压辊单元和第二按压辊单元可相应具有按压辊。为了施加用于至少两层的涂层的转移的按压力，第一和第二按压辊单元的按压辊以相同的旋转速度彼此相对旋转，以便于提供最佳的涂层效果。第一施覆辊相比第一按压辊单元的以其构成配量缝隙的按压辊具有更小的旋转速度，由此确保如下，即，第一粉末和第二粉末作为第一层保持粘附在第一按压单元上，以便于由其来承载。
6、因为第一配量单元同时配量不仅第一粉末而且第二粉末，所以期望的两层的涂层的施覆可在按压过程、即按压缝隙的经过中实现。在此须注意如下，即，第一粉末和第二粉末被并排填入且仅在边界区域中混合。为了减少第一粉末和第二粉末的混合，如下是可设想的，即，第一配量单元具有用于第一粉末的第一腔室和用于第二粉末的第二腔室。
7、在第一层处的第一粉末和第二粉末的数量份额可以是可变化的，以便于产生不同的层厚度。为此如下是可设想的，即，设置有控制且/或调节相应粉末的数量份额的控制单元。
8、此外，通过配量缝隙的并行和同时的配量或填充提高了涂层装置的效率，因为仅需要辊压设备，以便于将两层的粉末层施加到基底上。通过两层的粉末层的同时施加，在两层的粉末层之间的边界层的形成被减少或者被防止，由此其改善附着和电气连结。
9、在涂层装置的本专利技术的情况中如下可能是有利的，即，第二配量单元设置用于容纳第三粉末和第四粉末且用于以第三粉末和第四粉末并行填充第二配量缝隙且辊压设备具有至少一个第二施覆辊，其中，第二配量缝隙设置在第二施覆辊与第二按压辊单元之间。在此，第二配量缝隙设置用于借助于第二施覆力将第三粉末和第四粉末作为第二个至少两层的涂层施覆到第二按压辊单元上。在第一与第二按压辊单元之间的按压缝隙设置用于借助于按压力将第二个至少两层的涂层由第二按压辊单元转移到所供应的基底的第二侧上。
10、第二施覆辊相比第二按压辊单元的以其构成配量缝隙的按压辊可具有较小的旋转速度，由此确保如下，即，第三粉末和第四粉末作为第二涂层保持附着在第二按压单元上，以便于由该按压单元来承载。
11、因为第二配量单元同时配量不仅第三粉末而且第四粉末，所以期望的两层的涂层在按压过程、即按压缝隙的经过中的施覆是可能的。在此须注意如下，即，第三粉末和第四粉末被并排填入且仅在边界区域中混合。为了减少第三粉末和第四粉末的混合，如下是可设想的，即，第二配量单元具有用于第三粉末的第三腔室和用于第四粉末的第四腔室。
12、在第二层处的第三粉末和第四粉末的数量份额可以是可变化的，以便于产生不同的层厚度。为此如下是可设想的，即，控制单元控制和/或调节相应粉末的数量份额。
13、此外如下是可设想的，即，第一粉末和第三粉末具有相同的成分且/或第二粉末和第四粉末具有相同的成分。
14、在本专利技术的范畴中如下是可设想的，即，第一按压辊单元具有至少一个第一按压辊和至少一个第二按压辊，其中，在至少一个第一按压辊与至少一个第二按压辊之间设置有至少一个第一压制缝隙。额外地或备选地，第二按压辊单元具有至少一个第三按压辊和至少一个第四按压辊，其中，在至少一个第三按压辊与至少一个第四按压辊之间设置有至少一个第二压制缝隙。
15、第一压制缝隙和/或第二压制缝隙压制第一层或者第二层，在其被转移到基底上之前。由此可产生第一层和第二层的更致密的堆积，由此可进一步改善导电能力。此外，压制缝隙具有额外的效果，即，在配量缝隙和按压缝隙中须作用较少的用于施覆或者转移的力，从而可减少作用在缝隙中的剪切力。这可产生均匀的施覆和转移且减少在施覆或转移的情形中的缺陷位置。
16、此处如下是同样可设想的，即，第一按压辊单元和/或第二按压辊单元具有另外的按压辊和与此伴随的另外的压制缝隙。
17、在本专利技术的范畴中可作如下设置，即，第一配量单元具有用于在第一配量缝隙的区域中分隔第一粉末和第二粉末的第一隔板。额外地或备选地，第二配量单元具有用于在第二配量缝隙的区域中分隔第三粉末和第四粉末的第二隔板。
18、在此，第一隔板或者第二隔板伸入到第一配量缝隙或者第二配量缝隙本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于在基底(15)、尤其集流体(16)上制造带有至少一个两层的粉末层(12)、尤其两层的阴极层(13)和/或阳极层(14)的电极(11)的涂层装置(10)，带有用于将基底(15)供应(110)到按压缝隙(18)中的供应单元(17)，
2.根据权利要求1所述的涂层装置(10)，其特征在于，第二配量单元(29)设置用于容纳第三粉末(31)和第四粉末(32)且用于以所述第三粉末(31)和所述第四粉末(32)并行填充(120)第二配量缝隙(30)，且所述辊压设备(23)具有至少一个第二施覆辊(33)，
3.根据权利要求1或2所述的涂层装置(10)，其特征在于，所述第一按压辊单元(25)具有至少一个第一按压辊(36)和至少一个第二按压辊(37)，其中，在至少一个第一按压辊(36)与至少一个第二按压辊(37)之间设置有至少一个第一压制缝隙(38)，且/或所述第二按压辊单元(26)具有至少一个第三按压辊(39)和至少一个第四按压辊(40)，其中，在至少一个第三按压辊(39)与至少一个第四按压辊(40)之间设置有至少一个第二压制缝隙(41)。
4.根据
5.根据前述权利要求中任一项所述的涂层装置(10)，其特征在于，在所述第一配量缝隙(22)的区域中第一屏蔽板(44)设置在所述第一施覆辊(24)的区域中且/或第二屏蔽板(45)设置在所述第一按压辊单元(25)的区域中，且/或
6.一种在根据前述权利要求中任一项所述的涂层装置(10)中用于在基底(15)、尤其集流体(16)上制造带有至少一个两层的粉末层(12)、尤其两层的阴极层(13)和/或阳极层(14)的电极(11)的方法(100)，具有如下步骤：
7.根据权利要求6所述的方法(100)，其特征在于，所述第二配量单元(29)以所述第三粉末(31)和所述第四粉末(32)并行填充(120)所述第二配量缝隙(30)，其中，所述第三粉末(31)和所述第四粉末(32)作为第二个至少两层的涂层(34)在所述第二配量缝隙(30)中借助于第二施覆力(FA2)被施覆(130)到所述第二按压辊单元(26)上，且
8.根据权利要求6或7所述的方法(100)，其特征在于，所述第一配量单元(19)连续地填充(120)所述第一配量缝隙(22)且/或所述第二配量单元(29)连续地填充(120)所述第二配量缝隙(30)。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的方法(100)，其特征在于，所述第一配量单元(19)如此地配量所述第一粉末(20)和所述第二粉末(21)，即，在第一个至少两层的涂层(27)的情形中在所述按压缝隙(18)中设定40至150μm的第一层厚度(SD1)，其中，由所述第一粉末(20)构成的第一层(48)具有10至70μm的层厚度(SP1)，且/或
10.根据权利要求6至9中任一项所述的方法(100)，其特征在于，第一个至少两层的涂层(27)在所述第一按压辊单元(25)的至少一个第一压制缝隙(38)中被压制(150)且/或第二个至少两层的涂层(34)在所述第二按压辊单元(26)的至少一个第二压制缝隙(41)中被压制(150)。
11.根据权利要求6至10中任一项所述的方法(100)，其特征在于，所述第一施覆辊(24)和/或所述第二施覆辊(33)和/或所述第一按压辊单元(25)和/或所述第二按压辊单元(26)被调温(160)到在80℃至150℃之间的温度上。
12.根据权利要求6至11中任一项所述的方法(100)，其特征在于，所述第一按压辊单元(25)和所述第二按压辊单元(26)以相同的第一旋转速度(v1)彼此相对旋转，其中，所述第一按压辊单元(25)的第一旋转速度(v1)与所述第一施覆辊(24)的第二旋转速度(v2)的比例为10:1至10:4、优选地10:1.5至10:3、进一步优选地10:2至10:3，且/或所述第二按压辊单元(26)的第一旋转速度(v1)与所述第二施覆辊(33)的第三旋转速度(v3)的比例为10:1至10:4、优选地10:1.5至10:3、进一步优选地10:2至10:3。
13.一种以根据权利要求1至5所述的涂层装置(10)和/或根据权利要求6至12所述的方法(100)制造的带有两层的粉末层(12)的电极(11)，其中，所述基底(15)是带有第一侧(28)和第二侧(35)的集流体(16)，其中，第一个至少两层的涂层(27)由所述第一粉末(20)和所...
【技术特征摘要】
1.一种用于在基底(15)、尤其集流体(16)上制造带有至少一个两层的粉末层(12)、尤其两层的阴极层(13)和/或阳极层(14)的电极(11)的涂层装置(10)，带有用于将基底(15)供应(110)到按压缝隙(18)中的供应单元(17)，
2.根据权利要求1所述的涂层装置(10)，其特征在于，第二配量单元(29)设置用于容纳第三粉末(31)和第四粉末(32)且用于以所述第三粉末(31)和所述第四粉末(32)并行填充(120)第二配量缝隙(30)，且所述辊压设备(23)具有至少一个第二施覆辊(33)，
3.根据权利要求1或2所述的涂层装置(10)，其特征在于，所述第一按压辊单元(25)具有至少一个第一按压辊(36)和至少一个第二按压辊(37)，其中，在至少一个第一按压辊(36)与至少一个第二按压辊(37)之间设置有至少一个第一压制缝隙(38)，且/或所述第二按压辊单元(26)具有至少一个第三按压辊(39)和至少一个第四按压辊(40)，其中，在至少一个第三按压辊(39)与至少一个第四按压辊(40)之间设置有至少一个第二压制缝隙(41)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的涂层装置(10)，其特征在于，所述第一配量单元(19)具有用于在所述第一配量缝隙(22)的区域中分隔所述第一粉末(20)和所述第二粉末(21)的第一隔板(42)，且/或
5.根据前述权利要求中任一项所述的涂层装置(10)，其特征在于，在所述第一配量缝隙(22)的区域中第一屏蔽板(44)设置在所述第一施覆辊(24)的区域中且/或第二屏蔽板(45)设置在所述第一按压辊单元(25)的区域中，且/或
6.一种在根据前述权利要求中任一项所述的涂层装置(10)中用于在基底(15)、尤其集流体(16)上制造带有至少一个两层的粉末层(12)、尤其两层的阴极层(13)和/或阳极层(14)的电极(11)的方法(100)，具有如下步骤：
7.根据权利要求6所述的方法(100)，其特征在于，所述第二配量单元(29)以所述第三粉末(31)和所述第四粉末(32)并行填充(120)所述第二配量缝隙(30)，其中，所述第三粉末(31)和所述第四粉末(32)作为第二个至少两层的涂层(34)在所述第二配量缝隙(30)中借助于第二施覆力(fa2)被施覆(130)到所述第二按压辊单元(26)上，且
8.根据权利要求6或7所述的方法(100...
【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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