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能够测量剩余油水平的电极浆料涂布设备及方法与流程

2022-11-13 13:30:46 来源:中国专利 TAG:


1.本技术要求享有基于2020年12月17日提交的韩国专利申请第10-2020-0177350号的优先权权益,通过引用将该韩国专利申请的整体内容并入本技术。
2.本发明涉及一种电极浆料涂布设备和方法,并且更特别地,涉及一种能够测量剩余油水平的电极浆料涂布设备和方法。


背景技术:

3.近来,能够充电和放电的二次电池已被广泛使用为无线移动装置的能量源。此外,二次电池作为被提出作为使用化石燃料的现有汽油车辆和柴油车辆的空气污染问题的解决方案的电动车辆、混合动力电动车辆等的能量源已吸引了关注,。因此,由于二次电池的优点,当前使用二次电池的应用类型更加多样化,并且预期二次电池将在未来应用于许多领域和产品。
4.这种二次电池可取决于电极和电解质的组成分类为锂离子电池、锂离子聚合物电池、锂聚合物电池等,并且在这些二次电池中,不太可能泄露电解质并且易于制造的锂离子聚合物电池的使用量正在增加。通常,取决于电池壳体的形状,二次电池被分类为其中电极组件嵌入在圆柱形或矩形金属罐中的圆柱形电池和棱柱形电池,以及其中电极组件嵌入铝层压片的袋式壳体中的袋式电池。内置于电池壳体中的电极组件是由正极、负极和插入在正极与负极之间的隔膜组成的,并且是能够充电和放电的电力产生元件。电极组件被分类为其中长片状并涂有活性材料的正极和负极在它们之间插入有隔膜的情况下被卷绕的果冻卷式和其中预定尺寸的多个正极和负极在隔膜插入它们之间的情况下被顺序堆叠的堆叠式。
5.此外,可通过在集流体上涂布包括电极活性材料的电极浆料来制造二次电池中包括的电极,并且可使用由铝或铜制成的金属箔作为集流体。
6.这种金属箔可经受辊压处理以为了使表面平坦。在该处理中,使用辊压油进行润滑。如此,在辊压处理之后,辊压油元素留在金属箔上。这样,当在金属箔上存在剩余的油时,在电极浆料的涂布期间可能发生电极浆料的塌陷或断开现象。
7.传统上,执行达因测试(dyne test)以测量用作为集流体的金属箔上的剩余油水平。这是通过在金属箔上涂布如2-乙氧基乙醇的试剂进行的液体膜破坏程度方案。然而,在传统的达因测试方案中,由于试剂的差别或试剂的污染而可能导致测量的剩余油水平存在误差。
8.因此,需要一种准确地识别剩余油水平的技术。


技术实现要素:

9.技术问题
10.本发明旨在解决上述至少一些问题。例如,本发明的一方面提供一种用于准确地识别用作为集流体的金属箔的表面上的剩余油水平的电极浆料涂布设备和方法。
11.技术方案
12.根据本发明的用于涂布电极浆料的设备包括:涂布机,该涂布机在金属箔上涂布电极浆料;剩余油水平测量单元,该剩余油水平测量单元在涂布电极浆料之前测量金属箔的表面的剩余油水平;和控制器,该控制器从剩余油水平的测量值确定剩余油水平是否过高,并由此确定是否涂布电极浆料。
13.在一特定实例中,剩余油水平测量单元可测量滴在金属箔上的电极浆料的扩散程度和接触角中的至少一者。
14.更特定地,剩余油水平测量单元包括:注射器,该注射器将电极浆料滴在金属箔上;和视觉照相机,该视觉照相机拍摄由注射器滴落的电极浆料的形状、收集通过拍摄电极浆料的形状获得的图像、及从拍摄的图像测量滴落的电极浆料的扩散程度或接触角。
15.此时,视觉照相机感测图像上显示的金属箔以及滴落的电极浆料的颜色、亮度和色度中的至少一者,并测量由注射器滴落的电极浆料的直径或接触角。
16.在一特定实例中,基于涂布方向,注射器和视觉照相机定位于涂布机的上侧上,并且基于涂布方向,注射器定位于视觉照相机的上侧。
17.在一特定实例中,控制器将测量的电极浆料的扩散程度或接触角和参考值比较,并且当扩散程度小于参考值或接触角超过参考值时,可确定剩余油水平过高。
18.此时,当金属箔的表面上的剩余油水平在预定范围内时,控制器可控制涂布机排放电极浆料。
19.另外,根据本发明的电极浆料涂布设备可进一步包括清洁金属箔的清洁单元。
20.控制器可将被确定为在表面上具有过高的剩余油水平的金属箔传送到清洁单元以允许金属箔被清洁。
21.如此,剩余油水平测量单元可重新测量清洁后的金属箔的剩余油水平,并且控制器可重新确定是否要在清洁后的金属箔上涂布电极浆料。
22.另外,本发明提供一种涂布电极浆料的方法。
23.根据本发明的涂布电极浆料的方法包括:制备用于电极集流体的金属箔;测量金属箔的剩余油水平;及从剩余油水平的测量值确定剩余油水平是否过高,并由此确定是否涂布电极浆料。
24.在一特定实例中,在金属箔的剩余油水平的测量期间,测量单元测量滴落在金属箔上的电极浆料的扩散程度和接触角中的至少一者。
25.此时,可恰好在涂布电极浆料之前执行金属箔的剩余油水平的测量。
26.在一特定实例中,可通过以下步骤执行金属箔的剩余油水平的测量:将电极浆料滴在金属箔上,使用视觉照相机拍摄由注射器滴落的电极浆料的形状,收集通过拍摄电极浆料的形状获得的图像,以及然后从该图像测量电极浆料的扩散程度和接触角中的至少一者。
27.视觉照相机可感测金属箔以及滴落的电极浆料的颜色、亮度和色度中的至少一者,并测量由注射器滴落的电极浆料的直径或接触角。
28.此外,当扩散程度小于参考值或接触角超过参考值时,可确定剩余油水平是过高的。
29.当确定金属箔的表面上的剩余油水平过高时,所述方法可进一步包括清洁金属
箔。
30.此外,根据本发明的电极浆料涂布方法可进一步包括重新测量清洁后的金属箔的剩余油水平,以及重新确定是否在清洁后的金属箔上涂布电极浆料。
31.有益效果
32.根据本发明,可通过在涂布电极浆料之前将电极浆料滴在金属箔上并测量滴落的电极浆料的扩散程度和接触角来更准确地识别金属箔上的剩余油水平。
附图说明
33.图1是示出根据本发明的电极浆料涂布设备的配置的方块图。
34.图2示出滴在金属箔上的电极浆料的形状。
35.图3是示出根据本发明实施方式的电极浆料涂布设备的示意图。
36.图4和图5分别是示出根据本发明另一实施方式的电极浆料涂布设备的示意图。
37.图6是示出根据本发明又另一实施方式的电极浆料涂布设备的配置的方块图。
38.图7是示出根据本发明的电极浆料涂布方法的顺序的流程图。
具体实施方式
39.下面,将参照附图详细描述本发明。在本说明书和权利要求书中使用的术语和词语不应被解释为限制于一般术语或词典术语,而是发明人可为了最佳地描述其发明而适当地定义术语的概念。这些术语和词语应被理解为与本发明的技术思想一致的含义和概念。
40.在本技术中,应理解,诸如“包括”或“具有”的术语旨在表示存在说明书中描述的特征、数量、步骤、操作、部件、部分或其组合,它们并不事先排除存在或增加一个或多个其他特征或数量、步骤、操作、部件、部分或其组合的可能性。此外,当诸如层、膜、区域、板等的一部分被描述为在另一部分“上”时,这不仅包括该部分“直接”在另一部分“上”的情况,而且还包括另外的另一部分介于其间的情况。另一方面,当诸如层、膜、区域、板等的一部分被描述为在另一部分“下方”时,这不仅包括该部分“直接”在另一部分“下方”的情况,而且还包括另外的另一部分介于其间的情况。另外,在本技术中设置在
“……
上”可包括设置在底部以及顶部的情况。
41.下面,将参照附图详细描述本发明。
42.图1是示出根据本发明的电极浆料涂布设备的配置的方块图。
43.参照图1,根据本发明的电极浆料涂布设备100包括:涂布机110,该涂布机110在金属箔上涂布电极浆料;剩余油水平测量单元120,该剩余油水平测量单元120在涂布电极浆料之前测量金属箔的表面的剩余油水平;和控制器130,该控制器130从剩余油水平的测量值确定剩余油水平是否过高,并由此确定是否涂布电极浆料。
44.根据本发明,可通过在涂布电极浆料之前将电极浆料滴在金属箔上并测量滴落的电极浆料的扩散程度和接触角来更准确地识别金属箔上的剩余油水平。
45.图3是示出根据本发明实施方式的电极浆料涂布设备的示意图。
46.参照图3以及图1,根据本发明的电极浆料涂布设备100包括在金属箔10上涂布电极浆料20的涂布机110。涂布机110可被定位成与金属箔10间隔预定距离。可以使用各种类型的涂布机110。特定地,可以使用狭缝模头类型,其中排放电极浆料的排放端口沿着涂布
宽度形成为狭缝形状。在该情况中,涂布机可包括主体和形成在主体的下表面上的尖端。供应的电极浆料可在其上移动的排放路径形成在主体处,并且通过其排放电极浆料的排放端口可形成在尖端的端部处。排放端口可具有沿着尖端的端部在宽度方向上延伸的狭缝形状,并且厚度可根据涂布在金属箔上的电极浆料的厚度来调整。此外,电极浆料10储存在单独的浆料供应槽(未图示)中,并且可通过连接到涂布机110的供应管将电极浆料10供应到涂布机110。关于涂布机110的其他细节是本领域普通技术人员已知的,因此将省略其详细描述。
47.此外,金属箔10可处于已卷绕在单独的辊上或已经经过辊压处理的状态,并且当开始涂布时,金属箔10被退绕并供应到涂布机。
48.金属箔10可以是用作为正极集流体或负极集流体的金属箔。
49.在本发明中,正极集流体通常具有3至500微米的厚度。正极集流体不受特别的限制,只要其具有高电导率且不会在电池中引起化学变化。正极集流体的实例包括不锈钢,铝,镍,钛,表面已用碳、镍、钛处理的烧结的碳或铝或不锈钢,银,或类似材料。集流体可在其表面上具有精细的不规则体以增加正极活性材料的粘附力,并且可为诸如膜、片、箔、网、多孔体、泡沫状物、和非纺织纤维的多种形式。
50.负极集流体通常具有3至500微米的厚度。负极集流体不受特别的限制,只要其具有高电导率且不会在电池中引起化学变化。负极集流体的实例包括铜;不锈钢;铝;镍;钛;烧结碳;表面已用碳、镍、钛处理的铜或不锈钢;银或类似材料;铝镉合金;或类似材料。此外,与正极集流体相同,可在表面上形成精细的不均匀体以增强负极活性材料的结合力,并且可以诸如膜、片、箔、网、多孔体、泡沫状物、和非纺织纤维的多种形式使用。
51.此外,电极浆料20包括电极活性材料和溶剂,并且除了电极活性材料之外还可进一步包括导电材料和粘合剂。
52.在本发明中,正极活性材料是能够引起电化学反应的材料和锂过渡金属氧化物,并且包含两种或更多种过渡金属。所述材料的实例包括:层状化合物,诸如以一种或多种过渡金属替代的钴酸锂(licoo2)和镍酸锂(linio2);以一种或多种过渡金属替代的锰酸锂;由化学式lini
1-ymy
o2(其中m=co、mn、al、cu、fe、mg、b、cr、zn或ga并且包含上述元素的至少一种,0.01≦y≦0.7)表示的锂镍氧化物;由化学式li
1 z
nibmncco
1-(b c d)
mdo
(2-e)ae表示的锂镍钴锰复合氧化物,诸如li
1 z
ni
1/3
co
1/3
mn
1/3
o2、li
1 z
ni
0.4
mn
0.4
co
0.2
o2等(其中-0.5≤z≤0.5,0.1≤b≤0.8,0.1≤c≤0.8,0≤d≤0.2,0≤e≤0.2,b c d《1,m=al、mg、cr、ti、si或y,并且a=f、p或cl);由化学式li
1 xm1-y
m'ypo
4-z
xz表示的橄榄石基锂金属磷酸盐(其中m=过渡金属,优选是fe、mn、co或ni,m'=al、mg或ti,x=f、s或n,并且-0.5≤x≤0.5,0≤y≤0.5,0≤z≤0.1)。
53.负极活性材料的实例包括:碳,诸如非石墨化碳和石墨碳;金属复合氧化物,诸如li
x
fe2o3(0≤x≤1)、li
x
wo2(0≤x≤1)、sn
x
me
1-x
me’y
oz(me:mn、fe、pb、ge;me’:al、b、p、si、周期表的第1、2和3族、卤素;0《x≤1;1≤y≤3;1≤z≤8);锂合金;硅合金;锡合金;金属氧化物,诸如sno、sno2、pbo、pbo2、pb2o3、pb3o4、sb2o3、sb2o4、sb2o5、geo、geo2、bi2o3、bi2o4和bi2o5;导电聚合物,诸如聚乙炔;和基于li-co-ni的材料。
54.通常基于包括正极活性材料的混合物的总重量按重量计以1至30%的量添加导电材料。该导电材料不受特别的限制,只要其具有导电性且不会在电池中引起化学变化,并且
其实例包括:石墨,诸如天然石墨和人造石墨;炭黑,诸如炭黑、乙炔黑、科琴黑、槽法炭黑、炉黑、灯黑和夏黑;导电纤维,诸如碳纤维和金属纤维;金属粉末,诸如氟化碳、铝和镍粉;导电晶须(conductive whiskey),诸如氧化锌和钛酸钾;导电金属氧化物,诸如氧化钛;和导电材料,诸如聚亚苯基衍生物及类似物。
55.基于包括正极活性材料的混合物的总重量按重量计以1至30%的量添加粘合剂,粘合剂是辅助活性材料和导电材料之间的粘结并粘结至集流体的成分。这种粘合剂的实例包括聚偏二氟乙烯、聚乙烯醇、羧甲基纤维素(cmc)、淀粉、羟丙基纤维素、再生纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物(epdm)、磺化epdm、丁苯橡胶、氟橡胶、各种共聚物及类似物。
56.溶剂的类型不受特别的限制,只要其能够分散电极活性材料即可,并且可以使用水性溶剂或非水性溶剂。例如,溶剂可以是本领域一般使用的溶剂,诸如二甲亚砜(dmso)、异丙醇、n-甲基吡咯烷酮(nmp)、丙酮或水,并且可以单独使用其中的一种或使用其中的两种或更多种的混合物。考虑到涂层厚度、成品率及浆料的可加工性,所使用的溶剂的量可以为使得能够将浆料调整为具有适当的粘度,而没有特别限定。
57.此外,在本发明中,金属箔10可由铝制成,被用作为正极集流体。同样地,在正极活性材料、导电材料和粘合剂分散在溶剂中时获得电极浆料20。这里,例如,nmp可用作为溶剂。
58.此外,参照图1和图2以及图3,剩余油水平测量单元120在涂布电极浆料20之前测量金属箔10的表面的剩余油水平。
59.在一个实例中,剩余油水平测量单元120测量滴落在金属箔10上的电极浆料20的扩散程度。扩散程度意指当液相材料接触固相材料时,液相材料在固相材料上扩散达到的程度。扩散程度与液相材料和固相材料之间的亲和力相关。例如,当液相材料与固相材料之间的亲和力较高时,液相材料在固相材料上广泛扩散,这表明固相材料的表面自由能水平较高。另一方面,当液相材料与固相材料之间的亲和力较低时,液相材料与固相材料之间的接触面积较小,这表明固相材料的表面自由能水平较低。
60.在本发明中,将具有少量极性的非水性溶剂(如nmp)用作为电极浆料20中的溶剂。此外,在金属箔10上剩余的油通常是非极性的。如此,当金属箔10的表面上的剩余油水平较大时,电极浆料20与金属箔10之间的亲和力较低,并且相应地,扩散程度变得相对较小。相反,当金属箔10的表面上的剩余油水平较大时,电极浆料20与金属箔10之间的亲和力变得较大,并且相应地,扩散程度也增大。这样,根据本发明,可依据电极浆料20与金属箔10之间的亲和力识别及控制金属箔10的表面上的剩余油水平。
61.参照图3,在根据本发明的电极浆料涂布设备100中,剩余油水平测量单元120包括注射器121和视觉照相机122。
62.注射器121将电极浆料20滴在金属箔10上。对注射器121的形状和尺寸没有限制,只要其能够滴落电极浆料20即可。这里,当注射器的尺寸太大时,控制是困难的,并且当尖端部分(电极浆料在注射器的端部部分的尖端部分处排出)的直径变得较大时,电极浆料的尺寸变得较大,这可能会在由涂布机涂布电极浆料时在滴落部分处形成台阶。因此,可观察到扩散程度的尺寸是足够的。例如,注射器的容量可在0.1至5ml的范围内,并且特定地在0.1至1ml的范围内。
63.同样地,本领域普通技术人员可适当地设计注射器121与金属箔10之间的距离。若注射器与金属箔之间的距离太大,则会由于在电极浆料落在金属箔上时产生的冲击力而导致电极浆料以扭曲的形式滴落。另一方面,若注射器与金属箔之间的距离太小,则可能会存在测量误差,因为电极浆料被注射器按压。例如,注射器与金属箔之间的距离可对应于电极浆料的厚度的2至10倍,特别是2至5倍,但本发明不限于这些实例。
64.视觉照相机122拍摄由注射器121滴落的电极浆料20的形状,收集通过拍摄电极浆料20的形状而获得的图像,并从拍摄的图像测量滴落的电极浆料20的扩散程度。对视觉照相机122没有限制,只要其能够视觉地感测滴落在金属箔10上的电极浆料20的形状即可,如ccd照相机。视觉照相机122感测图像上显示的金属箔以及滴落的电极浆料的颜色、亮度和色度中的至少一者,并测量由注射器滴落的电极浆料的扩散程度。
65.特定地,参照图2(a),当向下观看金属箔10时,滴落在金属箔10上的电极浆料20具有圆形形状。在视觉照相机122测量电极浆料20的扩散程度时,视觉照相机122定位于金属箔10的上表面上,特别是金属箔10上滴有电极浆料20的部分的上表面上,从而测量滴落的电极浆料的直径(d)。此时,视觉照相机122与金属箔之间的角度可以是90
°

66.如图2(a)所述,视觉照相机122将拍摄的图像转换成视觉数据。为此,视觉照相机122可包括:用于数据转换和计算的预定程序存储单元;计算单元,该计算单元基于程序将实际拍摄画面转换成视觉数据,并从视觉数据将电极浆料的扩散程度(直径)计算为数值;及显示单元,该显示单元在屏幕上显示视觉数据和扩散程度。视觉照相机可将该视觉数据和扩散程度测量值发送到将于后文描述的控制器。程序存储单元、计算单元和显示单元可安装在控制器中。
67.图4和图5分别是示出根据本发明另一实施方式的电极浆料涂布设备的示意图。
68.参照图4和图5以及图1和图2,剩余油水平测量单元120测量滴在金属箔10上的电极浆料20的接触角。接触角是液体处于热力学平衡时在固体的表面上成的角度,其意指当电极浆料在空气中滴在金属箔上时,在固体表面与位于空气、金属箔和电极浆料的三相接触点处的切线之间的角中的在包括液体的一侧的角(θ),如图2(b)所示。
69.与以上描述的扩散程度一样,接触角也成为评估固相材料(金属箔)与液相材料(电极浆料)的亲和力或润湿性的标准。如以上描述的,当固相材料和液相材料之间的亲和力较高时,液相材料在固相材料上大程度地扩散。在该情况中,接触角变得较小。另一方面,当固相材料与液相材料之间的亲和力较低时,液相材料聚集在较小的区域上,而接触角变得较大。
70.亦即,当金属箔10的表面上的剩余油水平较大时,电极浆料20与金属箔10之间的亲和力较低,相应地,接触角变得相对较大。相反,当金属箔10的表面上的剩余油水平较大时,电极浆料20与金属箔10之间的亲和力变得较大,相应地,接触角减小。这样,根据本发明,可从电极浆料与金属箔之间的亲和力识别及控制金属箔的表面上的剩余油水平。
71.参照图4和图5,在根据本发明的电极浆料涂布设备200中,剩余油水平测量单元120包括注射器121和视觉照相机122。如上所述,注射器121将电极浆料20滴在金属箔10上。
72.视觉照相机122拍摄由注射器滴落的电极浆料20的形状,收集通过拍摄电极浆料20的形状获得的图像,并依据拍摄的图像测量滴落的电极浆料20的接触角。视觉照相机122感测图像中显示的滴落的电极浆料20的颜色、亮度和色度中的至少一者以及金属箔10,并
测量由注射器滴落的电极浆料的扩散程度。
73.特定地,参照图2(b),当在金属箔10的侧表面方向上观察时,滴落在金属箔10上的电极浆料20具有弧形或弦形。当视觉照相机122测量电极浆料20的接触角时,视觉照相机122定位于金属箔10的侧表面上并测量滴落的电极浆料的接触角。此时,视觉照相机122可平行于金属箔10形成的表面。
74.如图2(b)所示,视觉照相机122将拍摄的图像转换成视觉数据。为此,视觉照相机122可包括:用于数据转换和计算的预定程序存储单元;计算单元,该计算单元基于程序将实际拍摄画面转换成视觉数据,并从视觉数据将电极浆料的接触角计算为数值;及显示单元,该显示单元在屏幕上显示视觉数据和扩散程度。视觉照相机122可将该视觉数据和接触角测量值发送到将于后文描述的控制器。
75.此外,在本发明中,剩余油水平测量单元120测量滴落在金属箔10上的电极浆料20的扩散程度和接触角中的至少一者。此时,剩余油水平测量单元120可测量电极浆料20的扩散程度和接触角中的一者或两者。在此情况中,拍摄电极浆料的形状的视觉照相机122分别定位于金属箔10的上表面及侧表面上,从而测量电极浆料20的扩散程度和接触角。
76.此外,在本发明中,可恰好在涂布电极浆料之前执行金属箔的剩余油水平的测量。这是因为表面上的剩余油水平可能会在涂布电极浆料之前在储存、传送及处理金属箔期间变化。亦即,在本发明中,剩余油水平的测量和电极浆料的涂布可在一个装置中作为连续处理来执行。例如,在金属箔10固定的情况中,当注射器121、视觉照相机122和涂布机110沿涂布方向移动时,由注射器121和视觉照相机122测量剩余油水平,然后可由涂布机110涂布电极浆料。或者,在注射器121、视觉照相机122和涂布机110固定的状态下,当金属箔10沿涂布方向传送时,可相继执行剩余油水平的测量和电极浆料的涂布。为此,注射器121和视觉照相机122基于涂布方向定位在涂布机110的上侧上,并且注射器121基于涂布方向定位在视觉照相机122的上侧上。这里,基于涂布方向定位在上侧上意指,基于金属箔的传送方向或涂布机等的移动方向,靠近还未相对形成电极浆料的涂布的一侧定位。
77.这样,如果由剩余油水平测量单元120测量在涂布电极浆料之前的金属箔的表面上的剩余油水平,则控制器130确定剩余油水平是否过高。
78.如以上解释的,金属箔的剩余油水平越高,电极浆料与金属箔之间的上述越低。因此,当剩余油水平增加时,电极浆料的接触角增大,并且扩散程度降低。因此,控制器130将测量的电极浆料的扩散程度或接触角与参考值比较,并且当扩散程度低于参考值或接触角超过参考值时,则确定剩余油水平过高。为此,控制器130包括:存储关于预设参考值的数据库的存储单元;比较-计算单元,该比较-计算单元将从数据库提取的值与测量的扩散程度或接触角进行比较-计算;及确定单元,该确定单元根据计算结果确定剩余油水平并确定是否涂布电极浆料。特定地,当扩散程度低于参考值或接触角超过参考值时,控制器130确定剩余油水平过高。
79.作为确定的结果,当金属箔的表面上的剩余油水平在预定范围内时,控制器130控制涂布机110排放电极浆料。此时,控制器130可命令连接至涂布机110的预定移动工具(未示出)以移动涂布机110。
80.另一方面,若确定结果显示金属箔的表面上的剩余油水平过高,则控制器130可控制清洁金属箔。
81.图6是示出根据本发明又另一实施方式的电极浆料涂布设备的配置的方块图。
82.参照图6,根据本发明的电极浆料涂布设备300进一步包括清洁单元140。对清洁单元140的结构没有特别的限制,只要其能够清洁金属箔即可。例如,清洁单元140可包括用于容纳清洁液的洗涤槽、用于向金属箔喷洒清洁液的喷嘴、用于清除清洁液的清洁部、和用于干燥金属箔的干燥部。
83.控制器130可将已被确定表面上具有过量剩余油水平的金属箔传送至清洁单元140,以允许清洁金属箔,从而去除表面上的剩余油。
84.同样地,对已从金属箔去除表面上的剩余油的金属箔重复相同的过程。亦即,剩余油水平测量单元120重新测量清洁后的金属箔的剩余油水平,并且控制器130重新确定是否要在清洁后的金属箔上涂布电极浆料。当金属箔的表面上的剩余油水平在预定范围内时,控制器130控制涂布机110排放电极浆料,以及将已被确定在表面上具有过高剩余油水平的金属箔传送到清洁单元140以允许清洁金属箔。
85.同样地,根据本发明,可通过在涂布电极浆料之前将电极浆料滴在金属箔上并测量滴落的电极浆料的扩散程度和接触角来更准确地识别金属箔上的剩余油水平。通过这样,可避免涂布电极浆料之后形成的电极混合物层的品质降低。
86.此外,本发明提供一种涂布电极浆料的方法。该方法可通过以上描述的电极浆料涂布设备执行。
87.图7是示出根据本发明的电极浆料涂布方法的顺序的流程图。
88.参照图7,根据本发明的电极浆料涂布方法包括:制备用于电极集流体的金属箔(s10);测量金属箔的剩余油水平(s20);及从剩余油水平的测量值确定剩余油水平是否过高(s30),并由此确定是否涂布电极浆料(s40)。
89.首先,制备金属箔(s10)。以上所描述的材料可用作为金属箔。例如,可以使用铝。可通过诸如电镀的已知方案制造该金属箔。制造的金属箔的表面可通过辊压而平坦化。
90.当制备了金属箔时,测量金属箔的表面上的剩余油水平(s20)。如以上描述的,在测量金属箔的剩余油水平期间,测量单元可测量滴在金属箔上的电极浆料的扩散程度和接触角中的至少一者。
91.此外,由于恰好在涂布电极浆料之前执行金属箔的剩余油水平的测量,因此可减少剩余油水平的误差。这是因为在储存、传送及处理金属箔的过程期间表面上的剩余油水平可能发生变化。
92.此时,可通过剩余油水平测量单元测量金属箔的剩余油水平。特定地,可通过以下步骤执行金属箔的剩余油水平的测量:将电极浆料滴在金属箔上,使用视觉照相机拍摄由注射器滴落的电极浆料的形状,收集通过拍摄电极浆料的形状获得的图像,以及然后从该图像测量电极浆料的扩散程度和接触角中的至少一者。
93.此时,视觉照相机可感测滴落的电极浆料的颜色、亮度和色度中的至少一者以及金属箔,并测量由注射器滴落的电极浆料的直径或接触角。测量电极浆料的扩散程度和接触角的具体过程如以上所述。
94.当测量了金属箔的剩余油水平时,由此确定剩余油水平是否过高(s30)。如以上所述,金属箔的表面上的剩余油水平越高,电极浆料的接触角就越大,并且扩散程度就越低。如此,当扩散程度低于参考值或者接触角超过参考值时,可确定剩余油水平是过高的。
95.之后,若确定了剩余油水平是否过高,则由此确定是否涂布电极浆料。若剩余油水平良好,则确定涂布电极浆料,并且相应地,控制器控制涂布机在金属箔上涂布电极浆料(s40)。
96.另一方面,若确定剩余油水平是过高的,则执行清洁金属箔的处理(s50)。由此,将金属箔传送到清洁单元以清洁表面上的剩余油。
97.在完成金属箔的清洁之后,执行重新测量清洁后的金属箔的剩余油水平以及重新确定是否在清洁后的金属箔上涂布电极浆料的工艺。若重新测量的结果是剩余油水平良好,则涂布电极浆料,而若确定剩余油水平是过高的,则重新执行金属箔的清洁处理。
98.这样,根据本发明,可通过在涂布电极浆料之前将电极浆料滴在金属箔上并测量滴落的电极浆料的扩散程度和接触角来更准确地识别金属箔上的剩余油水平。通过这样,可防止涂布电极浆料之后形成的电极混合物层的品质的降低。
99.以上描述仅说明本发明的技术思想,并且本发明所属领域的技术人员可在不背离本发明的基本特征的情况下做出各种修改和变化。因此,本发明中揭示的附图不意在限制本发明的技术思想,而是描述本发明,并且本发明的技术思想的范围不受这些附图的限制。本发明的保护范围应由随附权利要求书解释,并且在其等同范围内的所有技术思想应被解释为包括在本发明的范围中。
100.另一方面,在本说明书中,使用了诸如上、下、左、右、前和后之类的指示方向的术语,但显然这些术语仅为了便于描述,并且可根据对象的位置或观察者的位置而改变。
101.[附图标记说明]
[0102]
10:金属箔
[0103]
20:电极浆料
[0104]
100、200、300:电极浆料涂布设备
[0105]
110:涂布机
[0106]
120:剩余油水平测量单元
[0107]
121:注射器
[0108]
122:视觉照相机
[0109]
130:控制器
[0110]
140:清洁单元
再多了解一些

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