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公開番号2025015514
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-30
出願番号2024115690
出願日2024-07-19
発明の名称二次電池電極基材用コーティング装置
出願人三星エスディアイ株式会社,SAMSUNG SDI Co., LTD.
代理人個人,個人
主分類H01M 4/04 20060101AFI20250123BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】コーティングエッジ部の形状および活物質塗布量を制御し、コーティング中央部とエッジ部における活物質塗布量の差を最少化する二次電池電極基材用コーティング装置を提供する、またはコーティングエッジ部の形状および活物質塗布量を制御し、正極と負極の対面比率を安全にし、対面距離を一定に維持する二次電池電極基材用コーティング装置を提供する。
【解決手段】二次電池の電極基材用コーティング装置である。二次電池電極基材用コーティング装置は、電極基材を連続的に供給するロール、および前記電極基材に活物質コーティング部を形成するスロットダイを含み、前記ロールと前記スロットダイは、前記電極基材の幅方向中央に互いの間に第1ギャップを形成し、前記幅方向両端で前記第1ギャップより大きい第2ギャップを形成する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
電極基材を連続的に供給するロール；および
前記電極基材に活物質コーティング部を形成するスロットダイ；を含み、
前記ロールと前記スロットダイは、
前記電極基材の幅方向中央に互いの間に第１ギャップを形成し、
前記幅方向両端で前記第１ギャップより大きい第２ギャップを形成する、スロットダイコーティング装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記第１ギャップは、
前記スロットダイのリップと前記ロール上に進行される前記電極基材との間に設定される、請求項１に記載のスロットダイコーティング装置。
【請求項３】
前記ロールは、
前記スロットダイよりも長く非対応部を備え、
前記スロットダイリップの両端に対応する前記非対応部に小径部を備える、請求項２に記載のスロットダイコーティング装置。
【請求項４】
前記第２ギャップは、
前記スロットダイリップの端部と前記ロールの前記小径部との間に設定される、請求項３に記載のスロットダイコーティング装置。
【請求項５】
前記小径部は、
前記スロットダイリップの端部から離れるにつれて傾斜して形成される円錐台面、および
前記円錐台面に連結され、前記ロールの軸方向に連結される円柱面を含む、請求項３に記載のスロットダイコーティング装置。
【請求項６】
前記小径部は、
前記スロットダイリップの端部から離れるにつれて緩やかに傾斜した後、急に傾斜する凸曲面で形成される円錐台面、および
前記円錐台面に連結され、前記ロールの軸方向に連結される円柱面を含む、請求項３に記載のスロットダイコーティング装置。
【請求項７】
前記小径部は、
前記スロットダイリップの端部から離れるにつれて急に傾斜した後、緩やかに傾斜する凹曲面で形成される円錐台面、および
前記円錐台面に連結され、前記ロールの軸方向に連結される円柱面を含む、請求項３に記載のスロットダイコーティング装置。
【請求項８】
前記ロールは、
前記スロットダイよりも長く非対応部を備え、
前記スロットダイリップの両端は、
前記非対応部に隣接する前記ロールに対応する拡張リップを備える、請求項２に記載のスロットダイコーティング装置。
【請求項９】
前記第２ギャップは、
前記スロットダイリップの両端に備える前記拡張リップと前記非対応部に隣接する前記ロールとの間に設定される、請求項８に記載のスロットダイコーティング装置。
【請求項１０】
前記拡張リップは、
前記ロールから離れるにつれて傾斜して形成される傾斜部、および
前記傾斜部に連結され、前記ロールの軸方向に連結される平面部を含む、請求項８に記載のスロットダイコーティング装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本記載は、二次電池の電極基材に活物質スラリー（ａｃｔｉｖｅｍａｔｅｒｉａｌｓｌｕｒｒｙ）をコーティング（ｃｏａｔｉｎｇ）する二次電池電極基材用コーティング装置に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
二次電池（ｒｅｃｈａｒｇｅａｂｌｅｂａｔｔｅｒｙ）は、一次電池とは異なり、充電および放電を繰り返し行う電池である。小容量の二次電池は、携帯電話機やノートパソコンおよびキャムコーダーのように携帯が可能な小型電子機器に使用され、大容量の二次電池は、ハイブリッド自動車および電気自動車のモータ駆動用電源として使用することができる。
【０００３】
例えば、二次電池は、充電および放電作用する電極アセンブリ、電極アセンブリを収容するパッケージング（一例として、パウチまたはカン）、および電極アセンブリを電気的に接続してパウチの外側に引き出す電極端子を含む。電極アセンブリは、分離膜を間において負極と正極の電極板を両側に備えて巻取りしたワインディングタイプ（ｗｉｎｄｉｎｇｔｙｐｅ）、および分離膜を間において負、正極の電極板を両側に積層したスタックタイプ（ｓｔａｃｋｉｎｇｔｙｐｅ）を含む。
【０００４】
電極板を製造する極板工程は、活物質スラリーを混合するミキシング（ｍｉｘｉｎｇ）段階、電極基材に活物質スラリーのコーティング部を塗布するコーティング（ｃｏａｔｉｎｇ）段階、活物質スラリーのコーティング部を圧縮するプレス（ｐｒｅｓｓ）段階、およびコーティング部の熱により電極基材を切断するスリッティング（ｓｌｉｔｔｉｎｇ）段階を含む。
【０００５】
このように製作された正極板と負極板は、互いに対面して動作する。この時、二次電池における正極と負極の比率は、安全性確保のために非常に重要である。常に負極の容量が正極に比べて大きくなければならない。即ち、リチウムイオンが負極活物質内に挿入できる余裕がなければ、副反応が発生せずに動作が可能である。
【０００６】
しかし、一般的なスロットダイのコーティング法によると、エッジ（ｅｄｇｅ）部にコーティング量が少なくなる。コーティング量の不足は、正極と負極の対面距離を増加させて抵抗を増加させ、対面容量の不均衡により発生される現象、即ち、逆転現象によって安全性を低下させ得る。即ち、対面距離を維持するための形状と全領域で均一な活物質量を持つ必要がある。
【０００７】
これを克服するために、流変学（ｒｈｅｏｌｏｇｙ）制御、スロットダイ内部のスペーサ（ｓｐａｃｅｒ）形状変化を通して流量を制御した。しかし、コーティングエッジ部のスライディング（ｓｌｉｄｉｎｇ）形状と活物質量の差が存在した。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の一実施例は、コーティングエッジ部の形状および活物質塗布量を制御し、コーティング中央部とエッジ部における活物質塗布量の差を最少化する二次電池電極基材用コーティング装置を提供することである。
【０００９】
本発明の一実施例は、コーティングエッジ部の形状および活物質塗布量を制御し、正極と負極の対面比率を安全にし、対面距離を一定に維持する二次電池電極基材用コーティング装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一実施例による二次電池電極基材用コーティング装置は、電極基材を連続的に供給するロール、および前記電極基材に活物質コーティング部を形成するスロットダイを含み、前記ロールと前記スロットダイは、前記電極基材の幅方向中央に互いの間に第１ギャップを形成し、前記幅方向両端で前記第１ギャップより大きい第２ギャップを形成する。
（【００１１】以降は省略されています）

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