ES3062028T3 - Method of coating a current collector with a slot die coater having improved coating solution flow - Google Patents

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0002] Método de recubrimiento de un colector de corriente con un recubridor de matriz ranurada que ha mejorado el flujo de solución de recubrimiento

[0003] Sector de la técnica

[0004] La presente descripción se refiere a un método de recubrimiento de un colector de corriente con un recubridor de matriz ranurada y, más en particular, a un método de recubrimiento de un colector de corriente con un recubridor de matriz ranurada que ha mejorado un flujo de solución de recubrimiento dentro del recubridor de matriz ranurada. La presente solicitud reivindica prioridad con respecto a la Solicitud de Patente Coreana n.º 10-2020-0159175 presentada el 24 de noviembre de 2020 en la República de Corea.

[0005] Antecedentes de la invención

[0006] A medida que el desarrollo de la tecnología y la demanda de dispositivos móviles aumentan, aumenta rápidamente la demanda de baterías secundarias como fuentes de energía, y dichas baterías secundarias incluyen esencialmente un conjunto de electrodos, que es un elemento de generación de energía. El conjunto de electrodos tiene una forma en la cual un electrodo positivo, un separador, y un electrodo negativo se apilan al menos una vez, y el electrodo positivo y el electrodo negativo se preparan aplicando y secando una lechada de material activo de electrodo positivo y una lechada de material activo de electrodo negativo en un colector de corriente hecho de una lámina de aluminio y una lámina de cobre, respectivamente. Con el fin de igualar las características de carga/descarga de las baterías secundarias, la lechada de material activo de electrodo positivo y la lechada de material activo de electrodo negativo deben recubrirse de manera uniforme en el colector de corriente, y se usa convencionalmente un recubridor de matriz ranurada.

[0007] La FIG. 1 muestra un ejemplo de un método de recubrimiento que utiliza un recubridor de matriz ranurada convencional. La FIG. 2 es una vista en sección transversal del recubridor de matriz ranurada tomada a lo largo de II-II’ de la FIG. 1 a lo largo de una dirección de máquina (MD, por sus siglas en inglés) (una dirección de desplazamiento de un colector de corriente).

[0008] Con referencia a las FIGS. 1 y 2, en un método de fabricación de electrodos que utiliza un recubridor 30 de matriz ranurada, una lechada de material activo de electrodo que es una solución de recubrimiento descargada desde el recubridor 30 de matriz ranurada se aplica sobre un colector 20 de corriente transferida por un rodillo 10 de recubrimiento. La lechada de material activo de electrodo descargada del recubridor 30 de matriz ranurada se aplica ampliamente sobre una superficie del colector 20 de corriente para formar una capa de material activo de electrodo. El recubridor 30 de matriz ranurada incluye dos bloques 31 y 32 de matriz y forma una ranura 35 interponiendo una placa 34 de cuña entre los dos bloques 31 y 32 de matriz, y puede formar la capa de material activo de electrodo descargando una lechada de material activo de electrodo a través de un puerto 37 de descarga conectado, de manera comunicativa, a la ranura 35.

[0009] Con referencia a la FIG. 2, la forma interior del recubridor 30 de matriz ranurada puede verse. El numeral de referencia 26 denota un colector que contiene la lechada de material activo de electrodo, que es una solución de recubrimiento. El colector 26 se conecta a una cámara de suministro de lechada de material activo de electrodo instalada externamente (no se muestra) a través de una tubería de suministro para recibir la lechada de material activo de electrodo. El principio es que cuando la lechada de material activo de electrodo se llena completamente en el colector 26, el flujo de la lechada de material activo de electrodo es inducido a lo largo de la ranura 35 y se descarga al exterior a través del puerto 37 de descarga.

[0010] La forma de los bloques 31 y 32 de matriz, en particular, el diseño interno que incluye el colector 26, es un factor importante en la determinación de la uniformidad de flujo en una dirección de ancho. Una uniformidad de flujo alta significa una pequeña desviación del caudal. La lechada de material activo de electrodo es un fluido no newtoniano que tiene una viscosidad de varios miles a decenas de miles de cps, y la desviación del caudal en la dirección de ancho durante el recubrimiento es grande. La desviación del caudal lleva a una desviación de carga. Hay elementos requeridos según el desarrollo de la industria de las baterías secundarias. Entre los elementos, un gran ancho de recubrimiento se requiere para una productividad alta, que acompaña inevitablemente a una gran desviación de carga. Además, dado que las propiedades reológicas de la lechada de material activo de electrodo de materiales desarrollados para satisfacer características requeridas como, por ejemplo, alta capacidad, alta salida, y bajo coste, aumentan gradualmente la desviación del caudal en la dirección de ancho, es muy importante el diseño para esta parte.

[0011] Actualmente, el recubridor 30 de matriz ranurada está diseñado con el concepto de minimizar la desviación del caudal, pero una distribución del caudal ocurre en el flujo de la lechada de material activo de electrodo dentro del recubridor 30 de matriz ranurada, en particular, en el colector 26, y la lechada de material activo de electrodo que experimenta un estancamiento relativamente largo se deforma en un entorno al cual se aplica una presión de decenas a cientos de kPA para formar fácilmente un agregado. La formación de dicho agregado puede no solo deformar una trayectoria de flujo dentro de los bloques 31 y 32 de matriz para aumentar la desviación del caudal, sino también bloquear el puerto 37 de descarga o los agregados se descargan en el colector 20 de corriente para provocar el efecto de recubrimiento de que una superficie de recubrimiento se convierta en irregular y no uniforme. Por lo tanto, las mejoras en estas partes deben reflejarse en el interior de los bloques 31 y 32 de matriz. Sin embargo, en el campo de los recubridores de matriz ranurada actuales, dicho diseño no está revisado en un alto nivel y, por consiguiente, no se refleja, y el problema como, por ejemplo, la formación del agregado, se aborda aumentando el número de veces de lavado. El aumento del número de veces de lavado provoca una disminución de la utilización de producción y, en particular, dado que la demanda de baterías secundarias se ha expandido recientemente a baterías secundarias para vehículos, la producción estable a largo plazo se está tornando importante y, por consiguiente, existe una gran necesidad de una solución fundamental capaz de minimizar un estancamiento relativo de la lechada de material activo de electrodo dentro del recubridor de matriz ranurada.

[0012] Los documentos US 2003/140849 A1 y JP 2010005616 A describen recubridores de matriz.

[0013] Explicación de la invención

[0014] Problema técnico

[0015] La presente descripción está diseñada a resolver los problemas de la técnica relacionada y, por lo tanto, la presente descripción está dirigida a proveer un método de recubrimiento de un colector de corriente con un recubridor de matriz ranurada con un flujo uniforme de una solución de recubrimiento sin estancamiento.

[0016] Estos y otros objetos y ventajas de la presente descripción pueden comprenderse a partir de la siguiente descripción detallada y serán aparentes de forma más completa a partir de las realizaciones a modo de ejemplo de la presente descripción. Asimismo, se comprenderá fácilmente que los objetos y las ventajas de la presente descripción pueden realizarse por los medios que se muestran en las reivindicaciones anexas y combinaciones de las mismas.

[0017] Solución técnica

[0018] La invención es como se define por las reivindicaciones.

[0019] En un aspecto de la presente invención, se provee un recubridor de matriz ranurada que incluye al menos dos bloques de matriz; una placa de cuña provista entre los dos bloques de matriz para formar una ranura; y un colector provisto en el bloque de matriz y conectado, de manera comunicativa, con la ranura como una cámara en la forma de muesca que aloja una solución de recubrimiento, en donde la solución de recubrimiento se descarga y aplica a una superficie de un sustrato que se desplaza continuamente a través de un puerto de descarga conectado, de manera comunicativa, con la ranura, y una relación B/S de una longitud B de colector (mm) con respecto a un área S en sección transversal de colector (cm<2>) en una sección transversal a lo largo de la dirección de desplazamiento del sustrato se encuentra en un rango de 1,9 a 9,8.

[0020] Un tamaño de bloque de matriz que es una longitud desde un labio de matriz que es un extremo frontal del bloque de matriz hasta una superficie posterior del bloque de matriz puede ser igual a o menor que 350 mm.

[0021] La relación B/S de la longitud B de colector con respecto al área S en sección transversal de colector puede determinarse de modo tal que una desviación de caudal que es una diferencia entre valores máximo y mínimo de un caudal medido a lo largo de una dirección de ancho del recubridor de matriz ranurada es menor que 20 % y un tiempo de residencia promedio es igual a o menor que 200 segundos.

[0022] En otro aspecto de la presente invención, se provee un recubridor de matriz ranurada que incluye un bloque de matriz inferior; un bloque de matriz intermedio dispuesto en una porción superior del bloque de matriz inferior para formar una ranura inferior entre los mismos; y un bloque de matriz superior dispuesto en una porción superior del bloque de matriz intermedio para formar una ranura superior entre los mismos, un primer colector provisto en el bloque de matriz inferior y conectado, de manera comunicativa, con la ranura inferior como una cámara en la forma de muesca que aloja una primera solución de recubrimiento; y un segundo colector provisto en el bloque de matriz intermedio y conectado, de manera comunicativa, con la ranura superior como una cámara en la forma de muesca que aloja una segunda solución de recubrimiento, en donde la solución de recubrimiento se descarga y aplica a una superficie de un sustrato que se desplaza continuamente a través de un puerto de descarga conectado, de manera comunicativa, con la ranura, y, en una sección transversal perpendicular a una dirección de ancho del recubridor de matriz ranurada, una relación B’/S’ de una longitud B’ del primer colector (mm) con respecto a una área S’ en sección transversal del primer colector (cm<2>) está en un rango de 1,9 a 9,8 o una relación B"/S" de una longitud B" del segundo colector (mm) con respecto a una área S" en sección transversal del segundo colector (cm<2>) está en un rango de 1,9 a 9,8.

[0023] La relación B’/S’ de la longitud B’ del primer colector (mm) con respecto al área S’ en sección transversal del primer colector (cm<2>) o la relación B"/S" de la longitud B" del segundo colector (mm) con respecto al área S" en sección transversal del segundo colector (cm<2>) pueden determinarse de modo tal que una desviación del caudal que es una diferencia entre valores máximo y mínimo de un caudal medido a lo largo de la dirección de ancho del recubridor de matriz ranurada es menor que el 20 % y un tiempo de residencia promedio es igual a o menor que 200 segundos. El recubridor de matriz ranurada puede configurarse para descargar y aplicar una lechada de material activo de electrodo a una superficie de un sustrato que se desplaza continuamente a través de al menos una de la ranura inferior y la ranura superior, una dirección en la cual la lechada de material activo de electrodo puede descargarse se dispone casi horizontalmente de modo tal que el recubridor de matriz ranurada se instala, y las superficies del bloque de matriz inferior, el bloque de matriz intermedio, y el bloque de matriz superior opuestas a la dirección en la cual se descarga la lechada de material activo de electrodo pueden disponerse casi verticalmente.

[0024] Un plano tangencial del bloque de matriz intermedio y del bloque de matriz superior puede ser paralelo a un plano horizontal.

[0025] La ranura inferior y la ranura superior pueden formar un ángulo de 30 a 60 grados.

[0026] El recubridor de matriz ranurada puede configurarse para descargar y aplicar una lechada de material activo de electrodo a una superficie de un sustrato que se desplaza continuamente a través de al menos una de la ranura inferior y la ranura superior, y puede además incluir una placa de cuña inferior configurada para definir la ranura inferior; y una placa de cuña superior configurada para definir la ranura superior, en donde cada una de la placa de cuña inferior y la placa de cuña superior incluye una porción abierta cortando una región de la misma de modo tal que se determina un ancho de recubrimiento de una capa de material activo de electrodo formada en el sustrato, y la placa de cuña inferior y la placa de cuña superior se alinean entre sí en dirección arriba y abajo.

[0027] El bloque de matriz intermedio puede incluir un primer bloque de matriz intermedio y un segundo bloque de matriz intermedio, y el primer bloque de matriz intermedio y el segundo bloque de matriz intermedio pueden estar en contacto cara a cara entre sí arriba y abajo y deslizarse a lo largo de una superficie de contacto para ser movibles uno con respecto al otro.

[0028] El primer bloque de matriz intermedio puede acoplarse de manera fija al bloque de matriz inferior mediante acoplamiento con pernos, y el segundo bloque de matriz intermedio puede acoplarse de manera fija al bloque de matriz superior mediante acoplamiento con pernos de modo tal que el primer bloque de matriz intermedio y el bloque de matriz inferior se mueven integralmente, y el segundo bloque de matriz intermedio y el bloque de matriz superior se mueven integralmente.

[0029] Un escalón puede formarse entre el puerto de descarga inferior y el puerto de descarga superior.

[0030] Según otro ejemplo, el recubridor de matriz ranurada puede configurarse para descargar y aplicar una lechada de material activo de electrodo a una superficie de un sustrato que se desplaza continuamente a través de al menos una de la ranura inferior y la ranura superior, y una dirección en la cual la lechada de material activo de electrodo se descarga puede ser una dirección opuesta a la gravedad.

[0031] Efectos ventajosos

[0032] Según la presente descripción, un flujo de la lechada de material activo de electrodo, que es una solución de recubrimiento, es uniforme dentro del recubridor de matriz ranurada. Un tiempo durante el cual la lechada de material activo de electrodo está estancada en cualquier parte del colector y la ranura puede reducirse y, por consiguiente, se evita la aglomeración de la lechada de material activo de electrodo. Como resultado, no existe el problema de que una desviación del caudal en la dirección de ancho ocurra debido a la deformación del flujo, o de que el volumen de lechada de material activo de electrodo aglomerado bloquee el puerto de descarga.

[0033] Por lo tanto, cuando el recubridor de matriz ranurada de la presente descripción se usa para recubrir la lechada de material activo de electrodo, el flujo de lechada de material activo de electrodo es uniforme sin estancamiento y, por consiguiente, el recubridor de matriz ranurada puede ser fácil para el recubrimiento a largo plazo y tener excelente productividad. No hay aglomeración de la lechada de material activo de electrodo y, por consiguiente, es posible evitar la ocurrencia de un defecto en la superficie de recubrimiento. Por lo tanto, es posible mejorar la calidad de recubrimiento de un producto.

[0034] Según la presente descripción, una relación de la longitud de colector con respecto al área en sección transversal del colector tiene un valor dentro de un rango predeterminado y, por consiguiente, se provee el bloque de matriz con la desviación del caudal reducida. En lugar de retirar el agregado aumentando el número de veces de lavado como en la técnica anterior, es posible evitar fundamentalmente la ocurrencia del agregado y, por consiguiente, el recubridor de matriz ranurada puede ser fácil para el recubrimiento a largo plazo y tener excelente productividad. El recubridor de matriz ranurada según la presente descripción puede formar la capa de recubrimiento, en particular, la capa de material activo de electrodo, uniformemente en un espesor deseado con una cantidad de carga uniforme, como resultado de la desviación del caudal reducida, y preferiblemente puede también fabricarse como un recubridor de matriz ranurada dual capaz de recubrir simultáneamente dos tipos de lechadas de material activo de electrodo y, por consiguiente, tanto el rendimiento como la productividad son excelentes. Cuando el recubridor de matriz ranurada de la presente descripción se usa para fabricar un electrodo de una batería secundaria aplicando la lechada de material activo de electrodo en el colector de corriente mientras se impulsa el colector de corriente, existe la ventaja de que la aplicación uniforme es posible incluso en condiciones de desplazamiento a alta velocidad y aplicación largo-ancho.

[0035] Breve descripción de los dibujos

[0036] Los dibujos anexos ilustran una realización preferida de la presente descripción y, junto con la descripción anterior, sirven para proveer una mayor comprensión de las características técnicas de la presente descripción y, por consiguiente, la presente descripción no se interpreta como limitada a los dibujos.

[0037] La FIG.1 es un diagrama esquemático que muestra un ejemplo de uso de un recubridor de matriz ranurada según la técnica convencional.

[0038] La FIG.2 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de II-II’ de la FIG.1.

[0039] La FIG. 3 es una vista en sección transversal de un recubridor de matriz ranurada según una realización de la presente descripción.

[0040] La FIG. 4 es una vista en perspectiva esquemática de despiece de un recubridor de matriz ranurada según una realización de la presente descripción.

[0041] La FIG. 5 es una vista en sección transversal esquemática de un recubridor de matriz ranurada según otra realización de la presente descripción.

[0042] La FIG. 6 es una vista en perspectiva esquemática de despiece de un recubridor de matriz ranurada según otra realización de la presente descripción.

[0043] Realización preferente de la invención

[0044] De aquí en adelante, realizaciones preferidas de la presente descripción se describirán en detalle con referencia a los dibujos anexos. Con anterioridad a la descripción, debe comprenderse que los términos usados en la memoria descriptiva y en las reivindicaciones anexas no deben interpretarse como limitados a significados generales y de diccionario, sino que, más bien, deben interpretarse según los significados y conceptos correspondientes a los aspectos técnicos de la presente descripción según el principio de que el inventor puede definir términos de manera apropiada para una mejor explicación. Por lo tanto, la descripción propuesta en la presente memoria es solo un ejemplo preferible en aras de la ilustración solamente, que no pretende limitar el alcance de la descripción, de modo que debe interpretarse que otros equivalentes y modificaciones pueden realizarse a la misma sin apartarse del alcance de la descripción.

[0045] El recubridor de matriz ranurada de la presente descripción puede incluir una o más ranuras. Cuando el recubridor de matriz ranurada incluye dos ranuras, las dos ranuras pueden incluir una ranura inferior y una ranura superior y recubrir una solución de recubrimiento en una capa doble sobre un sustrato. El ‘sustrato’ descrito más abajo es un colector de corriente y la solución de recubrimiento es una ‘lechada de material activo de electrodo’. Todas las soluciones de recubrimiento descargadas a través de las ranuras son lechadas de material activo de electrodo, y pueden descargar lechadas de material activo de electrodo que tienen una composición igual o diferente (tipos de un material activo, un material conductor, y un aglutinante), contenido (una cantidad de cada uno del material activo, el material conductor, y el aglutinante), o propiedades físicas a través de cada ranura. En particular, el recubridor de matriz ranurada dual que incluye las dos ranuras según la presente descripción se optimiza para electrodos fabricados aplicando al menos dos tipos de lechadas de material activo de electrodo al mismo tiempo, o aplicando al menos dos tipos de lechadas de material activo de electrodo en una manera alterna para llevar a cabo el recubrimiento con patrones. Sin embargo, el alcance de la presente descripción no se encuentra necesariamente limitado a ello. Por ejemplo, el sustrato puede ser un andamio poroso que constituye una membrana de separación, y las soluciones de recubrimiento pueden ser materias orgánicas. Es decir, cuando se requiere recubrimiento de película delgada, cualquier sustrato y cualquier solución de recubrimiento pueden ser buenos.

[0046] La FIG. 3 es una vista en sección transversal de un recubridor de matriz ranurada según una realización de la presente descripción. La FIG. 4 es una vista en perspectiva esquemática de despiece de un recubridor de matriz ranurada según una realización de la presente descripción.

[0047] Con referencia a las FIGS.3 y 4, el recubridor 100 de matriz ranurada incluye dos bloques 110 y 130 de matriz. Una placa 113 de cuña para formar una ranura 101 se provee entre los bloques 110 y 130 de matriz. Los bloques 110 y 130 de matriz se ensamblan entre sí a través de un miembro de sujeción (no se muestra) como, por ejemplo, un perno. En el ejemplo ilustrado, hay dos bloques de matriz. Puede haber dos o más bloques de matriz.

[0048] En la FIG. 3, el recubridor 100 de matriz ranurada se instala en una dirección sustancialmente horizontal (dirección X) en la cual se descarga una lechada de material activo de electrodo que es una solución de recubrimiento (aproximadamente: ± 5 grados). Sin embargo, el recubridor 100 de matriz ranurada no se limita a la forma a modo de ejemplo aquí. Por ejemplo, el recubridor 100 de matriz ranurada puede configurarse como una matriz vertical que descarga la lechada de material activo de electrodo en una dirección opuesta a la gravedad con una dirección en la cual la lechada de material activo de electrodo se descarga hacia arriba (dirección Y).

[0049] La ranura 101 se forma en medio donde los bloques 110 y 130 de matriz se miran entre sí. La placa 113 de cuña se provee entre los bloques 110 y 130 de matriz para proveer un espacio entre los bloques 110 y 130 de matriz de modo tal que se forma la ranura 101 correspondiente a un paso a través del cual puede fluir la solución 150 de recubrimiento. El espesor de la placa 113 de cuña determina un ancho vertical (dirección Y y un espacio de ranura) de la ranura 10.

[0050] La placa 113 de cuña puede incluir una porción 113a abierta cortando una región de la misma y puede interponerse en las partes restantes excepto por un lado de una región de borde de una superficie opuesta de cada uno de los bloques 110 y 130 de matriz. Por consiguiente, un puerto 101a de descarga a través del cual la solución 150 de recubrimiento puede descargarse al exterior se forma entre labios 111 y 131 de una matriz, que son extremos frontales de los bloques 110 y 130 de matriz, respectivamente. El puerto 101a de descarga puede formarse cuando los labios 111 y 131 de matriz están espaciados entre sí.

[0051] La placa 113 de cuña funciona como una junta para evitar que la solución 150 de recubrimiento se fugue hacia el espacio entre los bloques 110 y 130 de matriz, excepto por una región donde se forma el puerto 101a de descarga y, por consiguiente, la placa 113 de cuña está preferiblemente hecha de un material que tiene una propiedad de sellado.

[0052] Cualquiera de los bloques 110 y 130 de matriz incluye un colector 112 que tiene una profundidad predeterminada y conectado, de manera comunicativa, con la ranura 101. En la presente realización, se muestra un ejemplo en el cual el colector 112 se provee mediante muescas hacia dentro desde la superficie superior del bloque 110 de matriz en la parte inferior. El colector 112 es una cámara en la forma de muesca que aloja la solución 150 de recubrimiento. Una región del bloque 110 de matriz desde un extremo frontal del colector 112 hasta el labio 111 de matriz es un terreno 114. El colector 112 se conecta a una cámara de suministro de solución de recubrimiento (no se muestra) instalada fuera a través de una tubería de suministro para recibir la solución 150 de recubrimiento. Cuando la solución 150 de recubrimiento se llena completamente en el colector 112, el flujo de la solución 150 de recubrimiento es inducido a lo largo de la ranura 101 y se descarga al exterior a través del puerto 101a de descarga.

[0053] Según el recubridor 100 de matriz ranurada que tiene dicha configuración, un rodillo 180 de recubrimiento provisto de manera giratoria se dispone enfrente del recubridor 100 de matriz ranurada, el sustrato 190 a recubrir rotando un rodillo 180 de recubrimiento se impulsa, la solución 150 de recubrimiento puede aplicarse sobre el sustrato 190 descargando y haciendo contactar continuamente la solución 150 de recubrimiento con la superficie del sustrato 190. De manera alternativa, el suministro y la interrupción de la solución 150 de recubrimiento pueden llevarse a cabo, de manera alterna, de modo tal que el recubrimiento con patrones pueda llevarse a cabo de forma intermitente en el sustrato 190.

[0054] La solución 150 de recubrimiento necesita tener un flujo uniforme en el colector 112 para tener excelente calidad de recubrimiento. Cuando hay una región en la cual la lechada de material activo de electrodo, que es la solución 150 de recubrimiento, está estancada o se mueve a una velocidad lenta en el colector 112, en caso de uso durante un largo tiempo, la lechada de material activo de electrodo se acumula dentro del colector 112 y provoca la deformación en el flujo, resultando en una desviación del caudal en la dirección de ancho, o la superficie de recubrimiento puede convertirse en no uniforme debido a un fenómeno en el que el volumen de lechada de material activo de electrodo aglomerado bloquea el puerto 101a de descarga, etc., resultando en un defecto superficial. Incluso si el volumen aglomerado se descarga y aplica sobre el sustrato 190, dicho recubrimiento es defectuoso. La desviación del caudal es una diferencia entre el valor máximo y el valor mínimo del flujo medido a lo largo de la dirección de ancho del recubridor 100 de matriz ranurada.

[0055] Con el fin de igualar el flujo dentro del recubridor 100 de matriz ranurada, es decir, en la trayectoria de flujo que incluye el colector 112, es preferible que una relación B/S de una longitud B de colector (mm) y un área S en sección transversal de colector (cm<2>) esté en el rango de 1,9 a 9,8. El colector 112 puede configurarse para alagarse en la dirección de ancho del recubridor 100 de matriz ranurada, y la longitud o el área en sección transversal del mismo puede o puede no ser constante a lo largo de la dirección de ancho. En cualquier caso, es suficiente que el valor de rango predeterminado se satisfaga solo en cualquier sección transversal, es decir, en un punto de cualquier posición, a lo largo de una dirección de desplazamiento del sustrato 190. El tamaño del bloque de matriz, que es la longitud desde los labios 111 y 131 de matriz hasta las superficies 110c y 130c posteriores de los bloques 110 y 130 de matriz, puede ser igual a o menor que 350 mm.

[0056] La longitud B de colector corresponde a una distancia desde el extremo frontal hasta el extremo posterior del colector 112 visto desde la superficie superior del bloque 110 de matriz, es decir, una longitud abierta en la sección transversal más superior del colector 112. Dado que la profundidad del colector 112 se determina teniendo en cuenta el espesor del bloque 110 de matriz y existe un límite inferior, la longitud B del colector es un factor que afecta en gran medida el volumen del colector.

[0058] Los presentes inventores han propuesto un nuevo parámetro de la relación B/S de la longitud B del colector y el área S en sección transversal del colector, y descubrieron que el flujo de la solución de recubrimiento dentro del recubridor 100 de matriz ranurada puede mejorarse ajustando el nuevo parámetro. Con anterioridad a la presente descripción, no había tecnología para considerar el hecho de que la longitud del colector y el área en sección transversal del colector afectan un tiempo de residencia promedio y una desviación del caudal, y no existe tecnología para mejorar la desviación del caudal. Por lo tanto, la presente descripción no se refiere a un simple cambio u optimización dimensional. Además, dado que el efecto de mejora de desviación del caudal es notable con respecto a un rango de la relación B/S de la longitud B del colector con respecto al área S en sección transversal del colector, existe una dificultad en la invención.

[0060] Los presentes inventores han confirmado que el tiempo de residencia promedio (tiempo de estancamiento) aumenta gradualmente a medida que aumenta la relación B/S de la longitud B del colector con respecto al área S en sección transversal del colector. En términos de uniformidad de flujo, cuando menor es el tiempo de residencia promedio, mejor. Con el fin de reducir la relación B/S de la longitud B del colector con respecto al área S en sección transversal del colector desde el punto de vista del tiempo de residencia promedio, es posible fijar un valor del área S en sección transversal del colector y reducir la longitud B del colector. Además, también es posible fijar la longitud B del colector y aumentar el área S en sección transversal del colector. También es posible aumentar aún más el área S en sección transversal del colector en comparación con la longitud B del colector mientras aumenta la longitud B del colector.

[0061] Sin embargo, con el fin de satisfacer la producción y la calidad de recubrimiento requeridas, la relación B/S de la longitud B del colector con respecto al área S en sección transversal del colector puede no reducirse. Los presentes inventores han descubierto que cuando la relación B/S de la longitud B del colector con respecto al área S en sección transversal del colector se establece dentro de un rango apropiado, la desviación del caudal en la dirección de ancho puede reducirse hasta un nivel deseado mientras el tiempo de residencia promedio puede reducirse, de modo tal que la producción y la calidad de recubrimiento requeridas pueden satisfacerse mientras puede igualarse el flujo de la solución de recubrimiento.

[0063] La longitud A del terreno indica una distancia desde el labio 111 de matriz hasta el extremo frontal del colector 112. Los presentes inventores han confirmado que cuando la longitud B del colector se fija y la longitud A del terreno se cambia, la desviación del caudal tiende a disminuir a medida que aumenta la longitud A del terreno. En este punto, los presentes inventores han confirmado que cuando la longitud B del colector aumenta aún más, la desviación del caudal se reduce incluso con la misma longitud A del terreno. Los presentes inventores han confirmado que el tiempo de residencia promedio se reduce cuando la longitud B del colector se fija y la longitud A del terreno aumenta.

[0064] Los presentes inventores han confirmado que cuando la longitud A del terreno se fija y la longitud B del colector se cambia, la desviación del caudal tiende a disminuir a medida que aumenta la longitud B del colector. En este punto, los presentes inventores han confirmado que cuando la longitud A del terreno aumenta aún más, la desviación del caudal se reduce incluso con la misma longitud B del colector. Los presentes inventores han confirmado que el tiempo de residencia promedio aumenta cuando la longitud A del terreno se fija y la longitud B del colector aumenta.

[0065] Teniendo en cuenta los resultados de más arriba, cuanto más largas son la longitud A del terreno y la longitud B del colector, más ventajoso es en términos de desviación del caudal. Sin embargo, dado que el recubridor 100 de matriz ranurada necesita implementarse dentro de un espacio limitado, la longitud A del terreno y la longitud B del colector pueden no aumentarse indefinidamente. Los presentes inventores han descubierto que, en varios bloques de matriz que tienen la misma longitud A de terreno, con el fin de indicar el tiempo de residencia promedio y la desviación del caudal en donde el flujo de solución de recubrimiento puede ser uniforme, un valor predeterminado se satisface usando la relación B/S de la longitud B del colector con respecto al área S en sección transversal del colector como un parámetro y controlando el parámetro. Sería ideal si el tiempo de permanencia promedio fuera más corto, pero es preferible que el tiempo de residencia promedio sea igual a o menor que 200 segundos teniendo en cuenta la viscosidad de la solución de recubrimiento y la velocidad de recubrimiento en un proceso de electrodos de batería secundaria actual. Sería ideal si la desviación del caudal fuese también más pequeña, pero siempre que la desviación del caudal sea menor que el 20 %, la desviación del caudal se considera un nivel aceptable y se gestiona como una desviación del caudal deseable. Los presentes inventores han confirmado que, si la relación B/S de la longitud B del colector con respecto al área S en sección transversal del colector está en el rango de 1,9 a 9,8, el tiempo de residencia promedio puede ser igual a o menor que 200 segundos y la desviación del caudal puede ser menor que el 20 %. Como tal, la presente descripción también provee el recubridor de matriz ranurada que incluye los bloques de matriz que tienen la relación B/S de la longitud B del colector con respecto al área S en sección transversal del colector de modo tal que el tiempo de residencia promedio es igual a o menor que 200 segundos y la desviación del caudal es menor que el 20 %.

[0066] Según la presente descripción, el flujo de la lechada de material activo de electrodo, que es la solución 150 de recubrimiento, dentro del recubridor 100 de matriz ranurada es uniforme. Dado que el tiempo durante el cual la lechada de material activo de electrodo está estancada en cualquier parte del colector 112 y la ranura 101 se acorta, se evita la aglomeración de la lechada de material activo de electrodo. Como resultado, no existe el problema de provocar una deformación en el flujo para provocar la desviación del caudal en la dirección de ancho y una desviación de carga, o de provocar un defecto de recubrimiento dado que un volumen de lechada de material activo de electrodo aglomerado bloquea el puerto 101a de descarga o se descarga en el sustrato 190.

[0067] Por lo tanto, cuando el recubridor 100 de matriz ranurada de la presente descripción se usa para recubrir la lechada de material activo de electrodo, el flujo de lechada de material activo de electrodo es uniforme sin estancamiento y, por consiguiente, el recubridor de matriz ranurada puede ser fácil para el recubrimiento a largo plazo y tener excelente productividad. No hay aglomeración de la lechada de material activo de electrodo y, por consiguiente, es posible evitar la ocurrencia de un defecto en la superficie de recubrimiento. Por lo tanto, es posible mejorar la calidad de recubrimiento de un producto.

[0068] Según la presente descripción, la relación B/S de la longitud B de colector con respecto al área S en sección transversal del colector tiene un valor dentro de un rango predeterminado y, por consiguiente, se proveen los bloques 110 y 130 de matriz que han mejorado el flujo de la solución de recubrimiento. En lugar de retirar el agregado aumentando el número de veces de lavado como en la técnica anterior, es posible evitar fundamentalmente la ocurrencia del agregado y, por consiguiente, el recubridor 100 de matriz ranurada puede ser fácil para el recubrimiento a largo plazo y tener excelente productividad.

[0069] La FIG. 5 es una vista en sección transversal esquemática de un recubridor de matriz ranurada según otra realización de la presente descripción. La FIG. 6 es una vista en perspectiva esquemática de despiece de un recubridor de matriz ranurada según otra realización de la presente descripción. El recubridor de matriz ranurada según otra realización de la presente descripción es un recubridor de matriz ranurada dual que incluye dos ranuras. El recubridor 200 de matriz ranurada dual según la presente descripción incluye una ranura 201 inferior y una ranura 202 superior, y puede extruir y aplicar una solución de recubrimiento, preferiblemente una lechada de material activo de electrodo, sobre una superficie de un sustrato 290 que se desplaza continuamente a través de al menos una de la ranura 201 inferior y la ranura 202 superior. Mientras se usa tanto la ranura 201 inferior como la ranura 202 superior, dos tipos iguales o diferentes de lechadas de material activo de electrodo pueden recubrirse de manera simultánea o alterna en el sustrato 290.

[0070] Con el fin de fabricar una batería secundaria de alta densidad energética, el espesor de la capa de material activo de electrodo que era de alrededor de 130 µm aumentó gradualmente hasta alcanzar 300 µm. Cuando la capa de material activo de electrodo gruesa se forma con el recubridor de matriz ranurada convencional, dado que la migración de un aglutinante y un material conductor en la lechada de material activo se profundiza durante el secado, un electrodo final se fabrica de manera no uniforme. Con el fin de resolver este problema, cuando se lleva a cabo el recubrimiento dos veces como, por ejemplo, aplicando una capa fina y secando la capa de material activo de electrodo y luego aplicando y secando la capa de material activo de electrodo, una desventaja es que esto requiere un largo tiempo. Con el fin de mejorar simultáneamente el rendimiento del electrodo y la productividad, cuando se usa el recubridor 200 de matriz ranurada dual, pueden aplicarse simultáneamente dos tipos de lechadas de material activo de electrodo. Como tal, el recubridor 200 de matriz ranurada dual está optimizado para la aplicación de la lechada de material activo de electrodo para fabricar una batería secundaria.

[0071] Con referencia a las FIGS.5 y 6, el recubridor 200 de matriz ranurada dual incluye un bloque 210 de matriz inferior, un bloque 220 de matriz intermedio dispuesto sobre una porción superior del bloque 210 de matriz inferior, y un bloque 230 de matriz superior dispuesto sobre una porción superior del bloque 220 de matriz intermedio.

[0072] En la FIG. 5, el recubridor 200 de matriz ranurada dual se instala en una dirección sustancialmente horizontal (dirección X) en la cual una lechada de material activo de electrodo que es una solución de recubrimiento se descarga (aproximadamente: ± 5 grados).

[0073] El bloque 220 de matriz intermedio es un bloque ubicado en el medio de los bloques que constituyen el recubridor 200 de matriz ranurada dual, y es un bloque dispuesto entre el bloque 210 de matriz inferior y el bloque 230 de matriz superior para formar una ranura dual. Una sección transversal del bloque 220 de matriz intermedio de la presente realización es un triángulo recto, pero no está necesariamente limitada a dicha forma. Por ejemplo, la sección transversal puede proveerse como un triángulo isósceles.

[0074] Una primera superficie 220a del bloque 220 de matriz intermedio que mira al bloque 230 de matriz superior se dispone casi horizontalmente, y una superficie 230d (es decir, una superficie que forma una superficie superior de una superficie circunferencial exterior del recubridor 200 de matriz ranurada dual) opuesta a una superficie 230b del bloque 230 de matriz superior que mira a la primera superficie 220a también se dispone casi horizontalmente. De esta manera, la primera superficie 220a y la superficie 230d opuesta son casi paralelas entre sí. Y una superficie 210d (es decir, una superficie que forma una superficie inferior de la superficie circunferencial exterior del recubridor 200 de matriz ranurada dual) opuesta a una superficie 210b del bloque 210 de matriz inferior que mira al bloque 220 de matriz intermedio también se dispone casi horizontalmente, y esta superficie es una superficie 210d inferior (plano X-Z).

[0075] Las superficies del bloque 210 de matriz inferior, del bloque 220 de matriz intermedio, y del bloque 230 de matriz superior que son opuestas a una dirección en la cual se descarga la lechada de material activo de electrodo, es decir, las superficies 210c, 220c y 230c posteriores, se disponen casi verticalmente (dirección Y).

[0076] En una superficie que forma la superficie circunferencial exterior del recubridor 200 de matriz ranurada dual en el bloque 210 de matriz inferior y el bloque 230 de matriz superior que son los bloques de matriz más exteriores, pueden usarse la superficie 210d inferior del bloque 210 de matriz inferior y la superficie 230d superior del bloque 230 de matriz superior fabricadas para ser casi verticales a las superficies 210c y 230c posteriores. Y puede usarse la primera superficie 220a del bloque 220 de matriz intermedio fabricado para ser casi vertical a la superficie 220c posterior. En dichos bloques 210, 220 y 230 de matriz, dado que las esquinas formadas por las superficies se forman en ángulos rectos, existe una porción de ángulo recto en la sección transversal, y dado que una superficie vertical u horizontal puede usarse como una superficie de referencia, la fabricación o manipulación de los bloques 210, 220 y 230 de matriz es fácil y su precisión está garantizada. Además, un estado en el cual el bloque 210 de matriz inferior, el bloque 220 de matriz intermedio y el bloque 230 de matriz superior se combinan tiene una forma paralelepípeda aproximadamente rectangular en su conjunto, y solo una porción frontal desde la cual se descarga la solución de recubrimiento está inclinada hacia el sustrato 290. Esto es ventajoso en que la forma después del montaje es aproximadamente similar a la de un recubridor de matriz ranurada que incluye una sola ranura (p. ej., 100 en la FIG.

[0077] 3) de modo tal que puede compartirse un soporte de recubridor de matriz ranurada, etc.

[0078] El recubridor 200 de matriz ranurada dual puede incluir además dos o más unidades 240 de fijación provistas sobre las superficies 210c, 220c y 230c posteriores del mismo. Las unidades 240 de fijación se proveen para la sujeción entre el bloque 210 de matriz inferior y el bloque 220 de matriz intermedio y para la sujeción entre el bloque 220 de matriz intermedio y el bloque 230 de matriz superior. Múltiples unidades 240 de fijación pueden proveerse en la dirección de ancho del recubridor 200 de matriz ranurada dual. Los pernos se sujetan a las unidades 240 de fijación, a través de las cuales el bloque 210 de matriz inferior, el bloque 220 de matriz intermedio, y el bloque 230 de matriz superior se ensamblan entre sí.

[0079] El bloque 210 de matriz inferior, el bloque 220 de matriz intermedio, y el bloque 230 de matriz superior no están necesariamente limitados a las formas de los ejemplos anteriores, y pueden configurarse, por ejemplo, como matrices verticales con la dirección en la cual la lechada de material activo de electrodo se descarga como una dirección superior y las superficies 210c, 220c y 230c posteriores como superficies inferiores.

[0080] El bloque 210 de matriz inferior es un bloque más inferior entre los bloques que constituyen el recubridor 200 de matriz ranurada dual, y la superficie 210b que mira al bloque 220 de matriz intermedio tiene una forma inclinada para formar un ángulo de aproximadamente 30 grados a 60 grados con respecto a la superficie inferior.

[0081] La ranura 201 inferior puede formarse donde el bloque 210 de matriz inferior y el bloque 220 de matriz intermedio se miran entre sí. Por ejemplo, una placa 213 de cuña inferior se interpone entre el bloque 210 de matriz inferior y el bloque 220 de matriz intermedio para proveer un espacio entre los mismos, de modo tal que puede formarse la ranura 201 inferior correspondiente a un paso a través del cual puede fluir la primera solución 250 de recubrimiento. Es decir, la placa 213 de cuña inferior define la ranura 201 inferior y, en este caso, el espesor de la placa 213 de cuña inferior determina el ancho vertical (dirección del eje Y y un espacio de ranura) de la ranura 201 inferior.

[0082] La placa 213 de cuña inferior incluye una primera porción 213a abierta cortando una región de la misma de modo tal que un ancho de recubrimiento de la capa de material activo de electrodo formada sobre el sustrato 290 se determina y puede interponerse en la porción restante excepto por un lado en una región de borde de una superficie opuesta de cada uno del bloque 210 de matriz inferior y el bloque 220 de matriz intermedio. Por consiguiente, un puerto 201a de descarga inferior a través del cual la primera solución 250 de recubrimiento puede descargarse al exterior se forma solo entre el labio 211 de matriz inferior que es una porción de extremo frontal del bloque 210 de matriz inferior y el labio 221 de matriz intermedio que es una porción de extremo frontal del bloque 220 de matriz intermedio. El puerto 201a de descarga inferior puede formarse haciendo que el labio 211 de matriz inferior y el labio 221 de matriz intermedio estén espaciados entre sí.

[0083] Para referencia, la placa 213 de cuña inferior funciona como una junta para evitar que la primera solución 250 de recubrimiento se fugue hacia un espacio entre el bloque 210 de matriz inferior y el bloque 220 de matriz intermedio excepto por la región donde se forma el puerto 201a de descarga inferior y, por consiguiente, la placa 213 de cuña inferior está hecha preferiblemente de un material que tiene propiedad sellante.

[0084] El bloque 210 de matriz inferior incluye un primer colector 212 que tiene una profundidad predeterminada sobre la superficie 210b que mira al bloque 220 de matriz intermedio y conectado de forma comunicativa a la ranura 201 inferior. El primer colector 212 es una cámara en la forma de muesca. Aunque no se muestra en los dibujos, el primer colector 212 está conectado a una cámara de suministro (no se muestra) de la primera solución 250 de recubrimiento instalada fuera a través de una tubería de suministro para recibir la primera solución 250 de recubrimiento. Cuando la primera solución 250 de recubrimiento se llena completamente en el primer colector 212, el flujo de la primera solución 250 de recubrimiento es inducido a lo largo de la ranura 201 inferior y se descarga al exterior a través del puerto 201a de descarga inferior.

[0085] Aquí, una relación B’/S’ de una longitud B’ del primer colector (mm) con respecto a una área S’ en sección transversal de primer colector (cm<2>) se encuentra preferiblemente en el rango de 1,9 a 9,8. La razón por la cual dicho valor es preferible es la misma que la descrita en la realización previa.

[0086] El bloque 230 de matriz superior se dispone para mirar a la primera superficie 220a que es una superficie superior del bloque 220 de matriz intermedio que es horizontal con respecto a una superficie inferior. La ranura 202 superior se forma, por consiguiente, donde el bloque 220 de matriz intermedio y el bloque 230 de matriz superior se miran entre sí.

[0087] Al igual que la ranura 201 inferior descrita más arriba, una segunda placa 233 de cuña puede interponerse entre el bloque 220 de matriz intermedio y el bloque 230 de matriz superior para proveer un espacio entre los mismos. Por consiguiente, se forma la ranura 202 superior correspondiente a un paso a través del cual puede fluir una segunda solución 260 de recubrimiento. En este caso, un ancho vertical (dirección del eje Y y un espacio de ranura) de la ranura 202 superior se determina por la segunda placa 233 de cuña.

[0088] Además, la segunda placa 233 de cuña, que también tiene una estructura similar a la de la primera placa 213 de cuña descrita más arriba, incluye una segunda porción 233a abierta cortando una región de la misma, y puede interponerse en la porción restante excepto por un lado en una región de borde de una superficie opuesta de cada uno del bloque 220 de matriz intermedio y el bloque 230 de matriz superior. De manera similar, una dirección circunferencial de la segunda placa 233 de cuña excepto por la parte frontal de la ranura 202 superior se bloquea, y el puerto 202a de descarga superior se forma solo entre la porción de extremo frontal del bloque 220 de matriz intermedio y una porción de extremo frontal del bloque 230 de matriz superior. La porción de extremo frontal del bloque 230 de matriz superior se define como el labio 231 de matriz superior. En otras palabras, el puerto 202a de descarga superior puede formarse haciendo que el labio 221 de matriz intermedio y el labio 231 de matriz superior estén espaciados entre sí. Como tal, la placa 233 de cuña superior define la ranura 202 superior. La placa 213 de cuña inferior y la placa 233 de cuña superior determinan un ancho de recubrimiento de la capa de material activo de electrodo aplicada sobre el sustrato 290 y están alineadas entre sí en la dirección vertical.

[0089] Además, el bloque 220 de matriz intermedio incluye un segundo colector 232 que tiene una profundidad predeterminada sobre la superficie 220a que mira al bloque 230 de matriz superior y conectado de forma comunicativa a la ranura 202 superior. El segundo colector 232 es una cámara en forma de muesca. Aunque no se muestra en los dibujos, el segundo colector 232 está conectado a una cámara de suministro de la segunda solución 260 de recubrimiento instalada fuera a través de una tubería de suministro para recibir la segunda solución 260 de recubrimiento. Cuando la segunda solución 260 de recubrimiento se suministra desde el exterior a lo largo de la tubería de suministro en la forma de una tubería y se llena completamente en el segundo colector 232, el flujo de la segunda solución 260 de recubrimiento es inducido a lo largo de la ranura 202 superior conectada, de manera comunicativa, al segundo colector 232 y descargado al exterior a través del puerto 202a de descarga superior. Aquí, la relación B’’/S’’ de la longitud B’’ de un segundo colector (mm) con respecto a un área s’’ en sección transversal del segundo colector (cm<2>) se encuentra preferiblemente en el rango de 1,9 a 9,8. La razón por la cual un valor es preferible es la misma que la descrita en la realización previa.

[0090] La ranura 202 superior y la ranura 201 inferior forman un cierto ángulo, y el ángulo puede ser aproximadamente de 30 grados a 60 grados. La ranura 202 superior y la ranura 201 inferior pueden cruzarse entre sí en un punto, y el puerto 202a de descarga superior y el puerto 201a de descarga inferior pueden proveerse cerca del punto de intersección. Por consiguiente, los puntos de descarga de la primera solución 250 de recubrimiento y la segunda solución 260 de recubrimiento pueden concentrarse aproximadamente en un punto. Cuando el ángulo es de aproximadamente 30 grados a 60 grados, la lechada de material activo de electrodo descargada del puerto 202a de descarga superior y la lechada de material activo de electrodo descargada del puerto 201a de descarga inferior no forman un vórtice inmediatamente después de descargarse de forma simultánea. Cuando se forma el vórtice, porque ocurre un entremezclado, existe el problema de que es difícil formar una doble capa.

[0091] En un método de recubrimiento que usa el recubridor 200 de matriz ranurada dual, un rodillo 280 de recubrimiento provisto de manera giratoria se dispone enfrente del recubridor 200 de matriz ranurada dual, se impulsa el sustrato 290 a recubrir rotando el rodillo 280 de recubrimiento, se extruye una solución de recubrimiento como, por ejemplo, la lechada de material activo de electrodo, a través de al menos una de la ranura 202 superior y la ranura 201 inferior para formar la capa de material activo de electrodo en el sustrato 290. La primera solución 250 de recubrimiento y la segunda solución 260 de recubrimiento contactan continuamente con la superficie del sustrato 290 de modo tal que el sustrato 290 puede recubrirse en una capa doble. De manera alternativa, el suministro y la interrupción de la primera solución 250 de recubrimiento y el suministro y la interrupción de la segunda solución 260 de recubrimiento se llevan a cabo, de manera alterna, de modo tal que el recubrimiento con patrones pueda llevarse a cabo de forma intermitente en el sustrato 290.

[0092] El recubridor 200 de matriz ranurada dual según la presente descripción puede formar la capa de recubrimiento, en particular, la capa de material activo de electrodo, uniformemente en un espesor deseado, y preferiblemente puede también fabricarse como un recubridor de matriz ranurada dual capaz de recubrir simultáneamente dos tipos de lechadas de material activo de electrodo y, por consiguiente, tanto el rendimiento como la productividad son excelentes. Cuando el recubridor 200 de matriz ranurada dual de la presente descripción se usa para fabricar un electrodo de una batería secundaria aplicando la lechada de material activo de electrodo en el colector de corriente que es el sustrato 290 mientras se impulsa el colector de corriente, existe la ventaja de que la aplicación uniforme es posible incluso en condiciones de desplazamiento a alta velocidad o aplicación largo-ancho.

[0093] Mientras tanto, en la presente realización, el caso de aplicación de la solución de recubrimiento en dos capas o el caso de realización del recubrimiento con patrones suministrando, de manera alterna, la solución de recubrimiento se ha descrito como un ejemplo, pero se comprenderá sin explicación separada que también es aplicable al caso donde tres o más capas se aplican simultáneamente al proveer tres o más ranuras.

[0094] Además, también es posible un ejemplo modificado en el cual el bloque 220 de matriz intermedio incluye un primer bloque de matriz intermedio y un segundo bloque de matriz intermedio, y el primer bloque de matriz intermedio y el segundo bloque de matriz intermedio están en contacto cara a cara entre sí arriba y abajo, pero se proveen para deslizarse a lo largo de una superficie de contacto para ser relativamente movibles. En dicho ejemplo modificado, se incluye un total de cuatro bloques de matriz.

[0095] El primer bloque de matriz intermedio se acopla, de manera fija, al bloque 210 de matriz inferior mediante acoplamiento con pernos, etc., y el segundo bloque de matriz intermedio se acopla, de manera fija, al bloque 230 de matriz superior mediante acoplamiento con pernos, etc. Por consiguiente, el primer bloque de matriz intermedio y el bloque 210 de matriz inferior pueden moverse integralmente, y el segundo bloque de matriz intermedio y el bloque 230 de matriz superior pueden moverse integralmente.

[0096] Según el ejemplo modificado, los puertos 101a y 102a de descarga superior e inferior pueden estar espaciados entre sí en una dirección horizontal para disponerse hacia atrás y hacia delante. Se usa un aparato separado, o un operador puede realizar el movimiento relativo del bloque 110 de matriz inferior y el bloque 130 de matriz superior con la mano. Por ejemplo, en un estado donde el bloque 110 de matriz inferior no se mueve y se deja tal como está, puede formarse un escalón entre el puerto 101a de descarga inferior y el puerto 102a de descarga superior moviendo el bloque 130 de matriz superior a lo largo de una superficie deslizante hacia atrás que es opuesta a una dirección de descarga de la solución de recubrimiento o hacia delante que es la dirección de descarga. Aquí, la superficie deslizante significa una superficie opuesta del primer bloque de matriz intermedio y del segundo bloque de matriz intermedio.

[0097] El ancho del escalón formado como se describe más arriba puede determinarse dentro del rango de aproximadamente varios cientos de micrómetros a varios milímetros, lo cual puede determinarse según las propiedades físicas y la viscosidad de la primera solución 250 de recubrimiento y la segunda solución 260 de recubrimiento formadas en el sustrato 290, o un espesor deseado para cada capa en el sustrato 290. Por ejemplo, a medida que aumenta el espesor de una capa de recubrimiento a formarse en el sustrato 290, puede aumentar el valor numérico del ancho del escalón.

[0098] Además, dado que el puerto 101a de descarga inferior y el puerto 102a de descarga superior se disponen en posiciones espaciadas entre sí en la dirección horizontal, no hay preocupación alguna de que la segunda solución 260 de recubrimiento descargada del puerto 102a de descarga superior fluya hacia el puerto 101a de descarga inferior o de que la primera solución 250 de recubrimiento descargada del puerto 101a de descarga inferior fluya hacia el puerto 102a de descarga superior.

[0099] Es decir, no hay preocupación alguna de que la solución de recubrimiento descargada a través del puerto 101a de descarga inferior o del puerto 102a de descarga superior se bloquee por una superficie que forma el escalón formado entre el puerto 101a de descarga inferior y el puerto 102a de descarga superior y fluya hacia el otro puerto de descarga, por lo cual puede proceder un proceso de recubrimiento de material activo multicapa más suave. El recubridor de matriz ranurada dual según el ejemplo modificado de la presente descripción como se describe más arriba puede ajustarse simplemente por el movimiento deslizante del bloque 110 de matriz inferior y/o el bloque 130 de matriz superior, en un caso donde la posición relativa entre el puerto 101a de descarga inferior y el puerto 102a de descarga superior necesita cambiarse, y no hay necesidad de desmontar y reensamblar cada uno de los bloques 110, 120 y 130 de matriz y, por consiguiente, puede mejorarse ampliamente la capacidad del proceso.

[0100] En lo sucesivo, se describirán en detalle los resultados del cambio de la longitud A del terreno, la longitud B del colector y el área S en sección transversal del colector en el recubridor 100 de matriz ranurada como se muestra en la FIG.2 y de la confirmación de la velocidad de estancamiento y la desviación del caudal a través de simulación.

[0101] El análisis asumió el caso de una lechada de material activo de electrodo negativo en la cual grafito artificial: grafito natural: material conductor: espesante (CMC): aglutinante (SBR) son 85,1: 9,5: 1: 1,5: 3. La lechada de material activo de electrodo negativo tiene una densidad de 1,35 kg/m<3>y un contenido de sólidos del 48 %. Como condiciones de recubrimiento, la carga después del secado fue de 10,6 mg/cm<2>, la velocidad de recubrimiento fue de 80 m/min, el espesor de la placa de cuña fue de 1 mm, y el ancho de recubrimiento fue de 1040 mm.

[0102] Se simuló el caso donde la longitud de terreno es de 38, 45, y 50 a 88 mm (aumento en 1 mm). Se simuló el caso donde la longitud del colector es de 49, 49,6, 50,3, 50,9, 51, 51,5, 52, 52,1, 52,8, 53,1, 53,4, 54, 54,8, 54,9, 56,8, 57,4, 57,7, y 58,6 mm. El ancho del colector se fijó en 1080 mm. El área en sección transversal del colector se determinó dentro del rango de 4 a 54 cm<2>.

[0103] Como resultado de la simulación, cuando la longitud del colector se fija y la longitud del terreno se cambia, la desviación del caudal tiende a disminuir a medida que aumenta la longitud del terreno. Cuando la longitud del colector es fija y la longitud del terreno aumenta, el tiempo de residencia promedio tiende a acortarse. Cuando la longitud del terreno es fija y la longitud del colector se cambia, la desviación del caudal tiende a disminuir a medida que aumenta la longitud del colector. Se ha confirmado que el tiempo de residencia promedio aumenta cuando la longitud del terreno se fija y la longitud del colector aumenta. Se ha descubierto que la relación de la longitud del colector con respecto al área en sección transversal del colector se controla como un parámetro para lograr el grado de tiempo de residencia promedio y la desviación del caudal deseados.

[0104] Como resultado de la comprobación de la relación B/S de la longitud B del colector con respecto al área S en sección transversal del colector con respecto a todas las combinaciones de condiciones de simulación, se ha confirmado que el tiempo de residencia promedio aumenta gradualmente a medida que esta relación aumenta. Cuanto más corto es el tiempo de residencia promedio, mejor, pero dado que no hay punto crítico para minimizar el tiempo de residencia promedio, en el caso donde el tiempo de residencia promedio es igual a o menor que 200 segundos, se ha considerado además la desviación del caudal en ese momento.

[0105] Las siguientes Tablas 1 y 2 resumen el tiempo de residencia promedio y la desviación del caudal según los cambios en la longitud del colector y el área en sección transversal del colector en un estado donde la longitud del terreno se fija en 50 mm y la longitud del colector se fija en 54 mm entre los resultados de simulación anteriores. El tiempo de residencia promedio y la desviación del caudal se disponen en orden descendente de S/B.

[0106] Tabla 1

[0108]

[0110] Tabla 2

[0111]

[0114] Con referencia a las Tablas 1 y 2, el tiempo de residencia promedio aumenta a medida que la relación B/S de la longitud B del colector con respecto al área S en sección transversal del colector aumenta, pero la condición de que la desviación del caudal sea menor que 20 % cuando la relación B/S de la longitud B del colector con respecto al área S en sección transversal del colector se encuentra dentro de un rango predeterminado. Las Tablas 1 y 2 muestran el caso donde la longitud del terreno la longitud del colector es de 104 mm, donde cuando B/S es de 1,9 a 9,8, la desviación del caudal es menor que el 20 % y el tiempo de residencia promedio es igual a o menor que 200 segundos.

[0116] Como puede verse a partir de estas simulaciones, cuando B/S es de 1,9 a 9,8 como se propone en la presente descripción, la desviación del caudal puede ser menor que 20 % y el tiempo de residencia de promedio puede ser igual a o menor que 200 segundos. Dentro del rango de tamaño del recubridor de matriz ranurada teniendo en cuenta el tamaño del colector de corriente actualmente disponible para fabricar la batería secundaria, si B/S satisface el rango de 1,9 a 9,8, es posible diseñar un bloque de matriz que tenga la desviación del caudal generalmente menor que 20 % y el tiempo de residencia promedio igual a o menor que 200 segundos. La desviación del caudal y el tiempo de residencia promedio presentados aquí son condiciones de proceso como, por ejemplo, características y velocidad de recubrimiento de la lechada de material activo de electrodo actualmente usada para fabricar la batería secundaria y condiciones apropiadas para indicar un flujo casi uniforme de la solución de recubrimiento como, por ejemplo, dentro del rango de tamaño de un recubridor de matriz ranurada. Si otra condición cambia como, por ejemplo, la longitud del terreno cambia, en las condiciones de simulación, la desviación del caudal y el tiempo de residencia promedio pueden variar, pero siempre que B/S se encuentre dentro del rango de 1,9 a 9,8, el problema actual de mejorar la fluidez en un proceso de recubrimiento para fabricar la batería secundaria puede resolverse de manera suficiente.

[0118] Como se propone en la presente descripción, se ha confirmado que cuando la relación de la longitud del colector con respecto al área en sección transversal del colector satisface un rango predeterminado, el tiempo de residencia promedio y la desviación del caudal pueden gestionarse en valores apropiados y, por consiguiente, la fluidez puede mejorase significativamente en comparación con la técnica anterior.

[0120] La presente descripción se ha descrito en detalle. Sin embargo, debe comprenderse que la descripción detallada y los ejemplos específicos, aunque indican realizaciones preferidas de la descripción, se proveen en aras de la ilustración solamente, dado que varios cambios y modificaciones dentro del alcance de la descripción serán aparentes para las personas con experiencia en la técnica a partir de la presente descripción detallada.

Claims (11)

1. REIVINDICACIONES

1. Un método de recubrimiento de un colector de corriente con una lechada de material activo de electrodo, en donde el método implementa un recubridor (100) de matriz ranurada que comprende:

• al menos dos bloques (110, 130) de matriz;

• una placa (113) de cuña provista entre los dos bloques (110, 130) de matriz para formar una ranura (101); y

• un colector (112) provisto en el bloque (110, 130) de matriz y conectado, de manera comunicativa, con la ranura (101) como una cámara en una forma de muesca que aloja una solución (150) de recubrimiento,

en donde la solución (150) de recubrimiento se descarga y aplica a una superficie de un sustrato (190) que se desplaza continuamente a través de un puerto (101a) de descarga conectado, de manera comunicativa, con la ranura (101),

caracterizado por queuna desviación del caudal, que es una diferencia entre valores máximo y mínimo de un caudal medido a lo largo de una dirección de ancho del recubridor de matriz ranurada, se ajusta a menos del 20 % y un tiempo de residencia promedio se ajusta para ser igual a o menor que 200 segundos determinando una relación B/S de una longitud B de colector mm con respecto a un área S en sección transversal del colector cm<2>en una sección transversal a lo largo de una dirección de desplazamiento del sustrato (190) en un rango de 1,9 a 9,8 mm/cm<2>.

2. El método de la reivindicación 1, en donde el recubridor (100) de matriz ranurada es tal que el tamaño del bloque de matriz que es una longitud desde un labio de matriz que es un extremo frontal del bloque (110, 130) de matriz hasta una superficie posterior del bloque (110, 130) de matriz es igual a o menor que 350 mm.

3. Un método de recubrimiento de un colector de corriente con una lechada de material activo de electrodo, en donde el método implementa un recubridor (200) de matriz ranurada que comprende:

• un bloque (210) de matriz inferior;

• un bloque (220) de matriz intermedio dispuesto sobre una porción superior del bloque (201) de matriz inferior para formar una ranura (201) inferior entre los mismos; y

• un bloque (230) de matriz superior dispuesto sobre una porción superior del bloque (220) de matriz intermedio para formar una ranura (202) superior entre los mismos,

• un primer colector (212) provisto en el bloque (210) de matriz inferior y conectado, de manera comunicativa, con la ranura (201) inferior como una cámara en la forma de muesca que aloja una primera solución (250) de recubrimiento; y

• un segundo colector (232) provisto en el bloque (220) de matriz intermedio y conectado, de manera comunicativa, con la ranura (202) superior como una cámara en una forma de muesca que aloja una segunda solución (260) de recubrimiento,

en donde la solución (250, 260) de recubrimiento se descarga y aplica a una superficie de un sustrato (290) que se desplaza continuamente a través de un puerto (201a, 202a) de descarga conectado, de manera comunicativa, con la ranura,

caracterizado por queuna desviación del caudal, que es una diferencia entre valores máximo y mínimo de un caudal medido a lo largo de una dirección de ancho del recubridor de matriz ranurada, se ajusta a menos del 20 % y un tiempo de residencia promedio se ajusta para ser igual a o menor que 200 segundos determinando, en una sección transversal perpendicular a la dirección de ancho del recubridor (200) de matriz ranurada, una relación B’/S’ de una longitud B’ del primer colector mm con respecto a un área S’ en sección transversal del primer colector cm<2>en un rango de 1,9 a 9,8 o una relación B’’/S’’ de la longitud B’’ del segundo colector mm con respecto a un área S’’ en sección transversal del segundo colector cm<2>en un rango de 1,9 a 9,8 mm/cm<2>.

4. El método de la reivindicación 3, en donde el recubridor (200) de matriz ranurada descarga y aplica una lechada de material activo de electrodo a una superficie de un sustrato (290) que se desplaza continuamente, a través de al menos una de la ranura (201) inferior y la ranura (202) superior, el recubridor (200) de matriz ranurada se instala de modo tal que una dirección en la cual se descarga la lechada de material activo de electrodo se dispone casi horizontalmente, y las superficies del bloque (210) de matriz inferior, del bloque (220) de matriz intermedio, y del bloque (230) de matriz superior opuestas a la dirección en la cual se descarga la lechada de material activo de electrodo se disponen casi verticalmente.

5. El método de la reivindicación 3, en donde el recubridor (200) de matriz ranurada es tal que un plano tangencial del bloque (220) de matriz intermedio y del bloque (230) de matriz superior es paralelo a un plano horizontal.

6. El método de la reivindicación 3, en donde el recubridor (200) de matriz ranurada es tal que la ranura (201) inferior y la ranura (202) superior forman un ángulo de 30 a 60 grados.

7. El método de la reivindicación 3, en donde el recubridor (200) de matriz ranurada descarga y aplica una lechada de material activo de electrodo a una superficie de un sustrato (290) que se desplaza continuamente a través de al menos una de la ranura (201) inferior y la ranura (202) superior, en donde el recubridor (200) de matriz ranurada comprende, además:

una placa (213) de cuña inferior configurada para definir la ranura (201) inferior; y

una placa (233) de cuña superior configurada para definir la ranura (202) superior,

en donde cada una de la placa (213) de cuña inferior y la placa (233) de cuña superior comprende una porción abierta cortando una región de la misma de modo tal que se determina un ancho de recubrimiento de una capa de material activo de electrodo formada en el sustrato (290), y

en donde la placa (213) de cuña inferior y la placa (233) de cuña superior están alineadas entre sí en una dirección arriba y abajo.

8. El método de la reivindicación 3, en donde el recubridor (200) de matriz ranurada es tal que el bloque (220) de matriz intermedio comprende un primer bloque de matriz intermedio y un segundo bloque de matriz intermedio, en donde el primer bloque de matriz intermedio y el segundo bloque de matriz intermedio están en contacto cara a cara entre sí arriba y abajo y se deslizan a lo largo de una superficie de contacto para ser movibles uno con respecto al otro.

9. El método de la reivindicación 8, en donde el recubridor (200) de matriz ranurada es tal que el primer bloque de matriz intermedio se acopla, de manera fija, al bloque de matriz inferior mediante acoplamiento con pernos, y el segundo bloque de matriz intermedio se acopla, de manera fija, al bloque de matriz superior mediante acoplamiento con pernos de modo tal que el primer bloque de matriz intermedio y el bloque de matriz inferior se mueven integralmente, y el segundo bloque de matriz intermedio y el bloque de matriz superior se mueven integralmente.

10. El método de la reivindicación 8, en donde el recubridor (200) de matriz ranurada es tal que se forma un escalón entre el puerto (201a) de descarga inferior y el puerto (202a) de descarga superior.

11. El método de la reivindicación 3, en donde el recubridor (200) de matriz ranurada descarga y aplica una lechada de material activo de electrodo a una superficie de un sustrato (290) que se desplaza continuamente a través de al menos una de la ranura (201) inferior y la ranura (202) superior, y una dirección en la cual se descarga la lechada de material activo de electrodo es una dirección opuesta a la gravedad.