[发明专利]涂覆辊和涂覆辊的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种将涂覆液涂覆到基底的表面上的涂覆辊的制造方法，还涉及一种涂覆辊。

背景技术

锂离子二次电池的各个电极（正极和负极）都是通过在作为集电体（例如，铝箔或铜箔）的基底的表面上形成薄膜来制备的。薄膜是通过将包括活性物质和粘合剂树脂的浆料涂覆到基底的表面上并通过使浆料干燥而形成的。浆料的增大的干燥速度在降低用于执行这种涂覆操作的设备的成本方面是有效的。但是，用于使浆料干燥的热空气的流入可能导致迁移，其中在所涂覆的浆料内粘合剂树脂从活性物质游离出并在所涂覆浆料的深度方向上产生偏析。这样，通常采用一种两个步骤的涂覆工艺，其包括首先将粘合剂树脂涂覆到基底的表面上，然后覆盖上一层无粘合剂的成分。粘合剂树脂对于活性物质间的粘合和活性物质与基底间的粘合是必要的。但是，当过量地使用时，粘合剂树脂可能妨碍锂离子的移动，从而损害电池特性。因此，鉴于电池特性，高精度地控制通过将粘合剂树脂溶液涂覆到基底上所形成的薄膜的厚度是重要的。

但是，涂覆液通常在基底的局部区域被涂覆到基底上，因此，有必要与不涂覆的区域对应地将涂覆辊遮掩起来。日本专利申请No.5-15824（JP5-15824A）公报记载了一种利用被遮掩的涂覆辊局部地涂覆涂覆液的方法和设备。根据JP 5-15824A，构成辊涂覆机的上涂覆辊具有绕其卷绕的预定宽度的遮掩膜。辊涂覆机的下供给辊旋转以使基底板片从上下辊之间的空间通过，同时涂覆液被供给到该空间。这样，除了与上涂覆辊的覆盖有遮掩膜的部分对应的区域以外，基底板片的表面被局部地涂覆以涂覆液。这种技术的有利之处在于，仅通过在辊的外周上卷绕容易得到的遮掩膜便完成了期望的涂层涂覆，并且通过改变遮掩膜的形状容易使涂覆辊适配于待涂覆产品的规格。

但是，JP 5-15824A中描述的涂覆技术具有以下问题。首先，当被卷绕在涂覆辊上时，具有给定厚度的遮掩膜在遮掩膜的一端和涂覆辊的外周之间形成台阶。遮掩膜的厚度必须减小以便减小台阶高度。但是，由于遮掩膜与旋转的涂覆辊的外周成摩擦接触，所以如果遮掩膜制得太薄，则遮掩膜易于发生故障，例如破裂或起皱。也就是说，遮掩膜需要具有给定的厚度（至少10至20μm）。另一方面，如图7所示，会发生这样的现象，其中涂覆液P被表面张力吸到具有给定厚度的遮掩膜F的边缘F1。因此，在遮掩膜F的边缘F1附近，一些涂覆液被表面张力吸取而添加到由涂覆沟槽101保持的涂覆液上，使得涂覆辊100在遮掩膜F的边缘附近比在其中央部保持更大量的涂覆液P。这导致通过将涂覆液P涂覆到基底K上而形成的涂覆膜W在其边缘WE附近具有比在其中央部WC的厚度H2更大的厚度H1，如图8所示。根据发明人进行的实验的结果，在使用具有10至20μm范围内的厚度的遮掩膜F的情况下，如图9所示，增大的边缘厚度（H1-H2）、也就是边缘WE附近的边缘厚度相对于在中央部WC的厚度的增大量在200至300nm的范围内。增大的边缘厚度占涂覆膜厚度的5%至8%，从而对电池性能具有重大影响。因此，需要一种适于尽可能减小涂覆膜的增大的边缘厚度的涂覆辊和涂覆辊的制造方法。

根据JP 5-15824A中公开的涂覆技术，遮掩膜仅被卷绕在涂覆辊上，因而遮掩膜相对于涂覆辊的位置是不稳定的。这导致另一个问题，即，通过将涂覆液涂覆到基底上而形成的涂覆膜的边缘位置会发生变化。

发明内容

本发明提供了一种涂覆辊和涂覆辊的制造方法，其适于在不将遮掩膜卷绕在其上的情况下将涂覆液涂覆到基底上，以使得能减小涂覆膜的增大的边缘厚度并且稳定涂覆膜的边缘位置。

本发明的第一方面涉及一种涂覆辊的制造方法，该涂覆辊将涂覆液涂覆到基底的表面上，其中所述涂覆辊包括辊体，所述辊体包括大径部和从所述大径部的两端同轴延伸的小径部。所述制造方法包括：将树脂层覆盖在至少每个所述小径部的外周上；通过加工所述树脂层的外周而在每个所述小径部的外周上形成遮掩部；和在所述大径部的外周上形成涂覆沟槽部。

所述遮掩部的外径可等于所述涂覆沟槽部的最大直径。所述树脂层可覆盖在所述大径部的外周和每个所述小径部的外周上而使得所述树脂层呈圆柱形。

所述涂覆沟槽部的截面形状可包括峰部和谷部，并且所述涂覆沟槽部的最大直径可等同于所述涂覆沟槽部在所述峰部的直径。在所述涂覆沟槽部中，最大直径与最小直径之差的一半可小于相邻的最大直径部分之间的距离。