[发明专利]用于制备电极组件的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制备电极组件的装置，更具体而言，涉及如下用于制备电极组件的装置：所述装置在不使用溶剂的情况下，可通过激光印刷的方式在用于电化学器件的基底的表面上形成黏合层，因此在没有溶剂处理和储存的负担下，可以快速地制备电极组件。

本申请要求于2013年1月16日在韩国提交的第10-2013-0004843号韩国专利申请的优先权，其说明书和附图中公开的全部内容通过参引纳入本说明书中。

背景技术

近些年，人们对储能技术的兴趣不断增加。由于储能技术的应用领域已延伸至移动电话、摄像机、笔记本电脑、PC和电动汽车，对电化学器件的研究和开发已做出越来越多的努力。在这方面，电化学器件是极受关注主题之一。特别是，可充放电二次电池的开发已成为关注的焦点。近来，这种电池的广泛研究和开发集中在新型电极和电池的设计上，以便改进容量密度和比能。

在目前正使用的许多二次电池中，开发于20世纪90年代初的锂二次电池受到特别关注，这是由于其比常规的基于含水电解质的电池(例如Ni-MH、Ni-Cd和H₂SO₄-Pb电池)具有更高的工作电压和高得多的能量密度等优点。

通常，锂二次电池包括：含阳极活性材料的阳极；含阴极活性材料的阴极；将位于阳极和阴极之间以使其电隔离的隔膜层压而形成的电极组件；用于容纳所述电极组件的电池盒；以及用于含浸所述电极组件的、注入于电极壳中的含电解质盐和有机溶剂的非水电解质溶液。

其中，隔膜通常应满足对电化学器件的组分的安全性和耐热性、高电解电导率和足够的强度的要求，所述足够的强度可维持隔膜在其制备、处理和在电化学器件中应用的过程中的原始形状，以避免两电极之间接触。通常使用基于聚烯烃的具有多个细孔的多孔基底作为所述隔膜。

与此同时，为了提高隔膜和电极之间的粘合力等，黏合层还可施用于隔膜表面上或包含电极的用于电化学器件的基底的表面上。施用黏合层的用于电化学器件的基底通过如下方法制备：在多孔基底或多孔涂层上涂布包含溶剂的聚合物浆料，然后干燥。在浆料中追加溶剂的目的是为了获得流动性的确保和聚合物颗粒适当的分散性和粘度。

然而，所述溶剂的使用可导致成本增加，其取决于所需的溶剂，且在溶剂对人体有害的情况下，在处理或储存中可能有额外的费用，且因为在涂布后溶剂需要干燥，所以产率可能下降。

发明内容

技术问题

本发明的目的是解决上述问题的，因此本发明旨在提供一种在没有溶剂的情况下通过形成黏合层制备电极组件的装置，其易于处理和储存且在涂布后无需干燥溶剂的步骤，并由于黏合层的快速印刷过程而具有节约成本的效果和高效的生产率。

技术方案

根据本发明的一个方面，提供一种用于制备电极组件的装置，其包括：含带电单元和转印单元的印刷单元，所述带电单元使聚合物颗粒带电以获得带电的聚合物颗粒，所述转印单元将带电的聚合物颗粒转印在电化学器件的基底的至少一个表面，由此形成涂布有黏合层的电化学器件的基底，所述电化学器件的基底为阴极、阳极和隔膜中的至少一个；以及层压单元，其使用所述涂布有黏合层的电化学器件的基底，通过施加热和压力形成包括阴极、阳极和位于阴极和阳极之间的隔膜的电极组件。

用于制备电极组件的装置还可包括用于供应隔膜的隔膜供应单元、用于供应阴极的阴极供应单元、和用于供应阳极的阳极供应单元。

带电单元可包括：图像载体；用于在图像载体的表面上形成静电潜像的潜像形成单元；用于容纳聚合物颗粒的储存单元；和聚合物颗粒供应单元，其用于在图像载体的表面供应聚合物颗粒以便在图像载体的表面将静电潜像显影在聚合物颗粒上。

储存单元还可包括分散于聚合物颗粒之间的、尺寸为5至100nm的无机颗粒。