[发明专利]监测电极基板的干燥状态的设备和方法

说明书

本发明涉及一种监测在集流体上施加有电极浆料的电极基板的干燥状态的设备和方法。根据本发明的监测方法包括：将光照射到电极基板的表面上的步骤；接收被电极基板的表面反射的光的步骤；和分析接收的光的发光强度(luminous intensity)或光谱(spectrum)，以估算电极基板的干燥速率的步骤。根据本发明的监测其中电极浆料被施加到集流体上的电极基板的干燥状态的设备包括：发光部，该发光部将来自光源的光照射到电极基板的表面上；光接收部，该光接收部接收被电极基板的表面反射的光；和计算装置，该计算装置分析接收的光的发光强度(luminous intensity)或光谱(spectrum)，并且将分析的光的特性与预先获得的反射光的参考数据进行比较，以估算电极基板的干燥速率。

技术领域

本申请要求于2018年1月8日提交的韩国专利申请第10-2018-0002265号的优先权的权益，通过引用将该专利申请的全部内容结合在此。

本发明涉及一种监测电极基板的干燥状态的设备和方法，具体地，涉及这样一种监测电极基板的干燥状态的设备和方法，该设备和方法能够实时掌握经过干燥装置的内部而被干燥的电极基板的干燥状态。

背景技术

在包括个人便携式终端和电动车辆领域的各种领域中，对作为能源的二次电池的需求正在迅速增加。

与原电池不同，可再充电的二次电池正发展为不仅用于数字装置，而且还用于诸如电动车辆之类的车辆。

可根据正极和负极的材料和外形对二次电池进行各种分类。特别是，由锂化合物材料制成的锂二次电池因其大容量和低自放电率而取代根据相关技术的镍镉二次电池用作各种装置的电源。

这种锂二次电池具有其中用于充放电能的电极组件内置于壳体中的结构。电极组件具有其中负极、隔膜和正极堆叠并且与电解质一起内置于壳体(袋型壳体或圆柱型壳体等)中的结构。

正极、负极和隔膜的每一个由考虑到电池寿命、充电/放电容量、温度特性、安全性等而选择的材料制成。重复进行锂离子从正极的锂金属氧化物嵌入(Intercalation)负极/从负极脱嵌(Deintercalation)的过程，从而对锂二次电池进行充电/放电。

构成电极组件的电极(正极和负极)通过离子交换产生电流，通过在将电极浆料施加到由铝箔或铜箔制成的集流体的表面后执行干燥工序的电极基板上加工接片，并且将电极基板切割成适当尺寸来制造正极和负极的每一个。

通常，负极具有其中碳基活性材料被施加到由铜、铝等制成的集流体的结构，正极具有其中包含LiCoO₂、LiMnO₂、LiNiO₂等的活性材料被施加到由铝等制成的集流体的结构。

将正极活性材料和负极活性材料的每一种以其中溶剂和活性材料彼此混合的电极浆料状态施加到集流体的表面。就是说，将电极浆料施加到集流体的表面以制造电极基板。此外，对电极基板执行干燥工序，使得电极浆料的溶剂蒸发，从而将集流体表面上的电极活性材料固化。

就是说，如图1中所示，作为金属薄板提供的集流体2a从展开辊1a展开并且卷绕在卷绕辊1b上的同时，通过涂覆机7在集流体2a的表面上涂覆有电极浆料的电极基板2通过各辊6而经过干燥室4a、4b和4c，从而被干燥，然后卷绕在卷绕辊1b上。在干燥装置4中设置有一个或多个干燥室4a、4b和4c，并且通过加热器5中产生的热源控制干燥室4a、4b和4c的每一个的温度。

根据电池容量和原料的变化，干燥工序需要不同的干燥条件。特别是，因为电极基板变得更厚，所以用于制造高容量电池的高负载电极(每单位面积具有高充电/放电容量的电极)需要更精确的干燥条件。

结果，可选择其中干燥速率根据电极基板的厚度增加而增加的方法。然而，在这种情况下，这可能是电极表面上的裂缝的主要原因，此外，电极粘附力可劣化。然而，为了防止发生这种问题，如果降低干燥速率，则产率可降低。