專利名稱：連續(xù)沉積裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
實(shí)施例涉及ー種連續(xù)沉積裝置。
背景技術(shù)：
通常，鋰二次電池包括在殼中的電極組件和電解質(zhì)。這樣的鋰二次電池根據(jù)殼的材料分為罐型鋰二次電池和袋型鋰二次電池。鋰二次電池的電極組件可以通過堆疊或卷繞正電極板(在下文，稱為電極板)、負(fù)電極板(在下文，稱為電極板)和隔板而形成。電極板通過在電極集電器上施加活性材料而形成，沒有活性材料的非涂覆部分形成在電極集電器的特定部分上。遮罩附著在電極集電器的表面上以防止活性材料在電極集電器的表面上的施加，從而形成非涂覆部分。非涂覆部分的表面會(huì)被直接附著到其上的遮罩污染，這會(huì)降低二次電池的性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一方面提供了在活性材料被沉積在電極集電器上時(shí)防止非涂覆部分的污染的連續(xù)沉積裝置。根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施例，連續(xù)沉積裝置包括第一引導(dǎo)鼓，接觸從拆卷機(jī)供應(yīng)的電極集電器的第一表面，以支撐電極集電器；第一沉積源，鄰近第一引導(dǎo)鼓以將活性材料供應(yīng)到在第一引導(dǎo)鼓上傳遞的電極集電器；第一遮蔽単元，遮蔽在第一引導(dǎo)鼓上傳遞的電極集電器的部分以形成非涂覆部分；第一驅(qū)動(dòng)單元，連接到第一遮蔽単元，以使第一遮蔽単元沿第一引導(dǎo)鼓的外表面往復(fù)移動(dòng)；第一引導(dǎo)單元，鄰近且連接到第一遮蔽単元，以支持第一遮蔽単元的移動(dòng)；以及第ニ驅(qū)動(dòng)單元，連接到第一引導(dǎo)單元，以使第一引導(dǎo)單元在一方向上水平地往復(fù)移動(dòng)，該方向垂直于通過第一驅(qū)動(dòng)單兀移動(dòng)的第一遮蔽單兀的移動(dòng)方向。連續(xù)沉積裝置還可以包括卷繞機(jī)，卷繞從第一引導(dǎo)鼓排出的電極集電器；和腔室，具有容納第一引導(dǎo)鼓、第一沉積源、第一遮蔽単元、第一驅(qū)動(dòng)單元、第二驅(qū)動(dòng)單元和第一引導(dǎo)單元的容納空間。連續(xù)沉積裝置還可以包括第二引導(dǎo)鼓，接觸從第一引導(dǎo)鼓排出的電極極集電器的第二表面，以支撐電極集電器；第二沉積源，鄰近第二引導(dǎo)鼓以將活性材料供應(yīng)到在第二引導(dǎo)鼓上傳遞的電極集電器；第二遮蔽単元，遮蔽在第二引導(dǎo)鼓上傳遞的電極集電器的部分以形成非涂覆部分；第三驅(qū)動(dòng)單元，連接到第二遮蔽單元以使第二遮蔽単元沿第二引導(dǎo)鼓的外表面往復(fù)移動(dòng)；第二引導(dǎo)單元，鄰近并連接到第二遮蔽単元，以支持第二遮蔽単元的移動(dòng)；以及第四驅(qū)動(dòng)單元，連接到第二引導(dǎo)單元，以使第二引導(dǎo)單元在一方向上水平地往復(fù)移動(dòng)，該方向垂直于通過第三驅(qū)動(dòng)單元移動(dòng)的第二遮蔽単元的移動(dòng)方向。第一引導(dǎo)鼓和第二引導(dǎo)鼓可以連接到冷卻器件。第一遮蔽單?？梢园ǖ谝徽诒伟澹哂幸耘c第一引導(dǎo)鼓相同的曲率彎曲的板形，第一遮蔽板與第一引導(dǎo)鼓的外表面間隔開；以及第ー稱接板，具有條形，并包括在第一耦接板的與第一引導(dǎo)鼓相反的一側(cè)上的第一突起并具有連接到第一遮蔽板的第一側(cè)部分
的一端。第一引導(dǎo)鼓的外表面與第一遮蔽板之間的距離可以在從約Imm至約20mm的范圍。第一遮蔽板可以在寬度和長(zhǎng)度上大于形成在電極集電器上的非涂覆部分。第一驅(qū)動(dòng)單元可以包括第一電機(jī)，具有與第一引導(dǎo)鼓相同的角速度；以及第一傳動(dòng)裝置，配置為將由第一電機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)カ傳到第一遮蔽単元。第一傳動(dòng)裝置可以包括至少ー個(gè)第一從動(dòng)齒輪，與第一電機(jī)的齒輪嚙合；第一連接架，具有條形，該條形具有連接到第一從動(dòng)齒輪的一端；以及第ー耦接架，具有管形的內(nèi)部空間，該管形具有連接到第一連接架的另一端的表面，其中第一耦接板可移動(dòng)地插入第一耦接架的內(nèi)部空間。第一引導(dǎo)單兀可以包括第一主體，具有以與第一引導(dǎo)鼓的曲率相同的曲率彎曲的條形，第一主體包括在面對(duì)第一引導(dǎo)鼓的表面中縱向延伸的第一凹槽；以及至少ー個(gè)第一連接條，連接到第一主體的一表面，其中第一突起可移動(dòng)地耦接到第一凹槽。第二驅(qū)動(dòng)單元可以包括連接到第一連接條的往復(fù)式氣缸。第二遮蔽單元可以包括第二遮蔽板，具有彎以與第二引導(dǎo)鼓的曲率相同的曲率彎曲的板形，第二遮蔽板與第二引導(dǎo)鼓的外表面間隔開；以及第二耦接板，具有條形，并包括在第二耦接板的與第二引導(dǎo)鼓相反的一側(cè)上的第二突起，并且具有連接到第二遮蔽板的第一側(cè)部分的一端。第二引導(dǎo)鼓的外表面與第二遮蔽板之間的距離可以在從約Imm至約20mm的范圍內(nèi)。第二遮蔽板可以在寬度和長(zhǎng)度上大于形成在電極集電器上的非涂覆部分。第三驅(qū)動(dòng)單元可以包括第二電機(jī)，具有與第二引導(dǎo)鼓相同的角速度；以及第二傳動(dòng)裝置，將由第二電機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)カ傳到第二遮蔽単元。第二傳動(dòng)裝置可以包括至少ー個(gè)第二從動(dòng)齒輪，與第二電機(jī)的齒輪嚙合；第二連接架，具有條形，該第二連接架的一端連接到第二從動(dòng)齒輪；以及第ニ耦接架，具有管形的內(nèi)部空間，該第二耦接架的一表面連接到第二連接架的另一端，其中第二耦接板可移動(dòng)地插入第二耦接架的內(nèi)部空間。第二引導(dǎo)單元可以包括第二主體，具有以與第二引導(dǎo)鼓的曲率相同的曲率彎曲的條形，第二主體包括在面對(duì)第二引導(dǎo)鼓的表面上縱向延伸的第二凹槽；以及至少ー個(gè)第ニ連接條，連接到第二主體的一表面，其中第二突起可移動(dòng)地耦接到第二凹槽。第四驅(qū)動(dòng)單元可以包括連接到第二連接條的往復(fù)式氣缸。第一遮蔽単元和第二遮蔽単元可以由不銹鋼形成。連續(xù)沉積裝置還可以包括夾層輥，該夾層輥鄰近卷繞機(jī)并將夾層供應(yīng)在繞卷繞機(jī)卷繞的電極集電器內(nèi)。連續(xù)沉積裝置還可以包括傳感器，該傳感器鄰近第一引導(dǎo)鼓和第二引導(dǎo)鼓并感測(cè) 將要形成于在所述第一引導(dǎo)鼓和所述第二引導(dǎo)鼓上傳遞的所述電極集電器上的非涂覆部分的位置。


附圖被包括以提供對(duì)本公開的進(jìn)一歩理解，并且附圖被并入本說明書且構(gòu)成本說明書的一部分。附圖與文字描述一起示出了本公開的示范性實(shí)施例，用于解釋本公開的原通。在附圖中圖I是正視圖，示出根據(jù)ー實(shí)施例的連續(xù)沉積裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；圖2是側(cè)視圖，示出圖I的區(qū)域A ;圖3是透視圖，示出構(gòu)成根據(jù)ー實(shí)施例的連續(xù)沉積裝置的第一遮蔽単元、第一引導(dǎo)單元、第一驅(qū)動(dòng)單元和第二驅(qū)動(dòng)單元；圖4A、圖4B、圖4C、圖4D、圖4E和圖4F是正視圖和側(cè)視圖，示出構(gòu)成根據(jù)ー實(shí)施例的連續(xù)沉積裝置的遮蔽単元的操作；以及圖5是側(cè)視圖，示出具有通過根據(jù)ー實(shí)施例的連續(xù)沉積裝置沉積的活性材料的電極板。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在，在下文將參照附圖更充分地描述示范性實(shí)施例；然而，它們可以以不同的形式實(shí)施，而不應(yīng)被解釋為限于這里闡述的實(shí)施例。而是，提供這些實(shí)施例使得本公開將透徹和完整，并將本發(fā)明的范圍充分傳達(dá)給本領(lǐng)域的那些技術(shù)人員。在下文，將參照附圖詳細(xì)描述實(shí)施例。圖I是正視圖，示出根據(jù)ー實(shí)施例的連續(xù)沉積裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。圖2是側(cè)視圖，示出圖I的區(qū)域A。圖3是透視圖，示出構(gòu)成根據(jù)ー實(shí)施例的連續(xù)沉積裝置的第一遮蔽単元、第一引導(dǎo)單元、第一驅(qū)動(dòng)單元和第二驅(qū)動(dòng)單元。參照?qǐng)DI至圖3，根據(jù)ー實(shí)施例的連續(xù)沉積裝置100可以包括腔室110、拆卷機(jī)120、第一引導(dǎo)鼓130、第一沉積源140、第一遮蔽單兀150、第一驅(qū)動(dòng)單兀160、第一引導(dǎo)單兀170、第二驅(qū)動(dòng)單元180、第二引導(dǎo)鼓190、第二沉積源200、第二遮蔽単元210、第三驅(qū)動(dòng)單元220、第二引導(dǎo)單元230、第四驅(qū)動(dòng)單元(未示出)以及卷繞機(jī)250。此外，連續(xù)沉積裝置100還可以包括夾層棍(interleaf roll) 260和傳感器270。當(dāng)電極集電器10從設(shè)置在腔室110中的拆卷機(jī)120供應(yīng)到第一引導(dǎo)鼓130時(shí)，第一沉積源140將活性材料沉積到在第一引導(dǎo)鼓130上傳遞的電極集電器10的第一表面上。當(dāng)電極集電器10通過第一驅(qū)動(dòng)單元160、第一引導(dǎo)單元170和第二驅(qū)動(dòng)單元180供應(yīng)到第一引導(dǎo)鼓130時(shí),第一遮蔽單兀150遮蔽在第一引導(dǎo)鼓130上傳遞的電極集電器10的一部分，以在電極集電器10的第一表面上形成沒有活性材料的非涂覆部分。第二沉積源200將活性材料沉積在從第一引導(dǎo)鼓130供應(yīng)到第二引導(dǎo)鼓190的電極集電器10的第二表面上。當(dāng)電極集電器10通過第三驅(qū)動(dòng)單元220、第二引導(dǎo)單元230和第四驅(qū)動(dòng)單元在第二引導(dǎo)鼓 190上傳遞時(shí)，第二遮蔽單元210遮蔽電極集電器10的一部分，以在電極集電器10的第二表面上形成沒有活性材料的非涂覆部分。當(dāng)從第二引導(dǎo)鼓190排出的電極集電器10被卷繞機(jī)250卷繞時(shí)，夾層輥260供應(yīng)夾層262在電極集電器10內(nèi)，以防止電極集電器10的粘附。傳感器270感測(cè)形成在電極集電器10上的非涂覆部分以操作第一遮蔽単元150。活性材料包括正電極活性材料或負(fù)電極活性材料。正電極活性材料可以是基于鋰的氧化物(諸如LiCo02、LiNiO2和LiMn2O4)及其等同物之一，但本發(fā)明不限于此。鋰、能與鋰形成合金的金屬、過渡金屬氧化物、使得用鋰進(jìn)行摻雜和非摻雜エ藝成為可能的材料、與鋰可逆地反應(yīng)以形成化合物的材料、或者使得與鋰離子可逆地進(jìn)行嵌/脫エ藝成為可能的材料可以用作負(fù)電極活性材料。能與鋰形成合金的材料可以是從由Na、K、Rb、Cs、Fr、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、Ti、Ag、Zn、Cd、Al、Ga、In、Si、Ge、Sn、Pb、Sb、Bi及其組合構(gòu)成的組中選出的ー種。過渡金屬氧化物、使得用鋰進(jìn)行摻雜和非摻雜エ藝成為可能的材料、或者與鋰可逆地反應(yīng)以形成化合物的材料可以是釩氧化物、鋰釩氧化物、Si、SiOx (O < X < 2)、含硅的金屬合金、Sn、SnO2或復(fù)合錫合金。腔室100包括容納空間112，該容納空間112容納拆卷機(jī)120、第一引導(dǎo)鼓130、第一沉積源140、第一遮蔽単元150、第一驅(qū)動(dòng)單元160、第一引導(dǎo)單元170、第二驅(qū)動(dòng)單元180、第二引導(dǎo)鼓190、第二沉積源200、第二遮蔽単元210、第三驅(qū)動(dòng)單元220、第二引導(dǎo)單元230、 第四驅(qū)動(dòng)單元、卷繞機(jī)250、夾層輥260和傳感器270。分隔物113在容納空間112中豎直地延伸。根據(jù)該實(shí)施例的部件設(shè)置在分隔物113的第一側(cè)以在電極集電器10上沉積活性材料，用于驅(qū)動(dòng)該部件的驅(qū)動(dòng)器件(未示出)或控制器件(未示出)設(shè)置在其第二側(cè)。在下文，現(xiàn)在將詳細(xì)描述設(shè)置在分隔物113的第一側(cè)的部件。在下文，除非使用短語(yǔ)“分隔物113的第一側(cè)或第二側(cè)”，部件設(shè)置在分隔物113的
第一側(cè)。容納空間112包括沉積空間114和傳送空間116?；钚圆牧显诔练e空間114中沉積在電極集電器10上，沉積空間114設(shè)置在容納空間112的下部，并通過上分隔物115與傳送空間116隔開。沉積空間114可以包括第一沉積空間114a，用于在電極集電器10的第一表面上沉積活性材料；以及第二沉積空間114b，鄰近第一沉積空間114a,以在第二表面上沉積活性材料?？?15a和115b設(shè)置在限定第一沉積空間114a和第二沉積空間114b的上分隔物115中。傳送空間116設(shè)置在容納空間112的上部，用于傳送電極集電器10并干燥已沉積在電極集電器10上的活性材料。輔助輥118設(shè)置在傳送空間116中以促進(jìn)電極集電器10的傳送。拆卷機(jī)120以輥的形式旋轉(zhuǎn)，從而展開電極集電器10。第一引導(dǎo)鼓130具有圓柱形狀并鄰近拆卷機(jī)120。當(dāng)?shù)谝灰龑?dǎo)鼓130旋轉(zhuǎn)時(shí)，第一引導(dǎo)鼓130的外表面接觸從拆卷機(jī)120供應(yīng)的電極集電器10的第二表面，以引導(dǎo)電極集電器10的傳送。第一引導(dǎo)鼓130穿過設(shè)置在第一沉積空間114a上的孔115a。因此,第一引導(dǎo)鼓130的一部分設(shè)置在第一沉積空間114a中，其另一部分設(shè)置在傳送空間116中。第一引導(dǎo)鼓130可以連接到設(shè)置在腔室100內(nèi)部或外部的冷卻器件(未示出)。冷卻器件(未示出)冷卻在第一引導(dǎo)鼓130上傳遞的電極集電器10以更快地硬化沉積在電極集電器10上的活性材料。第一沉積源140設(shè)置在第一沉積空間114a中第一引導(dǎo)鼓130下方，以供應(yīng)活性材料到在第一引導(dǎo)鼓130上傳遞的電極集電器10的第一表面?，F(xiàn)在將描述第一沉積源140。第一沉積源140將活性材料容納在諸如容器的容納空間(未示出)中，并利用諸如線狀加熱器或電子束的加熱器件(未示出)加熱容納空間，從而蒸發(fā)容納空間中的活性材料。被蒸發(fā)的活性材料可以在特定壓カ排出。第一遮蔽單兀150鄰近第一引導(dǎo)鼓130的外表面,設(shè)置在第一引導(dǎo)鼓130和第一沉積源140之間。第一遮蔽単元150部分地遮蔽第一引導(dǎo)鼓130上的電極集電器10，以形成非涂覆部分。參照?qǐng)D3，第一遮蔽単元150可以包括第一遮蔽板152和第一耦接板154。第一遮蔽板152是具有與第一引導(dǎo)鼓130相同的曲率的彎曲板。第一遮蔽板152的寬度和長(zhǎng)度大于非涂覆部分的寬度和長(zhǎng)度。這是因?yàn)榈谝灰龑?dǎo)鼓130和第一遮蔽板152繞相同的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，第一遮蔽板152與旋轉(zhuǎn)軸之間的距離大于第一引導(dǎo)鼓130與旋轉(zhuǎn)軸之間的距離。因此，第一遮蔽板152能夠有效地遮蔽在第一引導(dǎo)鼓130上的電極集電器10的特定區(qū)域。后面將具體描述第一引導(dǎo)鼓130的操作和第一遮蔽板152的操作。第一遮蔽板152與第一引導(dǎo)鼓130的外表面間隔開。 第一遮蔽板152與第一引導(dǎo)鼓130之間的距離可以在從約Imm至約20mm的范圍內(nèi)。如果第一遮蔽板152與第一引導(dǎo)鼓130之間的距離小于約Imm,貝U在第一引導(dǎo)鼓130上傳遞的電極集電器10可接觸第一遮蔽板152，從而污染電極集電器10的表面。如果第一遮蔽板152與第一引導(dǎo)鼓130之間的距離大于約20mm，則活性材料會(huì)侵入非涂覆部分20 (參照?qǐng)D5)。第一稱接板154具有條形,其一端連接到第一遮蔽板152的第一側(cè)部分(長(zhǎng)側(cè)部分)。第一突起155設(shè)置在第一耦接板154的與第一引導(dǎo)鼓130相反的ー側(cè)。第一驅(qū)動(dòng)單元160連接到第一遮蔽単元150以沿第一引導(dǎo)鼓130的外表面移動(dòng)第一遮蔽單元150。第一遮蔽単元150由不銹鋼形成以防止由活性材料引起的腐蝕。第一驅(qū)動(dòng)單兀160可以包括第一電機(jī)162和第一傳動(dòng)裝置164。第一電機(jī)162可以是典型的電機(jī)，設(shè)置在分隔物113的第二側(cè)。旋轉(zhuǎn)軸162a穿過分隔物113，并突出到分隔物113的第一側(cè)。然后，旋轉(zhuǎn)軸162a的端部連接到驅(qū)動(dòng)齒輪162b。第一電機(jī)162在從約180°至約360°的范圍內(nèi)順時(shí)針和逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，而不是360°的整個(gè)范圍。第一傳動(dòng)裝置164可以包括第一從動(dòng)齒輪165、第一連接架166和第一耦接架167。第一從動(dòng)齒輪165具有與第一引導(dǎo)鼓130相同的中心軸，并設(shè)置在第一引導(dǎo)鼓130與分隔物113之間。第一連接架166具有條形，其上端連接到第一從動(dòng)齒輪165的下部分。第一耦接架167包括管形的內(nèi)部空間167a，其一表面連接到第一連接架166的下端。第一耦接板154插入內(nèi)部空間167a，以將第一遮蔽単元150耦接到第一驅(qū)動(dòng)單元160。為了將第一耦接板154有效地插入內(nèi)部空間167a或者為了將第一耦接板154有效地移動(dòng)到內(nèi)部空間167a中，輥(未示出)可以提供給第一耦接板154，或者潤(rùn)滑油被可以注入內(nèi)部空間167a 中。第一引導(dǎo)單元170鄰近且連接到第一遮蔽単元150，以引導(dǎo)第一遮蔽単元150的移動(dòng)。第一引導(dǎo)單元170包括第一主體172和第一連接條174。
第一主體172具有彎曲的條形，并設(shè)置在第一引導(dǎo)鼓130下方，該條形具有與第一引導(dǎo)鼓130相同的曲率。在第一引導(dǎo)單兀170的縱向方向上延伸的第一凹槽172a設(shè)置在第一引導(dǎo)單元170的面對(duì)第一引導(dǎo)鼓130的表面中。設(shè)置在第一遮蔽單元150上的第一突起155可移動(dòng)地耦接到第一凹槽172a。因而，第一遮蔽単元150能夠沿著設(shè)置在第一引導(dǎo)單元170中的第一凹槽172a移動(dòng)。第一連接條174的第一側(cè)部分連接到第一主體172的面對(duì)分隔物113的表面，其第二側(cè)部分連接到分隔物113。第一連接條174的第二側(cè)部分能夠穿過分隔物113的孔前后移動(dòng)。第二驅(qū)動(dòng)單元180在垂直于通過第一驅(qū)動(dòng)單元160移動(dòng)的第一遮蔽単元150的移動(dòng)方向的方向上往復(fù)移動(dòng)，并可以是往復(fù)式活塞。第二驅(qū)動(dòng)單元180設(shè)置在分隔物113的第二側(cè)，并連接到第一連接條174的第二側(cè)部分。因此，第一引導(dǎo)單元170通過第二驅(qū)動(dòng)單元180水平地往復(fù)移動(dòng)。由于第一突起155耦接到第一凹槽172a，所以第二驅(qū)動(dòng)單元180的移動(dòng)通過第一引導(dǎo)單元170傳到第一遮蔽単元150。也就是，可移動(dòng)地插入內(nèi)部空間167a中的第一耦接板154通過第二驅(qū)動(dòng)單元180往復(fù)移動(dòng)?，F(xiàn)在將描述根據(jù)第一遮蔽単元150、第一驅(qū)動(dòng)單元160、第一引導(dǎo)單元170和第二驅(qū)動(dòng)單元180的操作形成非涂覆部分的過程。圖4A至圖4F是正視圖和側(cè)視圖，示出構(gòu)成根據(jù)ー實(shí)施例的連續(xù)沉積裝置的遮蔽単元的操作。圖5是側(cè)視圖，示出具有通過根據(jù)ー實(shí)施例的連續(xù)沉積裝置沉積的活性材料的電極板。參照?qǐng)D4A至圖4F，從第一沉積源140排出的活性材料沉積在從拆卷機(jī)120供應(yīng)到第一引導(dǎo)鼓130的電極集電器10的第一表面上。此時(shí),第一遮蔽單兀150在第一沉積空間114a的入口處等待電極集電器10，電極集電器10通過該入口被提供。當(dāng)不被施加活性材料的非涂覆部分20進(jìn)入第一沉積空間114a并面對(duì)第一遮蔽板152時(shí)，第一遮蔽単元150開始被第一驅(qū)動(dòng)單兀160操作。第一遮蔽單兀150的第一遮蔽板152以與第一引導(dǎo)鼓130相同的角速度移動(dòng)，面對(duì)非涂覆部分20。因而，第一遮蔽板152部分地防止從第一沉積源140供應(yīng)的活性材料被施加到電極集電器10，從而形成非涂覆部分20。當(dāng)非涂覆部分20從第一沉積空間114a排出時(shí)，第一遮蔽単元150通過第二驅(qū)動(dòng)單兀180移向分隔物113。移向分隔物113的第一遮蔽板152不與第一引導(dǎo)鼓130的外表面交疊。在此狀態(tài)下，第一遮蔽板152在與第一引導(dǎo)鼓130的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向上旋轉(zhuǎn)，以返回到第一沉積空間114a的入口。然后，重復(fù)以上過程以在電極集電器10上形成非涂覆部分20。第二引導(dǎo)鼓190具有圓柱形且鄰近第一引導(dǎo)鼓130。在第二引導(dǎo)鼓190的外表面接觸從第一引導(dǎo)鼓130排出的電極集電器10的第一表面的狀態(tài)下，第二引導(dǎo)鼓190旋轉(zhuǎn)以引導(dǎo)電極集電器10的傳送。第二引導(dǎo)鼓190穿過設(shè)置在第二沉積空間114b上的孔115b。因而，第二引導(dǎo)鼓190的一部分設(shè)置在第二沉積空間114b中，其另一部分設(shè)置在傳送空間116中。如同第一引導(dǎo)鼓130，第二引導(dǎo)鼓190可以連接到設(shè)置在腔室100內(nèi)部或外部的冷卻器件(未不出)。
第二沉積源200設(shè)置在第二沉積空間114b中第二引導(dǎo)鼓190下方，以供應(yīng)活性材料到在第二引導(dǎo)鼓190上傳遞的電極集電器10的第二表面。第一沉積源140和第二沉積源200具有相同的構(gòu)造。因此，將省略第二沉積源200的描述。第二遮蔽單元210鄰近第二引導(dǎo)鼓190的外表面，并設(shè)置在第二引導(dǎo)鼓190與第ニ沉積源200之間。第二遮蔽單元210部分地遮蔽在第二引導(dǎo)鼓190上傳遞的電極集電器
10,以形成非涂覆部分。由于第二遮蔽単元210在形狀和功能上與第一遮蔽単元150相同，所以能夠關(guān)于第一遮蔽単元150來描述第二遮蔽単元210。也就是，第二遮蔽單元210可以包括第二遮蔽板和第二耦接板。第二遮蔽板在形狀和功能上與第一遮蔽板152相同，第二耦接板在形狀和功能上與第一耦接板154相同。如同第一遮蔽單元150，第二遮蔽單元210由SUS(根據(jù)日本エ業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的不銹鋼)形成以防止由活性材料引起的腐蝕。第三驅(qū)動(dòng)單元220連接到第二遮蔽単元210，以沿著第二引導(dǎo)鼓190的外表面移動(dòng)第二遮蔽単元210。第三驅(qū)動(dòng)單元220在構(gòu)造和功能上與第一驅(qū)動(dòng)單元160相同，并設(shè)置在與第一驅(qū)動(dòng)單元160相應(yīng)的位置，因而將省略其描述。第二引導(dǎo)單元230鄰近并連接到第二遮蔽單元210，以引導(dǎo)第二遮蔽單元210的移動(dòng)。第二引導(dǎo)單元230在構(gòu)造和功能上與第一引導(dǎo)單元170相同，并設(shè)置在與第一引導(dǎo)單元170的位置相應(yīng)的位置，因此將省略其描述。第四驅(qū)動(dòng)單元在垂直于通過第三驅(qū)動(dòng)單元220移動(dòng)的第二遮蔽単元210的移動(dòng)方向的方向上往復(fù)移動(dòng)，并可以是往復(fù)式活塞。第四驅(qū)動(dòng)單元在構(gòu)造和功能上與第二驅(qū)動(dòng)單元180相同，并設(shè)置在與第二驅(qū)動(dòng)單元180的位置相應(yīng)的位置處，因此將省略其描述。第二引導(dǎo)鼓190、第二沉積源200、第二遮蔽単元210、第三驅(qū)動(dòng)單元220、第二引導(dǎo)單元230、第四驅(qū)動(dòng)單元在操作上分別與第一引導(dǎo)鼓130、第一沉積源140、第一遮蔽単元150、第一驅(qū)動(dòng)單元160、第一引導(dǎo)單元170和第二驅(qū)動(dòng)單元180相同。因此，如圖5所示，用活性材料涂覆的部分S以及沒有活性材料的非涂覆部分20設(shè)置在電極集電器10的第一表面和第二表面上。卷繞機(jī)250設(shè)置在傳送空間116中并鄰近第二引導(dǎo)鼓190，以卷繞從第二引導(dǎo)鼓190排出的電極集電器10。替代地，卷繞機(jī)設(shè)置在傳送空間116中并鄰近第一引導(dǎo)鼓130，以卷繞從第一引導(dǎo)鼓130排出的電極集電器10。夾層輥260鄰近卷繞機(jī)250以在卷繞機(jī)250內(nèi)供應(yīng)夾層262。當(dāng)卷繞電極集電器10時(shí)，卷繞機(jī)250還卷繞由夾層輥260供應(yīng)的夾層262，從而在已沉積在電極集電器10上的活性材料完全硬化之前防止電極集電器10的粘附。傳感器270分別鄰近第一引導(dǎo)鼓130和第二引導(dǎo)鼓190，并感測(cè)將要形成于在第一引導(dǎo)鼓130和第二引導(dǎo)鼓190上傳遞的電極集電器10上的非涂覆部分20的位置，以操作第一遮蔽単元150和第二遮蔽単元210。各種方法可以用于傳感器270以感測(cè)非涂覆部分20的位置。例如，非涂覆部分感測(cè)方法可以基于第一引導(dǎo)鼓130和第二引導(dǎo)鼓190的邊界和角速度、活性材料沉積在電極集電器10上的部分的長(zhǎng)度、以及活性材料不被沉積在電極集電器10上的部分的長(zhǎng)度來確定。替代地,識(shí)別因素(identification factor)可以被應(yīng)用到非涂覆部分20在電極集電器10上的位置，并且可以提供讀取識(shí)別因素的讀取器。因而，根據(jù)該實(shí)施例，能夠形成活性材料沉積在電極集電器上的部分以及活性材、料沒有沉積在電極集電器上的非涂覆部分，而不污染電極集電器的表面。此外，該連續(xù)沉積裝置不僅用于在電極集電器上沉積活性材料，而且用于在所沉積的活性材料上形成鋰(Li)層。也就是說，高容量電池包括硅或硅基化合物作為負(fù)電極活性材料，其在充電/放電期間具有大的不可逆容量。因此，硅基負(fù)電極活性材料的大的不可逆容量能夠通過在硅基負(fù)電極活性材料上沉積鋰并對(duì)鋰預(yù)充電而得到補(bǔ)償。根據(jù)該實(shí)施例，該連續(xù)沉積裝置包括第一遮蔽単元、第一引導(dǎo)單元、連接到第一遮蔽單元以驅(qū)動(dòng)第一遮蔽単元的第一驅(qū)動(dòng)單元、以及連接到第一引導(dǎo)單元以驅(qū)動(dòng)第一引導(dǎo)單元的第二驅(qū)動(dòng)單元，從而防止非涂覆部分的表面被污染。這里已經(jīng)公開了示范性實(shí)施例，盡管使用了特定的術(shù)語(yǔ)，但是它們僅以一般性和描述性的含義來使用和解釋，而不是為了限制的目的。因而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，可以在形式和細(xì)節(jié)上進(jìn)行各種變化，而不背離本公開的由權(quán)利要求書闡述的精神和范圍。 于2011年2月18日在韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交、發(fā)明名稱為“ContinuousEvaporating Device”的韓國(guó)專利申請(qǐng)No. 10-2011-0014351通過引用整體結(jié)合于此。
權(quán)利要求
1.ー種連續(xù)沉積裝置，包括 第一引導(dǎo)鼓，接觸從拆卷機(jī)供應(yīng)的電極集電器的第一表面，以支撐所述電極集電器；第一沉積源，鄰近所述第一引導(dǎo)鼓以將活性材料供應(yīng)到在所述第一引導(dǎo)鼓上傳遞的所述電極集電器； 第一遮蔽単元，遮蔽在所述第一引導(dǎo)鼓上傳遞的所述電極集電器的一部分以形成非涂覆部分； 第一驅(qū)動(dòng)單元，連接到所述第一遮蔽單元以使所述第一遮蔽単元沿所述第一引導(dǎo)鼓的外表面往復(fù)移動(dòng)； 第一引導(dǎo)單元，鄰近且連接到所述第一遮蔽單元以支持所述第一遮蔽単元的移動(dòng)；以及 第二驅(qū)動(dòng)單元，連接到所述第一引導(dǎo)單元，以使所述第一引導(dǎo)單元在一方向上水平地往復(fù)移動(dòng)，該方向垂直于通過所述第一驅(qū)動(dòng)單元移動(dòng)的所述第一遮蔽単元的移動(dòng)方向。
2.如權(quán)利要求I所述的連續(xù)沉積裝置，還包括 卷繞機(jī)，卷繞從所述第一引導(dǎo)鼓排出的所述電極集電器；和 腔室，具有容納所述第一引導(dǎo)鼓、所述第一沉積源、所述第一遮蔽単元、所述第一驅(qū)動(dòng)単元、所述第二驅(qū)動(dòng)單元和所述第一引導(dǎo)單元的容納空間。
3.如權(quán)利要求I所述的連續(xù)沉積裝置，還包括 第二引導(dǎo)鼓，接觸從所述第一引導(dǎo)鼓排出的所述電極集電器的第二表面，以支撐所述電極集電器； 第二沉積源，鄰近所述第二引導(dǎo)鼓以將活性材料供應(yīng)到在所述第二引導(dǎo)鼓上傳遞的所述電極集電器； 第二遮蔽単元，遮蔽在所述第二引導(dǎo)鼓上傳遞的所述電極集電器的一部分以形成非涂覆部分； 第三驅(qū)動(dòng)單元，連接到所述第二遮蔽單元以使所述第二遮蔽単元沿所述第二引導(dǎo)鼓的外表面往復(fù)移動(dòng)； 第二引導(dǎo)單元，鄰近并連接到所述第二遮蔽單元以支持所述第二遮蔽単元的移動(dòng)；以及 第四驅(qū)動(dòng)單元，連接到所述第二引導(dǎo)單元以使所述第二引導(dǎo)單元在一方向上水平地往復(fù)移動(dòng)，該方向垂直于通過所述第三驅(qū)動(dòng)單元移動(dòng)的所述第二遮蔽単元的移動(dòng)方向。
4.如權(quán)利要求3所述的連續(xù)沉積裝置，還包括 卷繞機(jī)，卷繞從所述第一引導(dǎo)鼓排出的所述電極集電器；和 腔室，具有容納所述第一引導(dǎo)鼓、所述第一沉積源、所述第一遮蔽単元、所述第一驅(qū)動(dòng)単元、所述第二驅(qū)動(dòng)單元、所述第一引導(dǎo)單元、所述第二引導(dǎo)鼓、所述第二沉積源、所述第二遮蔽単元、所述第三驅(qū)動(dòng)單元、所述第四驅(qū)動(dòng)單元和所述第二引導(dǎo)單元的容納空間。
5.如權(quán)利要求4所述的連續(xù)沉積裝置，其中所述第一引導(dǎo)鼓和所述第二引導(dǎo)鼓連接到冷卻器件。
6.如權(quán)利要求I所述的連續(xù)沉積裝置，其中所述第一遮蔽単元包括 第一遮蔽板，具有板形狀，該板形狀以與所述第一引導(dǎo)鼓的曲率相同的曲率彎曲，所述第一遮蔽板與所述第一引導(dǎo)鼓的所述外表面間隔開；以及第一耦接板，具有條形，包括在所述第一耦接板的與所述第一引導(dǎo)鼓相反的一側(cè)上的第一突起，并具有連接到所述第一遮蔽板的第一側(cè)部分的一端。
7.如權(quán)利要求6所述的連續(xù)沉積裝置，其中所述第一引導(dǎo)鼓的外表面與所述第一遮蔽板之間的距離在從Imm至20mm的范圍。
8.如權(quán)利要求6所述的連續(xù)沉積裝置，其中所述第一遮蔽板在寬度和長(zhǎng)度上比形成在所述電極集電器上的所述非涂覆部分大。
9.如權(quán)利要求6所述的連續(xù)沉積裝置，其中所述第一驅(qū)動(dòng)單元包括 第一電機(jī)，具有與所述第一引導(dǎo)鼓相同的角速度；以及 第一傳動(dòng)裝置，配置為將由所述第一電機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)カ傳到所述第一遮蔽単元。
10.如權(quán)利要求9所述的連續(xù)沉積裝置，其中所述第一傳動(dòng)裝置包括 至少ー個(gè)第一從動(dòng)齒輪，與所述第一電機(jī)的齒輪嚙合； 第一連接架，具有一端連接到所述第一從動(dòng)齒輪的條形；以及 第一耦接架，具有管形的內(nèi)部空間，該管形具有連接到所述第一連接架的另一端的表面， 其中所述第一耦接板可移動(dòng)地插入所述第一耦接架的所述內(nèi)部空間中。
11.如權(quán)利要求6所述的連續(xù)沉積裝置，其中所述第一引導(dǎo)單元包括 第一主體，具有以與所述第一引導(dǎo)鼓的曲率相同的曲率彎曲的條形，所述第一主體包括在面對(duì)所述第一引導(dǎo)鼓的表面上縱向延伸的第一凹槽；以及至少ー個(gè)第一連接條，連接到所述第一主體的一表面， 其中所述第一突起可移動(dòng)地耦接到所述第一凹槽。
12.如權(quán)利要求11所述的連續(xù)沉積裝置，其中所述第二驅(qū)動(dòng)單元包括連接到所述第一連接條的往復(fù)式氣缸。
13.如權(quán)利要求3所述的連續(xù)沉積裝置，其中所述第二遮蔽単元包括 第二遮蔽板，具有以與所述第二引導(dǎo)鼓的曲率相同的曲率彎曲的板形，所述第二遮蔽板與所述第二引導(dǎo)鼓的所述外表面間隔開；以及 第二耦接板，具有條形，并包括在所述第二耦接板的與所述第二引導(dǎo)鼓相反的ー側(cè)上的第二突起，以及具有連接到所述第二遮蔽板的第一側(cè)部分的一端。
14.如權(quán)利要求13所述的連續(xù)沉積裝置，其中所述第二引導(dǎo)鼓的外表面與所述第二遮蔽板之間的距離在從Imm至20mm的范圍內(nèi)。
15.如權(quán)利要求13所述的連續(xù)沉積裝置，其中所述第二遮蔽板在寬度和長(zhǎng)度上比形成在所述電極集電器上的非涂覆部分大。
16.如權(quán)利要求13所述的連續(xù)沉積裝置，其中所述第三驅(qū)動(dòng)單元包括 第二電機(jī)，具有與所述第二引導(dǎo)鼓相同的角速度；以及 第二傳動(dòng)裝置，配置為將由所述第二電機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)カ傳到所述第二遮蔽単元。
17.如權(quán)利要求16所述的連續(xù)沉積裝置，其中所述第二傳動(dòng)裝置包括 至少ー個(gè)第二從動(dòng)齒輪，與所述第二電機(jī)的齒輪嚙合； 第二連接架，具有一端連接到所述第二從動(dòng)齒輪的條形；以及 第二耦接架，具有管形的內(nèi)部空間，該管形具有連接到所述第二連接架的另一端的表面，其中所述第二耦接板可移動(dòng)地插入所述第二耦接架的內(nèi)部空間中。
18.如權(quán)利要求3所述的連續(xù)沉積裝置，其中所述第二引導(dǎo)單元包括 第二主體，具有以與所述第二引導(dǎo)鼓的曲率相同的曲率彎曲的條形，所述第二主體包括在面對(duì)所述第二引導(dǎo)鼓的表面上縱向延伸的第二凹槽；以及 至少ー個(gè)第二連接條，連接到所述第二主體的一表面， 其中所述第二突起可移動(dòng)地耦接到所述第二凹槽。
19.如權(quán)利要求18所述的連續(xù)沉積裝置，其中所述第四驅(qū)動(dòng)單元包括連接到所述第二連接條的往復(fù)式氣缸。
20.如權(quán)利要求3所述的連續(xù)沉積裝置，其中所述第一遮蔽単元和所述第二遮蔽単元由不銹鋼形成。
21.如權(quán)利要求2或4所述的連續(xù)沉積裝置，還包括夾層輥，該夾層輥鄰近所述卷繞機(jī)并將夾層供應(yīng)在繞所述卷繞機(jī)卷繞的所述電極集電器內(nèi)。
22.如權(quán)利要求3所述的連續(xù)沉積裝置，還包括傳感器，該傳感器鄰近所述第一引導(dǎo)鼓和所述第二引導(dǎo)鼓，并感測(cè)將要形成于在所述第一引導(dǎo)鼓和所述第二引導(dǎo)鼓上傳遞的所述電極集電器上的所述非涂覆部分的位置。
23.如權(quán)利要求I所述的連續(xù)沉積裝置，其中所述活性材料包括正電極活性材料或負(fù)電極活性材料，并且 所述負(fù)電極活性材料包括Si或SiOx。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在正或負(fù)電極板上形成活性材料層和非涂覆部分的連續(xù)沉積裝置。該連續(xù)沉積裝置包括第一引導(dǎo)鼓，接觸從拆卷機(jī)供應(yīng)的電極集電器的第一表面，以支撐電極集電器；第一沉積源，鄰近第一引導(dǎo)鼓以將活性材料供應(yīng)到在第一引導(dǎo)鼓上傳遞的電極集電器；第一遮蔽單元，遮蔽在第一引導(dǎo)鼓上傳遞的電極集電器的部分以形成非涂覆部分；第一驅(qū)動(dòng)單元，連接到第一遮蔽單元以使第一遮蔽單元沿第一引導(dǎo)鼓的外表面往復(fù)移動(dòng)；第一引導(dǎo)單元，鄰近且連接到第一遮蔽單元以支持第一遮蔽單元的移動(dòng)；以及第二驅(qū)動(dòng)單元，連接到第一引導(dǎo)單元以使第一引導(dǎo)單元在一方向上水平地往復(fù)移動(dòng)，該方向垂直于通過第一驅(qū)動(dòng)單元移動(dòng)的第一遮蔽單元的移動(dòng)方向。
文檔編號(hào)H01M4/04GK102644059SQ20111034768
公開日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2011年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月18日
發(fā)明者崔完旭, 樸成鎬, 李星昊, 李濟(jì)玩, 林永昌, 鄭錫憲 申請(qǐng)人:三星Sdi株式會(huì)社