用活性材料涂覆载体材料以制造电池单池的电极箔的方法与流程

电气元件制品的制造及其应用技术1.本发明涉及一种用活性材料涂覆载体材料的方法，用于制造电池的电极箔。该载体材料特别包括带状载体材料。背景技术：2.电池、特别是锂离子电池越来越多地用于为机动车辆提供动力。电池通常由单池组成，每个单池都有由阳极片、阴极片和隔片构成的堆栈。阳极片和阴极片的至少一部分被设计为电流导体(或称为放电器)，以将单池提供的电流传导到位于单池外部的负载。3.在锂离子电池单池的生产中，所谓的载体材料、特别是带状载体材料(例如载体膜)通过涂覆工具在两侧涂覆浆料。浆料由多种组分组成，例如：活性材料、导电炭黑、胶结剂、溶剂，以及必要时其他的添加剂。在一侧进行涂层后，将涂层的载体材料送入干燥过程，以蒸发所含的溶剂并将其余组分牢固地结合到载体膜上。载体膜形成电池单池的电流导体。4.以这种方式生产的涂层是多孔的。通过压延降低孔隙率，因为涂层在此被压实。所述压实对于增加特定容量(参照体积)和电导率来说是必不可少的。5.已知的用浆料涂覆阳极和阴极、随后干燥和最终压延和切割的方法具有以下问题：6.·会产生干燥溶剂(例如用于阴极的nmp-n-methyl-2-pyrrolidon和用于阳极的水)额外的成本和能源要求；7.·通过压延必须实现压实，因此该过程会导致起皱并需要复杂的机器技术；8.·很难生产由具有彼此之间不同密度的不同层构成的涂层；为此，必须实施、必要时更频繁地实施涂覆-压延-涂覆-压延的循环，因此延长了制造时间并增加运营成本；9.·涂层的附着力低，因此可能会发生分层。10.一些供应商建议干式涂覆(无溶剂)作为湿涂覆(含浆料)的替代方法。但是，干式涂层具有以下缺点：11.·干式涂覆后，需要加热压延方法来熔化胶结剂并使其均匀分布；这增加了成本，12.·在此也很难生产具有不同密度的不同层；13.·活性材料对载体材料的附着力(压延前)较低。14.因此，已知方法具有以下缺点：15.·被涂层的载体材料必须经过各种工艺过程，例如涂层和压延；16.·载体材料必须在每个方法步骤后重新缠绕；这导致电极处的弯曲应力和颗粒污染；17.·单独的过程增加了空间要求、成本和废品；18.·压延机的逐层涂层和逐层压实是困难的；19.·溶剂的干燥和回收是能源密集型工艺过程，并且成本高昂；20.·溶剂nmp是有害物质，必须小心处理；21.·浆料的粘度对涂层的质量起着决定性的作用；流变性取决于导电碳、胶结剂和溶剂；22.·如果脱气不正确地实施，湿涂层中可能含有空气/气体的问题；23.·涂层对载体材料的附着力取决于干燥区域；干燥过快会导致裂缝和/或减少附着力；24.·压延与诸如涂层和未涂层区域延展不均匀而引起的起皱等问题有关；25.·压延过程中的高压缩会导致阳极中的析锂(或者说镀锂)；26.·低压缩会导致阴极电导率的损失。27.用于可以解决与湿涂层相关的问题的解决方案是已知的。用干涂(无溶剂涂覆)代替湿涂主要以两种不同的方式进行：28.·根据气溶胶原理，通过静电放电将干燥的混合物喷洒到基材上；这会产生涂层的多孔层；然后将涂层在高温(约150℃)下压延，使胶结剂软化并均匀分散；29.·将干燥的混合物用滚筒/振动器/筛子施加到基材上，然后在一温度下压延；因此，不需要喷涂机构，即涂层和压延集成在一个操作中，或者可以使用额外的滚筒补做压延。30.上述解决方案仍存在以下问题：31.·干混过程中的较强的混合应力会导致导电炭黑结块并降低粘度；32.·通过静电气溶胶放电形成的涂层的唯一附着力低；这导致在卷绕过程中在再涂层期间分层；需要压延过程用于压实；33.·在用滚筒进行涂层和压延的过程中，载体材料起皱；在这种情况下，必须加热压压延滚筒，因此会产生高能耗。34.从us 2013/273407 a1已知，电极箔的活性材料设有耐热涂层。该涂层通过拉瓦尔喷嘴以干涂层的形式涂覆。35.从us 8，936，830 b2已知一种用于载体材料均匀、连续涂层的方法和设备。涂层材料通过拉瓦尔喷嘴施加到载体材料上。36.从us 2003/0219542 a1和us 2002/0168466 a1已知通过超音速喷嘴涂覆涂层的方法。37.从us 8，142，569 b2中已知用于生产电池的装置。金属箔涂有活性材料。涂层通过拉瓦尔喷嘴进行。技术实现要素：38.本发明的所要解决的技术问题在于，至少部分地解决参照现有技术所述的问题。特别是，提出一种可以将活性材料布置在载体材料上的方法。其目的是在低成本和高产品质量的同时实现制造过程的高效性。39.一种借助拉瓦尔喷嘴用活性材料涂覆载体材料的方法有助于解决所述技术问题。40.本技术提出了一种用活性材料涂覆载体材料的方法，用于生产电池单池的电极箔。该涂覆是用拉瓦尔喷嘴进行的，其中拉瓦尔喷嘴具有沿流通方向依次排列的、收缩的第一部段、具有(拉瓦尔喷嘴的或三个部段的)最小流通横截面的第二部段和扩张的第三部段。所述方法至少具有以下步骤：41.a)将第一气流通过第一部段引入拉瓦尔喷嘴；42.b)将第一颗粒流通过第三部段引入拉瓦尔喷嘴，第一颗粒流至少包括活性材料或用于活性材料的胶结材料；43.c)将第一气流和第一颗粒流混合，并且通过在第三部段中以超音速流动的第一气流加速所述第一颗粒流；44.d)用第一颗粒流涂覆载体材料以形成涂层的层。45.上述(非最终的)方法步骤划分为a)至d)主要是为了区分而不强制顺序和/或依赖性。方法步骤的频率也可能有所不同。流程步骤也可能至少在时间上部分重叠。最优选的是，步骤a)至d)至少暂时地在时间上平行或者说同步进行。步骤b)至d)特别是在步骤a之后或同时进行。46.特别是，在本方法的范畴中仅使用一个拉瓦尔喷嘴，即气流和/或颗粒流仅通过一个拉瓦尔喷嘴(至少部分)。然而，对于涂层的不同层，可以使用不同设计的拉瓦尔喷嘴，以便由不同的拉瓦尔喷嘴生产涂层。47.拉瓦尔喷嘴基本上是已知的。它们通常包括收敛的第一部段、具有最小流通横截面的第二部段和扩张的第三部段。拉瓦尔喷嘴在第一部段上游有一个入口，在第三部段下游有一个出口。拉瓦尔喷嘴沿流通方向在入口和出口之间在整个长度上延伸。各个单独的部段分别在一定长度上延伸。48.拉瓦尔喷嘴的原理基于以亚音速和超音速流动的气体的不同特性。由于质量流量恒定，当可流通横截面越来越窄，亚音速气流的速度增加。通过拉瓦尔喷嘴的气流特别是等熵的(气体熵几乎是恒定的)。在亚音速流中，声音通过气体传播。在第二部段中，横截面积或流通横截面最小，气体速度局部变成音速(马赫数＝1.0)，这种状态称为扼流或"阻塞流"。当拉瓦尔喷嘴的流通横截面积在第三部段再次增加时，气体开始膨胀，并且气流增加到超音速。只有当通过喷嘴的压力和质量流量足以达到转速时，拉瓦尔喷嘴才会产生扼流。否则，不会实现超音速流动，并且拉瓦尔喷嘴的行为类似于文丘里管。使用拉瓦尔喷嘴时，喷嘴中的入口压力必须始终明显高于环境压力。此外，拉瓦尔喷嘴第三部段出口处的气体压力不应太低。在实践中，环境压力不得高于出口处超音速气流压力的2倍左右，以便超音速气流可以离开喷嘴。49.特别地，建议载体材料的无溶剂涂层。利用干颗粒的无溶剂涂覆是湿浆方法的理想替代品，因为溶剂的成本及其脱除和回收的成本都已消除。通过提出的方法，干粉可用于涂层。也就是说，不使用溶剂。涂层喷涂在载体材料上，而不是通过电子静电放电(使用文丘里/气溶胶技术应用)施加。50.借助拉瓦尔喷嘴，可以在拉瓦尔喷嘴的出口处设置气体介质的超音速速度。这意味着颗粒被加速到非常高的速度，因此施加载体材料。由于高动能，干燥的混合物足够强烈地粘附在载体材料上。此外，涂层在涂层后随即具有高密度，因此特别不需要为活性材料的(进一步)压实而进行压延。51.在压延过程中，涂层的载体材料被引导通过滚筒装置，滚筒装置必要时被调温因此可以加热涂层载体材料。涂层通过滚筒压实。通常涂层的密度增加至少20％。52.特别是，胶结剂或胶结材料只需要少量，因为高动能将活性材料在涂层中通过固态焊接相互连接。53.涂层可以分几层进行或具有多个相继施加的层。特别是，相应最后施加的层被加热并且按照已知的带拉伸原理(找平)进行调平。每层可以具有不同的化学成分、密度和厚度。因此可以在电解质扩散、导电性、涂层对载体材料上的附着力以及颗粒彼此之间的固态焊接方面调整所需的性能。54.涂覆后，以这种方式生产的电极箔可进行拉伸过程(skin drawing)，以便调整电极箔的最终厚度。在拉伸(skin drawing)时，涂层或涂覆的载体材料的两侧被压缩，而带拉伸(strip drawing,nivellieren/)只处理涂层的一侧。55.最后一个制造步骤涉及在缠绕之前的断开。在此，(无涂层)集流器区域或者说放电器借助冲裁工艺形成最终形状。56.特别地，在步骤d)之前，即在涂覆之前将载体材料切割成用于电极箔的最终尺寸(宽度)。特别是，载体材料的宽度可以通过拉瓦尔喷嘴涂覆，而无需在载体材料和拉瓦尔喷嘴之间沿宽度方向进行相对运动。然而，如有必要，可以使用几个拉瓦尔喷嘴共同给载体材料涂层，即利用沿着宽度彼此相邻排列的涂覆装置的带。57.前述方法的主要优点是：58.·涂层之后不需要压延，因为使用电极箔所需的涂层密度是通过沉积颗粒的高速实现的；59.·干混粉，即活性材料和/或胶结材料被输入拉瓦尔喷嘴的第三部段；这意味着至少一部分颗粒没有被加热，而只是通过从拉瓦尔喷嘴逸出的气流来加速；60.·拉瓦尔喷嘴产生用于颗粒沉积的超音速；61.·出于成本原因，干燥空气或氮气(而不是氦气)可以被用于气流。62.在此，拉瓦尔喷嘴尤其实施成，使得第三部段内的气流的压力(最好是在拉瓦尔喷嘴的出口处)对应于环境压力或略低于(例如至多20％低于)环境压力。63.第一气流在进入第一部段时尤其以亚音速移动。由于汇聚的第一部段直到最低流量横截面，气流被加速。在第二部段中流通横截面最小，气体沿流通方向的速度变得快。在最低流量部段的下游，即在扩张的第三部段，流通横截面变得越来越大。气流的气体膨胀，气流的速度越来越多地增加到超音速范围内。64.第一气流包括氮气、氦气、氮气和氦气的混合物或空气中的至少一种。第一气流可相对于所提及的组分具有高纯度。因此，第一气流至少95％体积百分比具有例如相应的组分，即氮气、氦气、氮气和氦气的混合物或空气。65.气流在拉瓦尔喷嘴的入口处、即第一部段的上游、特别是具有的压力为2至15bar，优选为3至12bar。第一气流特别具有不超过120摄氏度的温度，最好是最高105摄氏度。特别优选地，第一气流中的温度至少为80摄氏度，优选为至少90摄氏度。66.气流在拉瓦尔喷嘴的出口处(即第三部段的下游)的压力为1至2巴。那里的气流温度在40到80摄氏度之间，特别是在50到70摄氏度之间。67.特别是，第一气流的体积流量为每小时15至30立方米。68.在出口处，第一气流特别达到1至5的马赫数，优选为1至3。69.载体材料和出口之间的距离可以在5到40毫米之间，特别是在10到30毫米之间。70.随着气流从出口逸出的颗粒的速度尤其(作为平均值)在(例如第一)气流速度的70％至90％之间。71.从拉瓦尔喷嘴出口逸出的颗粒流被引导到载体材料，从而产生颗粒流和载体材料之间的相互作用。72.为了在载体材料上沉积颗粒，颗粒应以临界速度移动。临界速度取决于涂层颗粒。如果颗粒速度低于临界速度，颗粒将被载体材料反弹。如果颗粒速度大于临界速度，颗粒将进入基材并破坏它。其速度等于临界速度的颗粒被涂覆到基材上。73.因此，颗粒需要高的临界速度。在本方法中，颗粒在第一气流加速时达到超音速。为了设置颗粒的动能，可以改变参数温度和压力。活性材料在通过拉瓦尔喷嘴沉积的过程中被强烈压缩，因此可以实现高密度。尤其不需要随后的压实和/或压延。74.在已知的文丘里管沉积中无法实现高速。气流的温度在此没有影响。速度仅由压力改变。载体材料达到的密度太低，因此仍然需要压延。75.特别是，在涂覆之前彻底清洁载体材料，以便去除油、脂、污垢、涂料和其他异物。特别是，载体材料的表面被粗糙化，以改善涂层和载体材料之间的相互作用，并减少/去除表面上固有的氧化层。存在各种清洁表面的方法，例如等离子喷射清洁，超声波清洁或辐照。76.所使用的载体材料特别包括阳极的10至12μm厚的铜和阴极的12至15μm厚的铝。77.清洗后，首先将载体材料切割成较小的宽度，特别是通过机械分割、激光、水射流或超声波切割。特别是在涂层之前进行分割，因此沉积可以在载体材料的最终所需宽度上进行。如果载体材料或涂层载体材料的分割或切割在涂层后才进行，则密度较低的粉末层可以粘附在切削刃和切削刃上。78.特别是，可以使用拉瓦尔喷嘴生产具有不同密度的不同涂层。79.特别是，要应用的涂层的材料是粉末状的且无溶剂的。80.特别是，第一颗粒流的材料是粉末状的且无溶剂的。81.特别地，它包括导电炭黑、nmc(锂镍钴锰作为储锂活性材料)、石墨(作为储锂活性材料)、cnt(碳纳米管)、sbr(丁苯橡胶作为胶结剂)、cmc(羧甲基纤维素聚合物)、pvdf(聚偏二氟乙烯)和多孔石墨中的至少一种。这些材料中不是胶结材料的成分以下算作活性材料。82.要应用的涂层材料包括例如用于阴极的2％导电炭黑、0.5％cnt、2％多孔石墨、pvdf和nmc。83.要应用的涂层材料包括例如用于阳极的2％导电炭黑、0.5％cnt、2％多孔石墨、3至4％sbr、1至2％cmc、剩余(无孔)石墨。84.粒径、特别是至少一个颗粒流的颗粒的中位数尤其是在5至100μm之间(直径)。85.随着第一颗粒流输入第三部段，例如可以为第一气流设置更高的温度，以便可以调节气流的速度。因此可以防止至少部分熔化第一颗粒流或者胶结材料，或者防止第一颗粒流例如导电炭黑的不期望颗粒聚结。86.颗粒的聚结对颗粒流的流动性有害，并且例如会影响涂层的可实现的密度。87.此外，可以防止拉瓦尔喷嘴在第二部段堵塞，因为至少一部分要应用的涂层材料被输入第二部段的下游。88.此外，与第二部段的非常湍流的流动条件相比，第三部段存在层流条件。这导致用于涂层的材料中的摩擦减少，并且材料可以加速到更高的速度。89.特别是，第一颗粒流在被引入第三部段之前与第二气流混合。特别是，第二气流从第一气流中分支出来。但是也可以产生分开的气流。通过第二气流，第一颗粒流可以更好地引入第三部段并在那里分布。90.对第一气流的解释尤其可以转用到第二(或第三)气流，反之亦然。91.特别地，第一颗粒流通过多个入口开口引入第三部段。特别地，至少提供两个、优选至少三个、更优选至少四个入口开口。92.特别是，至少两个入口开口与最小流量横截面的距离不同。特别是，距离的差异至少为3至15毫米，优选3至8毫米。93.特别是，至少两个入口开口沿着横向流向流通方向彼此偏移。特别是，入口开口沿圆周方向均匀分布。94.通过多个入口开口及其必要时特殊布置可以防止湍流的产生。95.特别是，活性材料(特别是没有胶结材料)作为第二颗粒流通过第一部段引入拉瓦尔喷嘴，并且胶结材料(有或没有活性材料)作为第一颗粒流通过第三部段引入拉瓦尔喷嘴。每个颗粒流可以在引入相应的部段之前与第二(或第三)气流混合，特别是在引入相应的部段之前。96.利用通过第三部段的输入，可以防止胶结剂颗粒的熔化。97.随着活性材料通过第一部段输入，活性材料可以通过设置在那里的第一气流的温度被加热，从而可以软化第二颗粒流的颗粒。但是，不会超过活性材料的熔化温度。98.特别是，第三气流通过第三部段引入拉瓦尔喷嘴。特别是，第三气流通过其自己的入口开口引入第三部段。特别是，第三气流单独供给(即没有通过同一入口开口供应的颗粒流)到第三部段。99.特别是，第三气流用于将输入第三部段的胶结材料与通过第一部段输入的第二颗粒流的额外混合。特别是，第三气流旨在在第三部段产生额外的湍流，从而引起颗粒流的良好混合。100.特别是，颗粒流和/或气流进入拉瓦尔喷嘴的供应可以通过可调节阀进行控制。101.特别地，对于载体材料多次相继实施步骤a)至d)，以便将活性材料施用于多个层中。特别地，在各个步骤a)至d)的进程之间，即特别是在涂覆涂层的每一层之后对涂层的表面进行被涂覆的载体材料的热处理(冷却或加热)和/或涂层表面的带拉伸(strip drawing)。102.特别是，在载体材料的(任何)涂层之后，首先发生冷却过程，通过该过程冷却涂层。103.特别地，在拉伸或带拉伸之前，直接加热被涂层的载体材料，特别是加热到在100至140摄氏度之间的温度，优选在110至130摄氏度之间。104.特别地，涂层的第一(首先施加的)层具有第一厚度，在第一层之后施加的第二层具有第二厚度，第二厚度大于第一厚度。特别是例如第一厚度在5和20μm之间，第二厚度在20和40μm之间。其他层的厚度可以在20到60μm之间。特别是，第三层比第二层厚。105.特别地，涂层的第一(首先施加的)层具有第一厚度，在第一层之后施加的第二层具有第二厚度，第二厚度小于第一厚度。其他层可以分别具有其他厚度。尤其第三层具有小于第二层的厚度。特别是通过调节至少一个气流(特别是第一气流)的压力，可以调整每层的厚度。106.特别是，每层可以在关于以下至少一个参数的方面：密度、厚度、组分，具有至少一个自身的、必要时不同的配置。107.特别地，步骤d)后至少一层涂层的厚度进一步增加最大10％、优选最大增加5％、更优选最大增加2％。108.拉瓦尔喷嘴特别具有在流通方向上游收敛的第一部段和下游扩张的第三部段。拉瓦尔喷嘴的性质由扩张的第三部段的轮廓和长度以及出口部段与最小流通横截面(膨胀比)的比率决定。最小的流通横截面布置在第二部段或形成第二部段。这里使用的拉瓦尔喷嘴可以在第三部段锥形地(恒定的膨胀角)或钟形(沿着第三部段的长度越来越小的膨胀角)的。109.第三部段的钟形轮廓特别允许所施加的颗粒具有更好的施加行为。因此，如果整个第三部段是钟形的，则特别有利。然而，只有第三部段的一部分是钟形的，而第三部段的其余部分可以不同，例如设计为圆锥体或圆柱体。第三部段的开头，即与第二部段的连接，最好是钟形的。钟形应沿流通方向至少在第三部段的长度的30％或至少50％上延伸。之后，第三部段的其余部分可能会过渡为另一种形式。应特别避免从钟形到圆锥形或圆柱形的突然过渡。突然的过渡会干扰气流或颗粒流的均匀性(层流)。110.第三部段的长度尤其沿着流通方向在最小流通横截面或者说扩张部段的开端与拉瓦尔喷嘴的出口之间延伸。111.第三部段的钟形的扩张的形状尤其产生气流或颗粒流的特别明显的层流。因此，可以实现颗粒流中的颗粒的最高速度，因为摩擦力降至最低。112.使用膨胀率(出口直径/最小流通横截面的直径)介于1和25之间的拉瓦尔喷嘴可实现有利的涂层效果。如果气流和/或出口处的颗粒的马赫数在1和5之间，则特别有利，这取决于颗粒大小。对于高厚度的涂层，较小的颗粒需要具有较高马赫数的速度。113.特别是，拉瓦尔喷嘴的第三部段可能具有以下形状之一：114.·圆锥形(锥形)形状；115.·圆锥形(锥形)形状，在流通方向上过渡成圆柱形；过渡分别在第三部段长度的30％和50％之后进行；116.·钟形；117.·钟形，其中该钟形形状过渡至正方体或金字塔形；过渡发生在第三部段长度的30％或50％之后。118.特别是，拉瓦尔喷嘴入口的直径在5到30毫米之间，特别是10到20毫米。特别是，拉瓦尔喷嘴出口的直径在15到60毫米之间，特别是20到50毫米。特别是，最小流通横截面的直径在2到5毫米之间。特别是，沿流通方向的第一部段的长度在10到25毫米之间，特别是在10到20毫米之间。特别是，沿流通方向的第三部段的长度在25至40毫米之间，特别是在30至35毫米之间。119.拉瓦尔喷嘴的形状可以根据要达到的厚度或厚度的均匀性进行特别选择。优选地，首先使用钟形然后成方形的第三部段，因为这样可以实现涂层的均匀厚度。120.此外，提出了一种电池单池，至少包括壳体和布置在其中的至少一个电极箔，所述电极箔通过所述方法至少涂覆有活性材料。121.该电池单池包括尤其一个包围一定体积的壳体和布置在该体积中的第一电极种类的至少一个电极箔、第二电极种类的第二电极箔和布置在两个电极箔之间的隔片材料以及液态的电解质。122.电池单池特别是软包电池(具有由袋箔组成的可变形外壳)或柱电池(具有刚性外壳)。软包是一种已知的可变形外壳部件，用作所谓的软包电池的外壳。它是一种复合材料，例如包括塑料和铝。123.电池单池特别是锂离子电池单池。124.多个电极箔的单独的箔堆叠地布置并且尤其构成堆栈。电极箔分别分配给不同的电极形式，即它们被设计为阳极或阴极。阳极和阴极通过隔膜材料彼此分开地布置。125.电池单池是一种电力存储设备，例如用于在机动车辆中存储电能。特别地，机动车辆具有驱动机动车辆的电机(牵引驱动器)，其中电机由存储在电池单池中的电能驱动。126.还提出了一种机动车辆，至少包括牵引驱动器和带有至少一个所述电池单池的电池，其中牵引驱动器由至少一个电池单池提供能量。127.该方法是特别是通过配备、配置或编程用于实施所述方法的控制器实施。借助控制器至少可以进行：128.·载体材料相对至少一个拉瓦尔喷嘴进给；129.·调节至少一个气流；130.·调节至少一个颗粒流；131.·调节上述参数，例如压力、温度、体积流量。132.特别地，提出了一种涂覆装置，该装置特别适当地执行，可以用它实施上述方法。133.涂覆装置特别包括上述控制单元。134.此外，该方法还可以由计算机或利用控制单元的处理器执行。135.因此，还提出了一种数据处理系统，该系统包括一个经过调整/配置以执行所提出方法或所建议的方法的部分步骤的处理器。136.在此提供计算机可读存储介质，其包括指令，当由计算机/处理器执行时，使其执行该方法或所建议方法的至少部分步骤。137.该方法的实施形式可以特别转移到电池单池、机动车辆、涂覆装置、控制单元以及可以转移到计算机实施的方法(即计算机或处理器，数据处理系统，计算机可读存储介质)，反之亦然。138.不定冠词("一"、"一"、"一"和"一")的使用，特别是在权利要求和重复它们的说明书中的使用，应理解为这样，而不是一个数词。因此，随它一起引入的术语或组件应以这样一种方式理解，即它们至少存在一次，但是尤其也可以多次出现。139.事先应该注意的是，这里使用的数词("第一"，"第二"，...)主要(仅)用于区分几个相似的对象、大小或过程，即特别是不一定规定这些对象，大小或过程之间的任何依赖性和/或顺序。如果需要依赖性和/或序列，则在此处明确说明，或者对于在研究具体描述的设计时，它对于技术人员是显而易见的。只要一个构件可以出现多次("至少一个")，这些组件之一的描述可以同样适用于多个这些组件的全部或一部分，但这不是强制性的。附图说明140.下面根据所附图对本发明以及技术内容作了更详细的解释。应当指出的是，本发明不受所说明的实施例的限制。特别是，除非另有明确说明，否则还可以提取图中解释的事实的部分方面，并将它们与本说明书中的其他组成部分和知识结合起来。特别应该指出的是，所显示的附图、特别是所显示的尺寸比例只是示意的。在附图中：141.图1示出用于执行根据第一实施例的方法的涂覆装置；142.图2示出用于执行根据第二实施例的方法的涂覆装置的一部分；143.图3示出用于执行根据第三实施例的方法的涂覆装置；144.图4示出用于执行根据第四实施例的方法的涂覆装置；145.图5示出拉瓦尔喷嘴的第一实施例的立体图；146.图6示出拉瓦尔喷嘴的第二实施例的立体图；；147.图7示出拉瓦尔喷嘴的第三实施例的立体图；；148.图8示出拉瓦尔喷嘴的第四实施例的立体图；以及149.图9示出电池单池。具体实施方式150.图1示出了用于实施根据第一实施例的方法的涂覆装置31。涂覆装置31包括拉瓦尔喷嘴5，其具有沿流通方向6依次排列的、收缩的第一部段7、具有最小流通横截面9的第二部段8和扩张的第三部段10。拉瓦尔喷嘴5在第一部段7的上游有一个入口32，在第三部段10的下游有一个出口33。拉瓦尔喷嘴5沿流通方向6在入口32和出口33之间在整个长度上延伸。单独的部段7、8、10各在长度25上延伸。151.根据该方法的步骤a)，第一气流11通过入口32导入拉瓦尔喷嘴5的第一部段7。第一气流11由阀门30控制。第一气流1经由压缩机27被压缩至预定压力，并通过加热装置28加热至预定温度。152.根据步骤b)通过拉瓦尔喷嘴5的第三部段10导入第一颗粒流12，其至少包括活性材料2和用于活性材料2的胶结材料13。活性材料2和胶结材料13在混合装置29中混合，并作为共同的第一颗粒流12通过入口开口17引入第三部段10。153.随着第一颗粒流12向第三部段10的供应，可以为第一气流11设置更高的温度，以便可以调节气流11的速度。第一颗粒流12、例如胶结材料13的颗粒的至少部分熔化或活性材料2例如导电炭黑的不希望的颗粒聚结因此可以被阻止。154.此外，可以防止拉瓦尔喷嘴5在第二部段8中的堵塞，因为要施加的涂层15的材料被输入第二部段8的下游。155.此外，与第二部段8中相当湍流的流动条件相比，第三部段10进而形成层流的流动条件。这导致用于涂层15的材料中的摩擦力减小，并且材料可以加速到更高的速度。156.第一颗粒流12与第二气流16混合后再被引入第三部段10。第二气流16从第一气流11分支出来。由于第二气流16，第一颗粒流12可以更好地引入第三部段10并在那里分散。157.根据步骤c)，在第三部段10中进行对第一气流11和第一颗粒流12的混合以及通过在第三部段10中以超音速流动的第一气流对第一颗粒流12加速。158.根据步骤d)，将第一颗粒流12施加到载体材料1形成涂层15的层14，23。载体材料1和出口33之间的距离18可以在5到40毫米之间。159.图2示出了示出用于执行根据第二实施例的方法的涂覆装置的一部分。对第一实施例的说明被引用。160.与第一实施例不同，第一颗粒流11通过多个入口开口17引入第三部段10。在此开设4个入口17。161.入口开口17与最小流量部段9的间距彼此不同。。162.此外，入口开口17沿横向于流通方向6的圆周方向19彼此偏移。入口开口17沿圆周方向19均匀分布，在此下相互偏移90度。163.通过多个入口开口17及其特殊布置可以防止第三部段10产生湍流。164.图3示出了用于执行根据第三实施例的方法的涂覆装置31。对第一实施例的说明被引用。165.与第一实施例不同，活性材料2(无胶结材料13)通过第一部段7作为第二颗粒流20引入拉瓦尔喷嘴5，并且胶结材料13作为第一颗粒流12通过第三部段10引入拉瓦尔喷嘴5。每个颗粒流12、20与第二气流16混合，然后被引入到相应的部段7、10中。各自的混合设备29设置用于活性材料2和用于胶结材料13。166.通过第三部段10输入胶结材料13，这可以防止胶结剂颗粒的熔化。167.随着活性材料2通过第一部段7的输入，活性材料2可以通过设置在那里的第一气流11的温度被加热，因此第二颗粒流20的颗粒可以被软化。但是，活性材料2的熔化温度不被超过。168.气流11、16和颗粒流12、20的输入通过阀门30控制。169.图4示出了用于执行根据第四实施例的方法的涂覆装置。对第三实施例的说明被引用。170.与第三实施例不同，第三气流21通过第三部段10引入拉瓦尔喷嘴5。第三气流21通过单独的入口开口17引入第三部段10。第三气流21单独供给(即没有通过相同的入口开口17输入的颗粒流12，20)至第三部段10。171.第三气流21用于将输入第三部段10的胶结材料13与经由第一部段7供应的第二颗粒流20的附加混合。特别地，第三气流21旨在在第三部段10中产生额外的湍流，从而引起颗粒流12、20的更好的混合。172.每个颗粒流12、20和每个气流11、16、21向拉瓦尔喷嘴5的输入由可调阀30控制。173.图5示出拉瓦尔喷嘴5的第一实施例的立体图。拉瓦尔喷嘴5具有沿流通方向6依次排列的、收缩的第一部段7、具有最小流通横截面9的第二部段8和扩张的第三部段10。拉瓦尔喷嘴5在第一部段7的上游有一个入口32，在第三部段10的下游有一个出口33。拉瓦尔喷嘴5沿流通方向6在入口32和出口33之间在整个长度上延伸。各个单独的部段7、8、10各在长度25上延伸。174.拉瓦尔喷嘴5的性能由扩张的第三部段10的轮廓和长度25以及出口横截面与最小流通横截面9的比率(膨胀比)决定。最小流通横截面9布置在第二部段8中或形成第二部段8。175.目前的拉瓦尔喷嘴5在第三部段10中锥形地(恒定膨胀角)实施。176.图6示出拉瓦尔喷嘴5的第二实施例的立体图。对图5的说明被引用。177.与第一实施例不同，该拉瓦尔喷嘴5具有圆锥形(锥形)形状，其在流通方向6上过渡至圆柱形；其中过渡发生在第三部段10的长度25的约50％之后。178.图7示出了拉瓦尔喷嘴5的第三实施例的立体图。对图5的说明被引用。179.与第一实施例不同，该拉瓦尔喷嘴5具有第三部段10的钟形轮廓。180.图8示出了拉瓦尔喷嘴5的第四实施例的立体图。对图7的说明被引用。181.与第三实施例不同，该拉瓦尔喷嘴5的第三部段10只有一部分是钟形的，而第三部段10的其余部分是金字塔形的或钟形横部分逐渐过渡到在出口33处方形横截面。182.第三部段10的钟形扩散形状产生气流11、16、21或颗粒流12、20的特别明显的层流。结果，颗粒流12、20中的颗粒的最高速度可以达到，因为摩擦力降低到最低限度。183.图9示出了电池单池4，至少包括外壳26和其中布置的至少一个电极箔3，其通过所述方法至少用活性材料2涂覆。电极箔3包括两侧都有涂层15的载体材料1。184.涂层15的第一(先施加的)层14具有第一厚度22，跟随第一层14并且在该第一层14上施加的第二层23具有第二厚度24，其中第二厚度24大于第一厚度22。这些说明适用于施加到载体材料15不同侧面的每个涂层。185.附图标记清单186.1载体材料187.2活性材料188.3电极箔189.4电池单池190.5拉瓦尔喷嘴191.6流通方向192.7第一部段193.8第二部段194.9流通横截面195.10第三部段196.11第一气流197.12第一颗粒流198.13胶结材料199.14第一层200.15涂层201.16第二气流202.17入口开口203.18距离204.19圆周方向205.20第二颗粒流206.21第三气流207.22第一厚度208.23第二层209.24第二厚度210.25长度211.26壳体212.27 压缩机213.28 加热装置214.29 混合设备215.30 阀216.31 涂覆设备217.32 入口218.33 出口。









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