[发明专利]方法、涂覆装置和处理设备

说明书

本发明涉及一种方法、一种涂覆装置和一种处理设备。根据实施方案的不同形式，方法(100)可包括以下步骤：在涂覆区域(803)和收集区域(805)中产生真空；以第一主传播方向(102e)发射固体颗粒穿过涂覆区域(803)进入收集区域(805)；以第二主传播方向(104e)蒸发涂覆材料进入涂覆区域(803)，其中第一主传播方向(102e)和第二主传播方向(104e)相互成一角度延伸，使得涂覆材料蒸发绕过收集区域(805)。

技术领域

本发明涉及一种方法、一种涂覆装置和一种处理设备。

背景技术

通常，可以对表面涂覆以将它们官能化，例如改变它们的物理和/或化学性质。在电池领域中，作为说明，活性材料层可以用于确保高容量或用于嵌入离子的巨大能力。例如，为了有利于锂离子的嵌入(插入)，锂离子电池中的电极涂覆有活性材料，该活性材料具有给定层厚度的最高可能活性的表面。在燃料电池领域中，可以提供气体扩散层(所谓的GDL)或MPL(微孔层)作为涂层以增加其导电性、催化效果、借助气体渗透性的精细分布程度和/或其排水性。

通常，可以使用固体颗粒来使表面官能化。例如，可以使用固体颗粒作为实现表面保护的手段，其例如增加耐磨性或耐化学性。作为替代，所述固体颗粒可以用作实现提高活性表面和/或化学反应性的表面活化的手段。例如，所述固体颗粒可以用作制造多孔层的手段。

为了将固体颗粒施加到待处理或待涂覆的表面，已知有各种方法，这取决于要实现的表面层厚度。通常，固体颗粒与粘合剂湿化学或机械混合，并且例如通过喷涂、狭缝涂覆、丝网印刷或所谓的旋涂施加到表面并在随后的工艺中干燥。基于粘合剂的涂覆(湿化学涂覆)以低成本实现非常高的生产量，因此特别经济并且适用于大规模工业生产。处理过的固体颗粒可以由功能材料本身组成或者它们本身就是它的载体(即它们可以用功能材料涂覆)。例如，固体颗粒本身同样可以通过涂层官能化，以便例如改变它们的物理和/或化学性质。作为替代或补充，可能需要涂覆功能性材料本身，例如使其化学钝化。固体颗粒本身的涂覆应该在湿化学涂覆之前进行。

然而，与湿化学涂覆相比，常规用于涂覆固体颗粒的方法具有低得多的生产量和更高的成本。此外，需要采取额外的措施来防止固体颗粒在施涂为涂层时彼此粘附在一起并形成团簇，这些团簇不再能够被加工并因此污染由固体颗粒构成的材料。为了涂覆固体颗粒，通常使用所谓的阴极溅射或自由落体流化床造粒机涂覆，这些方法特别耗费时间。为了弥补这种低生产量，必须提供大量的涂覆设备，这增加了占用面积、采购成本、维护和人员成本。

因此，固体颗粒的涂覆代表了很大的成本因素，这在大规模工业生产中可能超过成本效益的限制。例如，在大规模工业生产中，每个生产设备可能会消耗几百公斤的固体颗粒，而对其本身的涂覆又可能需要几个生产设备。

发明内容

根据各种实施方案，提供了一种方法、一种涂覆装置和一种处理设备，作为说明，其在固体颗粒的涂覆期间提供了更大的生产量。

作为说明，提供了固体颗粒的基于电子束的涂覆，它与传统方法相比在真空中进行、增加了生产量并降低了成本。作为说明，电子束枪以低成本提供强大的电功率，这使得可以产生大量的材料蒸汽并且将大量的固体颗粒发射到真空中，其中这些颗粒被材料蒸汽涂覆。例如，在借助于湿化学涂覆工艺进行涂覆之后，可将固体颗粒施加到待官能化的表面上。

根据各种实施方案，为固体颗粒提供一输送装置(固体颗粒输送装置)，作为说明，其能够以高生产量将固体颗粒输送到真空中或从中输送出，并且由此提高足够大的气体分离(真空分离)。

作为说明，固体颗粒输送装置防止在将固体颗粒输送到真空中或从其中输送出过程中与周围环境发生过度气体交换。例如，气体交换可以小于施加到真空的泵送能力，其可以借助于泵设备提供。