CN115430578A - 一种隔膜的连续涂覆装置及涂覆方法 - Google Patents

一种隔膜的连续涂覆装置及涂覆方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种隔膜的连续涂覆装置及涂覆方法，本发明的狭缝式挤出的挤出头和垫片采用SUS630材质，具有高强度，耐蚀性高，高硬度，较好的焊接性能和耐腐蚀性能；狭缝式挤出涂覆过程中挤出头不会和基膜触碰，挤出头挤出浆料后直接被基膜所带走，基膜和挤出头不会因为直接触碰从而导致挤出头的磨损。

Description

一种隔膜的连续涂覆装置及涂覆方法
技术领域
本发明属于电池隔膜技术领域，具体来说涉及一种隔膜的连续涂覆装置及涂覆方法。
背景技术
现在常用的涂布机，机头多采用网纹辊，滚涂的方式进行涂覆，在涂覆过程中，需要频繁清理刮刀上所磨下来的碎屑物，8-10小时左右就必须停机更换刮刀；同时，网纹辊也是一种极易消耗品，在进行3-4天连续作业的情况下，就达到报废的标准，使用周期很短，而且每根网纹辊的价格都上万元，频繁更换提高了生产成本。目前的涂覆装置和涂覆方法还存在以下问题：
1、不能连续涂覆；
2、不能单次收卷就完成复合涂层；
3、涂层的厚度不均匀。
发明内容
针对现有技术不足，本发明的目的在于提供一种隔膜的连续涂覆装置。
本发明的另一目的是提供一种隔膜的连续涂覆方法。
本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的。
一种隔膜的连续涂覆装置，包括狭缝式挤出涂布机、第一背辊、第二背辊、烘箱和旋转式喷涂设备；
在狭缝式挤出涂布机的挤出头的正前方安装第一背辊和第二背辊，第一背辊和第二背辊对称设置在夹缝式挤出头的左右两侧，以使浆料均匀的涂覆在基膜表面，所述第一背辊和第二背辊均平行地面设置，所述第二背辊位于第一背辊的正上方，使得第一背辊和第二背辊上的基膜垂直地面，在第二背辊的斜上方放置烘箱，在烘箱的两侧分别设置第一过辊和第二过辊，在所述烘箱内设置位于上排的多个第三过辊和位于下排的多个第四过辊，以使基膜能够绕过辊进出烘箱，在所述烘箱的出口处的斜下方设置转盘用以收卷，在所述转盘上安装第五过辊和第六过辊，以使转盘在收卷的过程中在第五过辊和第六过辊上交替换卷，实现循环涂覆。
在上述技术方案中，在所述狭缝式挤出涂布机的下方安装进退轴，以使狭缝式挤出涂布机在涂覆时靠近第一背辊和第二背辊上缠绕的基膜，否则远离基膜。
在上述技术方案中，所述狭缝式挤出机的挤出头和垫片的材质为SUS630。
在上述技术方案中，在所述挤出头内安装垫片，通过连接挤出头中垫片的厚度来调节无机浆料的挤出量，从而控制涂覆的厚度。
一种隔膜的连续涂覆方法，包括以下步骤：
将无机浆料从狭缝式挤出头挤出到从第一背辊和第二背辊绕过的基膜表面，所述基膜和第二背辊之间的包角为230～270°，基膜绕过第二背辊进入烘箱中，逆时针绕过烘箱出口处的第一过辊进入烘箱中，顺时针绕过烘箱进口的第二过辊，旋转式喷涂设备将复合浆料喷涂在基膜的表面上，基膜进入烘箱中，出烘箱收卷，得到复合涂层隔膜。
在上述技术方案中，所述无机浆料的涂覆量为一微米面密度增值1.9g/m2。
在上述技术方案中，所述复合浆料的涂覆量为一微米面密度增值0.319g/m2。
在上述技术方案中，从第一背辊到达第二背辊的所述基膜与狭缝式挤出头垂直。
在上述技术方案中，所述旋转式喷涂设备将复合浆料垂直喷涂在基膜表面。
在上述技术方案中，所述烘箱为五节烘箱，从烘箱进口至出口，第一节烘箱的温度为50℃，第二节烘箱的温度为65℃，第三节烘箱的温度为70℃，第四节烘箱的温度为65℃，第五节烘箱的温度为40℃。
本发明的优点和有益效果为：
本发明的狭缝式挤出的挤出头和垫片采用SUS630材质，具有高强度，耐蚀性高，高硬度，较好的焊接性能和耐腐蚀性能；狭缝式挤出涂覆过程中挤出头不会和基膜触碰，挤出头挤出浆料后直接被基膜所带走，基膜和挤出头不会因为直接触碰从而导致挤出头的磨损。
通过调节垫片的薄厚可调节模头缝隙的大小，从而调节无机浆料的挤出量，控制涂覆厚度，垫片的宽度可按照涂覆量的需要进行调整宽度，从而增加基膜和浆料的利用率。
狭缝式挤出的挤出头前方设置第一背辊和第二背辊，2个背辊平行于地面，且从第一背辊到达第二背辊的所述基膜与狭缝式挤出头垂直，这样能使无机浆料均匀的涂覆在基膜表面。基膜涂上无机浆液进入烘箱，在出烘箱出口处设置第一过辊，使基膜再次进入烘箱，返回烘箱进口处进行旋转式喷涂涂覆，随后进入烘箱，出烘箱后进行收卷，得到复合涂层隔膜。
附图说明
图1为本发明一种隔膜的连续涂覆装置的整体结构示意图。
图2为本发明的垫片的示意图。
其中，1：狭缝式挤出涂布机，1-1：挤出头，1-2：垫片，2：第一背辊，3：第二背辊，4：烘箱，5：旋转式喷涂设备，6：第一过辊，7：第二过辊，8-1：第三过辊，8-2：第四过辊，9：进退轴，10：第五过辊，11：第六过辊，12：转盘。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。
本发明具体实施方式中使用的相关仪器设备如下：
实施例1
一种隔膜的连续涂覆装置，包括狭缝式挤出涂布机1、第一背辊2、第二背辊3、烘箱4和旋转式喷涂设备5。
在狭缝式挤出涂布机1的挤出头1-1的正前方安装第一背辊2和第二背辊3，第一背辊2和第二背辊3对称设置在夹缝式挤出头1-1的两侧，夹缝式挤出头1-1位于第一背辊2和第二背辊3之间，以使浆料均匀的涂覆在基膜表面，第一背辊2和第二背辊3均平行于地面设置，第二背辊3位于所述第一背辊2的正上方，使得第一背辊2和第二背辊3之间的基膜垂直地面，在第二背辊3的斜上方放置烘箱4，其中，在挤出头1-1内安装垫片1-2，通过连接挤出头1-1中垫片1-2的厚度来调节无机浆料的挤出量，从而控制涂覆的厚度，狭缝式挤出机的挤出头1-1和垫片1-2的材质为SUS630，在狭缝式挤出涂布机1的下方安装进退轴9，狭缝式挤出涂布机1随进退轴9前进或后退，以使狭缝式挤出涂布机1在涂覆时靠近第一背辊和第二背辊上缠绕的基膜，否则远离基膜。
所述烘箱4内设有位于上排的4个第三过辊8-1和位于下排的4个第四过辊8-2，所述烘箱4的两侧分别设有第一过辊6和第二过辊7，第一过辊6设置在第三过辊8-1和第四过辊8-2之间，第二过辊7与上方的一排第三过辊8-1对应设置，基膜通过第二背辊3后，进入所述烘箱4内，基膜贴合在位于下方的一排第四过辊8-2的上表面，在第一过辊6下发生转向，绕过第二过辊7之后，再次转向，再次进入所述烘箱4内，基膜贴合在位于上方的一排第三过辊8-1的上表面，然后在收卷机构的作用下，穿出烘箱4，所述旋转式喷涂设备5位于第二过辊7和第三过辊8-1之间，且位于烘箱外。
在烘箱4的出口处和进口处分别设置第一过辊6和第二过辊7，在烘箱4的出口的斜下方设置转盘12用以收卷，在转盘12上安装第五过辊10和第六过辊11，以使转盘在收卷的过程中在第五过辊10和第六过辊11上交替换卷，实现循环涂覆，转动转盘12实现换卷。
实施例2
一种隔膜的连续涂覆方法，包括以下步骤：
将无机浆料从狭缝式挤出头1-1挤出到从第一背辊2和第二背辊3绕过的基膜表面，基膜和第二背辊3之间的包角为230～270°，基膜绕过第二背辊3进入烘箱4中，逆时针绕过烘箱4出口处的第一过辊6进入烘箱4中，顺时针绕过烘箱4进口的第二过辊6，旋转式喷涂设备5将复合浆料喷涂在基膜的表面上，基膜进入烘箱4中，出烘箱4收卷，得到复合涂层隔膜，其中，无机浆料的涂覆量为一微米面密度增值1.9g/m2，复合浆料的涂覆量为一微米面密度增值0.319g/m2，从第一背辊2到达第二背辊3的基膜与狭缝式挤出头1-1垂直，旋转式喷涂设备5将复合浆料垂直喷涂在基膜表面，烘箱4为五节烘箱4，从烘箱的进口至出口，第一节烘箱4的温度为50℃，第二节烘箱4的温度为65℃，第三节烘箱4的温度为70℃，第四节烘箱4的温度为65℃，第五节烘箱4的温度为40℃，其中，无机浆料为超纯水、超纯纳米氧化铝、丙烯酸酯共聚物溶液和羧甲基纤维素钠的混合物，复合浆料为超纯水、PVDF、异丙醇、丙烯酸酯共聚物溶液和羧甲基纤维素钠的混合物。
项目 实施例2-1 实施例2-2 实施例2-3
基膜的宽度(mm) 1000 1000 1000
基膜的长度(m/卷) 1000 1000 1000
挤出和旋转涂覆的涂布速度(m/min) 50 60 70
实施例2-1～2-3均进行72小时循环涂覆，不同时间段的涂覆平米数如下表所示。
Figure BDA0003821529560000041
Figure BDA0003821529560000051
对比例1
一种涂覆方法，先采用辊涂涂布，再采用旋转涂布。
Figure BDA0003821529560000052
实施例2-1～2-3所得的复合涂层隔膜以及对比例1所得的涂层隔膜，且进行测试，结果如表1所示。
表1
Figure BDA0003821529560000053
表2
Figure BDA0003821529560000061
表3
Figure BDA0003821529560000062
表4
Figure BDA0003821529560000071
由表1-表4可知，实施例的狭缝式挤出涂覆后复合涂层隔膜的极差值波动在0.5μm以内，旋转式喷涂后复合涂层隔膜的最大极差值波动在0.6μm以内，狭缝式挤出涂覆厚度的稳定也提高了旋转式喷涂厚度的稳定性；对比例的辊涂涂覆后涂层隔膜的极差值波动在2μm以内，旋转式喷涂后涂层隔膜最大极差值波动在2.0μm以内，辊涂涂覆厚度稳定性降低，也降低了旋转式喷涂厚度的稳定性。
以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种隔膜的连续涂覆装置，其特征在于，包括狭缝式挤出涂布机、第一背辊、第二背辊、烘箱和旋转式喷涂设备；
在狭缝式挤出涂布机的挤出头的正前方安装第一背辊和第二背辊，第一背辊和第二背辊对称设置在夹缝式挤出头的左右两侧，以使浆料均匀的涂覆在基膜表面，所述第一背辊和第二背辊均平行地面设置，所述第二背辊位于第一背辊的正上方，使得第一背辊和第二背辊上的基膜垂直地面，在第二背辊的斜上方放置烘箱，在烘箱的两侧分别设置第一过辊和第二过辊，在所述烘箱内设置位于上排的多个第三过辊和位于下排的多个第四过辊，以使基膜能够绕过辊进出烘箱，在所述烘箱的出口处的斜下方设置转盘用以收卷，在所述转盘上安装第五过辊和第六过辊，以使转盘在收卷的过程中在第五过辊和第六过辊上交替换卷，实现循环涂覆。
2.根据权利要求1所述的隔膜的连续涂覆装置，其特征在于，在所述狭缝式挤出涂布机的下方安装进退轴，以使狭缝式挤出涂布机在涂覆时靠近第一背辊和第二背辊上缠绕的基膜，否则远离基膜。
3.根据权利要求1所述的隔膜的连续涂覆装置，其特征在于，所述狭缝式挤出机的挤出头和垫片的材质为SUS630。
4.根据权利要求1所述的隔膜的连续涂覆装置，其特征在于，在所述挤出头内安装垫片，通过连接挤出头中垫片的厚度来调节无机浆料的挤出量，从而控制涂覆的厚度。
5.一种隔膜的连续涂覆方法，其特征在于，包括以下步骤：
将无机浆料从所述狭缝式挤出头挤出到从所述第一背辊和第二背辊绕过的基膜表面，所述基膜和第二背辊之间的包角为230～270°，所述基膜绕过第二背辊进入所述烘箱中，逆时针绕过烘箱出口处的第一过辊进入烘箱中，顺时针绕过烘箱进口的第二过辊，旋转式喷涂设备将复合浆料喷涂在基膜的表面上，基膜进入烘箱中，出烘箱收卷，得到复合涂层隔膜。
6.根据权利要求5所述的隔膜的连续涂覆方法，其特征在于，所述无机浆料的涂覆量为一微米面密度增值1.9g/m2。
7.根据权利要求5所述的隔膜的连续涂覆方法，其特征在于，所述复合浆料的涂覆量为一微米面密度增值0.319g/m2。
8.根据权利要求5所述的隔膜的连续涂覆方法，其特征在于，从第一背辊到达第二背辊的所述基膜与狭缝式挤出头垂直。
9.根据权利要求5所述的隔膜的连续涂覆方法，其特征在于，所述旋转式喷涂设备将复合浆料垂直喷涂在基膜表面。
10.根据权利要求5所述的隔膜的连续涂覆方法，其特征在于，所述烘箱为五节烘箱，从烘箱进口至出口，第一节烘箱的温度为50℃，第二节烘箱的温度为65℃，第三节烘箱的温度为70℃，第四节烘箱的温度为65℃，第五节烘箱的温度为40℃。
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