CN108296126A - 一种适合于多孔基材的涂布装置及涂布方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种适合于多孔基材的涂布装置，包括基材，沿基材行进方向依次布置的放卷机辊、涂布辊、烘箱、牵引辊和收卷机辊，以及对基材进行涂布的涂布头，所述涂布头设置于涂布辊下方。本发明还公开了利用该涂布装置进行涂布的方法。本发明避免涂布过程中漏料而玷污涂布辊，可以保证多孔基材涂布的均匀性。
Description
技术领域
本发明涉及一种基材的涂布装置，特别是适合于防止多孔基材涂布漏料且保证涂布均匀的涂布装置及其涂布方法。
背景技术
涂布是锂离子电池或者是锂离子电容器的正负极片及隔离膜生产过程中必不可少的一道工序，涂布工艺的好坏将直接影响电池或者电容的容量以及一致性等性能。涂布的过程就是将制作好的糊状粘稠浆料均匀的，连续或间断的涂覆在基材(铜箔或铝箔)的正反面。现有涂布方法是将涂布头设置在基材的上方或侧方，即浆料从涂布在基材的上面，或者同时将涂布头设置在箔材的侧方和下方，上下两面同时涂布。这对于普通的无孔基材而言不会出现工艺缺陷，但对于多孔基材，由于浆料的重力作用，浆料极易从基材的孔隙中渗漏，这不但影响基材的涂布工艺，造成基材涂布不均匀，而且渗漏的浆料由于未及时烘干而玷污涂布辊，无法正常生产。此外，传统涂布工艺中，涂布头设置在烘箱的头部位置处，如专利文献CN 103567116 B和CN 102744183 A所述，这种涂布方式存在一定的缺陷。由于烘箱内较大的空气流速，基材在行进过程中会出现波动，进而造成基材涂布不均匀，从而影响产品一致性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种适合于多孔基材的涂布装置以及对应的涂布方法，使用该装置在多孔基材上进行涂布避免多孔基材涂布不均匀以及漏料污染涂布辊的工艺缺陷。
为解决上述技术问题，本发明首先公开了一种适合于多孔基材的涂布装置，包括基材，沿基材行进方向依次布置的放卷机辊、涂布辊、烘箱、牵引辊和收卷机辊，以及对基材进行涂布的涂布头，所述涂布头设置于涂布辊下方。
进一步地，所述基材与涂布辊的切点为A，所述涂布头的顶部为喷涂头B，喷涂头B与切点A在基材行进方向上的水平距离L为0.5-5mm。涂布头在基材行进方向上越靠近涂布辊切点，则涂布作业时，基材波动越小，涂布均一性越好。
进一步地，所述涂布头在涂布作业时喷涂头B到基材的垂直间隙H为0.2-1mm。涂布工况确定后，涂布头与涂布辊之间的间隙恒定，以保证涂布基材的均匀性。
进一步地，所述基材为铜箔，铝箔，镍箔，钢网，隔膜中的任意一种。
进一步地，所述基材包括多孔基材，其孔径为0-500μm。
进一步地，所述放卷机辊有两个或两个以上，用于将基材卷出，增加放卷机辊可以保证基材在行进方向的平整度，使涂覆更为均匀。
进一步地，所述涂布装置还包括离型辊，所述离型辊设置于基材的上方，且位于涂布辊与烘箱之间。增加离型辊可以减小因烘箱附近快速的空气流动而导致基材较大的波动。
进一步地，所述基材沿烘箱水平方向通过，且烘箱从上下两个方向对基材进行干燥。
进一步地，所述基材位于烘箱前三分之二处沿水平方向通过，位于后三分之一处自水平方向向上倾斜，直至基材完全通过烘箱，且烘箱从上下两个方向对基材进行干燥。
进一步地，所述烘箱三分之二处起设置支撑辊，且支撑辊置于基材的上方，用于支撑基材沿牵引方向行进。
进一步地，所述牵引辊至少有两个，牵引辊作为基材的牵引系统，将基材沿着收卷机辊卷绕方向行进。
本发明还公开一种采用前述涂布装置实施的涂布方法，其特征在于：
(1)、基材随放卷机辊卷出，进入涂布辊下方；
(2)、涂布头设置于涂布辊下方，浆料从涂布头垂直涂布至基材上，且涂布方向与基材行进方向垂直；
(3)、经过涂布后的基材进入烘箱干燥；
(4)、经烘箱干燥后，基材通过收卷机辊卷入。
进一步地，所述浆料涂布厚度为2-250μm。
进一步地，所述浆料包括电化学活性材料，导电剂和溶剂。
本发明的有益效果：由于涂布头位于涂布辊的下方，浆料通过涂布头由下而上进行涂布，可以避免浆料漏料而玷污涂布辊的缺陷，保证基材涂布均匀；其次，由于涂布位置处在涂布辊下方，所以基材在行进过程中波动较小，从而保证涂布的均匀性，进而提高制备电极的电化学性能。
附图说明
图1为第一种实施方式的涂布装置结构示意图；
图2为第二种实施方式的涂布装置结构示意图；
图3为第三种实施方式的涂布装置结构示意图；
图4为涂布头与涂布辊装置的放大图；
图中附图标记，1-放卷机辊；2-基材；3-涂布辊；4-涂布头；5-烘箱；6-牵引辊；7-收卷机辊；8-支撑辊；9-离型辊。
具体实施方式
下面结合实施例，更具体地阐述本发明的内容。本发明的实施并不限于下面的实施例，对本发明所做的任何形式上的变通或改变都应在本发明的保护范围内。
实施例1：
本发明提供一种适合于多孔基材的涂布装置，如图1所示。包括基材2，放卷机辊1，涂布辊3，涂布头4，烘箱5，牵引辊6和收卷机辊7。本实施例中，采用多孔铜箔，孔径为350μm。基材2通过放卷机辊1卷出，依次经过涂布辊3下方，烘箱5内部，再经牵引辊6牵引之后由收卷机辊7卷入，涂布头4设置于涂布辊3的下方，基材2经过涂布头4与涂布辊3之间，涂布头4与涂布辊3装置的放大图如图4所示，其中基材2与涂布辊3的切点为A，所述涂布头4的顶部为喷涂头B，用于喷出浆料，喷涂头B与切点A在基材2行进方向上的水平距离L在本实施例中取0.5mm。需要说明的是喷涂头B距A的水平距离越近(即L越短)，则涂布作业时，基材2波动越小，涂布均一性越好。涂布头4中喷涂头B在涂布作业时到基材2的垂直间隙H为0.2mm(基材2的上侧面紧贴涂布辊3)，涂布工况确定后，涂布头与涂布辊之间的间隙恒定，进一步保证涂布基材的均匀性。基材2沿烘箱5水平方向通过，且烘箱5从上下两个方向对基材2进行干燥。本实施例中放卷机辊1为1个，也可以增加放卷机辊1的数量，以保证基材2在行进方向的平整度，使涂覆更为均匀。牵引辊6作为基材2的牵引系统，将基材2沿着收卷机辊7卷绕方向行进，牵引辊6有两个，增加牵引辊6的个数可以进一步保证基材2行进的平整度。
实施例2：
本发明还提供一种适合于多孔基材的涂布装置，如图2所示。该装置与实施例1中的不同之处在于烘箱5前三分之二处，基材2沿水平方向通过，从烘箱5三分之二处起设置支撑辊8，使基材2在烘箱5的后三分之一处沿着支撑辊8从水平方向向上倾斜，直至基材2完全通过烘箱5，基材2倾斜程度可以根据烘箱5的具体长度来调整，且烘箱5从上下两个方向对基材2进行干燥，其他未述及部分同实施例1。
实施例3：
本发明还提供一种适合于多孔基材的涂布装置，如图3所示。该装置与实施例1或实施例2中的不同之处在于该涂布装置还包括一个离型辊9，所述离型辊9设置于基材2的上方，且位于涂布辊3与烘箱5之间，增加离型辊9可以减小因烘箱5附近快速的空气流动而导致基材2较大的波动，其他未述及部分同实施例1或实施例2。
实施例4：
本发明还提供一种适合于多孔基材的涂布装置，该装置与实施例1或实施例2中的不同之处在于涂布头4的喷涂头B与切点A在基材2行进方向上的水平距离L为5mm，其他未述及部分同实施例1或实施例2。
实施例5：
本发明还提供一种适合于多孔基材的涂布装置，该装置与实施例1或实施例2中的不同之处在于涂布头4中喷涂头B在涂布作业时到基材2的垂直间隙H为1mm，其他未述及部分同实施例1或实施例2。
实施例6：
本发明还提供一种利用该涂布装置实施的涂布方法，该方法包括以下步骤：
(1)、基材2随放卷机辊1卷出，进入涂布辊3下方；
(2)、涂布头4设置于涂布辊3的下方，浆料从涂布头4上喷涂头B喷出，垂直涂布至基材2上，且涂布方向与基材2行进方向垂直；本实施例中涂覆浆料包括电化学活性材料活性炭，导电剂乙炔黑和溶剂水，其厚度为50μm；
(3)、经过涂布后的基材2进入烘箱5干燥；
(4)、经烘箱5干燥后，基材2通过收卷机辊7卷入。
Claims (14)
1.一种适合于多孔基材的涂布装置，包括基材，沿基材行进方向依次布置的放卷机辊、涂布辊、烘箱、牵引辊和收卷机辊，以及对基材进行涂布的涂布头，其特征在于：所述涂布头设置于涂布辊下方。
2.根据权利要求1所述的一种适合于多孔基材的涂布装置，其特征在于：所述基材与涂布辊的切点为A，所述涂布头的顶部为喷涂头B，喷涂头B与切点A在基材行进方向上的水平距离L为0.5-5mm。
3.根据权利要求1或2所述的一种适合于多孔基材的涂布装置，其特征在于：所述涂布头在涂布作业时喷涂头B到基材的垂直间隙H为0.2-1mm。
4.根据权利要求1或2所述的一种适合于多孔基材的涂布装置，其特征在于：所述基材为铜箔，铝箔，镍箔，钢网，隔膜中的任意一种。
5.根据权利要求4所述的一种适合于多孔基材的涂布装置，其特征在于：所述基材包括多孔基材，其孔径为0-500μm。
6.根据权利要求1或2所述的一种适合于多孔基材的涂布装置，其特征在于：所述放卷机辊为两个或两个以上。
7.根据权利要求1或2所述的一种适合于多孔基材的涂布装置，其特征在于：所述涂布装置还包括离型辊，所述离型辊设置于基材的上方，且位于涂布辊与烘箱之间。
8.根据权利要求1或2所述的一种适合于多孔基材的涂布装置，其特征在于：所述基材沿烘箱水平方向通过，且烘箱从上下两个方向对基材进行干燥。
9.根据权利要求1或2所述的一种适合于多孔基材的涂布装置，其特征在于：所述基材位于烘箱前三分之二处沿水平方向通过，位于后三分之一处自水平方向向上倾斜，直至基材完全通过烘箱，且烘箱从上下两个方向对基材进行干燥。
10.根据权利要求9所述的一种适合于多孔基材的涂布装置，其特征在于：所述烘箱三分之二处起设置支撑辊，且支撑辊置于基材的上方。
11.根据权利要求1或2所述的一种适合于多孔基材的涂布装置，其特征在于：所述牵引辊至少有两个。
12.一种采用如权利要求1所述的涂布装置实施的涂布方法，其特征在于：
(1)、基材随放卷机辊卷出，进入涂布辊下方；
(2)、涂布头设置于涂布辊下方，浆料从涂布头垂直涂布至基材上，且涂布方向与基材行进方向垂直；
(3)、经过涂布后的基材进入烘箱干燥；
(4)、经烘箱干燥后，基材通过收卷机辊卷入。
13.根据权利要求12所述的涂布方法，其特征在于，所述浆料涂布厚度为2-250μm。
14.根据权利要求12或13所述的涂布方法，其特征在于，所述浆料包括电化学活性材料，导电剂和溶剂。
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