CN110268568A - 用催化剂涂覆膜的方法 - Google Patents

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Abstract

提供涂覆膜的方法，所述膜具有第一侧和相对的第二侧且其第二侧粘附于背衬薄膜。所述方法包括用催化剂油墨或浆料涂覆膜的第一侧而第二侧粘附于背衬薄膜并固化第一侧上的涂层。然后去除背衬薄膜以暴露膜的第二侧，将膜进料到真空传送机上而经涂覆的第一侧面向传送机。然后用催化剂油墨或浆料涂覆膜的第二侧并固化第二侧上的涂层，然后将膜从真空传送机去除。

Description

用催化剂涂覆膜的方法
发明领域
本发明涉及用催化剂涂覆用于燃料电池组件的膜的方法。还提供用于该方法的系统。
发明背景
燃料电池包括膜电极组件(MEA)，所述膜电极组件具有以层合形式的阳极和阴极气体扩散层(GDL)、密封圈和经催化剂涂覆的膜(CCM)。CCM具有用铂基催化剂油墨涂覆在阳极和阴极侧上的质子交换膜(PEM)。
该膜通常作为承载在“流延”或“背衬”片材或薄膜上的幅材或连续长度供应，这在运输和处理期间为其提供尺寸稳定性。该膜通常作为制造过程的一部分由供应商流延在背衬薄膜上并作为双层组件交付。
该膜也是吸湿性的，意味着来自大气或来自水基催化剂油墨的水在接触时被吸附。当吸附发生时，膜溶胀和起褶并变得尺寸不稳定。随后干燥后，起褶和溶胀减少但不会消除，留下永久变形和尺寸受损的膜。处于这种起褶状态的膜是不可用的。
为了克服这个问题，通过干式贴花转移过程来完成CCM制造。这是一个逐步过程，其如下进行。首先，将阳极和阴极催化剂油墨或浆料涂覆到诸如聚四氟乙烯(PTFE)或聚酰亚胺(PI)的离型薄膜上，并进行加热处理和完全固化。第二，将该经涂覆的薄膜布置在已去除其背衬薄膜的膜的任一侧上。第三，将组件送过加热的压延机或加热的往复压机。在升高的温度下将膜软化，并且在辊上施加压力下，催化剂层粘附到软化的膜上。第四，让压延组件冷却。第五，剥离并丢弃一次性离型膜，留下粘附于膜的催化剂层。
这种五步法通常称为“贴花转移”过程。虽然有效，但是贴花转移过程有许多缺点。这些缺点包括昂贵并且在一次使用后报废的中间离型膜，以及进行贴花转移过程步骤所需的高温和高压使膜扩展，造成阳极和阴极经涂覆的有效区域的精确对齐变得困难。该方法是劳动、资金成本和公用工程密集型的，并且生产量相对较慢。
在克服这些困难的尝试中，提出了多个方法，这些方法旨在用催化剂层直接涂覆膜的两面。W. L. Gore开发了三步法，其中首先将催化剂油墨或浆料涂覆在离型薄膜上。接下来，在催化剂层的顶部流延膜。最后，将第二催化剂层涂覆在膜的顶部。
该方法有两个明显的缺点。第一，只有膜制造商才可以实现该“三步”法，因为将膜流延到移动的幅材上并非易事。第二，仍然必需使用昂贵的中间离型膜。
US 8,802,329公开了一种使用3M的纳米结构薄膜(NSTF)技术制造CCM的方法。在该方法中，使用定制的真空沉积室以干式施用铂。该方法还需要使用客户制造的“锯齿状”中间离型膜。真空室和离型薄膜使该过程昂贵并且依赖于设备和材料的有意义的定制。
使用超声喷嘴将催化剂油墨悬浮液或浆料喷射到膜上是本领域已知的。可改变喷雾的粘度，做法是改变液滴必须行进的距离和向膜施加低热量，以便液滴中的溶剂在接触基材之前在空气中蒸发。然而，与该技术相关联的缺点是常见的废料或“过度喷射”，其导致昂贵的催化剂油墨的代价不小的浪费。此外，在喷涂期间加热基材可加速膜的变形和起褶。
因此存在改进的余地。
前面对本发明背景的论述仅仅旨在帮助理解本发明。应当理解，该论述不是认可或承认所提及的任何材料在本申请的优先权日时是本领域公知常识的一部分。
发明概述
根据本发明，提供了涂覆膜的方法，所述膜具有第一侧和相对的第二侧且其第二侧粘附于背衬薄膜，所述方法包括：用第一催化剂油墨或浆料涂覆膜的第一侧而第二侧粘附于背衬薄膜，固化第一侧上的涂层，去除背衬薄膜以暴露膜的第二侧，将膜进料到真空传送机上而经涂覆的第一侧面向传送机，用第二催化剂油墨或浆料涂覆膜的第二侧，当在真空传送机上时固化第二侧上的涂层，和将膜从真空传送机去除。
本发明提供的进一步特征为，用第一催化剂油墨或浆料喷涂膜的第一侧；并且使涂层在40℃和200℃之间、优选约50℃的温度下固化。
本发明提供的又进一步的特征为，用第二催化剂油墨或浆料喷涂膜的第二侧；在喷涂第二侧期间加热膜；通过真空传送机加热膜；和将膜加热到50℃和200℃之间、优选约50℃至90℃。
本发明提供的再进一步的特征为，使用传感器测量膜的第一侧和第二侧上的涂层重量；和根据涂层重量测量结果使用不同的催化剂油墨或浆料流速作为控制参数控制第一侧和第二侧的涂层以将涂层重量保持在预定范围内。
提供的更进一步的特征为，第一和第二催化剂油墨或浆料不同或相同。
用于涂覆膜的系统，所述膜具有第一侧和相对的第二侧且其第二侧(17)粘附于背衬薄膜，所述系统包括：第一涂覆站，第一涂覆站构造成用第一催化剂油墨或浆料涂覆膜的第一侧而第二侧粘附于背衬薄膜并具有用于固化涂层的加热区；幅材分离器，用于将膜与背衬薄膜分离并且将膜引导至第二涂覆站，第二涂覆站构造成用第二催化剂油墨或浆料涂覆膜的第二侧且包括真空传送机，所述真空传送机布置成在涂覆期间在传送机上接收膜的第一侧。
本发明提供的进一步特征为：真空传送机包括传送带；加热传送带；传送带具有分层结构且其特征在于一个层由具有高导热性的材料提供；高导热性的材料为铜；传送带在铜层上具有不锈钢层；在不锈钢层上提供扩散层；并且扩散层由能够在其整个表面分配有效真空的非织造材料提供。
本发明提供的再进一步特征为：第一涂覆站包括用于喷涂膜的第一侧的喷雾器；第二涂覆站包括用于喷涂膜的第二侧的喷雾器；和第一和第二涂覆站的喷雾器是超声喷雾器。
现在将参考附图仅以示例的方式描述本发明的实施方案。
附图简要说明
在附图中：
图1是用于用催化剂涂覆膜的系统的第一实施方案的示意性侧视图;
图2是用于用催化剂涂覆膜的系统的第二实施方案的示意性侧视图；和
图3是辊对辊狭缝模头涂覆系统的示意性侧视图。
参考附图的详述
提供用催化剂涂覆膜的方法，所述方法用于片状或薄膜状的膜，该膜具有第一侧和相对的第二侧且其第二侧粘附于背衬薄膜或流延薄膜或通常所称的双层膜组件。取决于所施加的催化剂和涂层重量，膜的侧面可平等地称为阳极侧和阴极侧，或反之亦然。所述方法包括用第一催化剂油墨或浆料涂覆膜的第一侧而第二侧粘附于背衬薄膜的初始步骤。可以使用任何合适的薄膜涂覆方法来提供涂层，包括喷涂，如用超声喷雾器、狭缝模头、凹版、辊衬刮刀、逗号棒(comma bar)、迈耶棒(mayer bar)和幕式涂覆。背衬薄膜为膜提供尺寸稳定性且免去了对膜进行特殊处理的需求。
催化剂油墨或浆料是在悬浮液中具有催化剂的流体。为了能够进行喷涂，它通常具有相当低的粘度。
一旦膜的第一侧已涂覆且背衬薄膜仍然在位，随后将涂层固化或干燥。这发生在热处理区中，取决于所使用的膜和油墨或浆料，该热处理区将膜和涂层加热到40℃和200℃之间的温度。在许多情况下，约50℃是最佳的。可以使用任何合适的方式进行加热，包括红外(IR)、微波和对流加热。
由于膜粘附于背衬薄膜，因与催化剂油墨或浆料中的溶剂接触而产生的溶胀限制在垂直的“Z”维，或通常受限于背衬薄膜。背衬薄膜防止吸湿性膜在“X”和“Y”维上扩展。由于10μm至25μm的膜厚度，在“Z”维上发生的溶胀通常小，并且一旦干燥，“Z”维以稳定、无褶的方式完全恢复。
一旦固化完成，膜尺寸稳定并获得“半CCM”。也就是说，经催化剂涂覆的膜仅有半涂覆，即仅在一侧上涂覆。
此后，去除背衬薄膜以暴露膜的未涂覆的第二侧，并将膜进料在真空传送机上且经涂覆的第一侧面向或邻接传送机。真空提供的约束防止吸湿性膜在“X”和“Y”维上移动或扩展。然后用第二催化剂油墨或浆料涂覆第二侧。优选喷涂且最优选使用超声喷雾器来施加涂料。涂料通常与施加到第一侧的涂料不同，因为一侧用阳极催化剂涂覆而另一侧用阴极催化剂涂覆。然而，在一些实施方案中，第一和第二侧可涂覆虽然相同但具有不同涂层重量的催化剂油墨或浆料。
当通过喷射施加催化剂油墨或浆料时，可靠近膜布置喷嘴以减少过度喷射。尽管在现有技术方法中，将喷嘴布置在靠近基材的位置可以减少溶剂的蒸发，导致油墨中的溶剂含量过高，在本方法中，通过在背衬仍然附着的情况下喷射膜，即使当喷雾具有高溶剂含量时，仍减少了在XY方向上的膜变形。这代表了优于现有技术方法的显着优点，因为降低了与过量喷射所导致的浪费的油墨相关的成本。此外，在喷射期间不必加热膜以降低溶剂含量，这也降低了成本并简化了方法。
可以通过加热传送带来实现涂层的固化或干燥。通常，热源可以构建在真空单元内。然而，本发明还提供了一种传送带，所述传送带允许从传送机组件下方进行加热。使用外部的带下热源使得任何标准真空传送机设计能够与任何标准热源一起使用，使得无需定制。传送带具有包括上部扩散层、中间不锈钢层和铜底层的层合结构。扩散层可以由任何合适的非织造材料制成，该非织造材料提供必要的真空拉力的均匀分布以在整个半CCM上均匀分布有效真空。可以使用非织造PTFE材料或标准非织造碳纤维纸或任何标准气体扩散层。
传送带上的铜底层有助于传热和保温。来自加热单元的热由铜保留并转移到半CCM以引起涂层的固化。由于经涂覆的膜的厚度小于100μm，因此它能够通过带容易地加热。可以使用具有高导热性的其他合适材料代替铜。
将经涂覆的膜加热至50℃至200℃之间，优选约50℃至90℃。
固化后得到尺寸稳定的经催化剂涂覆的膜(CCM)。由真空传送机提供的约束仅允许吸湿性膜在“Z”维扩展。由于10μm至25μm的膜厚度，在“Z”维上发生的溶胀通常小，并且一旦干燥，“Z”维以稳定、无褶的方式完全恢复。
最后将CCM从真空传送机去除并且通常卷绕在卷轴上以进一步运输和处理。
传感器可用于测量膜的第一侧和第二侧上的涂层重量且测量结果用于经由改变流速来控制涂覆过程，以将涂层重量(coast weight)保持在预定范围内。将可用于测定涂层厚度的非破坏性β测量计或传感器布置在每个喷嘴之前和之后。未经涂覆和经涂覆的膜之间的测量厚度的差异提供了涂层重量的指示。将这些结果馈进到控制器如可编程逻辑控制器(PLC)中，通过调节到特定喷雾器或喷嘴的油墨流速以使得铂涂覆的闭环控制能够实现。每个喷雾器或喷嘴可具有其自己的独立油墨递送系统，使得能够在整个膜或幅材上微调铂涂覆。通过增加喷嘴与β测量计对的数量，可以获得更精细的铂涂覆监测和控制。
用于涂覆膜的系统，所述膜具有第一侧和相对的第二侧并且其第二侧粘附于背衬薄膜，可以包括第一涂覆站，第一涂覆站构造成用第一催化剂油墨或浆料涂覆膜的第一侧而第二侧粘附于背衬薄膜。第一站可构造成通过使用合适的流体涂覆设备来提供涂层，所述涂覆设备包括喷雾器或喷雾器组、狭缝模头、凹版、辊衬刮刀、逗号棒、迈耶棒和幕式涂布设备。优选使用超声喷雾器。
第一涂覆站还包括用于固化膜的第一侧上的涂层的加热区。这可以使用红外加热器、微波生成器、对流加热器等来提供。
在第一涂覆站之后，所述系统包括用于将膜与背衬薄膜分离的幅材分离器。通常将背衬薄膜卷绕在卷轴或卷筒上以重复使用或丢弃。膜被幅材分离器引导至第二涂覆站，第二涂覆站构造成用第二催化剂油墨或浆料涂覆膜的第二侧。第二涂覆站包括真空传送机，真空传送机布置为在涂覆期间在传送机上接收膜的第一侧。真空传送机在涂覆过程(可通过喷涂进行)期间为膜提供尺寸稳定性。所述系统优选包括布置以涂覆膜的第二侧的超声喷雾器或喷雾器组。
在一些实施方案中，第一和第二催化剂油墨或浆料可以是相同的。在进一步的实施方案中，第一和第二催化剂油墨或浆料可以在不同的油墨或浆料组合物中含有相同的催化剂，或者可以在不同的油墨或浆料组合物中含有不同的催化剂。
真空传送机可包括加热的传送带。以这种方式，涂层可以经由传送带固化或干燥。传送带可以具有分层结构，其中一个层由具有高导热性的材料(如铜)提供。带可在铜层上方具有不锈钢层而在不锈钢层上方具有扩散层。扩散层可以由能够在其整个表面上分配有效真空的非织造材料提供。
用于使用铂催化剂涂覆膜(也更普遍地称为幅材)的系统(1)的一个实施方案示于图1中且包括第一阳极涂覆站(3)和第二阴极涂覆站(5)。在该实施方案中，第一涂覆站(3)提供阳极催化剂涂覆且将称为阳极涂覆站，第二涂覆站(5)提供阴极催化剂涂覆且将称为阴极涂覆站。在该实施方案中阳极和阴极催化剂涂层重量是不同的，且阳极和阴极涂覆站将相应的催化剂涂料施加到膜的的任一侧。进料卷轴(7)或卷筒保留一定长度的双层膜组件(9)，即，承载在背衬薄膜(13)上的膜(11)。暴露膜的第一侧(15)而膜的第二侧(17)粘附于背衬薄膜(13)。将双层膜组件(9)从进料卷轴(7)中退卷并进料到具有光滑表面的工作台(19)或床上而第一侧(15)位于最上方且背衬薄膜(13)位于最下方。
将从贮存器(23)进料的超声喷雾器(21)布置在工作台(19)的上方并导向工作台(19)。使用专用的无脉冲油墨递送系统实现油墨向喷雾器的递送。
通道(27)装配有加热器来为膜组件(9)提供热处理区。传感器(31，33)(在这个实施方案中为β测量计或传感器)在喷射器(21)之前布置在膜组件(9)上方，且在通道(27)之后布置在经涂覆的膜组件上方，并且与喷雾器(21)一样连接于可编程逻辑控制器(PLC)(35)。
在传感器(33)之后，包括驱动辊(43，45)的幅材分离器(41)将经涂覆的膜(12)与背衬薄膜(13)分离。提供卷筒(47)，其上可以卷绕背衬薄膜(13)，同时将包含经干燥的阳极涂层(103)和膜(11)的经涂覆的膜(12)通过幅材分离器(41)进料到阴极涂覆站(5)。
为了方便处理经涂覆的膜(12)，将阴极涂覆站(5)布置在阳极涂覆站(3)上方，且布置阴极涂覆站(5)以使得膜(12)的未涂覆的第二侧(17)在它进料到真空传送机(51)(形成阴极涂层站(5)的一部分)上时位于最上面。真空传送机(51)包括传送带(53)，传送带(53)由辊对(55，57)驱动并在真空工作台(59)上方运行，真空工作台(59)在辊(55，57)之间延伸。传送带(53)与幅材分离器(41)机械连接，以确保经涂覆的膜(12)和传送带(53)之间没有滑动。
在该实施方案中，传送带(53)具有如插图所示的分层结构，并包括上部扩散层(61)、中间316L不锈钢层(63)和铜底层(65)。扩散层(61)由非织造PTFE材料制成，该材料提供必要的真空拉力的均匀分布，以便在整个由它支撑的经涂覆的膜(12)上均匀分布有效真空。其他层显然也是真空可透过的结构，以使得能够通过它们抽真空。
类似于阳极涂覆站(3)，将从贮存器(73)进料的超声喷射器(71)布置在传送带(53)上方并导向传送带(53)。使用专用的无脉冲油墨递送系统实现油墨向喷雾器(71)的递送。
将另一传感器(81)(在这个实施方案中也是β测量计)在喷雾器(71)之后布置在经完全涂覆的膜(108)上方，并且与喷雾器(71)一起连接至PLC(85)。将PLC(35)也连接至PLC(85)。
加热器(91)提供在真空传送机(51)下方并布置为在传送带(53)经过加热器(91)时加热传送带(53)。
当经完全涂覆的膜(108)离开真空传送机(51)时，将该膜卷绕到产品卷轴(95)上。
在使用中，将双层组件(9)从进料卷轴(7)中进料在工作台(19)上且膜(11)的第一侧(15)在最上面而背衬薄膜(13)与工作台(19)接触。当其通过喷雾器(21)下方时，用容纳在贮存器(23)中的阳极催化剂油墨或浆料涂覆膜(11)的第一侧(15)。因为催化剂油墨必须以非常低的固体含量制成以使用超声喷雾器(21)有效地喷射，所以具有非常低的粘度。
背衬薄膜(13)为膜提供尺寸稳定性，其使得能够在“X”和“Y”维上没有溶胀地进行机械幅材处理和涂覆二者。
涂覆后，双层组件(9)通过通道(27)，在通道(27)中加热引起涂层干燥或固化。在该实施方案中，加热在约50℃下进行。
此后，在幅材分离器(41)中去除背衬薄膜(13)并卷绕到卷筒(47)上。在其第一侧(15)上用阳极催化剂(103)涂覆的膜(11)(称为“半CCM”(12))移至阴极涂覆站(5)的真空传送机(51)上。膜的未经涂覆的第二侧(17)在传送带(53)上面朝上而经催化剂(103)涂覆的第一侧(15)面朝下，邻接传送带(53)。
由于现在已经去除了背衬薄膜(13)，因此在喷射和热处理时，膜(11)必须在真空下受到约束。将传送带(53)机械连接到幅材处理系统确保催化剂涂覆的第一侧(15)或阳极层与带(53)之间没有滑动。
当在喷雾器(71)下方移动时，膜(11)的第二侧(17)用容纳在贮存器(73)中的阴极催化剂油墨或浆料涂覆。
通过真空传送机(51)下方的加热器(91)实现催化剂涂层(107)的固化。由于铜底层(65)，热有效地传递到传送带(53)并由传送带(53)保持。然后将热传递到半CCM。由于半CCM的厚度小于100μm，因此能够通过带容易地加热至目标温度，在此实施方案中，该目标温度为约50℃至90℃。
下面安装的加热器(91)具有很大的优点，它使得标准真空传送机能够独立使用而不需要定制。
在膜(11)接收阴极催化剂(107)涂层之后，获得完整的CCM(108)，然后将其卷绕到卷轴(95)上用于进一步处理。
使用传感器(31，33，81)实现阳极催化剂涂层(103)和阴极催化剂涂层(107)的控制。通过在阳极涂覆和干燥区(27)之前(31)和之后(33)布置β测量计，进行连续、实时和在线阳极涂层重量测量。PLC(35)比较来自测量计(31)与测量计(33)的信号差异并因此测定阳极铂涂层的厚度。涂层重量可以由涂层厚度得出，且铂负载由涂层重量得出。
将来自测量计(33)的输出信号送到PLC(85)并成为测定阴极铂涂层重量的输入信号。由于被去除的背衬薄膜(13)为精确流延的，因此可使用常数计算此薄膜厚度。然而，为了提高精度，可以在辊(43)之后布置第四β测量计以取得读数，并且该读数用作测定阴极涂层重量的输入信号。PLC(85)比较测量计(81)和测量计(33)之间的信号差异，并因此测定阴极涂层重量。当幅材在各个测量计下方行进时，可沿着幅材完成连续的铂负载测定。
如果需要，可并排使用多个测量计以获得对整个幅材上的涂层重量的变化的了解。还有，如果使用多个喷雾器，例如横跨幅材宽度并排地，可以布置专用的β测量计以监测各个喷雾器或喷嘴的性能。
对于阳极和阴极涂覆站二者，可通过分别调节用于阳极和阴极喷射站的油墨流速(103)和(105)来实现至特定的喷雾器或喷嘴的铂负载的闭环控制。各个喷雾器将有其自己独立的油墨递送系统以使得能够微调整个幅材上的铂涂层。各个专用的油墨递送系统可连接到用于铂负载的反馈控制回路，使得能够单独控制每个喷雾器的流速。可通过增加喷嘴和β测量计或传感器对的数量来获得更精准的铂涂覆监测和控制。
系统(1)允许在两侧直接用催化剂涂覆膜以产生尺寸稳定的CCM。它提供的优于现有技术的优点包括以下：
a. 无需采购在使用后报废的昂贵的中间离型薄膜;
b. 没有附加的贴花转移劳动；
c. 没有附加的贴花转移资金成本；
d. 消除贴花转移收率损失的可能性；
e. 没有贴花转移公共工程成本；
f. 沿制造线更快的生产量缩短了交货提前时间；
g. 因为产品从未经受进行贴花转移过程步骤所需的高温和高压，所以直接涂覆将尺寸稳定的有图案的涂层递送在膜上。这转化成提高的产品品质和提高的过程收率。
仅仅通过消除了中间离型薄膜和贴花转移劳动，成本模型显示至少17％的成本减少。
在膜仍然粘附于背衬薄膜的同时直接涂覆膜显示出的显著优点为，不需要专门的或定制的设备且可使用任何合适的涂覆过程或方法。这免去了真空传送机对的需要并且显著降低了所需设备的资金成本。
应当理解，存在落入本发明的范围内的涂覆系统的许多其他实施方案。例如，阴极和阳极涂覆可以以任何顺序并使用任何合适的催化剂油墨或浆料进行。施加到膜的阴极侧和阳极侧的催化剂油墨或浆料可以相同或不同。在催化剂油墨或浆料不同的情况下，在阴极和阳极油墨或浆料的每一种中可在不同溶剂中使用相同的催化剂。或者，在阴极和阳极油墨或浆料的每一种中，在相同的溶剂中可使用不同的催化剂。可以使用任意数量的喷雾器，并且这些喷雾器可以布置为依次施加不同的油墨或浆液，如图2所示(其中与图1中的系统共有的特征具有相同的编号)。通过为各个喷雾器(21, 21a, 71, 71a)提供专用贮存器(23, 23a, 73, 73a)、传感器(31, 31a, 81, 81a)和在阳极涂覆站的情况下各个喷雾器(21，21a)之后的加热区(27，27a)，可将不同的催化剂或具有不同性质的层施加在膜(11)上。可使用任何数量的喷雾器或喷雾器组，这使得能够在膜上提供几乎无限数量的可能的层组成。重要的是，安装任何所需数量的喷雾器或喷雾器组是相对简单明了的，且这可以以低成本完成。
可以使用任何合适的涂覆方法，特别是在第一涂覆步骤中，其中膜粘附于背衬薄膜。但是，也可以结合真空传送机使用其他涂覆技术。参照图3，真空传送机(200)可包括真空工作台(202)，传送带(204)在真空台(202)上方运行，在该实施方案中由连续的扩散性基材(DS)提供。真空工作台(202)上方的加热器(206)提供了用于干燥或固化的加热区。
传送机(200)在加热器(206)之前的一端包括真空辊(208)。真空辊和真空工作台相互连接，使得在涂布头(210)和加热区(206)的末端之间的移动幅材上没有真空损失。将狭缝模头(210)布置在真空辊(208)附近。狭缝模头是众所周知的且它们的操作对于本领域技术人员来说是显而易见的。
膜(220)从卷轴(222)进料，并以相同的幅材速度在DS传送带上行进。这通过这两个幅材控制系统的机械连接来实现。当膜(220)在真空辊(208)上行进时，在真空抽吸下，用催化剂油墨通过狭缝模头(210)涂覆该膜。然后经涂覆的膜(220)在仍处于真空抽吸下进入干燥区，该干燥区在膜离开由真空工作台(202)提供的真空区之前将其完全干燥。然后可以将具有完全尺寸稳定性的经涂覆的膜卷绕到另外的卷轴(222)上。
图3的涂层系统可以容易地整合到图1的系统中并用于代替该系统的阴极涂覆站。
在整个说明书和权利要求中，除非内容另有要求，否则措辞“包含”或诸如“包括”或“含有”的变型将理解为暗示包括所述整数或整数集合但不排除任何其他整数或整数集合。

Claims (14)

1.涂覆膜(11)的方法，所述膜(11)具有第一侧(15)和相对的第二侧(17)且其第二侧(17)粘附于背衬薄膜(13)，所述方法包括：用第一催化剂油墨或浆料涂覆膜(11)的第一侧(15)而第二侧(17)粘附于背衬薄膜(13)，固化第一侧(15)上的涂层(103)，去除背衬薄膜(13)以暴露膜(11)的第二侧(17)，将膜(11)进料到真空传送机(51)上而经涂覆的第一侧(15)面向传送机，用第二催化剂油墨或浆料涂覆膜(11)的第二侧(17)，固化第二侧(17)上的涂层(107)，和将膜(11)从真空传送机(51)去除。
2.根据权利要求1所述的涂覆膜(11)的方法，其中用第一催化剂油墨或浆料喷涂膜(11)的第一侧(15)。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的涂覆膜(11)的方法，其中在40℃和200℃之间的温度下固化第一侧(15)上的涂层(103)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的涂覆膜(11)的方法，其中用第二催化剂油墨或浆料喷涂膜(11)的第二侧(17)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的涂覆膜(11)的方法，其中在喷涂第二侧(17)期间加热膜(11)。
6.根据权利要求5所述的涂覆膜(11)的方法，其中通过真空传送机(51)加热膜(11)。
7.根据权利要求5或权利要求6所述的涂覆膜(11)的方法，其中将膜(11)加热至50℃和200℃之间。
8.根据前述权利要求中任一项所述的涂覆膜(11)的方法，其中使用传感器测量在膜(11)的第一侧(15)上和在第二侧(17)上的催化剂(103，107)负载。
9.根据权利要求8所述的涂覆膜(11)的方法，其中根据所述催化剂(103，107)负载的测量结果控制第一侧(15)和第二侧(17)的涂层以将催化剂(103，107)负载保持在预定范围内。
10.用于涂覆膜(11)的系统(1)，所述膜具有第一侧(15)和相对的第二侧(17)且其第二侧(17)粘附于背衬薄膜(13)，所述系统(1)包括：第一涂覆站(3)，第一涂覆站(3)构造成用第一油墨或浆料涂覆膜(11)的第一侧(15)而第二侧(17)粘附于背衬薄膜(13)并具有用于固化涂层的加热区；幅材分离器(41)，用于将膜(11)与背衬薄膜(13)分离并且将膜(11)引导至第二涂覆站(5),第二涂覆站(5)构造成用第二油墨或浆料涂覆膜(11)的第二侧(17)且包括真空传送机(51)，真空传送机(51)布置成在涂覆期间在传送机(51)上接收膜(11)的第一侧(15)。
11.根据权利要求10所述的系统(1)，其中所述真空传送机(51)包括加热的传送带(53)。
12.根据权利要求11所述的系统(1)，其中所述传送带(53)具有分层结构，其中一个层由具有高导热性的材料提供。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的系统(1)，其中第一涂覆站(3)包括用于喷涂膜(11)的第一侧(15)的超声喷雾器(21)。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的系统(1)，其中第二涂覆站(5)包括用于喷涂膜(11)的第二侧(17)的超声喷雾器(71)。
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