CN109569953A - 膜材料及锂电极片基材涂布加工方法 - Google Patents
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Abstract
发明公开一种膜材料及锂电极片基材涂布加工方法，包括以膜材料及锂电极片基材为加工对象的涂布基材，采用狭缝式涂布方法，对涂布单元的涂布基材进行涂布，其是采用恒温镜面辊为涂布装置，于涂布单元内设有按涂布基材和涂液相匹配对应的温度控制装置；同时控制涂布单元的温度范围为20‑80℃。采用狭缝式涂布方法，对涂布单元的涂布基材进行涂布，提高了膜材料及锂电极片基材涂布的质量，具有较好的经济效益。
Description
技术领域：
本发明涉及一种材料的涂布加工方法，特别是一种膜材料及锂电极片基材涂布加工方法。
背景技术：
目前在轻工造纸，膜材料加工，锂电极片制造等领域，对膜材料及锂电极片材的加工时的涂布处理，通常是使用条缝挤出涂布处理。目前，条缝挤出(Slot-Die Coating)涂布是复合材料成型中的一种重要而且普遍工艺，使用条缝挤出(Slot-Die Coating)能使高精密复合材料具有优异的性能稳定性。目前纸张涂布、薄膜材料涂布、铜箔、铝箔等金属膜材涂布等均采用常温涂布方式。基材表面完成涂布工艺的过程，一方面要满足基材本身的物理机械特性保持稳定，另一方面涂液本身的相溶粘附力和内聚力由表面粘合而起连接作用。而条缝挤出(Slot-Die Coating)涂布过程中常见缺陷有：因基材表面张力不均引起表面平整度不够，直接导致涂液面不均；因压延铜箔本身由于多次延展碾压加工过程中油气的浸入，在表面温度不均导致涂液附着力不足，导致剥离分层等异常；因涂液熔融指数不足，吸热后低温结晶，堵塞条缝涂头造成胶面拉丝异常。
所谓的狭缝式涂布，是一种在一定压力下，将涂液沿着模具缝隙压出并转移到移动基材上的一种涂布技术，它以其涂布速度快、涂膜均匀性好、涂布窗口宽等特点，代表了湿法涂布未来发展方向。SDC的应用领域已从传统胶卷和造纸等向新能源领域转移，特别是太阳能电池和锂离子电池极片涂布。狭缝式涂布的应用
常见涂布方式有条缝挤出即狭缝式涂布(Slot-Die Coating)，刮刀涂布(CommaCoating)，微凹涂布(Gravure Coating)等类型，其中应用最为广泛的是条缝式涂布方式，其应用产品领域有IC,FPC，光电，民生等多种产业。首先将一卷状基材，如PP，BOPP，PET，PI，铜箔等，经过涂布装置将涂液覆于基材上，再经过干燥过程将涂液中溶剂移除，最后卷取成卷，即为成品或半成品的使用。过程关键所在压力作用下，涂液从上、下模之间缝隙中挤出，与镜面辊移动基材之间形成胶膜层并转移到基材表面，形成湿膜；胶膜的形成是成膜的关键，整个过程中。
但对于膜材料及锂电极片基材涂布加工时，使用常用的涂布方式及装置直接决定涂布后膜材料及锂电极片材的质量。外观的主要因素有：模唇清洁度，涂液的供胶稳定性，镜面辊基材的表面张力以及干燥固化条件等；种恒温镜面辊及其应用于条缝式涂布中的应用，狭缝涂布或叫狭缝式涂布目前在轻工造纸，膜材料加工，锂电极片制造等领域得到广泛应用。
发明内容：
本发明就是要提供一种膜材料及锂电极片基材涂布加工方法。包括以膜材料及锂电极片基材为加工对象的涂布基材，采用狭缝式涂布方法，对涂布单元的涂布基材进行涂布，提高了膜材料及锂电极片基材涂布的质量，具有较好的经济效益。
本发明公开一种膜材料及锂电极片基材涂布加工方法，包括以膜材料及锂电极片基材为加工对象的涂布基材，采用狭缝式涂布方法，对涂布单元的涂布基材进行涂布，其是采用恒温镜面辊为涂布装置，于涂布单元内设有按涂布基材和涂液相匹配对应的温度控制装置；同时控制涂布单元的温度范围为20-80℃。
所述恒温镜面辊的恒温方式采用非接触式恒温设计，恒温镜面辊采用辅助恒温系统进行温度控制。
所述恒温镜面辊控制其温度均匀性控制在±1℃范围内。
所述恒温镜面辊控制其加工精度的直线度、跳动、同轴度≤0.002mm；粗糙度Ra<0.01。
所述辅助恒温系统是使用冷媒冷热循环控制方式进行控制。
所述恒温镜面辊应用于条缝涂布背辊，通过恒温镜面辊达到对基材、涂液及条缝模具进行恒温目的。
所述基材通过包裹背加热辊而改善表面张力，及贴附背辊平整度，保证通过预热基材恒温条件下完成与涂液结合，利用恒温镜面辊的辐射热量加热涂液温度。
本发明一种膜材料及锂电极片基材涂布加工方法，主要是将恒温镜面辊应用于条缝式涂布中，特别是应用于膜材料及锂电极片基材涂布加工方法中，其采用上述方法，其基材表面完成涂布工艺的过程，一方面要满足基材本身的物理机械特性保持稳定，另一方面涂液本身的相溶粘附力和内聚力由表面粘合而起连接作用。所述系统包括恒温镜面辊应用于条缝涂布背辊，从而通过恒温镜面辊达到恒温基材，恒温涂液，和恒温条缝模具的目的，基材通过包裹背加热辊达到改善表面张力，达到贴附背辊平整度，从而保证通过预热基材恒温条件下完成与涂液结合，恒温镜面辊还会通过辐射热量提升涂液温度，有效避免涂液结晶堵塞条缝涂头。
从克服了现有的条缝挤出(Slot-Die Coating)涂布过程中常见缺陷有：因基材表面张力不均引起表面平整度不够，直接导致涂液面不均；因压延铜箔本身由于多次延展碾压加工过程中油气的浸入，在表面温度不均导致涂液附着力不足，导致剥离分层等异常；因涂液熔融指数不足，吸热后低温结晶，堵塞条缝涂头造成胶面拉丝异常。从而能对膜材料及锂电极片加工成本的降低发挥重大作用，产生巨大经济效益。
具体实施方式：
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。本说明书中所述基材为膜材料或和锂电极片材料。
本发明一种膜材料及锂电极片基材涂布加工方法，包括以膜材料及锂电极片基材为加工对象的涂布基材，采用狭缝式涂布方法，对涂布单元的涂布基材进行涂布，其特征是采用恒温镜面辊为涂布装置，于涂布单元内设有按涂布基材和涂液相匹配对应的温度控制装置；同时控制涂布单元的温度范围为20-80℃。
所述恒温镜面辊的恒温方式采用非接触式恒温设计，恒温镜面辊采用辅助恒温系统进行温度控制。
所述恒温镜面辊控制其温度均匀性控制在±1℃范围内。
所述恒温镜面辊控制其加工精度的直线度、跳动、同轴度≤0.002mm；粗糙度Ra<0.01。
所述辅助恒温系统是使用冷媒冷热循环控制方式进行控制。
所述恒温镜面辊应用于条缝涂布背辊，通过恒温镜面辊达到对基材、涂液及条缝模具进行恒温目的。
所述基材通过包裹背加热辊而改善表面张力，及贴附背辊平整度，保证通过预热基材恒温条件下完成与涂液结合，利用恒温镜面辊的辐射热量加热涂液温度。
涂布单元安装要求根据基材和涂液的特点而进行精确的温度设置及控制。温度一般控制范围20℃-80℃.
所述镜面辊恒温方式为非接触式恒温设计，恒温镜面辊由辅助恒温系统进行温度控制。
所述恒温镜面辊的温度需有足够的稳定性，其温度均匀性应在±1℃范围内，以确保加工工艺及产品的品质。 所述的温度辅助控制系统可以是冷媒冷热循环控制方式，也可以是其他制冷及热循环方式。同时本发明所述恒温镜面辊需有足够的加工精度。其直线度、跳动、同轴度≤0.002mm。粗糙度Ra0.01在光洁度14级。
实施例1
本发明的实施例提供的一种加工制备膜材料的方法，是制备高性能铝塑膜，其具体的是由内到外包括胶粘剂在内的依次结构顺序：流延聚丙烯薄膜层（热封层）；聚丙烯树脂胶黏层；铝箔层；聚氨酯胶黏层；尼龙薄膜层。
本实施例中，应材料结构即采用狭缝涂布方式进行，铝箔做为涂布基材，表面附着聚丙烯树脂胶黏剂与流延聚丙烯薄膜进行干法复合，产生铝塑膜半成品，在上胶过程中采用铝箔涂布。
本实施方式是采用恒温镜面辊为涂布装置，于涂布单元的高性能胶黏层厚度30微米上述高性能铝塑膜采用干法制备方法，应用狭缝涂布方式，开启恒温镜面辊加热至控制涂布单元的温度在60摄氏度，涂布运行过程中，采用非接触式恒温设计，控制铝箔导热系数230W/m ·K，在基材优异的导热性能基础上，铝箔表面温度达到54摄氏度，胶黏剂经过狭缝挤出，辐射热量可使胶水温度上升到48℃摄氏度，恒温镜面辊控制其温度均匀性在±1℃范围内。进而实现更高涂布精度，胶面无拉丝，晶点外观不良；增强胶粘剂与铝箔粘合力，达到增强剥离强度效果，本发明采用的恒温镜面辊应用与现有技术的非加热恒温镜面辊相比，具有工艺简化，连续作业生产胶层外观优良，经测试，本发明使用恒温镜面辊的应用产出铝塑膜层间剥离力由7.85N/15mm增加到11.62N/15mm。
需要说明的是：以上本发明所公开的上述的技术方案，非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (7)
1.一种膜材料及锂电极片基材涂布加工方法，包括以膜材料及锂电极片基材为加工对象的涂布基材，采用狭缝式涂布方法，对涂布单元的涂布基材进行涂布，其特征是采用恒温镜面辊为涂布装置，于涂布单元内设有按涂布基材和涂液相匹配对应的温度控制装置；同时控制涂布单元的温度范围为20-80℃。
2.根据权利要求1所述的一种膜材料及锂电极片基材涂布加工方法，其特征是所述恒温镜面辊的恒温方式采用非接触式恒温设计，恒温镜面辊采用辅助恒温系统进行温度控制。
3.根据权利要求1或2所述的一种膜材料及锂电极片基材涂布加工方法，其特征是所述恒温镜面辊控制其温度均匀性控制在±1℃范围内。
4.根据权利要求1或2所述的一种膜材料及锂电极片基材涂布加工方法，其特征是所述恒温镜面辊控制其加工精度的直线度、跳动、同轴度≤0.002mm；粗糙度Ra<0.01。
5.根据权利要求2所述的一种膜材料及锂电极片基材涂布加工方法，其特征是所述辅助恒温系统是使用冷媒冷热循环控制方式进行控制。
6.根据权利要求1或2所述的一种膜材料及锂电极片基材涂布加工方法，其特征是所述恒温镜面辊应用于条缝涂布背辊，通过恒温镜面辊达到对基材、涂液及条缝模具进行恒温目的。
7.根据权利要求1或2所述的一种膜材料及锂电极片基材涂布加工方法，其特征是所述基材通过包裹背加热辊而改善表面张力，及贴附背辊平整度，保证通过预热基材恒温条件下完成与涂液结合，利用恒温镜面辊的辐射热量加热涂液温度。
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