发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足之处,提供一种不会产生气泡和不会出现重叠区域同时能够提高电池的生产效率的用于电池的绝缘保护涂层及其制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
一种用于电池的绝缘保护涂层的制备方法,包括如下步骤:
对电池进行清洗操作;
对清洗后的所述电池进行烘干操作;
采用所述绝缘涂料对烘干后的所述电池进行静电喷涂操作;
对喷涂后的所述电池进行固化操作,使得所述电池的壳体上形成有绝缘保护涂层。
在其中一个实施例中,所述对电池进行清洗操作的具体操作步骤为:
采用热水对所述电池进行清洗操作。
在其中一个实施例中,所述热水的水温为35℃~50℃。
在其中一个实施例中,所述对清洗后的所述电池进行烘干操作的具体操作步骤为:
采用热风对所述电池进行烘干操作。
在其中一个实施例中,所述热风的温度为110℃~140℃。
在其中一个实施例中,所述采用所述绝缘涂料对烘干后的所述电池进行静电喷涂操作的具体操作步骤为:
对绝缘涂料进行加热流化操作,以得到流体状绝缘涂料;
对所述流体状绝缘涂料进行赋电操作,得到带电绝缘涂料;
对所述带电绝缘涂料进行雾化喷涂操作,使得所述电池的壳体上形成有所述绝缘保护涂层。
在其中一个实施例中,所述加热流化操作的加热温度为100℃~200℃。
在其中一个实施例中,所述对所述流体状绝缘涂料进行赋电操作的具体操作步骤为:
通过高压装置对所述流体状绝缘涂料施加电压,得到所述带电绝缘涂料。
在其中一个实施例中,所述电压值为10kv~110kv。
一种绝缘保护涂层,采用上述任一实施例用于电池的绝缘保护涂层的制备方法制备而成。
与现有技术相比,本发明至少具有以下优点:
1、本申请的用于电池的绝缘保护涂层的制备方法,首先通过对电池进行清洗,即对电池表面进行清洗,以清除电池表面的异物,如此能够确保电池表面的整洁性。其次,对电池进行烘干操作,能够确保电池表面的干燥度,以便于后续喷涂操作的进行。然后,采用绝缘涂料对电池进行静电喷涂操作,即带有电荷的绝缘涂料在静电力的作用下均匀吸附在电池的壳体上,如此能够有效地避免出现有气泡的问题。而且在静电喷涂过程中只需要将无需绝缘的位置用模板盖住,其余区域经过静电喷涂后不会存在有重叠区域。最后,通过对电池进行固化操作,即绝缘涂料在电池的壳体上固化后形成均匀、连续、平整且光滑的绝缘保护涂层。
2、本申请的用于电池的绝缘保护涂层的制备方法,相较于传统的贴膜工艺,利用静电力的作用使绝缘涂料能够均匀吸附在电池的壳体上,不仅能够满足绝缘保护涂层的贴合精度,而且能够较大程度地缩短电池的生产时间,从而有效地提升了电池的生产效率。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本申请提供的用于电池的绝缘保护涂层的制备方法包括如下步骤:对电池进行清洗操作。对清洗后的所述电池进行烘干操作。采用所述绝缘涂料对烘干后的所述电池进行静电喷涂操作。对喷涂后的所述电池进行固化操作,使得所述电池的壳体上形成有绝缘保护涂层。
上述的用于电池的绝缘保护涂层的制备方法,首先通过对电池进行清洗,即对电池表面进行清洗,以清除电池表面的异物,如此能够确保电池表面的整洁性。其次,对电池进行烘干操作,能够确保电池表面的干燥度,以便于后续喷涂操作的进行。然后,采用绝缘涂料对电池进行静电喷涂操作,即带有电荷的绝缘涂料在静电力的作用下均匀吸附在电池的壳体上,如此能够有效地避免出现有气泡的问题。而且在静电喷涂过程中只需要将无需绝缘的位置用模板盖住,其余区域经过静电喷涂后不会存在有重叠区域。最后,通过对电池进行固化操作,即绝缘涂料在电池的壳体上固化后形成均匀、连续、平整且光滑的绝缘保护涂层。
进一步地,相较于传统的贴膜工艺,利用静电力的作用使绝缘涂料能够均匀吸附在电池的壳体上,不仅能够满足绝缘保护涂层的贴合精度,而且能够较大程度地缩短电池的生产时间,从而有效地提升了电池的生产效率。
请参阅图1,为了更好地理解本申请的用于电池的绝缘保护涂层的制备方法,以下对用于电池的绝缘保护涂层的制备方法作进一步的解释说明:
一实施方式的用于电池的绝缘保护涂层的制备方法包括如下步骤:
S100,对电池进行清洗操作。
在本实施例中,通过对电池清洗操作,即对电池的表面上存在灰尘或异物进行清除,以便于后续绝缘保护涂层成型的平整性。
S200,对清洗后的所述电池进行烘干操作。
在本实施例中,通过对清洗后的电池进行烘干操作,即将电池的表面残留的清洗液进行烘干,如此能够确保电池的表面干燥度,进而有效地保证绝缘保护涂层成型的平整性。
S300,采用绝缘涂料对烘干后的所述电池进行静电喷涂操作。
在本实施例中,采用绝缘涂料对电池进行静电喷涂操作,即带有电荷的绝缘涂料在静电力的作用下均匀吸附在电池的壳体上,如此能够有效地避免出现有气泡的问题。而且在静电喷涂过程中只需要将无需绝缘的位置用模板盖住,其余区域经过静电喷涂后不存在薄膜类似的重叠区域。
S400,对喷涂后的所述电池进行固化操作,使得所述电池的壳体上形成有绝缘保护涂层。
在本实施例中,通过对喷涂后的电池进行固化操作,使绝缘涂料在电池壳体上固化后形成均匀、连续、平整且光滑的绝缘保护涂层,不仅能够缩短电池的生产时间,而且还能够有效地提升电池的良品率。
在其中一个实施例中,所述对电池进行清洗操作的具体操作步骤为:
采用热水对所述电池进行清洗操作。
需要说明的是,采用热水对电池的表面进行清洗,即热水喷淋在电池壳体上,使得电池壳体上的灰尘或异物随着水流冲洗掉,如此能够确保电池壳体表面的整洁度,有效地避免灰尘或异物造成绝缘保护涂层成型不平整,进而能够确保绝缘保护涂层成型在电池壳体上具有较好的平整度。
在其中一个实施例中,所述热水的水温为35℃~50℃。
需要说明的是,热水的水温控制在35℃~50℃之间,能够较大程度地对电池表面的灰尘或异物进行清洗,使得电池的壳体表面保持较好的整洁度和平整度,从而能够确保绝缘保护涂层成型在电池壳体上具有较好的平整度。
在其中一个实施例中,所述对清洗后的所述电池进行烘干操作的具体操作步骤为:
采用热风对所述电池进行烘干操作。
需要说明的是,采用热风吹向电池的壳体,使电池壳体上残留的水分被热风烘干,从而确保电池壳体表面的干燥度,以便于后续工序的进行。
在其中一个实施例中,所述热风的温度为110℃~140℃。
需要说明的是,热风的温度控制在110℃~140℃之间,在不影响电池性能的前提下,能够较大程度地将电池壳体的表面残留的水分进行烘干,使得电池壳体保持较好的干燥度,从而能够确保绝缘保护涂层成型在电池壳体上具有较好的平整度和连续性。
请参阅图2,在其中一个实施例中,所述采用绝缘涂料对烘干后的所述电池进行静电喷涂操作的具体操作步骤为:
S301,对绝缘涂料进行加热流化操作,以得到流体状绝缘涂料;
S302,对所述流体状绝缘涂料进行赋电操作,得到带电绝缘涂料;
S303,对所述带电绝缘涂料进行雾化喷涂操作,使得所述电池的壳体上形成有所述绝缘保护涂层。
需要说明的是,通过对绝缘涂料进行加热流化操作形成流体状绝缘涂料,以便于绝缘涂料进行流动。然后对流体状绝缘涂料进行赋电操作形成带电绝缘涂料,即使绝缘涂料带上电荷。最后将带电绝缘涂料雾化后喷涂在电池壳体上,通过静电力的作用下使得绝缘涂料均匀吸附在电池壳体上,这使得绝缘涂料固化形成的绝缘保护涂层更加地均匀、连续、平整及光滑,从而有效地提升了电池的良品率。
在其中一个实施例中,所述对绝缘涂料进行加热流化操作的具体操作步骤为:
通过对涂料池内的绝缘涂料进行升温,以得到流体状绝缘涂料。
需要说明的是,涂料池是储放绝缘涂料的地方,通过对涂料池进行升温,使得涂料池内的绝缘涂料加热流化形成流体状绝缘涂料,以便于对绝缘涂料进行运输。
在其中一个实施例中,所述加热流化操作的加热温度为100℃~200℃。需要说明的是,在加热温度为100℃~200℃之间,绝缘涂料能流化形成流体状绝缘涂料,而流体状的绝缘涂层便于运输转移,能够快速地转移到下一工序,从而有效地缩短了喷涂时间,进而有效地缩短了电池的生产时间,进一步地提升了电池的生产效率。
在其中一个实施例中,所述对所述流体状绝缘涂料进行赋电操作的具体操作步骤为:
通过高压装置对所述流体状绝缘涂料施加电压,得到所述带电绝缘涂料。
需要说明的是,通过高压装置对流体绝缘涂料进行加压,使得绝缘涂料带上负电荷,然后再通过静电力的作用下带电绝缘涂料能够均匀吸附在电池壳体表面,如此能够确保绝缘涂料在成型后具有较好的均匀性、较好的连续性、较好的平整性及较好的光滑性,从而有效地提升了电池的良品率。
在其中一个实施例中,所述电压值为10kv~110kv。需要说明的是,施加的电压值控制在10kv~110kv之间,能够使绝缘涂料均匀地吸附在电池壳体上,进而使得绝缘保护涂层成型后的具有较好的均匀性、较好的连续性、较好的平整性及较好的光滑性,进一步地提升了电池的良品率。
在其中一个实施例中,在所述通过对涂料池内的绝缘涂料进行升温,以得到流体状绝缘涂料的步骤之后,以及在通过高压装置对所述流体状绝缘涂料施加电压,得到所述带电绝缘涂料的步骤之前,还包括如下步骤:
首先,对运输管道输入压缩空气,使所述运输管道内形成负压状态;
然后,通过所述运输管道对所述流体状涂料进行运输。
需要说明的是,通过压缩空气流入运输管道内,使得运输管道内形成负压状态,使得流体状绝缘涂料能够通过运输管道快速地转移至赋电区域进行赋电操作,再将带电绝缘涂料通过运输管道快速地转移至雾化喷涂区域进行雾化喷涂操作,如此能够快速将绝缘涂料进行转移,从而能够有效地缩短电池的生产时间,进而有效地提升了电池的生产效率。进一步地,带电绝缘涂料在静电力和压缩空气的作用下能够均匀吸附在电池壳体表面,从而能够确保绝缘保护涂层成型后具有较好的均匀性、较好的连续性、较好的平整性及较好的光滑性,进而有效地提升了电池的良品率。
在其中一个实施例中,所述压缩空气的流速为5m/s~30m/s,所述压缩空气的气压为0.7MPa~10MPa。需要说明的是,在压缩空气的流速为5m/s~30m/s及气压为0.7MPa~10MPa之间,不仅能够使运输管道内形成负压状态,同时能够将流体状绝缘涂料进行运输。进一步地,在压缩空气的流速为5m/s~30m/s及气压为0.7MPa~10MPa的作用下,同时配合静电力的作用下,使得绝缘涂料能够快速且均匀地附着电池壳体的表面上,进而使得绝缘保护涂层成型后的具有较好的均匀性、较好的连续性、较好的平整性及较好的光滑性,进一步地提升了电池的良品率。
请参阅图3,在其中一个实施例中,所述对所述带电绝缘涂料进行雾化喷涂操作的具体操作步骤为:
S303a,将电池置于加工夹具内,并使所述加工夹具通入高压正电;
S303b,将雾化装置的喷头通入高压负电,使所述加工夹具和所述雾化装置形成静电场;
S303c,带电绝缘涂料通过所述雾化装置的喷头喷涂在所述电池壳体上。
需要说明的是,首先通过将电池置于加工夹具内并使加工夹具通入高压正电,使得电池壳体带有正电荷。然后通过将雾化装置的喷头通入高压负电,使加工夹具和雾化装置之间形成静电场,由于静电场的静电排斥力(同性互斥)和压缩空气的作用下,使得带有负电荷的绝缘涂料能够快速地从雾化装置喷出。又因为静电场的静电吸附力(异性相吸)和压缩空气的作用下,使得带有负电荷的绝缘涂料能够均匀地吸附在电池壳体上。如此能够有效地缩短电池的生产时间,同时使得绝缘保护涂层成型后具有较好的均匀性、较好的连续性、较好的平整性及较好的光滑性,从而有效地提升电池的生产效率和良品率。
在其中一个实施例中,所述雾化装置的雾化喷速为5m/s~30m/s。需要说明的是,在雾化喷速为5m/s~30m/s之间,能够使雾化装置快速且均匀地朝向加工夹具喷射出绝缘涂料,配合静电力和压缩空气的作用下,使得绝缘涂料能够快速且均匀地附着在电池壳体的表面上,进而使得绝缘保护涂层成型后具有较好的均匀性、较好的连续性、较好的平整性及较好的光滑性,从而有效地提升电池的生产效率和良品率。
请参阅图4,本申请还提供一种静电喷涂设备10,包括涂料池100、运输管道200、高压装置300、雾化装置400及加工夹具500,所述涂料池100内形成有储存腔102,所述涂料池100内设有加热装置(图未示),所述涂料池100与所述运输管道200的一端连通,所述运输管道200开设有通气口202,所述通气口202用于外接压缩空气源,所述高压装置300设置在所述运输管道200上,所述雾化装置400与所述运输管道200的另一端连通,且所述雾化装置400的喷头朝向所述加工夹具500设置。
在本实施例中,绝缘涂料储放在涂料池100的储存腔102内,通过控制加热装置对绝缘涂料进行加热流化形成流体状绝缘涂料。再对通气口202输入压缩空气,使运输管道200形成负压状态,使得流体状绝缘涂料能够通过运输管道200从涂料池100运输至雾化装置400。而在运输过程中通过高压装置300对运输管道200内的流体状绝缘涂料进行高电压加压得到带有负电荷的绝缘涂料。进一步地,将电池置于加工夹具500内并使加工夹具500通入高压正电,再将雾化装置400的喷头处通入高压负电,使加工夹具500和雾化装置400形成静电场,而在静电场的静电排斥力和压缩空气的作用下,使得带有负电荷的绝缘涂料能够快速地从雾化装置400喷出。由于雾化装置400的喷头朝向加工夹具500设置并且在静电场的静电吸附力和压缩空气的作用下,使得带有负电荷的绝缘涂料能够均匀地吸附在电池壳体上。如此能够有效地缩短电池的生产时间,同时使得绝缘保护涂层成型后具有较好的均匀性、较好的连续性、较好的平整性及较好的光滑性,从而有效地提升电池的生产效率和良品率。
如图4所示,在其中一个实施例中,所述静电喷涂设备10还包括涂料回收池600和回收管道700,所述涂料回收池600设于所述加工夹具500的正下方,所述涂料回收池600与所述回收管道700的一端连通,所述回收管道700的另一端与所述涂料池100连通。可以理解的是,在喷涂过程中部分绝缘涂料未吸附在电池壳体上而掉落在地上,为了避免造成绝缘涂料的浪费,通过设置涂料回收池600设于加工夹具500的正下方,能够有效地回收绝缘涂料,而回收的绝缘涂料通过回收管道700返回至涂料池100内进行循环利用,如此能够有效地提升物料的利用率。
在其中一个实施例中,所述雾化装置为超声波雾化器、压缩雾化器或网式雾化器中的一种。可以理解的是,超声波雾化器、压缩雾化器或网式雾化器均能够使带电绝缘涂料雾化并且将带电绝缘涂料均匀地喷射在加工夹具内的电池壳体上,同时结合静电力和压缩空气的作用下,带电绝缘涂料能够快速且均匀地吸附在电池壳体上,如此使得绝缘保护涂层成型后具有较好的均匀性、较好的连续性、较好的平整性及较好的光滑性,从而有效地提升电池的生产效率和良品率。
本申请还提供一种绝缘保护涂层,采用上述任一实施例用于电池的绝缘保护涂层的制备方法制备而成;
所述绝缘保护涂层包括如下各组分的质量份数:
第一高分子聚合物10份~80份;
第二高分子聚合物10份~80份;
无机填充物5份~10份。
在本实施例中,在这个比例下,由第一高分子聚合物和第二高分子聚合物组合而成的绝缘保护层具备有较好的电绝缘性能以及较好的耐高温性能,且第一高分子聚合物中具备有较好的粘结性和较好的分散性,同时结合静电喷涂的制备方式。使得电池表面形成有一层具有较好的均匀性、较好的连续性、较好的平整性及较好的光滑性的绝缘保护涂层,如此能够有效地提升了电池的良品率。
还需要说明的是,无机填充物能够使绝缘保护涂层着色。
在其中一个实施例中,所述绝缘保护涂层的各组分的质量份数优选为:
第一高分子聚合物30份~50份;
第二高分子聚合物40份~60份;
无机填充物5份~8份。
需要说明的是,在这个质量份数分布下,各组分在体系中分散地更均匀,进而能够确保绝缘保护层具备有较好的绝缘性能,同时使得绝缘保护层在成型后的表面均匀性、连续性、平整性及光滑性均得到进一步地提升,进一步地提升了电池的良品率。
在其中一个实施例中,所述第一高分子聚合物包括聚酰胺、聚酰亚胺、聚丙烯酸、聚丙烯酯、聚丙烯酰胺及环氧树脂。
需要说明的是,聚酰胺能够提升绝缘保护层的耐磨性、耐候性及耐腐蚀性。聚酰亚胺则提升绝缘保护层的电绝缘性能和耐高温性能。由于聚丙烯酸具备有较好的分散效果,各组分在聚丙烯酸的作用下能够更均匀地分散。而聚丙烯酯能够提升绝缘保护膜的柔韧性。聚丙烯酰胺在体系中起到絮凝剂的作用,使绝缘涂料在制备过程中能够形成胶液。而环氧树脂具备有较好的粘结性和绝缘性,在环氧树脂和聚丙烯酸的作用下能够有形成均匀且连续的绝缘涂料。如此一来,在各组分的协同作用下,第一高分子聚合物使得绝缘涂料成型形成的绝缘保护层具备有较好的均匀性、较好的连续性及较好的平整性,同时能够有效地提升了绝缘保护层与电池壳体的粘结力,从而有效地提升了电池的良品率。
在其中一个实施例中,所述第二高分子聚合物包括聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、聚乙烯及聚丙烯。
需要说明的是,聚偏二氟乙烯不仅具备有较好的粘结性,而且还有具有较好的低可燃性和电绝缘性能,即聚偏二氟乙烯不仅能够有效地提升了绝缘保护层与电池壳体的粘结力,同时还能够提升绝缘保护层的电绝缘性能和防火性能。聚四氟乙烯具备有高润滑的特性,使得绝缘保护层在形成时具备有较的光滑性。聚乙烯具备有较好的电绝缘性和较好的耐腐蚀性,使得绝缘保护层的电绝缘性能和耐腐蚀性能均得到有效地提升,而聚丙烯也是能够提升绝缘保护层的电绝缘性。如此一来,在各组分的协同作用下,第二高分子聚合物能够有效地提升了绝缘保护层的粘结力、电绝缘性能及光滑性,从而有效地提升了电池的良品率。
在其中一个实施例中,所述无机填充物为二氧化硅、氧化锆、氧化铝及氧化钛中的一种或多种组合而成。可以理解的是,无机填充物能够使绝缘保护层着色。
为了验证本申请的用于电池的绝缘保护涂层的制备方法的真实性,图5为采用常规的包膜工艺对电池进行绝缘包膜的电池示意图,图6为采用本申请的用于电池的绝缘保护涂层的制备方法对电池进行绝缘涂层的电池示意图。
由图5可以看出,电池外壳的薄膜上存在有重叠区域。
由图6可以看出,电池外壳的绝缘保护层没有存在重叠区域。
与现有技术相比,本发明至少具有以下优点:
1、本申请的用于电池的绝缘保护涂层的制备方法,首先通过对电池进行清洗,即对电池表面进行清洗,以清除电池表面的异物,如此能够确保电池表面的整洁性。其次,对电池进行烘干操作,能够确保电池表面的干燥度,以便于后续喷涂操作的进行。然后,采用绝缘涂料对电池进行静电喷涂操作,即带有电荷的绝缘涂料在静电力的作用下均匀吸附在电池的壳体上,如此能够有效地避免出现有气泡的问题。而且在静电喷涂过程中只需要将无需绝缘的位置用模板盖住,其余区域经过静电喷涂后不会存在有重叠区域。最后,通过对电池进行固化操作,即绝缘涂料在电池的壳体上固化后形成均匀、连续、平整且光滑的绝缘保护涂层。
2、本申请的用于电池的绝缘保护涂层的制备方法,相较于传统的贴膜工艺,利用静电力的作用使绝缘涂料能够均匀吸附在电池的壳体上,不仅能够满足绝缘保护涂层的贴合精度,而且能够较大程度地缩短电池的生产时间,从而有效地提升了电池的生产效率。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。