一种薄膜生产线和薄膜生产方法与流程

1.本发明涉及电池制造技术领域，具体涉及一种薄膜生产线和薄膜生产方法。


背景技术：

2.随着光学薄膜技术以及半导体科技的发展，真空镀膜技术在生产中的应用也越来越广泛与重要，而真空蒸发镀膜是发展最早、最普遍、应用最广泛的真空镀膜工艺。真空蒸发镀膜机的种类很多，型式各异，其中以间歇式真空蒸发镀膜机发展历史最久远，但由于其无法进行连续镀膜、镀膜面积小、生产效率低等缺点，难以满足大面积柔性薄膜镀膜生产的应用，与之相比，连续式卷绕真空镀膜机则由于其速度快、高效率、低成本而逐渐流行，广泛应用于大面积柔性薄膜的生产之中。柔性薄膜基底材料的选择多种多样，市场上应用广泛的有pc、pi、pvc、pmma、pet等等，这些材料会受温度升高影响而产生热应力，从而改变其形状，且随着温升增加而变形加剧，而较薄的基膜的热应力形变会更加明显。由于在真空蒸发镀膜中材料蒸发的加热温度普遍在1000℃以上，因此目前常规的卷绕镀膜机只能镀厚度在50微米至200微米之间的常规柔性基膜。
3.近年来，随着新能源动力电池需求的迅猛发展，对在厚度小于20微米的超薄柔性基膜上制备膜层的需求日益体现。在对这类超薄柔性基膜进行蒸发镀膜时，基膜很容易在较高的镀膜加热环境温度中发生变形褶皱，甚至会因为形变过度而导致薄膜基膜断裂，严重影响生产效率和产品质量。
4.另一方面，卷绕镀膜在真空镀膜开始前一般需要进行穿膜工序，在现有的卷绕镀膜设备中，大多需要打开真空室，在大气环境下通过人工或者某些机构在卷绕系统中穿膜，这种方法会使基膜和真空镀膜机内部长时间暴露在大气环境中，特别是当卷绕镀膜模块较多、穿膜路径比较复杂时，对设备和柔性镀膜产品品质会带来较为严重的影响。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种薄膜生产先和薄膜生产方法，以解决现有技术中需要打开真空室进行绕卷使得蒸镀设备长时间暴露在空气中，影响薄膜蒸镀质量，以及每次只能生产一卷薄膜，导致生产效率低的技术问题。
6.为达上述目的，第一方面，本发明提供了一种薄膜生产线，包括多个薄膜生产装置，所述薄膜生产装置包括：
7.依次设置的粘合腔室、镀膜腔室和剥离腔室，其中，所述粘合腔室对待生产的薄膜进行放卷并粘合，所述镀膜腔室对粘合后的薄膜进行蒸镀，所述剥离腔室对所述蒸镀后的薄膜进行剥离并收卷。
8.在一些可能的实施方式中，所述粘合腔室包括水平方向依次设置的放卷单元和第一粘合单元，其中
9.所述放卷单元包括：第一放卷辊和第二放卷辊，分别转动设置于所述粘合腔室的侧壁上；
10.所述第一粘合单元包括：第一粘合辊和第二粘合辊，分别转动设置于所述粘合腔室的侧壁上，且所述第一粘合辊和所述第二粘合辊滚动接触。
11.在一些可能的实施方式中，所述镀膜腔室包括：
12.第一抽真空装置，设置于所述镀膜腔室的侧壁上；
13.真空架，竖直的设置于所述镀膜腔室的内部；
14.第一蒸镀源和第二蒸镀源，从上之下的设置在所述真空架上；
15.多个转向辊，分别设置于所述真空架的两侧，并转动的设置于所述镀膜腔室的侧壁上。
16.在一些可能的实施方式中，所述多个转向辊包括：
17.第一转向辊，设置于所述真空架的第一侧，且在竖直方向上的安装高度高于所述第一蒸镀源；
18.第二转向辊，设置于所述真空架的第二侧，且在竖直方向上的安装高度低于所述第二蒸镀源。
19.在一些可能的实施方式中，所述多个转向辊还包括：
20.第三转向辊，设置于所述真空架的第一侧，且在竖直方向上的安装高度低于所述第一蒸镀源且高于所述第二蒸镀源；
21.第四转向辊，设置于所述真空架的第二侧，且所述第四转向辊的顶部切面与所述第三转向辊的底部切面为同一个水平面。
22.在一些可能的实施方式中，所述剥离腔室包括水平方向依次设置的收卷单元和剥离单元，其中，
23.所述收卷单元包括：第一收卷辊和第二收卷辊，分别转动的设置于剥离腔室的侧壁上；
24.所述剥离单元包括：第一剥离辊和第二剥离辊，分别转动的设置于剥离腔室的侧壁上，所述第一剥离辊与所述第二剥离辊滚动接触；
25.粘合剂收卷辊，位于所述第一剥离辊和所述第二剥离辊的下游，且转动的设置于所述剥离腔室的侧壁上。
26.在一些可能的实施方式中，所述薄膜生产装置还包括第一过渡腔室，设置于所述粘合腔室和所述镀膜腔室之间，在所述第一过渡腔室上设置有第二抽真空装置。
27.在一些可能的实施方式中，所述第一过渡腔室还包括第二粘合单元，所述第二粘合单元包括：
28.第三粘合辊和第四粘合辊，分别转动的设置于所述第一过渡腔室的侧壁上，且所述第三粘合辊和所述第四粘合辊滚动接触。
29.在一些可能的实施方式中，所述薄膜生产装置还包括第二过渡腔室，设置于所述镀膜腔室和所述剥离腔室之间，所述第二过渡腔室包括：
30.第三抽真空装置，设置于所述第二过渡腔室上；
31.过辊，转动的设置于所述第二过渡腔室的侧壁上。
32.第二方面，本发明提供了一种薄膜的生产方法，所述薄膜生产方法基于上述任意一种所述的薄膜生产线，所述薄膜生产方法包括如下步骤：
33.通过粘合腔室对待生产的薄膜进行放卷并粘合；
34.通过镀膜腔室对粘合后的薄膜进行蒸镀；
35.通过剥离腔室对所述蒸镀后的薄膜进行剥离并收卷。
36.上述实施例的有益效果如下：
37.本发明实施例提供一种薄膜生产线和薄膜生产方法，包括多个薄膜生产装置，所述薄膜生产装置包括：依次设置的粘合腔室、镀膜腔室和剥离腔室，其中，通过粘合腔室对待生产的薄膜进行放卷并粘合，通过镀膜腔室对粘合后的薄膜进行蒸镀，通过剥离腔室对所述蒸镀后的薄膜进行剥离并收卷。本发明实施例无需打开真空室进行绕卷，避免了镀膜腔室中的内部长时间暴露在大气环境中，提高薄膜生产质量，且可以同时生产两卷薄膜，提高了生产效率。
附图说明
38.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
39.图1是本发明实施例提供的一种薄膜蒸镀生产线的整体结构示意图；
40.图2是本发明实施例提供的一种薄膜生产装置的主视图；
41.图3是本发明实施例提供的一种粘合腔室的主视图；
42.图4是本发明实施例提供的一种镀膜腔室的主视图；
43.图5是本发明实施例提供的另一种镀膜腔室的主视图；
44.图6是本发明实施例提供的一种剥离腔室的主视图；
45.图7是本发明实施例提供的一种第一过渡腔室的主视图；
46.图8是本发明实施例提供的另一种第一过渡腔室的主视图；
47.图9是本发明实施例提供的一种第二过渡腔室的主视图；
48.图10是本发明实施例提供的另一种薄膜生产装置的主视图；
49.图11是本发明实施例提供的一种薄膜生产方法的流程图。
50.附图标号说明：
51.1、粘合腔室；11、第一放卷辊；12、第二放卷辊；13、第一粘合辊；14、第二粘合辊；
52.2、镀膜腔室；20、第一抽真空装置；21、真空架；22、第一蒸镀源；23、第二蒸镀源；24、第一转向辊；25、第二转向辊；26、第三转向辊；27、第四转向辊；
53.3、剥离腔室；31、第一收卷辊；32、第二收卷辊；33、第一剥离辊；34、第二剥离辊；35、粘合剂收卷辊；
54.4、第一过渡腔室；40、第二抽真空装置；41、第三粘合辊；42、第四粘合辊；
55.5、第二过渡腔室；50、第三抽真空装置；51、过辊。
具体实施方式
56.下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施
例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。在附图和下面的描述中，至少部分的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本发明造成不必要的模糊；并且，为了清晰，可能夸大了部分结构的尺寸。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。
57.如图1至图10所示，本发明实施例提供了一种薄膜生产线，包括多个薄膜生产装置，如图1所示，第一薄膜生产装置，第二薄膜生产装置，
……
第n薄膜生产装置，多个薄膜生产装置都具有相同的结构，具体的，薄膜生产装置包括依次设置的粘合腔室1、镀膜腔室2和剥离腔室3，其中，粘合腔室1用于对待生产的薄膜进行放卷并粘合，镀膜腔室2用于对粘合后的薄膜进行蒸镀，剥离腔室3用于对蒸镀后的薄膜进行剥离并收卷。本发明实施例无需打开真空室进行绕卷，避免了镀膜腔室2中的内部长时间暴露在大气环境中，且可以同时生产两卷薄膜，既提高了薄膜生产质量，又提高了生产效率。
58.在一些实施例中，如图3所示，粘合腔室1包括沿水平方向依次设置的放卷单元和第一粘合单元，其中，放卷单元可以包括：第一放卷辊11和第二放卷辊12，分别转动设置于粘合腔室1的侧壁上；第一粘合单元包括第一粘合辊13和第二粘合辊14，分别转动设置于粘合腔室1的侧壁上，且第一粘合辊13和第二粘合辊14滚动接触。具体的，第一放卷辊11和第二放卷辊12分别用于对第一卷薄膜和第二卷薄膜进行放卷，通过第一粘合辊13和第二粘合辊14对第一卷薄膜和第二卷薄膜进行粘合，使得两卷薄膜粘合在一起，具体的，第一粘合辊13和第二粘合辊14表面为橡胶材质，首先通过涂覆装置先在第一卷薄膜和第二卷薄膜的相对的一面的表面涂上粘合剂，然后通过第一粘合辊13和第二粘合辊14将涂有粘合剂的第一卷薄膜和第二卷薄膜压紧，其中，粘合剂的配比为pet或者pi等高分子材料溶于乙酸乙酯后形成的高粘度物质，作为一个举例说明，配比为10g高分子材料溶于2ml乙酸乙酯中。
59.在一些实施例中，如图4所示，镀膜腔室2包括第一抽真空装置20，设置于镀膜腔室2的侧壁上；真空架21，竖直的设置于镀膜腔室2的内部；第一蒸镀源22和第二蒸镀源23，从上到下的设置在真空架21上；多个转向辊，分别设置于真空架21的两侧，并转动的设置于镀膜腔室2的侧壁上。通过抽真空装置20将镀膜腔室2抽成真空，通过第一蒸镀源22和第二蒸镀源23分别对第一卷薄膜和第二卷薄膜进行蒸镀，通过多个转向辊对粘合后的第一卷薄膜和第二卷薄膜进行转向。本发明实施例中，通过将真空架21竖直的设置在镀膜腔室2的内部，将第一蒸镀源22和第二蒸镀源23分别设置在真空架21，大大的节约了镀膜腔室2的真空空间，避免真空空间大，抽成真空费时费力。需要说明的是，本实施例中的蒸镀源和转向辊的个数可以根据实际需要任意设置，此处不做限制。
60.在一些实施例中，如图4所示，多个转向辊包括第一转向辊24和第二转向辊25，第一转向辊24设置于真空架21的第一侧，且在竖直方向上的安装高度高于第一蒸镀源22；第二转向辊25设置于真空架21的第二侧，且在竖直方向上的安装高度低于第二蒸镀源23。本实施例中使用的辊子较少，进一步的节省了薄膜的生产成本。
61.在一些实施例中，如图5所示，多个转向辊还包括第三转向辊26，设置于真空架21的第一侧，且在竖直方向上的安装高度低于第一转向辊24，也低于第一蒸镀源22，即位于第一蒸镀源22和第二蒸镀源23之间即可；第四转向辊27，设置于真空架21的第二侧，且第四转向辊27的顶部切面与第三转向辊26的底部切面为同一个水平面。便于粘合后的薄膜在第一蒸镀源22和第二蒸镀源23上方成水平走带，便于将蒸镀材料均匀的蒸镀在粘合后的薄膜
上。
62.在一些实施例中，如图6所示，剥离腔室3包括沿水平方向依次设置的收卷单元和剥离单元，其中，收卷单元包括第一收卷辊31和第二收卷辊32，第一收卷辊31和第二收卷辊32分别转动的设置于剥离腔室3的侧壁上；剥离单元包括第一剥离辊33和第二剥离辊34，第一剥离辊33和第二剥离辊34分别转动的设置于剥离腔室3的侧壁上，且第一剥离辊33和第二剥离辊34滚动接触，粘合剂收卷辊35，设置于第一剥离辊33和第二剥离辊34的下游，且转动的设置于剥离腔室3的侧壁上。通过第一剥离辊33和第二剥离辊34对蒸镀后的第一卷薄膜和第二卷薄膜进行剥离，通过第一收卷辊31和第二收卷辊32对剥离后的薄膜进行收卷，通过粘合剂收卷辊35对剥离后的粘合剂进行收卷，然后将经过一个薄膜生产装置处理后的双卷薄膜在通过下一个薄膜生产装置进行重复处理，对第一卷薄膜和第二卷薄膜的双面进行多次镀膜。本发明实施例提供的薄膜生产线，既可以同时生产多卷薄膜，还可以对多卷薄膜的双面进行多次蒸镀。
63.在一些实施例中，如图7所示，薄膜生产装置还包括第一过渡腔室4，第一过渡腔室4设置于粘合腔室1和镀膜腔室2之间，在第一过渡腔室4上设置有第二抽真空装置40，通过设置第一过渡腔室4，通过第二抽真空装置40将第一过渡腔室4抽成真空能够防止粘合室1中的空气进入镀膜腔室2中，影响薄膜生产质量。
64.在一些实施例中，如图8所示，第一过渡腔室4还包括第二粘合单元，第二粘合单元包括第三粘合辊41和第四粘合辊42，分别转动的设置于第一过渡腔室4的侧壁上，且第三粘合辊41和第四粘合辊42滚动接触。通过在第一过渡腔室4中设置第二粘合单元对第一卷薄膜和第二卷薄膜进一步粘合，提高第一卷薄膜和第二卷薄膜的粘合度，避免在走膜过程中分开。
65.在一些实施例中，如图9所示，薄膜生产装置还包括第二过渡腔室5，设置于镀膜腔室2和剥离腔室3之间，第二过渡腔室5包括第三抽真空装置50，设置于第二过渡腔室5上；过辊51，转动的设置于第二过渡腔室5的侧壁上。通过过辊51将生产后的薄膜平整的导入剥离腔室3中，避免薄膜弯曲后变形，通过第三抽真空装置50将第二过渡腔室5抽成真空，避免剥离腔室3中的空气进入镀膜腔室2中，提高薄膜生产质量。另外需要说明的是，本技术中的第三抽真空装置50可以设置在第二过渡腔室5上的任意位置，本发明不做具体限制。
66.本发明实施例无需打开真空室进行绕卷，避免了镀膜腔室中的内部长时间暴露在大气环境中，且可以同时生产两卷薄膜，既提高了薄膜生产质量，又提高了生产效率。
67.本发明实施例的有益效果如下：
68.本发明实施例无需打开真空室进行绕卷，避免了镀膜腔室2中的内部长时间暴露在大气环境中，且可以同时生产两卷薄膜，既提高了薄膜生产质量，又提高了生产效率；
69.本发明实施例中，通过将真空架竖直的设置在镀膜腔室的内部，将第一蒸镀源和第二蒸镀源分别设置在真空架，大大的节约了镀膜腔室的真空空间，避免真空空间大，抽成真空费时费力；
70.本发明实施例提供的薄膜生产线，既可以同时生产多卷薄膜，还可以对多卷薄膜的双面进行多次蒸镀；
71.本发明实施例无需打开真空室进行绕卷，避免了镀膜腔室中的内部长时间暴露在大气环境中，且可以同时生产两卷薄膜，既提高了薄膜生产质量，又提高了生产效率；
72.本实施例中使用的辊子较少，薄膜的生产成本较低。
73.本发明实施例通过设置第一过渡腔室和第二过渡腔室，避免镀膜腔室中进入空气，影响薄膜蒸镀质量。
74.如图11所示，本发明实施例提供了一种薄膜的生产方法，该薄膜生产方法基于上述任意一种的薄膜生产线，该薄膜生产方法包括如下步骤：
75.s1，通过粘合腔室1对待生产的薄膜进行放卷并粘合；具体的，首先在粘合腔室1中，将第一卷薄膜和第二卷薄膜分别安装在第一放卷辊11和第二放卷辊12，通第一放卷辊11和第二放卷辊12对第一卷薄膜和第二卷薄膜进行放卷，通过第一粘合辊13和第二粘合辊14将第一卷薄膜和第二卷薄膜粘合在一起；将粘合腔室1中粘合后的薄膜导入镀膜腔室2中。
76.s2，通过镀膜腔室2对粘合后的薄膜进行蒸镀；具体的，通过多个转向辊对粘合后的薄膜进行导向，使其依次经过第一蒸镀源21和第二蒸镀源22，对粘合后的第一卷薄膜和第二卷薄膜的第一面进行镀膜，将镀膜后的薄膜导入剥离腔室3中。
77.s3，通过剥离腔室3对蒸镀后的薄膜进行剥离并收卷。通过第一剥离辊33和第二剥离辊34对镀膜后的薄膜进行剥离，通过第一收卷辊31和第二收卷辊32分别对镀膜后的第一卷薄膜和第二卷薄膜进行收卷。
78.需要说明的是，第一薄膜生产装置、第二薄膜生产装置、
……
第n薄膜生产装置中的生产方法相同，通第一薄膜生产装置对第一卷薄膜和第二卷薄膜的第一面进行镀膜，通过第二薄膜生产装置对第一卷薄膜和第二卷薄膜的第二面进行镀膜，依次类推，通多个薄膜生产装置对第一卷薄膜和第二卷薄膜的双面进行多次蒸镀。
79.在一些实施例中，为了避免走膜过程中有空气进入到镀膜腔室2中，通过在镀膜腔室2的两侧设置第一过渡腔室4和第二过渡腔室5，分别通过第二抽真空装置40和第三抽真空装置50将第一过渡腔室4和第二过渡腔室5抽成真空，避免镀膜腔室2中进入空气，影响薄膜生产质量。具体的，薄膜生产中，两卷薄膜经过粘合腔室1粘合后通过第一过渡腔室4进入到镀膜腔室2，优选的，为了更好的将第一卷薄膜和第二卷薄膜进行粘合，还可以在第一过渡腔室4中设置第二粘合单元进一步对两卷薄膜进行粘合，增加粘合度；在镀膜后的薄膜经过第二过渡腔室5后进入剥离腔室3中进行薄膜和收卷。
80.本发明实施例提供的薄膜生产方法，不仅无需打开真空室进行绕卷，避免了镀膜腔室中的内部长时间暴露在大气环境中，且可以同时生产两卷薄膜，既提高了薄膜生产质量，又提高了生产效率。
81.需要说明的是，对于蒸镀源的数量和转向辊的数量可以根据真空空间以及蒸镀单元的大小任意调整，本发明不做限制。以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
82.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语中的“上、下、内和外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一、第二或第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
83.本发明实施例中除非另有明确的规定和限定，术语“安装、相连、连接”应做广义理解，例如：可以是固定连接、可拆卸连接或一体式连接；同样可以是机械连接、电连接或直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
84.虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。