适合于微孔基材的双面挤压涂布方法及涂布装置制造方法
【专利摘要】一种适合于微孔基材的双面挤压涂布方法及涂布装置，其中涂布装置包括牵引系统，第一挤压涂布头，设置在所述微孔基材的一侧；并与所述微孔基材非接触；-第二挤压涂布头，设置在所述微孔基材的另一侧；其中，所述第二挤压涂布头的下唇以线接触或面接触的方式与微孔基材接触；所述第二挤压涂布头将浆料间歇地涂布在与微孔基材行进方向交叉的方向上的基材上；所述第一挤压涂布头与所述第二挤压涂布头隔着所述微孔基材相对置的位置附近配置，所述第一挤压涂布头将所述浆料对着所述第二挤压涂布头的下唇与所述微孔基材线接触或面接触的部位进行涂布。本发明具有可在微孔基材两面涂布而不存在基材两面的涂层粘性不一样，以及也不存在在涂布辊上残留浆料和干结的涂层刺破基材的问题的优点。
【专利说明】适合于微孔基材的双面挤压涂布方法及涂布装置
[0001]【技术领域】
本发明涉及一种适合于微孔基材的双面挤压涂布方法及涂布装置，特别是适合于锂电池制作过程中在微孔基材上进行双面挤压涂布方法及涂布装置。
[0002]【背景技术】
锂电池的生产一般包括正极基片，负极基片及隔离膜，而正极基片和负极基片的生产离不开涂布工艺。现有的涂布方法分为涂布辊式间歇式涂布方法和挤压式涂布方法，挤压式方法由于其涂布精度高，控制容易而受到用户的欢迎。
[0003]现有采用挤压式涂布方法在基材两面进行涂布，一般有两种方法，一种是分面先后涂布，就是先在基材的一面进行涂布，干燥后，再对基材的另一面进行涂布并干燥；这种方式的具体实现一般都是用两组涂布设备，先后对基材的两面进行涂布和干燥，这种方式设备占地大，初期投入大，且设备利用率不高；另一种在干燥前双面涂布，它是采用在基材的双面涂布后，再进入干燥箱时行干燥，如中国专利文献CN102744183A公开的挤压头、涂布装置及涂布系统，以及中国专利文献CN103230861A所公开的挤压式双面涂布机，均属于此类涂布方式。
[0004]前述的后者双面涂布装置中都有一个共同的特点(如图4所示)，那就是均有两个涂布头100、300，其中第一涂布头100与涂布辊200配合实现在基材400的上表面进行第一面涂布，而第二涂布头300位于涂布辊200与烘箱500的进口之间的基材400的下侧，对基材400的下表面进行涂布，从而实现对基材的双面涂布；基材400通过位于烘箱500后侧的牵引装置600向前牵引，如图中牵引方向F所示。
[0005]上述双面涂布装置对于基材是平面的基材而言，进行双面涂布是没有问题的，但是，随着对锂电池的技术指标的更高的要求，锂电池制造行业需要在带有孔的基材(后面称为微孔基材)上进行双面涂布，以提高锂电池的技术性能；如果采用传统的第一种涂布方法显然是不合适的，因为，第一种涂布方法是分面先后涂布，就是先在基材的一面进行涂布，干燥后，再对基材的另一面进行涂布并干燥；采用这种方法在微孔基材上进行双面涂布会产生许多问题，一是两面的涂层的粘连性不一致，容易造成后涂的一面的涂层脱落，这是因为先涂的一面的涂层在涂布后，会有一部分涂料透过基材上的微孔分布到另一面的基材表面上，经第一次干燥后会干枯在该表面上，再在该表面进行第二次涂布并干燥，第一次涂布后残留下该表面上的涂料与第二涂布的涂层涂料结合度不好，且影响第二次涂布的涂层与基材的直接结合，所以会造成后涂的涂层容易脱落的问题；二是这种涂布上方式，采用是涂布头与涂布辊配合进行涂布的，所以在第一次涂布后，会在涂布辊上残留部分涂料，随着时间增长，在涂布辊上残留的涂料就越多，这就需要定时停机对涂布辊表面进行清洗，影响涂布设备的连续化作业。如果采用传统的第二种涂布方法，即在干燥前双面涂布，再进入干燥箱时行干燥。虽然，涂层两面的粘连性比上述第一种方法好一些，但是，还是存在粘连性不完全一致的问题；同时也存在会在涂布辊上残留部分涂料，需要定时清洗涂布辊的问题；后者还存在第三个问题，就是由于第二涂布头位于涂布辊与烘箱的进口之间(一般是靠近烘箱的进口处)的基材的下侧，这样残留在基材下表面的涂层会聚集在第二涂布头的靠涂布辊的一侧，而影响到第二涂布头的涂布质量，出现涂布厚度不稳定的问题，严重时，干结的涂层还会刺破基材，造成涂布次品。
[0006]
【发明内容】
为了克服上述问题，本发明向社会提供一种适合于微孔基材的双面挤压涂布方法及涂布装置，使用该方法在微孔基材两面涂布不存在基材两面的涂层粘性不一样的问题，以及也不存在在涂布辊上残留浆料和干结的涂层刺破基材的问题。
[0007]本发明的技术方案是:提供一种适合于微孔基材的双面挤压涂布方法，
(1)、在片状的微孔基材的一侧设置一个与所述微孔基材非接触的第一挤压涂布头，所述第一挤压涂布头将浆料间歇地涂布在与基材行进方向交叉的方向上的基材上；
(2)、在片状的微孔基材的另一侧设置一个与所述微孔基材接触的第二挤压涂布头，其中，所述第二挤压涂布头的下唇以线接触或面接触的方式与微孔基材接触；所述第二挤压涂布头将浆料间歇地涂布在与微孔基材行进方向交叉的方向上的基材上；
(3)、所述第一挤压涂布头与所述第二挤压涂布头隔着所述微孔基材相对置的位置附近配置，所述第一挤压涂布头将所述浆料对着所述第二挤压涂布头的下唇与所述微孔基材线接触或面接触的部位进行涂布。
[0008]作为对上述双面挤压涂布方法的改进，所述微孔基材的行进牵引系统完成的，所述牵引系统包括位于烘箱尾部的牵引部和位于挤压涂布头之前的定速部，所述牵引部用于给微孔基材施力，让微孔基材向后行进；所述定速部用于保持基材行进速度处于恒定速度。
[0009]作为对上述双面挤压涂布方法的改进，所述微孔基材在行进过程的转弯处或/烘箱内是采用气浮的方式向上托的。
[0010]作为对上述双面挤压涂布方法的改进，所述第一挤压头和第二挤压头的横向连线的方向垂直于微孔基材的行进方向。
[0011]作为对上述双面挤压涂布方法的改进，所述第一挤压头和第二挤压头的横向连线的方向斜交于微孔基材的行进方向。
[0012]本发明还提供一种适合于微孔基材的双面挤压涂布装置，在具有涂布区域和非涂布区域且形成为片状的微孔基材的双面的上述涂布区域内涂布浆料，所述双面挤压涂布装置包括:
-牵引系统，使所述微孔基材朝一个方向行进；
-第一挤压涂布头，设置在所述微孔基材的一侧；并与所述微孔基材非接触，所述第一挤压涂布头将浆料间歇地涂布在与基材行进方向交叉的方向上的基材上；
-第二挤压涂布头，设置在所述微孔基材的另一侧；其中，所述第二挤压涂布头的下唇以线接触或面接触的方式与微孔基材接触；所述第二挤压涂布头将浆料间歇地涂布在与微孔基材行进方向交叉的方向上的基材上；
所述第一挤压涂布头与所述第二挤压涂布头隔着所述微孔基材相对置的位置附近配置，所述第一挤压涂布头将所述浆料对着所述第二挤压涂布头的下唇与所述微孔基材线接触或面接触的部位进行涂布。
[0013]作为对上述双面挤压涂布装置的改进，所述牵引系统包括位于烘箱尾部的牵引部和位于挤压涂布头之前的定速部，所述牵引部用于给微孔基材施力，让微孔基材向后行进;所述定速部用于保持基材行进速度处于恒定速度。[0014]作为对上述双面挤压涂布装置的改进，所述烘箱包括外壳，在所述外壳内设有数排向下喷热气的上喷头和数排向上喷热气下喷头，所述微孔基材在所述上喷头和下喷头之间行进。
[0015]作为对上述双面挤压涂布装置的改进，所述微孔基材在行进过程的转弯处或/烘箱内是采用气浮的方式向上托的。
[0016]作为对上述双面挤压涂布装置的改进，所述第一挤压头和第二挤压头的横向连线的方向垂直于微孔基材的行进方向；或者，所述第一挤压头和第二挤压头的横向连线的方向斜交于微孔基材的行进方向。
[0017]本发明由于去掉了涂布辊，在原涂布辊的位置设置第二挤压涂布头，并将第二挤压涂布头的下唇与微孔基材接触，使第二挤压涂布头起到支撑微孔基材和在微孔基材的背面涂布浆料的双重作用；将所述第一挤压涂布头与所述第二挤压涂布头隔着所述微孔基材相对置的位置附近配置，所述第一挤压涂布头将所述浆料对着所述第二挤压涂布头的下唇与所述微孔基材线接触或面接触的部位进行涂布，可以解决浆料残留和两面浆料粘连性不同的问题，这是因为当第一挤压涂布头对着第二挤压涂布头的下唇与所述微孔基材线接触或面接触的部位进行涂布时，即使有部分浆料透过基材上的微孔留到第二挤压涂布头的下唇与所述微孔基材线接触或面接触的部位，也会由于随之而来的向后行进的微孔基材而带走这些残留的浆料，而被第二挤压涂布头所喷出的浆料覆盖，不会在线接接触或面接触的部位形成残留浆料；同时，由于第一挤压涂布头和第二挤压头的相隔涂布时间几乎是在瞬间，所述由第一挤压涂布头涂布的透过微孔的浆料，很快就被第二涂布头涂布的浆料覆盖，两者会很好的溶合，因此，不会存在两面浆料粘连性不同的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是本发明的一种实施例的平面结构示意图。
[0019]图2是本发明的另一种实施例的结构示意图。
[0020]图3是图1所示实施例挤压涂布头的又一种布置示意图。
[0021]图4是现有的双面涂布装置的平面结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]本发明提供一种适合于微孔基材的双面挤压涂布方法，包括:
(1)、在片状的微孔基材的一侧设置一个与所述微孔基材非接触的第一挤压涂布头，所述第一挤压涂布头将浆料间歇地涂布在与微孔基材行进方向交叉的方向上的基材上；也就是说，第一挤压涂布头负责微孔基材一个面上的浆料涂布，并且是间歇地进行浆料涂布，以便制作锂离子电池极片；
(2)、在片状的微孔基材的另一侧设置一个与所述微孔基材接触的第二挤压涂布头，其中，所述第二挤压涂布头的下唇以线接触或面接触的方式与微孔基材接触；所述第二挤压涂布头将浆料间歇地涂布在与微孔基材行进方向交叉的方向上的基材上；所述第二挤压涂布头负责微孔基材另一个面上的浆料涂布，并且是间歇地进行浆料涂布，以便制作锂离子电池极片；
(3)、所述第一挤压涂布头与所述第二挤压涂布头隔着所述微孔基材相对置的位置附近配置，所述第一挤压涂布头将所述浆料对着所述第二挤压涂布头的下唇与所述微孔基材线接触或面接触的部位进行涂布；
这种方法可以达到三个目的，将所述第二挤压涂布头的下唇与微孔基材接触，使第二挤压涂布头起到支撑微孔基材和在微孔基材的背面涂布浆料的双重作用；将所述第一挤压涂布头与所述第二挤压涂布头隔着所述微孔基材相对置的位置附近配置，所述第一挤压涂布头将所述浆料对着所述第二挤压涂布头的下唇与所述微孔基材线接触或面接触的部位进行涂布，可以解决浆料残留和两面浆料粘连性不同的问题，这是因为当第一挤压涂布头对着第二挤压涂布头的下唇与所述微孔基材线接触或面接触的部位进行涂布时，即使有部分浆料透过基材上的微孔留到第二挤压涂布头的下唇与所述微孔基材线接触或面接触的部位，也会由于随之而来的向后行进的微孔基材而带走这些残留的浆料，而被第二挤压涂布头所喷出的浆料覆盖，不会在线接接触或面接触的部位形成残留浆料；同时，由于第一挤压涂布头和第二挤压头的相隔涂布时间几乎是在瞬间，所述由第一挤压涂布头涂布的透过微孔的浆料，很快就被第二涂布头涂布的浆料覆盖，两者会很好的溶合，因此，不会存在两面浆料粘连性不同的问题。
[0023]上述双面挤压涂布方法中，所述微孔基材的行进牵引系统完成的，所述牵引系统包括位于烘箱尾部的牵引部和位于挤压涂布头之前的定速部，所述牵引部用于给微孔基材施力，让微孔基材向后行进；所述定速部用于保持基材行进速度处于恒定速度，如此，可以保证微孔基材行进稳定，对微孔基材两面上的涂布层的厚度一致性起到十分关键的作用。
[0024]本双面挤压涂布方法中，所述微孔基材在行进过程的转弯处或/烘箱内是采用气浮的方式向上托的，采用气浮式的方式可以对未干燥或未干燥好的涂布浆料层起到良好的保护作用。
[0025]本双面挤压涂布方法中，所述第一挤压头和第二挤压头的横向连线的方向垂直于微孔基材的行进方向；也可以是所述第一挤压头和第二挤压头的横向连线的方向斜交于微孔基材的行进方向。垂直于微孔基材的行进方向适合于将第一挤压头和第二挤压头布置在水平或垂直行进方向上；而斜交于微孔基材的行进方向适合于微孔基材转弯时布置第一挤压头和第二挤压头。
[0026]请参见图1至图3，本发明还提供一种适合于微孔基材的双面挤压涂布装置，在具有涂布区域和非涂布区域且形成为片状的微孔基材的双面的上述涂布区域内涂布浆料，所述双面挤压涂布装置包括:
-牵引系统，使所述微孔基材朝一个方向行进；本实施例中，所述牵引系统包括位于烘箱尾部的牵引部11和位于挤压涂布头之前的定速部12，所述牵引部11用于给微孔基材13施力，让微孔基材13向后行进；所述定速部12用于保持微孔基材13行进速度处于基本恒定速度；在所述定速部12与放卷装置17之间设有放卷张力检测装置19，被烘干后的微孔基片13被牵引出烘箱16后，经过机尾行进纠偏装置20和烘箱张力检测装置21后，被牵引部11向后牵引，再经过收卷张力检测装置22后，入收卷机构18。本发明中的放卷装置17可以用放卷纠偏装置代替，收卷机构18可以用收卷纠偏机构代替。
[0027]-第一挤压涂布头14，具有上唇141和下唇142，浆料从上唇141和下唇142之间形成的间隙喷出，涂布于微孔基材13的一侧表面；所述第一挤压涂布头14设置在所述微孔基材13的一侧；并与所述微孔基材13非接触，所述第一挤压涂布头14将浆料间歇地涂布在与微孔基材13行进方向交叉的方向上的微孔基材13上；
-第二挤压涂布头15，具有上唇151和下唇152，浆料从上唇151和下唇152之间形成的间隙喷出，涂布于微孔基材13的另一侧表面上，所述第二挤压涂布头15设置在所述微孔基材13的另一侧；其中，所述第二挤压涂布头15的下唇152以线接触或面接触的方式与微孔基材13接触；所述第二挤压涂布头15将浆料间歇地涂布在与微孔基材13行进方向交叉的方向上的微孔基材13上；
本发明的关键是，所述第一挤压涂布头14与所述第二挤压涂布头15隔着所述微孔基材13相对置的位置附近配置，所述第一挤压涂布头14将所述浆料对着所述第二挤压涂布头15的下唇152与所述微孔基材13线接触或面接触的部位153进行涂布。
[0028]如此，可以达到三个目的，将所述第二挤压涂布头15的下唇152与微孔基材13接触，使第二挤压涂布头15起到支撑微孔基材13和在微孔基材13的背面涂布浆料的双重作用；将所述第一挤压涂布头14与所述第二挤压涂布头15隔着所述微孔基材13相对置的位置附近配置，所述第一挤压涂布头14将所述浆料对着所述第二挤压涂布头15的下唇152与所述微孔基材13线接触或面接触的部位153进行涂布，可以解决浆料残留和两面浆料粘连性不同的问题，这是因为当第一挤压涂布头14对着第二挤压涂布头15的下唇152与所述微孔基材13线接触或面接触的部位153进行涂布时，即使有部分浆料透过微孔基材13上的微孔留到第二挤压涂布头15的下唇152与所述微孔基材13线接触或面接触的部位153，也会由于随之而来的向后行进的微孔基材13带走这些残留的浆料，而被第二挤压涂布头15所喷出的浆料覆盖，不会在线接接触或面接触的部位153形成残留浆料；同时，由于第一挤压涂布头14和第二挤压头15的相隔涂布的时间几乎是在瞬间，所述由第一挤压涂布头14涂布的透过微孔的浆料，很快就被第二涂布头15涂布的浆料覆盖，两者会很好的溶合，因此，不会存在两面浆料粘连性不同的问题。
[0029]上述双面挤压涂布装置中，还包括烘箱16，所述烘箱16包括外壳161，在所述外壳161内设有数排向下喷热气的上喷头162和数排向上喷热气下喷头163，所述上喷头162和所述下喷头163可以是错位设置，也可以是相对设置，所述微孔基材13在所述上喷头162和下喷头163之间行进，错位设置时，所述微孔基材13在烘箱16以正弦波的方式行进。在所述微孔基材13的转弯处设有转弯气浮装置；在所述烘箱16的后部设有收卷装置18 ;在所述挤压涂布头14、15的前面设有放卷机构17。
[0030]上述双面挤压涂布装置中，所述微孔基材13在行进过程的转弯处或/烘箱16内是采用气浮的方式向上托的；所述第一挤压头14和第二挤压头15的横向连线的方向垂直于微孔基材的行进方向(参见图1和图2);或者，所述第一挤压头14和第二挤压头15的横向连线的方向斜交于微孔基材13的行进方向，参见图3,斜交于微孔基材13的行进方向适合于微孔基材13转弯时布置第一挤压头14和第二挤压头15。
【权利要求】
1.一种适合于微孔基材的双面挤压涂布方法，其特征在于:(1)、在片状的微孔基材的一侧设置一个与所述微孔基材非接触的第一挤压涂布头，所述第一挤压涂布头将浆料间歇地涂布在与微孔基材行进方向交叉的方向上的基材上；(2)、在片状的微孔基材的另一侧设置一个与所述微孔基材接触的第二挤压涂布头，其中，所述第二挤压涂布头的下唇以线接触或面接触的方式与微孔基材接触；所述第二挤压涂布头将浆料间歇地涂布在与微孔基材行进方向交叉的方向上的基材上；(3)、所述第一挤压涂布头与所述第二挤压涂布头隔着所述微孔基材相对置的位置附近配置，所述第一挤压涂布头将所述浆料对着所述第二挤压涂布头的下唇与所述微孔基材线接触或面接触的部位进行涂布。
2.根据权利要求1所述的适合于微孔基材的双面挤压涂布方法，其特征在于:所述微孔基材的行进牵引系统完成的，所述牵引系统包括位于烘箱尾部的牵引部和位于挤压涂布头之前的定速部，所述牵引部用于给微孔基材施力，让微孔基材向后行进；所述定速部用于保持基材行进速度处于恒定速度。
3.根据权利要求1或2所述的适合于微孔基材的双面挤压涂布方法，其特征在于:所述微孔基材在行进过程的转弯处或/烘箱内是采用气浮的方式向上托的。
4.根据权利要求1或2所述的适合于微孔基材的双面挤压涂布方法，其特征在于:所述第一挤压头和第二挤压头的横向连线的方向垂直于微孔基材的行进方向。
5.根据权利要求1或2所述的适合于微孔基材的双面挤压涂布方法，其特征在于:所述第一挤压头和第二挤压头的横向连线的方向斜交于微孔基材的行进方向。
6.一种适合于微孔基材的双面挤压涂布装置，在具有涂布区域和非涂布区域且形成为片状的微孔基材的双面的上述涂·布区域内涂布浆料，其特征在于，所述双面挤压涂布装置包括:-牵引系统，使所述微孔基材朝一个方向行进；-第一挤压涂布头，设置在所述微孔基材的一侧；并与所述微孔基材非接触，所述第一挤压涂布头将浆料间歇地涂布在与基材行进方向交叉的方向上的微孔基材上；-第二挤压涂布头，设置在所述微孔基材的另一侧；其中，所述第二挤压涂布头的下唇以线接触或面接触的方式与微孔基材接触；所述第二挤压涂布头将浆料间歇地涂布在与微孔基材行进方向交叉的方向上的微孔基材上；所述第一挤压涂布头与所述第二挤压涂布头隔着所述微孔基材相对置的位置附近配置，所述第一挤压涂布头将所述浆料对着所述第二挤压涂布头的下唇与所述微孔基材线接触或面接触的部位进行涂布。
7.根据权利要求6所述的适合于微孔基材的双面挤压涂布装置，其特征在于:所述牵引系统包括位于烘箱尾部的牵引部和位于挤压涂布头之前的定速部，所述牵引部用于给微孔基材施力，让微孔基材向后行进；所述定速部用于保持微孔基材行进速度处于基本恒定速度。
8.根据权利要求7所述的适合于微孔基材的双面挤压涂布装置，其特征在于:所述烘箱包括外壳，在所述外壳内设有数排向下喷热气的上喷头和数排向上喷热气下喷头，所述微孔基材在所述上喷头和下喷头之间行进。
9.根据权利要求6、7或8所述的适合于微孔基材的双面挤压涂布装置，其特征在于:所述微孔基材在行进过程的转弯处或/烘箱内是采用气浮的方式向上托的。
10.根据权利要求6、7或8所述的适合于微孔基材的双面挤压涂布装置，其特征在于:所述第一挤压头和第二挤压头的横向连线的方向垂直于微孔基材的行进方向；或者，所述第一挤压头和 第二挤压头的横向连线的方向斜交于微孔基材的行进方向。
【文档编号】B05C13/02GK103567116SQ201310570720
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年11月17日 优先权日:2013年11月17日
【发明者】杨志明 申请人:深圳市信宇人科技有限公司