用于间歇式涂层的方法和装置制造方法及图纸

用于对运动的基底进行间歇式涂层的装置，该基底相对于装置沿运输方向U运动，该装置包括具有至少两个喷嘴颚的喷嘴主体，其中，在喷嘴颚之间设置具有凹口的嵌入膜，其中，在嵌入膜中的凹口形成在喷嘴主体之内的喷嘴缝，并且喷嘴缝横向于基底的运输方向U并且平行于基底延伸地在排出缝隙中终止，其中，排出缝隙经由喷嘴缝与输入通道流动连接，并且至少一个喷嘴颚设有至少两个通孔，其在输入通道和排出缝隙之间串联地通入喷嘴缝中并且分别借助可弹性变形的元件相对于喷嘴缝流体密封地闭合，其中，每个可弹性变形的元件一方面与喷嘴缝中的涂层材料并且另一方面与朝喷嘴缝的方向作用的致动器连接，其中，喷嘴颚的通孔依次朝涂层材料的流动方向q从输入通道到排出缝隙地布置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于对运动的基底进行间歇式涂层的方法和装置。
技术介绍
日本专利公开文献JP2001191005A公开一种用于将粘结剂间歇式涂敷到连续运行的主体上的装置。在此公开了一种方法，将热熔体输送给喷嘴并且涂敷到连续运行的基底上。描述了在无需制造涂层时，中断给喷嘴输送热熔体。通过重复该过程，对基底进行间歇式涂层。可替代地，通过以下方式实现间歇式涂层，通过借助每次涂层中断增大在喷嘴和基底之间的涂层缝隙。但是存在的涂层材料的空载润湿喷嘴唇部，这在重新靠近基底(导电体膜)时导致起始边缘过高。在该文献中不利的还有，通过喷嘴的运动以及把润湿喷嘴唇部放在基底上，引起在基底中的振动，该振动又影响喷嘴凸起与基底的间距。与此相应地，不能够实现连续的湿膜厚度。二次锂离子电池基于多个电化学电芯的布置。在电化学电芯中的电极分别具有活性材料，在电化学电芯运行期间锂离子从活性材料中嵌入电极中。在负电极(阴极)中使用含锂的复合氧化物、优选LiCoO2、LiFePO4、LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2(NCM)或LiNi0,8Co0,15Al0,05O2(NCA)、介孔二氧化钛作为活性材料，并且在正电极(阳极)中使用导电炭黑、炭黑、石墨等作为活性材料。DE102004012476A1公开了合适的涂层材料和其制造，并且对此通过引用也包括在本申请中。在其中提出的涂层方法中，溶解阴极和阳极涂层量(涂层材料)所要求的聚合物粘合剂，例如在N-甲基吡咯烷酮(NMP)中加入并分散5-10％含氟弹性体均聚物或共聚物，以及所得到的具有阴极和阳极的特定的添加剂的聚合物溶液，如可嵌入锂的金属氧化物或可嵌入锂的碳(导电碳黑、碳黑、石墨等)。然后用薄膜涂层技术将该分散物涂敷到基底上，在此为集电器或如膜、带、网等这样的集电体。可替代地，也可使用聚偏二氟乙烯作为在阴极侧的粘合剂并且在阳极侧使用苯乙烯-丁二烯橡胶，以改善机械强度，并且具有导电炭黑(导电性炭黑)，以增加导电性。与此相应地，活性材料以浆料(涂层材料)形式在使用溶剂以及羧甲基纤维素作为增稠剂的情况下涂敷到基底或金属导体材料上。由于多孔的微粒的层形态的导电性能差，所涂敷的电极层(湿膜)的放电率特性不好。为了提高集电能力，因此必须使涂敷的电极层实施得尽可能得薄，该电极层涂敷在导电性基底(集电体、电极)上。优选地在此半月板的湿膜厚度力求在10μm(高功率)和850μm(高容量)之间。从M.Schmittetal.,，，Slot-dieprocessingoflithium-ionbatteryelectrodes—Coatingwindowcharacterization(锂离子电池电极涂层的夹缝式挤压生产方法窗口表征)“,ChemicalEngineeringandProcessing:ProcessIntensification,Volume68,June2013,Pages32-37以及M.Schmittetal.，，Slotdiecoatingoflithium-ionbatteryelectrodes:investigationsonedgeeffectissuesforstripeandpatterncoatings(锂离子电池电极的夹缝式挤压型涂布：对条纹和图案涂覆的边缘效应问题的调查)“,JournalofCoatingsTechnologyandResearchJanuary2014,Volume11,Issue1,pp57-63中得知一种用具有缝隙喷嘴涂覆膜电极的合适方法以及用于实施该方法的关于合适装置的几何尺寸的最佳运行条件，并且对此作为参考引用包含在该申请中。为了获得层或涂层区段的准确的(薄膜)起始和(薄膜)终止边缘或涂层部分的边缘，已经从DE10246327A1中已知，该涂层材料在断开(闭合)输入通道之后抽回，这种效应的已知被称为所谓的“吸回”。在锁定装置制之后并在排出之前，涂层材料通过反向于初始流动方向的低压而停止并且回移。对此，US2002/0017238A1公开了一种备选方案，在其中公开了一种装置，该装置将间歇式涂层涂敷到运动的基底上，其中，没有由于通过锁定装置闭锁联合吸回而在排出前引起涂层中断，而是通过缝隙喷嘴的内部容积的改变与吸回效应的结合。这通过由调节单元使得柔性元件主动地来回运动而在喷嘴颚中引起。主动的容积增加引起拉回效应，由此吸回作用到排出缝隙中的涂层材料上。与此相应地，流动方向和在涂层材料中的剪切应力τ的方向反向。在此，在涂敷在基底上之前，涂层材料间或地存储在用低压加载的腔中或在柔性容积中。存储的涂层材料之后在接下来的涂层循环期间进行涂敷。但是已经显示，由此在系统中出现不期望的压力波动或压力峰值，其恰好在涂层过程开始时引起干扰。通过突然的打开锁定装置(阀)出现压力峰值。而且由于柔性内部容积的减小，其中存储在腔中的涂层材料再次输送给输送体积流，形成在喷嘴缝中的未定义的启动流。对此的原因是，输送体积流的剪切应力τ具有与通过吸回而拦截的部分体积流不同的方向。因此，首先必须迫使拦截的部分体积流的剪切应力的方向改变，从而获得足够高的静止的朝向喷嘴出口的方向的剪切力或剪切应力τ。与此相应地，启动流显现过低并且在产生的涂层上形成不期望的横条和竖条。此外，涂层材料的用于制造锂离子电芯的电极层的流动特性和加工特性对于装置和方法的设计是重要的。在此，涂层材料的剪切速度(剪切速率)达到最高100000s-1。剪切速度由在两个相邻的液体层的速度差和间距之间的比例计算得出。在数学上，剪切速度是速度区间的梯度。在恰好对这里需要使用的涂层材料来说是重要的，因为其表现为结构粘性或剪切稀释。因此在剪切应力τ在最小剪切应力τf(屈服极限)之上作用时才使用体积流。由现有技术已知的装置的另一缺点是，该装置仅涂敷间歇式顺序的涂层。不能同时涂敷依次的多个层。
技术实现思路
在此基础上，本专利技术的目的是，提出一种装置和一种方法，其在湿膜厚度恒定的情况下并且在保持精确的薄膜边缘的情况下确保对运动的基底的间歇式涂层，并且因此避免由现有技术已知的缺陷和限制。关于产生精确的薄膜起始边缘和薄膜终止边缘，通过用于对运动的基底进行间歇式涂层的装置实现上述目的，该装置具有根据权利要求1的特征，并且关于该方法，通过根据相应的权利要求5、6和7的方法步骤实现上述目的。该装置或该方法的扩展方案或优选的实施方式在从属权利要求中给出。为了实现该目的，提出一种装置，该装置包括具有至少两个喷嘴颚(Düsenbacken)的喷嘴主体。在相对而置的喷嘴颚之间设置具有至少一个凹口的嵌入膜(Einlagefolie)。在嵌入膜中的凹口形成在喷嘴主体之内的至少一个喷嘴缝(Düsenschlitz)。喷嘴缝横向于基底相对于喷嘴主体的运输方向U并且平行于基底作为喷嘴主体的排出缝隙终止，其中，排出缝隙经由喷嘴缝与输入通道流动连通。至少一个喷嘴颚设有至少两个通孔，其通入喷嘴缝中并且分别借助可弹性变形的元件与遮盖部和密封元件连接相对于喷嘴缝并且相对于环境闭合。每个可弹性变形的元件一方面与喷嘴缝中的涂层材料并且另一方面与致动器连接。喷嘴颚的通孔在涂层材料的流动方向q上、从输入通道到排出缝隙依次地布置。根据权利要求5，用于对运动的基底进行间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对运动的基底进行间歇式涂层的装置，所述基底相对于所述装置沿运输方向U运动，所述装置包括具有至少两个喷嘴颚(101、102)的喷嘴主体(100)，其中，在所述喷嘴颚(101、102)之间设置具有凹口的嵌入膜(108)，其中，在所述嵌入膜(108)中的凹口形成在所述喷嘴主体(100)之内的喷嘴缝(103)，并且所述喷嘴缝(103)横向于所述基底(170)的运输方向U并且平行于所述基底(170)延伸地在排出缝隙(130)中终止，其中，所述排出缝隙(130)经由所述喷嘴缝(103)与输入通道(107)流动连通，并且至少一个喷嘴颚(101、102)设有至少两个通孔(123a、123b)，其在所述输入通道和排出缝隙(130)之间串联地通入所述喷嘴缝(103)中并且分别借助能弹性变形的元件(121a、121b)朝所述喷嘴缝(103)流体密封地闭合，其中，每个能弹性变形的元件(121a、121b)一方面与所述喷嘴缝(103)中的涂层材料并且另一方面与朝所述喷嘴缝(103)的方向作用的致动器(124a、124b)连接，其中，所述喷嘴颚(101、102)的通孔(123a、123b)在涂层材料的流动方向q上从所述输入通道(107)到所述排出缝隙(130)依次地布置。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.09 DE 102014112977.61.一种用于对运动的基底进行间歇式涂层的装置，所述基底相对于所述装置沿运输方向U运动，所述装置包括具有至少两个喷嘴颚(101、102)的喷嘴主体(100)，其中，在所述喷嘴颚(101、102)之间设置具有凹口的嵌入膜(108)，其中，在所述嵌入膜(108)中的凹口形成在所述喷嘴主体(100)之内的喷嘴缝(103)，并且所述喷嘴缝(103)横向于所述基底(170)的运输方向U并且平行于所述基底(170)延伸地在排出缝隙(130)中终止，其中，所述排出缝隙(130)经由所述喷嘴缝(103)与输入通道(107)流动连通，并且至少一个喷嘴颚(101、102)设有至少两个通孔(123a、123b)，其在所述输入通道和排出缝隙(130)之间串联地通入所述喷嘴缝(103)中并且分别借助能弹性变形的元件(121a、121b)朝所述喷嘴缝(103)流体密封地闭合，其中，每个能弹性变形的元件(121a、121b)一方面与所述喷嘴缝(103)中的涂层材料并且另一方面与朝所述喷嘴缝(103)的方向作用的致动器(124a、124b)连接，其中，所述喷嘴颚(101、102)的通孔(123a、123b)在涂层材料的流动方向q上从所述输入通道(107)到所述排出缝隙(130)依次地布置。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述喷嘴颚(101、102)之间布置隔离板(104)，并且在每个喷嘴颚(101、102)和所述隔离板(104)之间分别设置具有凹口的嵌入膜(108)，其中，相应的所述嵌入膜(108a、108b)分别形成所述喷嘴主体(200)之内的喷嘴缝(103a、103b)。3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述嵌入膜(108)的厚度在0.01mm和3.00mm之间。4.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述通孔(123a、123b)仅布置在一个喷嘴颚(101)中并且相对而置的喷嘴颚(102)不具有通孔。5.用于借助根据权利要求1、2或3所述的装置对运动的基底进行间歇式涂层的方法，其中，所述输送体积流q在所有的方法步骤中保持恒定，该方法包括下列方法步骤：a)将涂层材料从输入通道(107)经由喷嘴缝(103)连续地输送到排出缝隙(130)...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·沙佛，M·施密特，W·沙贝尔，R·蒂姆，
申请(专利权)人：卡尔斯鲁厄理工学院，
类型：发明
国别省市：德国;DE