一种用于卷绕式真空镀膜机的抗凝结系统技术方案

本发明专利技术公开一种用于卷绕真空镀膜机的抗凝结系统，应用于新能源动力电池制造的卷绕式真空镀膜机。该抗凝结系统主要包括软毛刷、毛细管组、蓄水槽和气液分离通道；软毛刷具有高亲水性，能够持续从主辊表面吸收微小水珠，软毛刷根部与毛细管组相连；毛细管组由2根以上的毛细管组成，毛细管组的另一端连接有气液分离通道，气液分离通道的管路内径从毛细管内径骤然增大，气液分离通道的末端设置有蓄水槽，毛细管组通过毛细作用将软毛刷吸收的水分持续输送至气液分离通道，水汽在气液分离通道中发生气液分离，水被收集到蓄水槽内。抗凝结系统在基膜进行蒸发镀膜时，采用物理方式持续地对主辊表面进行水汽去除处理。

【技术实现步骤摘要】
一种用于卷绕式真空镀膜机的抗凝结系统
本专利技术属于新能源动力电池的先进制造
，特别涉及一种应用于新能源动力电池制造的卷绕式真空镀膜机的抗凝结系统。
技术介绍
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。在卷绕式真空蒸发镀膜机中材料蒸发的加热温度普遍在1000℃以上，而柔性薄膜基底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，因此需要对蒸发镀膜中的柔性基膜进行冷却。一般的卷绕真空蒸发镀膜机大多采用水冷的主辊对蒸发镀膜中的柔性基膜进行冷却，由于在蒸发装置的一侧和背向蒸发装置的一侧存在温差，所以在背向蒸发装置的一侧的主辊表面非常容易冷凝形成小液滴，若液滴长期积聚将导致基膜与主辊之间出现滑移，轻则使基膜质量受损，重则会导致机械故障、加工中断。目前，现有技术的少数设备通过在冷却辊表面添加特殊的氧化涂层来抑制辊体表面水汽的凝结，但是该方法存在一定缺陷：镀膜机在加工生产过程中往往需要持续较长时间，当加工时间过长时，氧化层保护膜的防护效果就会饱和，无法持续有效地抑制或去除水汽在冷却辊体表面的凝结。另外，特殊氧化层保护膜会随着使用出现损耗，时间一长将无法达到满意效果，无法彻底解决水汽凝结的技术问题。特别是在本专利技术所涉及的一种用于新能源动力电池制造的双面多工位卷绕式真空镀膜机中，需要在厚度小于20微米的超薄柔性基膜上蒸发镀膜制备多层膜层，常规的水冷主辊则无法提供令人满意的冷却效果，容易导致超薄薄膜发生较严重的热变形，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。因此在本专利技术所涉及的该卷绕式真空镀膜机中，创造性地采用冷却温度达到-150至-220℃的深冷辊作为蒸发镀的主辊，对蒸发镀膜中柔性基膜进行冷却，这就使主辊表面的水汽凝结问题更加突出。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种用于卷绕式真空镀膜机的抗凝结系统，该抗凝结系统包括软毛刷、毛细管组、蓄水槽和气液分离通道；软毛刷具有高亲水性，能够持续从主辊表面吸收微小水珠，软毛刷根部与毛细管组相连；毛细管组由2根以上的毛细管组成，毛细管组的另一端连接有气液分离通道，气液分离通道的管路内径从毛细管内径骤然增大，气液分离通道的末端设置有蓄水槽，毛细管组通过毛细作用将软毛刷吸收的水分持续输送至气液分离通道，水汽在气液分离通道中发生气液分离，水被收集到蓄水槽内。所述的卷绕式真空镀膜机包括1个以上的真空蒸发镀膜室，在真空蒸发镀膜室内设置有隔板，将真空蒸发镀膜室分隔为蒸发装置所在的蒸发区和另一侧的卷绕区，主辊分跨卷绕区和蒸发区；抗凝结系统设置在主辊的卷绕区。主辊内部通入循环冷却液，对基膜进行-150℃至-220℃的深冷处理。所述的基膜为厚度20微米以下的柔性基膜；优选地，所述的基膜为厚度10微米以下的柔性基膜。毛细管的内径为0.05-0.2mm，气液分离通道的管路内径为10-20mm。气液分离通道上还连接有维持泵，用来维持抗凝结系统内部的负压，同时向外排出气液分离后的气体。抗凝结系统在基膜进行蒸发镀膜时，持续地对主辊表面进行水汽去除处理。本专利技术的抗凝结系统采用物理方式吸收并排除辊体表面的微小液滴，通过维持泵将所吸收的水汽排出，因此不存在饱和问题，通过创造性技术方案彻底解决了这一技术问题。本专利技术的抗凝结系统尤其适用于一种双面多工位卷绕式真空镀膜机及镀膜方法，用于新能源电池领域、特别是新能源动力电池领域中在柔性基膜上制备多层膜层，也可应用于光学薄膜及电子半导体等领域。该真空镀膜机主要包括放卷室、真空蒸发镀膜室、磁控溅射镀膜室、收卷室、卷绕系统和真空系统；放卷室、真空蒸发镀膜室、磁控溅射镀膜室和收卷室相对独立，由室间隔板在真空镀膜机的真空室中分隔而成；磁控溅射镀膜室竖直立式排布，位于真空镀膜机的中部；真空蒸发镀膜室有2-10个，呈层叠分两列排布于磁控溅射镀膜室的两侧，真空蒸发镀膜室内设置有蒸发装置；卷绕系统主要包括位于放卷室中的放卷辊、位于收卷室中的收卷辊，以及每个真空蒸发镀膜室中设置的主辊、前预冷辊和后预冷辊，基膜在真空蒸发镀膜室中要依次经过前预冷辊、主辊和后预冷辊；位于蒸发装置上方的主辊承载需要进行蒸发镀膜的基膜，主辊内部通入循环冷却液，对基膜进行-150℃至-220℃的深冷处理；前预冷辊和后预冷辊的冷却温度为0℃至15℃。所述的基膜为厚度20微米以下的柔性基膜；优选地，所述的基膜为厚度10微米以下的柔性基膜。一般的卷绕蒸发镀膜机大多采用水冷辊对蒸发镀膜中的基膜进行冷却，其冷却温度无法低于零度，这种冷却形式对于厚度在50~200微米之间的常规柔性基膜还能达到尚可的冷却效果，但对于厚度在20微米以下的超薄基膜则无法提供令人满意的冷却效果，容易导致超薄薄膜发生较严重的热变形。通过数据发现采用水冷辊只能保证20微米基底薄膜15%的成品率，成膜质量低下的部分均是发生褶皱变形，甚至出现断裂现象。为解决目前常规的真空卷绕镀膜机无法满足厚度小于20微米的柔性基膜进行蒸发镀膜的问题，本专利技术采用冷却温度达到-150至-220℃的深冷辊作为蒸发镀的主辊，并在主辊前后分别设置前预冷辊和后预冷辊，分别在镀膜前、镀膜中、镀膜后的位置对基膜进行冷却，保证超薄柔性基膜在多道蒸发镀膜工序的持续高温环境中仍能保持合格的稳定性和完整性，达到让人满意的高品质和高成品率。柔性基膜可以通过卷绕系统从一个腔室移动到另一个腔室中。卷绕系统引导基膜走膜依次经过一侧的真空蒸发镀膜室、磁控溅射镀膜室和另一侧的真空蒸发镀膜室，分别进行蒸发镀膜和磁控溅射镀膜，结合卷绕系统各辊的布置实现在基膜的两面分别采用多种镀膜方法镀制多层膜层。各蒸发装置可采用不同的蒸发材料。在各真空蒸发镀膜室内设置有隔板，将真空蒸发镀膜室分隔为蒸发装置所在的蒸发区和另一侧的卷绕区，主辊分跨卷绕区和蒸发区。在蒸发镀膜过程中，蒸发区的温度可达1000-1800℃，而卷绕区的温度则不超过500℃，由于卷绕区和蒸发区之间存在较大温差，在卷绕区一侧的主辊表面非常容易冷凝形成小液滴，若液滴长期积聚将导致基膜与主辊之间出现滑移，轻则使基膜质量受损，重则会导致机械故障、加工中断。为解决这一问题，本专利技术在主辊的卷绕区设置有抗凝结系统，抗凝结系统包括软毛刷、毛细管组、蓄水槽和气液分离通道；软毛刷具有高亲水性，能够持续从主辊表面吸收微小水珠，软毛刷根部与毛细管组相连；毛细管组由2根以上的毛细管组成，毛细管的内径为0.05-0.2mm，通过毛细作用将软毛刷所吸收的水分持续向上输运，毛细管组的另一端连接有气液分离通道，气液分离通道的管路内径从毛细管内径骤然增大，气液分离通道的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于卷绕式真空镀膜机的抗凝结系统，主要包括软毛刷、毛细管组、蓄水槽和气液分离通道；软毛刷具有高亲水性，能够持续从主辊表面吸收微小水珠，软毛刷根部与毛细管组相连；毛细管组由2根以上的毛细管组成，毛细管组的另一端连接有气液分离通道，气液分离通道的管路内径从毛细管内径骤然增大，气液分离通道的末端设置有蓄水槽，毛细管组通过毛细作用将软毛刷吸收的水分持续输送至气液分离通道，水汽在气液分离通道中发生气液分离，水被收集到蓄水槽内。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于卷绕式真空镀膜机的抗凝结系统，主要包括软毛刷、毛细管组、蓄水槽和气液分离通道；软毛刷具有高亲水性，能够持续从主辊表面吸收微小水珠，软毛刷根部与毛细管组相连；毛细管组由2根以上的毛细管组成，毛细管组的另一端连接有气液分离通道，气液分离通道的管路内径从毛细管内径骤然增大，气液分离通道的末端设置有蓄水槽，毛细管组通过毛细作用将软毛刷吸收的水分持续输送至气液分离通道，水汽在气液分离通道中发生气液分离，水被收集到蓄水槽内。


2.根据权利要求1所述的用于卷绕式真空镀膜机的抗凝结系统，其特征在于：所述的卷绕式真空镀膜机包括1个以上的真空蒸发镀膜室，在真空蒸发镀膜室内设置有隔板，将真空蒸发镀膜室分隔为蒸发装置所在的蒸发区和另一侧的卷绕区，主辊分跨卷绕区和蒸发区；抗凝结系统设置在主辊的卷绕区。


3.根据权利要求2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李成林，郝明，杜雪峰，
申请(专利权)人：辽宁分子流科技有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21