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【干貨分享】狹縫式涂布技術(shù)詳解

來源：網(wǎng)絡(luò)整理發(fā)布時間：2022-05-16點擊：167

狹縫式涂布，是一種在一定壓力下，將涂液沿著模具縫隙壓出并轉(zhuǎn)移到移動基材上的一種涂布技術(shù)，它以其涂布速度快、涂膜均勻性好、涂布窗口寬等特點，代表了濕法涂布未來發(fā)展方向。SDC的應(yīng)用領(lǐng)域已從傳統(tǒng)膠卷和造紙等向新能源領(lǐng)域轉(zhuǎn)移，特別是太陽能電池和鋰離子電池極片涂布。

狹縫式涂布的優(yōu)劣勢

優(yōu)點：

涂膜速度高；
膜厚一致性好；
涂液粘度范圍廣；
涂布缺陷少（閉環(huán)系統(tǒng)）；
涂液利用率高；
可同時進(jìn)行三層涂布。

缺點：

設(shè)備成本高；
對操作人員技術(shù)知識要求高；
安裝和操作要求高；
涂布頭精度高維護(hù)成本高。

狹縫式涂布的應(yīng)用

SDC的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，從傳統(tǒng)膠卷和造紙到現(xiàn)在的太陽能電池和鋰離子電池。例如：OLED導(dǎo)電膜、液晶面板的光學(xué)膜、太陽能電池背板、鋰離子二次電池等。盡管SDC技術(shù)是已經(jīng)比較成熟的技術(shù)，但對于工業(yè)化生產(chǎn)來講，微小的技術(shù)改進(jìn)，都可能對成本降低發(fā)揮重大作用，產(chǎn)生巨大經(jīng)濟(jì)效益。因此，SDC技術(shù)的研究意義重大。

典型SDC設(shè)備

SDC設(shè)備主要由收-放卷系統(tǒng)、涂布系統(tǒng)、烘干系統(tǒng)幾個部分組成，下面主要對涂布系統(tǒng)做簡要介紹。

圖1

涂布系統(tǒng)如圖1（a）所示，主要包括供料單元和涂布單元，供料單元包括儲料罐、輸送泵、過濾裝置等；涂布機(jī)構(gòu)主要由控制涂布間隙的閥門系統(tǒng)、壓力控制系統(tǒng)以及涂布頭。涂布頭由三部分組成［如圖1（b）］：上模（updie）、下模（downdie）以及安裝在上模和下模之間的薄墊片（Shim）。涂布過程，在壓力作用下，涂液從上、下模之間的縫隙擠出，與移動的基材之間形成液珠并轉(zhuǎn)移到基材表面，形成濕膜；液珠的形成是成膜的關(guān)鍵，液珠的關(guān)鍵參數(shù)包括：上、下彎月面的形成及其位置，靜態(tài)接觸線和動態(tài)接觸線的位置，見圖（c）。橫向間隙主要由閥門控制，而MD（MachineDirection）方向的間隙由Shim控制，見圖1（d）。

由于SDC對涂布頭的模具精度要求極高，因此，SDC設(shè)備所用涂布頭模具大多以進(jìn)口為主。主要的模具供應(yīng)商有Mitsubishi、EDI、AlliesDie等。根據(jù)涂布頭調(diào)整方式，分為固定式和可調(diào)式。固定式模具是通過調(diào)整涂布間隙（唇口與背輥之間間隙）來調(diào)整涂布重量的均勻性；可調(diào)式是通過調(diào)整上下唇口間縫隙來調(diào)整重量均勻性。條紋涂布一般均通過墊片形狀實現(xiàn)。三菱設(shè)計了一種無墊片模具，直接在唇口切割凹槽，取消墊片、方便人員操作；其不足之處在于，不同條紋規(guī)格需要不同模具，成本高，適合單一品種產(chǎn)品的生產(chǎn)。

涂布頭安裝角度對涂布的影響

Die的安裝角度一般在6點或12點鐘方向，現(xiàn)在比較普遍的做法是安裝在4點或5點鐘方向，主要是為了操作的便利和防止供料泵關(guān)閉時涂布液流出。另一方面，Die的安裝角度還要綜合考慮唇口輪廓、涂布間隙大小、背輥硬度、背輥直徑、唇口的錯位大小、涂布液的性質(zhì)、Die頭與背輥間的壓力等方面的因素。相較于水平安裝，垂直安裝時的最大涂布速度遠(yuǎn)大于水平安裝的最大涂布速度。水平與垂直安裝時，涂布的主要區(qū)別在于形成液珠長度的不同。最小濕膜厚度與雷諾系數(shù)存在相關(guān)性，根據(jù)雷諾系數(shù)，以毛細(xì)數(shù)對濕膜厚度作圖發(fā)現(xiàn)，存在三個不同的最小濕膜厚度區(qū)域，在第一區(qū)，濕膜厚度逐漸增加，到第二區(qū)逐漸平坦，到第三區(qū)后急劇下降。當(dāng)水平安裝時，出現(xiàn)一、二區(qū)，當(dāng)垂直安裝時出現(xiàn)二、三區(qū)。

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