Wat is die keuse van bedekkingsmetodes?

Wat is die keuse van bedekkingsmetodes?

Daar is baie deklaagmetodes. Dipbedekkingsmetodes sluit dompelbedekking, rolbedekking, lembedekking en draad-wondstaafbedekking in, ens. Voorafbepaalde hoeveelheid bedekkingsmetodes sluit in glybedekking, gleuf-matrijsbedekking, ekstrusiebedekking, en gordynbedekking, ens. Ons het reeds verskeie bedekkingsmetodes hierbo in detail bespreek. Hieronder stel ons kortliks die ander coatingmetodes bekend.

Dompelbedekking is 'n deklaagmetode waarin die web voortdurend in en uit die flottenk gedompel word, en die oortollige flodder terugvloei in die tenk, soos getoon in Figuur 5-89. Dompelbedekking is gewoonlik dubbel-bedekking, dus is die trekrigting van die web oor die algemeen loodreg op die vloeistofoppervlak om te verseker dat die laagdikte aan beide kante van die web konsekwent is. Gewoonlik hang die laagdikte af van viskositeit, digtheid, lynspoed en uittrekhoek. Die flodderbedekkingsdikte op die weboppervlak word dikker soos die flodderviskositeit en bedekkingspoed toeneem. Natuurlik, dip coating is ook geskik vir intermitterende werking van komplekse werkstukke, maar wanneer die oplosmiddel vervlugtiging tempo is vinnig, sal daar vloei.

Fig 5-89 Dip Coating Method

Lembedekking is 'n bedekkingsmetode wat 'n lem gebruik om die suspensiebedekkingsdikte op die bedekkingsrol of -web tot die gespesifiseerde dikte te verminder, soos in Figuur 5-90 getoon. Onder hulle hang die laagdikte en laaggewig van lug-mesbedekking af van die lug-mesdruk en die lugstraalsnelheid, en dit is veral geskik vir laag-viskositeit of medium-lae-viskositeit water-gebaseerde slurries. Wanneer organiese oplosmiddel-gebaseerde flodders gebruik word, moet sorg gedra word om die vorming van plofbare mengsels uit groot hoeveelhede lug en vlambare oplosmiddeldamp te vermy.

Fig 5-90 Blade Coating

Gordynbedekking is 'n deklaagmetode waarin die suspensie uit 'n gleuf geëkstrueer word en direk op die lopende web in die vorm van 'n vloeibare gordyn val. Dit behoort aan die voorafbepaalde hoeveelheid-bedekkingsmetode, soos getoon in Figuur 5-91. Omdat die afstand tussen die ekstrusie-matryslip en die web groot is en daar geen lugborrel op die gordyn is nie, het dit uitstekende voordele om defekte soos stringe en skrape uit te skakel. As gevolg van die groter kinetiese energie van die gordyn help dit om die meniskus te stabiliseer, sodat hoër laagspoed bereik kan word. Die lynspoed kan meer as 100 m/min bereik en word toenemend gebruik in hoë-presisie battery coating oplossings.

Figure 5-91 Falling curtain coating; Figure 5-92 Wire rod coating

Draad-gewikkelde staafbedekking is 'n deklaagmetode wat 'n draad-wondmeetstaaf gebruik om vloeistof eenvormig op 'n sagte web te bedek, soos getoon in Figuur 5-92. Die draad-gewikkelde staaf word gemaak deur gepoleerde vlekvrye staaldraad styf om 'n kernstaaf te draai. Die draad-gewikkelde staaf word ook 'n bedekkingstaaf of rakelstaaf genoem. Wanneer die wikkeldraad baie dun is, kan die laagdikte akkuraatheid binne 'n paar mikron bereik. Omdat vloeistof met 'n lae-viskositeit maklik op die gewikkelde metaaldraad vloei, is dit geskik om lae-viskositeitvloeistowwe te bedek. Deur spesiale deklaagstawe te gebruik, kan die deklaagviskositeit relatief hoog wees, en die laagdikte kan 225 μm bereik. Die staafbedekkingspoed word oor die algemeen beperk tot 304 m/min.

Die keuse van bedekkingsmetode is 'n sistematiese projek met baie faktore om in ag te neem. Die volgende is die belangrikste faktore wat in ag geneem moet word wanneer 'n deklaagmetode gekies word:

Die meeste bedekkingsmetodes is geskik om een laag op 'n slag te bedek, en 'n ander laag word bedek nadat die vorige laag gedroog is. Sommige metodes kan verskeie lae gelyktydig bedek, soos skyfiebedekking, wat ten minste 9 lae gelyktydig in kleurfilmbedekking kan bedek. Die deklaagkop van die gordynbedekking is die glybedekkingskop, en die deklaag vloei ook by die rand af, dus kan meerlaagbedekking ook uitgevoer word. Sleuf-matrysbedekking en ekstrusiebedekking voer gewoonlik enkel-laagbedekking uit, maar hulle kan ook twee of drie ekstrusiegleuwe hê vir meerlaagbedekking wat wyd benodig word deur litium-ioonbatteryvervaardigers.

Draad-gewikkelde staafbedekking is geskik vir dun-laagbedekking; ekstrusiebedekking, omgekeerde rolbedekking en gordynbedekking is geskik vir dik bedekking, wat 400–750 μm kan bereik. Oor die algemeen, hoe dunner die deklaag, hoe groter is die coating moeilikheid. Daar moet kennis geneem word dat die dikte wat hier genoem word die nat laagdikte is, en die verskil tussen droë laag en nat laag is baie groot.

Viskositeit en viskoelastisiteit is fisiese hoeveelhede wat reologiese eienskappe weerspieël. Elke deklaagmetode het 'n sekere reeks geskikte viskositeit en skuiftempo. Die suspensie-viskositeit word die beste gekies volgens die viskositeit gemeet teen die bedekking-skuiftempo, want die viskositeit verander met die skuiftempo. Vir litiumbattery-slibformulering wat deur toonaangewende litium-ioonbatterymateriaalverskaffers verskaf word, het presiese viskositeitsbeheer 'n sleutelfaktor in prosesstabiliteit geword. In die voorafbepaalde hoeveelheid deklaagproses is die skuiftempo waaraan die flodder gewoonlik onderwerp word, egter te hoog, sodat dit moeilik is om so 'n hoë skuiftempo met huidige instrumente te bereik, dus is die viskositeitskatting grof, en uiteindelik sal die eksperimentele resultate seëvier. Alhoewel viskoelastisiteit baie belangrik is, is dit moeilik om te voorspel. Sommige viskoelastisiteit help om die werking van sekere bedekkings te verbeter, maar hoë viskoelastisiteit kan vertraagde sleepdefekte veroorsaak.

Presisiegleuf-matrysbedekking, glybedekking en gordynbedekking het hoër bedekkingpresisie, terwyl die akkuraatheid van ander bedekkingsmetodes afhang van vloeistof-eienskappe, rolgeometrie, rotasiespoed en ander faktore. Elke deklaagmetode het 'n wye deklaagreeks, wat afhang van die struktuur en werkingsmodus van die deklaagtoestel. Slegs deur die battery-elektrodebedekkingstoerusting baie fyn te optimaliseer, kan goeie bedekkingsresultate verkry word.

Die web kan nie-deurlaatbaar of deurlaatbaar wees nie. Vir deurlaatbare web kan die porieë verseël word voordat dit bedek word. Dit is ook nodig om die grofheid en oppervlakspanning op die web in ag te neem. Die oppervlakspanning van die suspensie moet laer wees as dié van die web.

Deklaagspoed hou verband met produksiedoeltreffendheid. Wanneer moontlik, hoe vinniger die laagspoed, hoe beter. Alle bedekkingsmetodes het bedekkingspoedbeperkings, maar sommige metodes is beter met 'n hoë-spoedbedekking. Gordynbedekking vereis 'n minimum vloeitempo om te verseker dat die gordyn nie skeur nie, so 'n hoë-spoedbedekking kan nie uitgevoer word wanneer die laag dun is nie. In glybedekking, wanneer die bedekkingslaag baie dun is, sal die bedekkingslaag onstabiel wees. Hoër spoed en dikker deklaag help om coating onstabiliteit te vermy. Net so kan gladde en nie-deurlaatbare web teen hoër spoed bedek word. Die laagspoed hou ook verband met die lengte van die drooggedeelte. Hoe langer die drooggedeelte is, hoe gunstiger is dit om die droogtempo te verhoog.

Die deklaagmetodes en hul toepaslike reekse word in Tabel 5-6 getoon.

Kategorie	Bedekking metode	Skuiftempo /s⁻¹	Viskositeit /Pa·s	Nat dikte /μm	Bedekking akkuraatheid /%	Maksimum spoed /(m/min)	Invloed van webruwheid
Nivellering	Nivellering	0.01-0.10	-	-	-	-	-
	Lugmes	-	0.005-0.5	2-40	5	500	Hoog
	Draad-gewikkelde staafbedekking	-	0.02-1	5-50	10	250	Hoog
Enkellaag	Bladbedekking	1000-10000	0.5-40	1-30	-	1500	Hoog
		20-40000
	Omgekeerde rolbedekking	100-10000	0.1-50	5-400	5	300	Effens
		1000-100000
	Slot-matrijsbedekking	3000-100000	0.005-20	15-250	2	400	Effens
	Ekstrusiebedekking	-	50-5000	15-750	5	700	-
Meerlaags	Skuifbedekking	1000-10000	0.005-0.5	15-250	2	300	Effens
		3000-12000
	Gordynbedekking	1000-10000	0.005-0.5	2-500	2	300	Effens

Die bedekkingsmetodes vir litium-ioonbattery-elektrodevelle is hoofsaaklik rolbedekking en ekstrusiebedekking. Omgekeerde rolbedekking vereis 'n hoër skuiftempo, is geskik vir suspensie met effens hoër viskositeit, verkry dikker bedekkingsfilm en goeie bedekkingsgehalte, en is tans die mees algemeen gebruikte bedekkingsmetode vir litium-ioonbatterye. Ekstrusiebedekking verteenwoordig 'n relatief gevorderde bedekkingstegnologie in die bedryf. 'n Sekere druk word op die flodder toegepas tydens bedekking, wat gebruik kan word vir bedekking van flodder met 'n hoër viskositeit. Die verkrygde elektrodeblad het 'n hoër presisie en vinnige laagspoed. Met die voortdurende ontwikkeling van litiumbatterytegnologie en toenemende vraag van litium-ioonbatteryvervaardigers vir hoër energiedigtheid en konsekwentheid, sal ekstrusiebedekking, ondersteun deur die-van die-kuns battery-elektrodebedekkingstoerusting en hoë-presisie-batterybedekkingsoplossings, meer wyd gebruik word in die volgende generasie{12}}.