O que é seleção de métodos de revestimento?

O que é seleção de métodos de revestimento?

Métodos de revestimento

Existem muitos métodos de revestimento. Os métodos de revestimento por imersão incluem revestimento por imersão, revestimento por rolo, revestimento por lâmina e revestimento por fio-enrolado, etc. Os métodos de revestimento por quantidade predefinida incluem revestimento por deslizamento, revestimento por matriz-de fenda, revestimento por extrusão e revestimento por cortina, etc. Já discutimos vários métodos de revestimento em detalhes acima. Abaixo apresentamos brevemente os outros métodos de revestimento.

Revestimento por imersão

O revestimento por imersão é um método de revestimento no qual a teia é continuamente imersa e puxada para fora do tanque de lama, e o excesso de lama flui de volta para o tanque, conforme mostrado na Figura 5-89. O revestimento por imersão geralmente é um revestimento-de dupla face, portanto a direção de tração da teia é geralmente perpendicular à superfície do líquido para garantir que a espessura do revestimento em ambos os lados da teia seja consistente. Normalmente, a espessura do revestimento depende da viscosidade, densidade, velocidade da linha e ângulo de extração. A espessura do revestimento da pasta na superfície da teia torna-se mais espessa à medida que a viscosidade da pasta e a velocidade do revestimento aumentam. É claro que o revestimento por imersão também é adequado para operação intermitente de peças complexas, mas quando a taxa de volatilização do solvente é rápida, haverá fluxo.

Revestimento da lâmina

O revestimento por lâmina é um método de revestimento que utiliza uma lâmina para reduzir a espessura do revestimento de pasta no rolo de revestimento ou na teia para a espessura especificada, conforme mostrado na Figura 5-90. Entre eles, a espessura e o peso do revestimento do revestimento da faca-de ar dependem da pressão da-faca de ar e da velocidade do jato de ar, e é especialmente adequado para revestir pastas à base de água-de baixa-viscosidade ou média-baixa-viscosidade. Ao usar pastas à base de solventes orgânicos, deve-se tomar cuidado para evitar a formação de misturas explosivas a partir de grandes quantidades de ar e vapor de solvente inflamável.

Revestimento de cortina

O revestimento por cortina é um método de revestimento no qual a pasta é extrudada de uma fenda e cai diretamente na teia em execução na forma de uma cortina líquida. Pertence ao método de revestimento de quantidade predefinida, conforme mostrado na Figura 5-91. Como a distância entre a borda da matriz de extrusão e a teia é grande e não há bolhas de ar na cortina, ela apresenta vantagens notáveis ​​na eliminação de defeitos como cordões e arranhões. Devido à maior energia cinética da cortina, ajuda a estabilizar o menisco, conseguindo assim uma maior velocidade de revestimento. A velocidade da linha pode atingir mais de 100 m/min e é cada vez mais adotada em soluções de revestimento de baterias de alta precisão.

Revestimento de fio-enrolado

O revestimento de fio-enrolado é um método de revestimento que usa uma haste de medição-de fio enrolado para revestir uniformemente o líquido em uma teia macia, conforme mostrado na Figura 5-92. O fio-haste enrolado é feito enrolando-se firmemente um fio de aço inoxidável polido em torno de uma haste central. O fio-haste enrolado também é chamado de haste de revestimento ou haste raspadora. Quando o fio do enrolamento é muito fino, a precisão da espessura do revestimento pode chegar a alguns mícrons. Como o líquido-de baixa viscosidade flui facilmente no fio metálico enrolado, ele é adequado para revestir líquidos de baixa viscosidade. Usando hastes de revestimento especiais, a viscosidade do revestimento pode ser relativamente alta e a espessura do revestimento pode chegar a 225 μm. A velocidade de revestimento da haste é geralmente limitada a 304 m/min.

Seleção de métodos de revestimento

A seleção do método de revestimento é um projeto sistemático com muitos fatores a serem considerados. A seguir estão os principais fatores que devem ser considerados ao selecionar um método de revestimento:

Número de camadas de revestimento

A maioria dos métodos de revestimento são adequados para revestir uma camada de cada vez, e outra camada é revestida após a secagem da camada anterior. Alguns métodos podem revestir múltiplas camadas ao mesmo tempo, como o revestimento deslizante, que pode revestir pelo menos 9 camadas simultaneamente no revestimento de filme colorido. A cabeça de revestimento do revestimento de cortina é a cabeça de revestimento deslizante, e a camada de revestimento também flui para baixo na borda, de modo que o revestimento multicamadas também pode ser realizado. O revestimento-da matriz de slot e o revestimento de extrusão geralmente executam revestimento de-camada única, mas também podem ter dois ou três slots de extrusão para revestimento multicamadas amplamente exigidos pelos fabricantes de baterias de íon-lítio.

Espessura do revestimento

O revestimento-de fio-máquina enrolado é adequado para revestimento-de camada fina; revestimento de extrusão, revestimento de rolo reverso e revestimento de cortina são adequados para revestimento espesso, que pode atingir 400–750 μm. De um modo geral, quanto mais fino for o revestimento, maior será a dificuldade de revestimento. Deve-se notar que a espessura mencionada aqui é a espessura do revestimento úmido, e a diferença entre o revestimento seco e o revestimento úmido é muito grande.

Viscosidade da pasta

Viscosidade e viscoelasticidade são quantidades físicas que refletem propriedades reológicas. Cada método de revestimento possui uma certa faixa de viscosidade e taxa de cisalhamento adequadas. A viscosidade da pasta é melhor selecionada de acordo com a viscosidade medida na taxa de cisalhamento do revestimento, porque a viscosidade muda com a taxa de cisalhamento. Para a formulação de pasta de bateria de lítio fornecida pelos principais fornecedores de materiais para baterias de íons de lítio, o controle preciso da viscosidade tornou-se um fator chave na estabilidade do processo. No entanto, no processo de revestimento de quantidade predefinida, a taxa de cisalhamento à qual a pasta é normalmente submetida é muito alta, de modo que é difícil atingir uma taxa de cisalhamento tão alta com os instrumentos atuais, de modo que a estimativa da viscosidade é grosseira e, finalmente, os resultados experimentais prevalecerão. Embora a viscoelasticidade seja muito importante, é difícil de prever. Alguma viscoelasticidade ajuda a melhorar o funcionamento de certos revestimentos, mas uma viscoelasticidade elevada pode causar defeitos de arrasto retardado.

Precisão de revestimento

O revestimento de matriz-de ranhura de precisão, o revestimento deslizante e o revestimento de cortina têm maior precisão de revestimento, enquanto a precisão de outros métodos de revestimento depende das propriedades do fluido, da geometria do rolo, da velocidade de rotação e de outros fatores. Cada método de revestimento possui uma ampla gama de revestimento, que depende da estrutura e do modo de operação do dispositivo de revestimento. Somente otimizando muito bem o equipamento de revestimento do eletrodo da bateria podem ser obtidos bons resultados de revestimento.

Condição da web

A web pode ser não-permeável ou permeável. Para teias permeáveis, os poros podem ser selados antes do revestimento. Também é necessário considerar a rugosidade e a tensão superficial da alma. A tensão superficial da pasta deve ser inferior à da teia.

Velocidade de revestimento

A velocidade de revestimento está relacionada à eficiência da produção. Quando possível, quanto mais rápida for a velocidade de revestimento, melhor. Todos os métodos de revestimento têm limites de velocidade de revestimento, mas alguns métodos são melhores em revestimento-de alta velocidade. O revestimento da cortina requer uma vazão mínima para garantir que a cortina não rasgue, portanto, o revestimento em alta-velocidade não pode ser realizado quando a camada é fina. No revestimento deslizante, quando a camada de revestimento é muito fina, a camada de revestimento será instável. Maior velocidade e camada de revestimento mais espessa ajudam a evitar a instabilidade do revestimento. Da mesma forma, teias lisas e não{8}}permeáveis ​​podem ser revestidas em maior velocidade. A velocidade de revestimento também está relacionada ao comprimento da seção de secagem. Quanto mais longa for a secção de secagem, mais favorável será aumentar a taxa de secagem.

Os métodos de revestimento e suas faixas aplicáveis ​​são mostrados na Tabela 5-6.

Os métodos de revestimento para folhas de eletrodos de baterias de íons de lítio são principalmente revestimento por rolo e revestimento por extrusão. O revestimento por rolo reverso requer uma taxa de cisalhamento mais alta, é adequado para lama com viscosidade ligeiramente mais alta, obtém um filme de revestimento mais espesso e boa qualidade de revestimento e é atualmente o método de revestimento mais comumente usado para baterias de íons de lítio. O revestimento por extrusão representa uma tecnologia de revestimento relativamente avançada na indústria. Uma certa pressão é aplicada à pasta durante o revestimento, que pode ser usada para revestimento de pasta de maior viscosidade. A folha de eletrodo obtida possui maior precisão e rápida velocidade de revestimento. Com o desenvolvimento contínuo da tecnologia de baterias de lítio e a crescente demanda dos fabricantes de baterias de íons de lítio por maior densidade e consistência de energia, o revestimento por extrusão, apoiado por equipamentos de revestimento de eletrodos de baterias de-última-última geração e soluções de revestimento de baterias de alta{11}}precisão, será mais amplamente utilizado nas linhas de produção da próxima-geração.