Што е избор на методи за обложување?

Што е избор на методи за обложување?

Постојат многу методи за обложување. Методите на премачкување вклучуваат премачкување со натопување, обложување со ролна, облога со сечила и премачкување со жица-навивана прачка, итн. Методите за премачкување со претходно поставени количества вклучуваат премачкување со лизгање, премачкување со слот-, премачкување со истиснување и обложување на завеси, итн. Погоре веќе разгледавме детално неколку методи на обложување. Подолу накратко ги воведуваме другите методи на обложување.

Потопување е метод на обложување во кој мрежата континуирано се потопува во и се извлекува од резервоарот за кашеста маса, а вишокот на кашеста маса се влева назад во резервоарот, како што е прикажано на слика 5-89. Потопната обвивка е обично двострана-облога, така што насоката на влечење на мрежата е генерално нормална на површината на течноста за да се осигура дека дебелината на облогата од двете страни на мрежата е конзистентна. Обично, дебелината на облогата зависи од вискозноста, густината, брзината на линијата и аголот на извлекување. Дебелината на облогата на кашеста маса на површината на мрежата станува подебела како што се зголемуваат вискозноста на кашеста маса и брзината на обложување. Се разбира, облогата за натопување е исто така погодна за наизменична работа на сложени работни парчиња, но кога стапката на испарување на растворувачите е брза, ќе има проток.

Fig 5-89 Dip Coating Method

Облогата на сечилото е метод на обложување што користи сечило за да ја намали дебелината на облогата со кашеста маса на ролната или мрежата до одредената дебелина, како што е прикажано на Слика 5-90. Меѓу нив, дебелината на облогата и тежината на облогата на воздушната-облогата на ножот зависат од воздушниот-притисок на ножот и брзината на воздушниот млаз, а особено е погодна за обложување на кашеста маса базирана на вода со низок-вискозитет или среден-низок-вискозитет-. При користење на кашеста маса на база на органски растворувачи, треба да се внимава да се избегне формирање на експлозивни смеси од големи количества воздух и пареа од запаливи растворувачи.

Fig 5-90 Blade Coating

Премазот за завеса е метод на обложување во кој кашеста маса се истиснува од отворот и паѓа директно на течената мрежа во форма на течна завеса. Припаѓа на методот на претходно поставена количина на обложување, како што е прикажано на Слика 5-91. Бидејќи растојанието помеѓу истиснувачката матрица и мрежата е големо и нема воздушен меур на завесата, таа има извонредни предности во елиминирањето на дефектите како жици и гребнатини. Поради поголемата кинетичка енергија на завесата, помага да се стабилизира менискусот, па може да се постигне поголема брзина на обложување. Брзината на линијата може да достигне повеќе од 100 m/min и се повеќе се применува во високопрецизни решенија за обложување на батерии.

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

Премазот со жичана-намотана прачка е метод на обложување што користи жичана-мерна шипка за рамномерно обложување на течноста на мека мрежа, како што е прикажано на Слика 5-92. Жичаната-намотана прачка е направена со цврсто намотување полирана жица од не'рѓосувачки челик околу јадрото прачка. Жичаната-намотана прачка се нарекува и шипка за обложување или лекарска прачка. Кога жицата за намотување е многу тенка, точноста на дебелината на облогата може да достигне за неколку микрони. Бидејќи течноста со низок-вискозитет лесно тече на раната метална жица, таа е погодна за обложување на течности со низок вискозитет. Со помош на специјални шипки за обложување, вискозноста на облогата може да биде релативно висока, а дебелината на облогата може да достигне 225 μm. Брзината на обложување на прачката е генерално ограничена на 304 m/min.

Изборот на методот на обложување е систематски проект со многу фактори што треба да се земат предвид. Следниве се главните фактори што треба да се земат предвид при изборот на метод на обложување:

Повеќето методи на обложување се погодни за премачкување еден слој во исто време, а друг слој се премачкува откако претходниот слој ќе се исуши. Некои методи можат да обложат повеќе слоеви во исто време, како што е облогата со лизгалки, која може да обложи најмалку 9 слоеви истовремено во обложена филмска обвивка. Главата за обложување на облогата на завесата е глава за обложување на лизгачот, а слојот за обложување исто така тече надолу на работ, така што може да се изврши и повеќеслојна обвивка. Слот-облогата со матрици и облогата за истиснување обично вршат еднослојно-обложување, но тие исто така можат да имаат два или три слота за истиснување за повеќеслојна обвивка што широко се бара од производителите на литиум-јонски батерии.

Премазот со жичана-намотана прачка е погодна за премачкување со тенок-слој; премачкување со истиснување, обвивка од ролна со обратна ролна и облога за завеси се погодни за густа облога, која може да достигне 400–750 μm. Општо земено, колку е потенка облогата, толку е поголема тешкотијата на обложување. Треба да се напомене дека дебелината спомената овде е дебелината на влажната обвивка, а разликата помеѓу сувата и влажната обвивка е многу голема.

Вискозноста и вискоеластичноста се физички величини кои ги рефлектираат реолошките својства. Секој метод на обложување има одреден опсег на соодветен вискозитет и стапка на смолкнување. Вискозноста на кашеста маса најдобро се избира според вискозноста измерена со брзината на смолкнување на облогата, бидејќи вискозноста се менува со брзината на смолкнување. За формулацијата на кашеста маса од литиумски батерии обезбедени од водечките добавувачи на материјали за литиум-јонски батерии, прецизната контрола на вискозноста стана клучен фактор за стабилноста на процесот. Меѓутоа, во процесот на претходно поставено количество обложување, брзината на смолкнување на која обично се подложува кашеста маса е превисока, така што е тешко да се постигне толку висока стапка на смолкнување со тековните инструменти, така што проценката на вискозноста е груба и конечно ќе преовладуваат експерименталните резултати. Иако вискоеластичноста е многу важна, тешко е да се предвиди. Одредена вискоеластичност помага да се подобри работата на одредени облоги, но високата вискоеластичност може да предизвика дефекти на одложено влечење.

Прецизниот слот-обложување со матрица, облогата на лизгачот и облогата за завеси имаат поголема прецизност на облогата, додека прецизноста на другите методи на обложување зависи од својствата на течноста, геометријата на валјакот, брзината на ротација и други фактори. Секој метод на обложување има широк опсег на обложување, што зависи од структурата и режимот на работа на уредот за обложување. Само со многу фино оптимизирање на опремата за обложување на електродата на батеријата може да се добијат добри резултати за обложување.

Мрежата може да биде не-пропустлива или пропустлива. За пропустлива мрежа, порите може да се запечатат пред обложување. Исто така, неопходно е да се земе предвид грубоста и површинскиот напон на мрежата. Површинскиот напон на кашеста маса мора да биде помал од оној на мрежата.

Брзината на обложување е поврзана со ефикасноста на производството. Кога е можно, колку е поголема брзината на обложување, толку подобро. Сите методи на обложување имаат ограничувања на брзината на обложување, но некои методи се подобри при обложување со голема-брзина. Облогата на завесата бара минимална брзина на проток за да се осигура дека завесата не се кине, па затоа не може да се изврши обложување со голема-брзина кога слојот е тенок. Во слајд обложување, кога слојот за обложување е многу тенок, слојот за обложување ќе биде нестабилен. Поголемата брзина и подебелиот слој на обложување помагаат да се избегне нестабилност на облогата. Слично на тоа, мазната и не{8}}пропустлива мрежа може да се обложи со поголема брзина. Брзината на обложување е исто така поврзана со должината на делот за сушење. Колку е подолг делот за сушење, толку е поповолно да се зголеми стапката на сушење.

Методите на обложување и нивните применливи опсези се прикажани во Табела 5-6.

Категорија	Метод на обложување	Стапка на смолкнување /s⁻1	Вискозитет /Pa·s	Влажна дебелина /μm	Прецизност на облогата /%	Максимална брзина /(m/min)	Влијание на грубоста на мрежата
Израмнување	Израмнување	0.01-0.10	-	-	-	-	-
	Воздушен нож	-	0.005-0.5	2-40	5	500	Високо
	Премаз од жица-намотана прачка	-	0.02-1	5-50	10	250	Високо
Еднослоен	Облога на сечилото	1000-10000	0.5-40	1-30	-	1500	Високо
		20-40000
	Обвивка за обратна ролна	100-10000	0.1-50	5-400	5	300	Мало
		1000-100000
	Слот-облога	3000-100000	0.005-20	15-250	2	400	Мало
	Екструзија облога	-	50-5000	15-750	5	700	-
Повеќеслојна	Слајд слој	1000-10000	0.005-0.5	15-250	2	300	Мало
		3000-12000
	Облога за завеса	1000-10000	0.005-0.5	2-500	2	300	Мало

Методите за обложување на листовите на електроди од литиум{0}}јонска батерија се првенствено обложување со ролна и премачкување со истиснување. Облогата за обратна ролна бара поголема стапка на смолкнување, е погодна за кашеста маса со малку повисок вискозитет, добива подебел слој за обложување и добар квалитет на облогата и моментално е најчесто користен метод за обложување за литиум-јонски батерии. Екструзивниот слој претставува релативно напредна технологија за обложување во индустријата. За време на премачкувањето на кашеста маса се применува одреден притисок, кој може да се користи за премачкување на кашеста маса со поголем вискозитет. Добиениот лист со електрода има поголема прецизност и брза брзина на обложување. Со континуираниот развој на технологијата за литиумски батерии и зголемената побарувачка од производителите на литиум-јонски батерии за поголема енергетска густина и конзистентност, во следниот период пошироко ќе се користи премазот со истиснување, поддржан од-{10}}уметничката опрема за обложување на електроди на батериите и високо{11}}прецизните решенија за премачкување на батериите{1{1} генот за производство{2}}.