一种隔膜涂层喷涂厚度在线检测方法及其涂布系统

技术领域

本发明涉及隔膜涂层喷涂厚度在线检测技术领域，特别涉及一种隔膜涂层喷涂厚度在线检测方法及其涂布系统。

背景技术

随着社会的不断发展与生活水平的不断提高，锂电池成为新能源的重要组成部分，锂电池隔膜技术也得到快速发展，目前隔膜制备过程中往往需要用浆料涂覆到隔膜的表面以增加其性能。

目前，现有技术中往往采用喷涂的方式将PVDF颗粒喷涂于隔膜上，由于旋转喷涂出PVDF呈现颗粒状态，无法直接测试PVDF喷涂重量；且现有的检测设备探测能力低，本领域技术人员往往采用将PVDF旋转喷涂至基膜表面后，在采用离线式电子天平分别检测(1)基膜+PVDF涂层、(2)基膜，通过做差法检测出PVDF涂层的重量；但此方式由于基膜重量公差(5±0.8g/m2)为PVDF涂层重量公差(0.48±0.1g/m2)的8倍，因此检测出来的PVDF涂层重量数据会被基膜重量掩盖，无法精确探测。

因此市场上急需一种隔膜涂层喷涂厚度在线检测方法及其涂布系统来解决这个问题。

发明内容

本发明针对现有技术存在之缺失，提出一种隔膜涂层喷涂厚度在线检测方法及其涂布系统，浆料随着转子甩出至隔膜表面后，隔膜表面浆料处于固液混合小液滴状态，实现喷涂工序，且可时刻监控PVDF涂层重量，可根据显示器重量波动，实时调整PVDF喷涂流量，以此提升PVDF喷涂层一致性，实用性强。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种隔膜涂层喷涂厚度在线检测涂布系统，其包括：用于将PVDF颗粒旋转喷涂至基膜表面的PVDF旋转喷涂装置、用于带动基膜移动的隔膜辊装置、用于检测隔膜涂层喷涂厚度的三波放射接收装置以及用于烘烤已喷涂PVDF基膜的烘箱，所述PVDF旋转喷涂装置设置于隔膜辊装置的一侧，上述基膜包覆于隔膜辊装置上，所述PVDF旋转喷涂装置上且位于靠近基膜的一侧设置有喷涂口。

作为对上述技术方案的进一步阐述：

在上述技术方案中，所述PVDF旋转喷涂装置包括箱体、电机、转子与主料管，所述喷涂口设置于箱体上，所述电机与转子设置于箱体的内部，所述转子与电机的转轴相连接，所述电机通过转轴带动转子进行转动，所述箱体的内部且位于转子的下方设置有PVDF喷涂通道，所述主料管的一端与箱体的一侧相连接，所述主料管的另一端与供料装置相连接，所述主料管、PVDF喷涂通道与喷涂口相互连通。

在上述技术方案中，所述隔膜辊装置包括固定座、上隔膜辊与下隔膜辊，所述上隔膜辊与下隔膜辊均设置于固定座上，所述上隔膜辊位于下隔膜辊的上方，所述隔膜从下隔膜辊流至上隔膜辊。

在上述技术方案中，所述隔膜辊装置还包括三角槽，所述三角槽设置于上隔膜辊与下隔膜辊之间，所述三角槽与喷涂口位于同一高度，所述三角槽用于限制隔膜在喷涂时所产生的摆动。

在上述技术方案中，所述隔膜辊装置还包括过渡隔膜辊，所述过渡隔膜辊设置于上隔膜辊与烘箱之间。

在上述技术方案中，所述三波放射接收装置包括固定支架、传动模组与三波放射接收器，所述固定支架设置于固定座上，所述传动模组设置于固定支架上，所述三波放射接收器设置于传动模组上，所述三波放射接收器的放射接收口与基膜相互垂直设置，所述三波放射接收器通过传动模组在固定支架上进行水平移动。

基于上述的一种隔膜涂层喷涂厚度在线检测涂布方法，其包括以下步骤：(1)基膜通过隔膜辊装置传送至PVDF旋转喷涂装置的喷涂口的一侧；(2)PVDF颗粒通过PVDF旋转喷涂装置的喷涂口喷涂在隔膜辊装置上的基膜表面，形成隔膜涂层；(3)三波放射接收装置通过放射口放射出三波长红外射线至上述隔膜涂层；(4)三波放射接收装置通过接收口接受上述隔膜涂层所折射回的三波长红外射线；(5)三波放射接收装置得到上述隔膜涂层喷涂厚度的相关数据，接受上述隔膜涂层所折射回的三波长红外射线，计算出单位区域水含量，通过单位区域水含量，计算出单位区域内PVDF干物质的含量，得到单位面积内PVDF单位重量；(6)隔膜辊装置将已检测隔膜厚度的隔膜部分输送至烘箱进行烘烤。

在上述技术方案中，步骤(1)中的基膜通过下隔膜辊输送至旋转喷涂装置的喷涂口的一侧。

在上述技术方案中，步骤(2)中的PVDF颗粒是通过主料管将供料装置的PVDF颗粒输送至PVDF喷涂通道，再通过电机与转子将PVDF喷涂通道的PVDF颗粒从喷涂口喷出。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，结构新颖，设计合理，通过采用PVDF旋转喷涂装置与隔膜辊装置的结构设计，浆料随着转子甩出至隔膜表面后，隔膜表面浆料处于固液混合小液滴状态，从而实现喷涂工序，通过采用三波放射接收装置的结构设计，可时刻监控PVDF涂层重量，可根据显示器重量波动，实时调整PVDF喷涂流量，以此提升PVDF喷涂层一致性，实用性强。

为更清楚地阐述本发明的结构特征、技术手段及其所达到的具体目的和功能，下面结合附图与具体实施例来对本发明作进一步详细说明：

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的工作流程示意图。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的位置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-2所示，一种隔膜涂层喷涂厚度在线检测涂布系统，其包括：用于将PVDF颗粒5旋转喷涂至基膜6表面的PVDF旋转喷涂装置1、用于带动基膜6移动的隔膜辊装置2、用于检测隔膜涂层喷涂厚度的三波放射接收装置3以及用于烘烤已喷涂PVDF隔膜的烘箱4，所述PVDF旋转喷涂装置1设置于隔膜辊装置2的一侧，上述基膜6包覆于隔膜辊装置2上，所述PVDF旋转喷涂装置1上且位于靠近基膜6的一侧设置有喷涂口16。

作为本发明的进一步改进，所述PVDF旋转喷涂装置1包括箱体11、电机12、转子13与主料管14，所述喷涂口16设置于箱体11上，所述电机12与转子13设置于箱体11的内部，所述转子13与电机12的转轴相连接，所述电机12通过转轴带动转子13进行转动，所述箱体11的内部且位于转子13的下方设置有PVDF喷涂通道15，所述主料管14的一端与箱体11的一侧相连接，所述主料管14的另一端与供料装置相连接，所述主料管14、PVDF喷涂通道15与喷涂口16相互连通，通过主料管14将供料装置的PVDF颗粒5传送至PVDF喷涂通道15，再通过电机12带动转子13转动将PVDF颗粒5从喷涂口16喷涂在基膜6上。

作为本发明的进一步改进，所述隔膜辊装置2包括固定座21、上隔膜辊22与下隔膜辊23，所述上隔膜辊22与下隔膜辊23均设置于固定座21上，所述上隔膜辊22位于下隔膜辊23的上方，所述隔膜从下隔膜辊23流至上隔膜辊22。

作为本发明的进一步改进，所述隔膜辊装置2还包括三角槽24，所述三角槽24设置于上隔膜辊22与下隔膜辊23之间，所述三角槽24与喷涂口16位于同一高度，所述三角槽24用于限制基膜6在喷涂时所产生的摆动。

作为本发明的进一步改进，所述隔膜辊装置2还包括过渡隔膜辊25，所述过渡隔膜辊25设置于上隔膜辊22与烘箱4之间。

作为本发明的进一步改进，所述三波放射接收装置3包括固定支架31、传动模组32与三波放射接收器33，所述固定支架31设置于固定座21上，所述传动模组32设置于固定支架31上，所述三波放射接收器33设置于传动模组32上，所述三波放射接收器33的放射接收口与基膜6相互垂直设置，所述三波放射接收器33通过传动模组32在固定支架31上进行水平移动。

基于上述系统的一种隔膜涂层喷涂厚度在线检测涂布方法，其包括以下步骤：(1)基膜6通过隔膜辊装置2传送至PVDF旋转喷涂装置1的喷涂口16的一侧；(2)PVDF颗粒5通过PVDF旋转喷涂装置1的喷涂口16喷涂在隔膜辊装置2上的基膜6表面，形成隔膜涂层；(3)三波放射接收装置3通过放射口放射出三波长红外射线至上述隔膜涂层；(4)三波放射接收装置3通过接收口接受上述隔膜涂层所折射回的三波长红外射线；(5)三波放射接收装置3得到上述隔膜涂层喷涂厚度的相关数据，接受上述隔膜涂层所折射回的三波长红外射线，计算出单位区域水含量，通过单位区域水含量，计算出单位区域内PVDF干物质的含量，得到单位面积内PVDF单位重量；(6)隔膜辊装置2将已检测隔膜厚度的隔膜部分输送至烘箱4进行烘烤。

作为本发明的进一步改进，步骤(1)中的隔膜通过下隔膜辊23输送至旋转喷涂装置的喷涂口16的一侧。

作为本发明的进一步改进，步骤(2)中的PVDF是通过主料管14将供料装置的PVDF颗粒5输送至PVDF喷涂通道15，再通过电机12与转子13将PVDF喷涂通道15的PVDF从喷涂口16喷出。

测试水含量原理：水对一些特定波长的红外光表现出强烈的吸收特性，其红外吸收光谱。当用这些特定波长的红外光照射浆料时，浆料中所含的水就会吸收部分红外光的能量，含水越多吸收也越多，因此可测量反射光的减少量计算浆料的水份。由于浆料对红外线的反射率因其不同的吸收特性及杂散特性而异，若仅用水的吸收波长，物料的表面状态、颜色、结构等因素会干扰水份测量；为此采用三波长法，即一个被水强烈吸收的波长(测量波长)和两个被水吸收不太强的波长(参比波长)，检测和计算这三个波长反射光的能量之比，即可消除其他因素对水份测量的干扰，可实现在线检测；

PVDF重量计算方式：

浆料固含量(固体物质含量/总物质含量)L；

红外测试区域面积固定为S；

通过三种波长红外测量固定区域内水分重量M；

则：PVDF干物质重量为M1＝M/L*(1-L)；

PVDF单位面积重量为M单位面积＝M1/S。

以上仅是本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，故凡是依据本发明的技术实际对以上实施例所作的任何修改、等同替换、改进等，均仍属于本发明技术方案的范围内。