[发明专利]一种制备柔性有机新能源电池组件的生产设备

说明书

本发明公开一种柔性有机新能源电池组件的卷对卷镀膜生产设备，用于在柔性基底上连续完成新能源电池功能单元各膜层的制备以及封装剂的填充制备，该设备为多腔室的连续式卷对卷形式，主要包括：磁控溅射镀膜区域、槽模涂布区域、蒸发镀膜区域、浸渍涂布区域；其中，磁控溅射镀膜区域的工作真空度为1×10^‑2‑1Pa范围内，槽模涂布区域的工作压强为500‑5000Pa范围内，蒸发镀膜区域的工作真空度为1×10^‑3‑6×10^‑1Pa范围内，浸渍涂布区域的工作压强为1×10⁴‑9.5×10⁴Pa；各区域之间是连通式的，不设置封闭式阀门。在各区域之间均分别设置有过渡腔室‑超细狭缝动密封装置，实现各区域之间不同气体组分和不同压强的隔绝。

技术领域

本发明属于新能源储能技术领域，特别是涉及一种柔性有机新能源电池组件的制造方法及其生产装备。

背景技术

近年来，随着可再生能源发电和电动汽车的快速发展，给新能源电池产业带来了新的发展机遇，新能源电池产业化技术及应用日益受到世界各国的重视。光伏、锂电等新能源电池由于受原材料成本、设备和产业技术成熟度等因素影响，导致电池成本居高不下，政府多采用税收优惠或补贴政策进行产业扶持，因此，新能源电池的产业化技术和装备已经成为制约其大规模推广应用的瓶颈。

有机新能源电池组件具有体量轻薄、原材料成本低、适合做成大面积柔性器件等优点，便于与柔性薄膜基底的卷对卷(R2R)大规模制造技术线相结合，可以显著降低有机新能源电池组件的成本，具有广阔的应用前景。

目前，有机新能源电池组件的各工序设备兼容性较差，产品需要在不同的设备里完成多道工序，柔性薄膜产品在设备之间流转过程中易于接触大气环境，使电池组件中的不同结构之间附着较多的水氧成分，这些水氧成分在电池组件产品中易于形成扩散，另外，现有的有机新能源电池组件的封装层的阻水阻氧性能差异较大，以上因素都会严重影响电池组件的性能稳定性和使用寿命。因此，有机新能源电池组件的卷对卷连续式生产装备、产业化技术瓶颈以及封装稳定性问题成为目前亟待解决的关键性问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种制备柔性有机新能源电池组件的生产设备，用于在柔性基底上连续完成新能源电池功能单元各膜层的制备以及封装剂的填充制备，该设备为多腔室的连续式卷对卷形式，主要包括：磁控溅射镀膜区域、槽模涂布区域、蒸发镀膜区域、浸渍涂布区域；其中，磁控溅射镀膜区域的工作真空度为1×10^-2 - 1Pa范围内，槽模涂布区域的工作压强为500-5000Pa范围内，蒸发镀膜区域的工作真空度为1×10^-3- 6×10^-1Pa范围内，浸渍涂布区域的工作压强为1×10⁴- 9.5×10⁴Pa；各区域之间是连通式的，不设置封闭式阀门，在该设备工作过程中，柔性基底以卷对卷的形式在设备中连续不停顿地传送走行。

由于磁控溅射镀膜区域、槽模涂布区域、蒸发镀膜区域及浸渍涂布区域的工作压强（工作真空度）存在很大差异，在现有技术里是无法实现在同一设备里兼容并互相连通的。本发明通过独特的过渡腔室-超细狭缝这一动密封装置解决了这一技术问题。

本发明在磁控溅射镀膜区域和槽模涂布区域之间、槽模涂布区域和蒸发镀膜区域之间以及蒸发镀膜区域和浸渍涂布区域之间均分别设置有过渡腔室；过渡腔室的总数为3个以上。在过渡腔室中设有压力传感器和真空抽气系统，压力传感器实时监控过渡腔室中的真空度，当过渡腔室中的真空度低于第1压力设定值时，则增大真空抽气系统中的蝶阀开度以提高过渡腔室中的真空度，当过渡腔室中的真空度高于第2压力设定值时，则降低蝶阀开度，同时通入一定量氩气，以维持过渡腔室内的真空度的稳定；第1压力设定值的数值高于第2压力设定值的数值。