[发明专利]薄膜涂敷张力控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及柔性薄膜张力控制领域，特别是涉及一种柔性薄膜涂敷的张力控制方法。

背景技术

薄膜材料的涂敷在电子材料加工中得到愈来愈多的应用。近年来，新能源技术的发展增加了对薄膜材料的加工需求，例如新型电池的电极制备，需要在薄膜上涂敷电极材料。在薄膜材料加工过程中，张力控制是关键的控制技术之一，特别是在单面已具有脆性涂敷层的薄膜卷材上进行二次加工时，张力控制显得更为重要。过大的张力会引起收放卷辊上卷材的挤压，造成涂敷层的开裂或脱落。对于柔性薄膜，不稳定的牵引张力也会引起薄膜的不规则变形，使其上的涂敷层脱离。薄膜涂敷时的张力稳定对涂敷质量也是十分重要的。

薄膜张力控制有直接张力控制和间接张力控制方法，对于卷材的间接张力控制，通常是利用估算收卷或放卷材料卷径的变化，通过控制电机的转矩，间接控制薄膜张力，一般控制精度不高。直接张力控制有张力辊检测法、重锤浮辊（跳舞辊）检测法和弹力检测法等，属于闭环控制方法，控制精度高。传统的直接张力控制方法中，均需要采用过渡辊与薄膜接触以改变薄膜行走方向，形成检测辊对张力的承受并对张力进行检测。但是，对于柔性薄膜材料，尤其是含有脆性涂敷层的柔性薄膜材料，过渡辊和检测辊对薄膜材料的接触力过大，会造成涂敷层的破坏。

中国专利“薄膜去皱装置、薄膜张力调整方法以及薄膜去皱方法”（CN 102024563），提供了一种薄膜张力调整方法，这种方法采用喷气单元，经气孔对带状薄膜喷射空气，使带状薄膜推挤到另一部件上形成适当张力。但这种方法产生薄膜贴合力的同时，也会产生气流噪声。尤其对于已涂敷脆性材料的薄膜进行二次加工，气流喷射涂敷面或者挤压涂敷面都是不合适的，所以这种张力调整方法不适用于已涂敷有脆性涂敷材料的薄膜涂敷加工。因此，有必要研究一种易于实现、对已涂敷层无损伤和控制精度高的薄膜涂敷张力控制方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种对薄膜涂敷加工中的薄膜张力控制的方法，该方法可以保证涂敷加工段的张力稳定以获得涂敷层的涂敷质量，同时能够避免传统张力调节方法对已有涂敷层的接触挤压而引起的涂敷层破坏或脱落。

本发明解决其技术问题采用以下的技术方案：

本发明的薄膜涂敷张力控制的方法，具体是：通过对单面已有脆性材料涂敷层的薄膜进行二次涂敷加工时的张力进行控制，采用负压吸附板吸附薄膜无涂敷层一侧，负压吸附板对薄膜产生吸附力，由负压吸附板前段薄膜即AB段薄膜的放卷张力控制相配合，使牵引辊与负压吸附板之间的薄膜形成张力，实现涂敷加工段的张力稳定，涂敷辊和底辊将涂敷材料涂敷到薄膜与涂敷辊接触的一侧，获得涂敷层的涂敷质量。

所述牵引辊的伺服电机工作在速度模式或者位置模式，涂敷辊前段即BD段和后段即DE段的薄膜涂敷面不与过渡辊接触，由负压吸附板和牵引辊牵引所形成的薄膜张力通过带张力检测电路的张力辊检测，按负反馈方式调节负压吸附力，保持薄膜牵引张力维持在涂敷张力设定值F。

所述AB段薄膜涂敷面不与过渡辊接触时，该段放卷张力即负压吸附板（4）与放卷辊之间的薄膜张力采用开环张力控制，张力最大值设为F_max<F/2，放卷辊伺服电机为转矩模式，转矩设定为M= F_max×R_min，其中R_min是放卷膜最小半径，设定张力最大值F_max不致使放卷卷材涂敷材料挤压受损。

所述AB段薄膜涂敷面不与过渡辊接触时，该段放卷张力即负压吸附板（4）与放卷辊之间的薄膜张力采用间接张力控制，放卷张力值设为F_max<F/2，放卷辊伺服电机为转矩模式，转矩初始值设定为M=F_max×R _max，其中，R_max是放卷膜最大初始半径，设定放卷张力值F_max不致使放卷卷材涂敷材料挤压受损。

涂敷放卷运行时，放卷辊每转m圈，转矩设定修改值为M′= (R _max – mΔ)×M/ R _max，其中Δ是包含涂敷层的薄膜厚度。