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锂离子电池工艺-涂布

2024-04-15


一.涂布工艺

涂布工艺是一种基于对流体物性的研究,将一层或者多层液体涂覆在一种基材上的工艺,基材通常为柔性的薄膜或者衬纸,然后涂覆的液体涂层经过烘箱干燥或者固化方式使之形成一层具有特殊功能的膜层。锂离子电池极片涂布的方式目前主要有逗号辊转移涂布、狭缝挤压涂布。

二.涂布工艺的目的

涂布工艺是将正负极浆料均匀的涂抹在基层上。涂布分为,正负极预涂层涂布和正负极浆料涂布。

预涂层涂布:将预涂层浆料均匀的涂抹在箔材上。一般采用转移式涂布机,实现黏度低的浆料,进行厚度较薄的涂布方式,厚度2-3μm.

浆料涂布:目的将正负极浆料均匀的涂抹在箔材上。采用挤压式涂布机,实现黏度较高的浆料以一定厚度均匀涂抹在箔材上。

三.涂布工序注意事项:

1.外观

无颗粒,沉淀,杂质和气泡等

极片表面无划痕,掉料,翘边。露箔等现象

2.铜,铝箔

厚度均匀,无划痕,褶皱

3. 涂布溶液的粘弹性

如果溶液以较大的剪切力从涂布头唇口挤出,或者以较快的速度涂覆,因为溶液在涂覆完成后,在压力释放的情况下,会有回缩,最后导致类似竖条纹的形成。甚至严重的情况下,溶液的回缩会造成膜的皱褶,卷曲。

四.涂布工艺常见问题

(1)“凝胶”缺陷

凝胶主要在胶水制备过程中形成,一些聚合物颗粒没有溶解在溶剂中。

解决方法:对溶剂与聚合物进行预混,双组分溶剂有时候有利于聚合物的溶解,必须严格遵守在制备胶水阶段各成分的添加顺序,优化反应的温度曲线也是控制凝胶的关键。

(2)表面张力的缺陷

固体基材和涂布液体之间的各种表/界面的性质。

a. 橘皮现象原因

涂布溶液中的溶剂挥发,不同的区域产生了温度差。同时溶液的表面和底层的溶剂因为挥发速度的不同,溶剂含量也发生了浓度差。烘箱的干燥速率过快,或者说烘箱的热风风速过快。

b. 厚边的原因

在涂布后,由于涂布溶液的边缘的地方溶剂挥发的速率也相比内部的区域更快,因此造成低表面张力区的涂布溶液流向边缘而堆积,使得边缘的地方过厚的现象。

c. 针孔及火山口缺陷

涂布过程中,如果加入污染物灰尘,会形成火山口一样的缺陷。若涂布之前已经在基材上,形成针孔状缺陷。

d. 规律竖条纹缺陷

涂布液体在不同位置受力不稳定造成了此缺陷。

解决方法:调整工艺参数。稀释你的涂布溶液,降低溶液粘度。加入一些表面活性剂。

e. 规律横条纹缺陷

泵的原因。选择无脉冲的齿轮泵。如果没有无脉冲的泵,可以给泵装个缓冲设备,来尽量减少脉冲。

涂布设备的震动干扰造成了这个缺陷。


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