^ 动力电池制作之涂布
涂布,既是把合浆的浆料涂到集流体铝箔或者铜箔上。一般涂布有三种方式,转移式,挤压式,浸泡式.
转移式分为背辊,涂辊,料槽和逗号辊组成,该方式速度慢,均匀性差,主要参数为1,刮刀间隙(面密度);2,涂辊与背辊转速比(0.95-1.05敷料状态);3,涂布速度(生产效率);4,料槽液位(重量外观)。
一般涂布为挤出式,速度较快(一般为40-50m,最快为100m),重要参数为1,模头间隙(极片宽度和形状);2,涂布泵速(面密度);3,涂布速度(生产效率);4,涂布压力(几篇形状与重量稳定性)。双面涂布,A面入辊后经过8节烘箱,烘干后涂B面,再进行烘干。一般情况下,涂布烘箱温度上层高于下层,因为箔材经过一面的涂布后,导热性变差,需增加温度,才能把上层涂布烘干。正极温度高于负极,因正极NMP蒸发温度高,不容易烘干。风量的大小应该遵循进风量小于出风量,形成负压。并且上层烘箱温度高于下层,因上层为B面涂布,A面已经烘干,单面箔材导热性没有双面好,故而上层温度高于下层。
一般情况下。烘箱分为三个阶段,第一阶段是1-4#烘箱,是极片成型阶段,水分较多,但不宜蒸发过快;5-6#烘箱,水分去除阶段,温度较高;7-8#烘箱,极片冷却状态,应保持适当的温度和湿度,防止出烘箱时极片过热,造成过烘,极片打皱。良好的烘干状态,是极片品质的保障。
剥离强度大,极片结构比较均匀,剥离强度小,则导电剂和粘结剂会集聚与上方,导电性差的地方会形成析锂,这也是烘箱需要适宜的温度的重要原因,温度过高,水分蒸发快,导电剂和粘结剂则会聚集于上面;温度过低,则会烘不干,粘辊严重。在涂布过程中,一般涂布机会有射线测试厚度,通过换算实时监测面密度。针对之前产生的问题,总结以下原因及对策:
涂布划痕:由于浆料存在颗粒,多由于合浆分散不均匀导致,考虑合浆自转和公转调节以及材料的良性测定,以及过滤网的更换和清洗,对于机器设备造成的划痕,应及时予以修正。
涂布点状露箔:浆料存在气泡或者模头故障,前者出现的可能性最大,合浆或者在转运过程中如果不加抽负压,则气泡不能消散,涂布时点状露箔。
涂布极片条纹:多由于温度与风量气压差造成,除调节温度以外,还应该考虑主风机与其他风机的稳定性。
涂布重要参数:面密度,剥离强度,极片厚度,极片宽度。面密度通常采用换算,厚度为实时测量通过设备反馈,过程可以配备宽度测量和纠偏。
坏品 产生原因 可能后果
沉降 浆料粘度不够;材料颗粒度不大。 涂布露箔,涂布重量不均匀。
凝胶 高镍材料碱性高,搅拌时候吸水造成无法涂布
气泡 搅拌后浆料存在气泡,管道连接处密封不好。 小区域内涂布重量变轻导致容量不够或褶皱。
划痕 有大颗粒在辊上,涂布辊上有划痕。 会使极片表面颗粒松动甚至脱落,局部碳容量不够。
条纹 干燥过程中吹风和张力不同引起浆料流动。 影响电芯外观。
脱碳 干燥温度不正确,浆料粘结剂含量偏少。 极片表面颗粒掉落,局部碳较少。
拖尾 涂辊基座走位,涂辊与背辊不平行,背辊变形,浆料弹性过高。 外观问题,厚度问题。