一、極片涂布機是什么

極片涂布機是用(yong)于(yu)鋰(li)電(dian)(dian)池(chi)(chi)正(zheng)負(fu)極片漿(jiang)料涂(tu)覆領域的(de)(de)(de)涂(tu)布(bu)機。在(zai)鋰(li)電(dian)(dian)池(chi)(chi)生產的(de)(de)(de)前端工序中，極片是重要制(zhi)造環(huan)節，正(zheng)負(fu)極片的(de)(de)(de)基(ji)體(ti)金屬集流體(ti)箔材表面(mian)的(de)(de)(de)漿(jiang)料涂(tu)覆均勻(yun)程(cheng)度直接影響鋰(li)電(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)(de)運行穩定性(xing)與安全性(xing)，因此極片涂(tu)布(bu)機是鋰(li)電(dian)(dian)池(chi)(chi)生產設(she)備中的(de)(de)(de)關鍵(jian)設(she)備之一，與其他涂(tu)布(bu)機相(xiang)比，行業(ye)進(jin)入(ru)的(de)(de)(de)技術壁壘較高(gao)。

二、極片涂布機涂布的方式

涂布設備主要由收放卷單元、供料單元、張(zhang)力控制(zhi)系統、涂布機頭、烘箱等部(bu)分組成。涂布可以分為轉移式涂布和擠出式涂布兩(liang)種，兩(liang)者各有優缺(que)點。

1、轉移式涂布

涂輥(gun)轉動帶動漿料，通過調(diao)整刮刀間隙來調(diao)節漿料轉移量(liang)，并利用背輥(gun)或涂輥(gun)的(de)轉動將漿料轉移到基材(cai)上，按工(gong)藝要求，控制涂布層的(de)厚度以達到重(zhong)量(liang)要求，同(tong)時，通過干燥(zao)加(jia)熱除去(qu)平鋪于(yu)基材(cai)上的(de)漿料中的(de)溶劑，使固體物質很好地粘結于(yu)基材(cai)上。

其優(you)點是對(dui)(dui)漿料(liao)粘度要求不高，容(rong)易調節涂(tu)布(bu)參數，無堵(du)料(liao)等，不足之處在(zai)(zai)對(dui)(dui)于動力電(dian)池來說涂(tu)布(bu)精度較差(cha)，無法(fa)保證極(ji)片(pian)的(de)一(yi)致性。漿料(liao)在(zai)(zai)輥間(jian)暴(bao)露于空(kong)氣中，對(dui)(dui)漿料(liao)的(de)性質有部分影響。

2、擠出式涂布

上(shang)料系統將涂(tu)料輸(shu)送(song)(song)給螺桿(gan)泵，再將漿(jiang)料動力輸(shu)送(song)(song)至擠出頭中，通過擠出形式將漿(jiang)料制(zhi)成液膜后涂(tu)布至移動的集流(liu)體上(shang)，經過干燥后形成質地均一的涂(tu)層。

其(qi)優(you)點是涂膜后(hou)極片非常均勻且(qie)精(jing)度(du)(du)高(gao)，涂層邊緣平整度(du)(du)高(gao)，密閉操作(zuo)系統，不受異物影響，適合量產。其(qi)不足之處在于設備精(jing)度(du)(du)要(yao)求(qiu)高(gao)，維護保養(yang)要(yao)求(qiu)高(gao)，漿料粘(zhan)度(du)(du)范圍要(yao)求(qiu)高(gao)，變換(huan)規格時需要(yao)更(geng)換(huan)新的(de)墊片。

三、極片涂布注意事項

涂(tu)布(bu)過(guo)程中減少涂(tu)布(bu)缺陷，提高涂(tu)布(bu)質量和(he)良品(pin)率(lv)，降低成本是涂(tu)布(bu)工藝需(xu)要研究(jiu)的(de)重要內容(rong)。涂(tu)布(bu)過(guo)程中產生的(de)浪(lang)費主要是初始調(diao)機(ji)（跟工藝員操作水(shui)平有關）、涂(tu)布(bu)中斷箔、混入異物等(deng)，每次停機(ji)都將會產生一定距離的(de)浪(lang)費。

在涂(tu)布(bu)(bu)中(zhong)常(chang)(chang)常(chang)(chang)出現的問(wen)(wen)題是：原(yuan)料污染、涂(tu)布(bu)(bu)工(gong)藝不穩(wen)定(ding)、操作不規(gui)范、干燥程序設置錯(cuo)誤等，這些問(wen)(wen)題常(chang)(chang)常(chang)(chang)會造成(cheng)極片出現以下問(wen)(wen)題：

1、點狀缺陷

主要(yao)來(lai)自(zi)于漿料(liao)內(nei)氣泡和混入的(de)異物。氣泡可(ke)以(yi)來(lai)自(zi)攪拌中(zhong)(zhong)脫泡未完全、供(gong)料(liao)工作(zuo)過程中(zhong)(zhong)或者涂布過程中(zhong)(zhong)。異物主要(yao)來(lai)自(zi)于操作(zuo)時的(de)失誤或環境問(wen)題。

涂(tu)(tu)布(bu)過(guo)程(cheng)中，漿(jiang)料內(nei)部氣泡(pao)噴涂(tu)(tu)在(zai)極片上，經過(guo)烘(hong)(hong)箱烘(hong)(hong)干時(shi)，氣泡(pao)破(po)裂，在(zai)極片上形成白色圓斑。此(ci)處活(huo)物(wu)質(zhi)涂(tu)(tu)層(ceng)較薄，在(zai)電池(chi)充放電過(guo)程(cheng)中也最易造成微(wei)短路。極片中有異物(wu)存在(zai)時(shi)，顆粒周圍涂(tu)(tu)膜處是低表面(mian)張(zhang)力區域，液膜向(xiang)周圍呈發射(she)狀遷移(yi)，形成點狀缺陷。防止出現(xian)此(ci)類缺陷的手段主(zhu)要有：控制(zhi)操作環境、優化漿(jiang)料攪拌(ban)、控制(zhi)涂(tu)(tu)布(bu)速度、保(bao)證基材(cai)干凈。

2、厚邊缺陷

極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)片(pian)(pian)在(zai)輥壓過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)(zhong)，厚(hou)(hou)邊(bian)(bian)(bian)承受更大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)壓力，不(bu)僅(jin)造成(cheng)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)片(pian)(pian)在(zai)橫向密度(du)(du)(du)(du)上(shang)不(bu)同，也會(hui)造成(cheng)厚(hou)(hou)邊(bian)(bian)(bian)處(chu)(chu)活(huo)物質(zhi)顆粒被(bei)碾碎。存在(zai)厚(hou)(hou)邊(bian)(bian)(bian)缺陷的(de)(de)(de)(de)(de)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)片(pian)(pian)經過(guo)壓制(zhi)后，會(hui)出現(xian)較嚴重的(de)(de)(de)(de)(de)翹(qiao)曲現(xian)象，對后續的(de)(de)(de)(de)(de)分切、卷繞過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)(zhong)也會(hui)有很大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響。厚(hou)(hou)邊(bian)(bian)(bian)處(chu)(chu)活(huo)物質(zhi)顆粒被(bei)碾碎后，在(zai)充放電(dian)過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)(zhong)鋰離子和(he)電(dian)子的(de)(de)(de)(de)(de)傳輸路(lu)(lu)徑變(bian)遠，則會(hui)導致電(dian)池內阻增(zeng)大(da)(da)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)化加深(shen)，會(hui)影(ying)響電(dian)池的(de)(de)(de)(de)(de)使(shi)用壽命和(he)安全。同時，由(you)于(yu)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)片(pian)(pian)邊(bian)(bian)(bian)部(bu)較厚(hou)(hou)在(zai)卷芯內部(bu)構成(cheng)應力集中(zhong)(zhong)點，此處(chu)(chu)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)易(yi)發(fa)(fa)生(sheng)析鋰和(he)微短路(lu)(lu)，對電(dian)池性(xing)能也是(shi)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)為不(bu)利的(de)(de)(de)(de)(de)。產(chan)生(sheng)厚(hou)(hou)邊(bian)(bian)(bian)的(de)(de)(de)(de)(de)原因(yin)是(shi)漿料表面(mian)(mian)張(zhang)力的(de)(de)(de)(de)(de)驅使(shi)，使(shi)漿料向極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)片(pian)(pian)邊(bian)(bian)(bian)緣(yuan)無涂覆處(chu)(chu)遷移，烘(hong)干后形(xing)成(cheng)厚(hou)(hou)邊(bian)(bian)(bian)。有研究發(fa)(fa)現(xian)，涂布速度(du)(du)(du)(du)對邊(bian)(bian)(bian)緣(yuan)寬度(du)(du)(du)(du)和(he)高度(du)(du)(du)(du)無顯著(zhu)影(ying)響，邊(bian)(bian)(bian)緣(yuan)梯度(du)(du)(du)(du)隨(sui)著(zhu)涂布速度(du)(du)(du)(du)增(zeng)加而增(zeng)大(da)(da)，減小間隙比（涂布間隙/膜(mo)層厚(hou)(hou)度(du)(du)(du)(du)），可以降低邊(bian)(bian)(bian)緣(yuan)效應。相關間隙涂布研究結果表明(ming)，通過(guo)調整(zheng)涂布間隙、壓力預(yu)調整(zheng)也可以降低厚(hou)(hou)邊(bian)(bian)(bian)。利用添加界(jie)面(mian)(mian)活(huo)性(xing)劑降低漿料表面(mian)(mian)張(zhang)力的(de)(de)(de)(de)(de)方法也可一定程(cheng)(cheng)度(du)(du)(du)(du)上(shang)減少(shao)厚(hou)(hou)邊(bian)(bian)(bian)的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)生(sheng)。

四、未來涂布工藝的發展趨勢

擠壓式涂布由于具有高精度、涂布均勻、適合較大寬度涂布等優點被廣泛應用于動力電池領域，而其也逐漸取代適用于中試線的轉移式涂布機。未來涂布工藝將向著高設備性能、高稼動(dong)率(lv)(lv)、在線測厚控制(zhi)精度、提高干燥效率(lv)(lv)等方向發(fa)展。