一、極片涂布機是什么

極片涂布機是(shi)用于鋰電(dian)池(chi)正(zheng)負(fu)極片(pian)(pian)漿(jiang)料涂(tu)覆(fu)領域的(de)(de)涂(tu)布(bu)機(ji)(ji)。在(zai)鋰電(dian)池(chi)生產的(de)(de)前(qian)端工序中(zhong)，極片(pian)(pian)是(shi)重要制造(zao)環節，正(zheng)負(fu)極片(pian)(pian)的(de)(de)基(ji)體(ti)金屬集(ji)流體(ti)箔材(cai)表面的(de)(de)漿(jiang)料涂(tu)覆(fu)均勻程度直接影響鋰電(dian)池(chi)的(de)(de)運行穩定性與安全性，因此極片(pian)(pian)涂(tu)布(bu)機(ji)(ji)是(shi)鋰電(dian)池(chi)生產設備中(zhong)的(de)(de)關(guan)鍵設備之(zhi)一(yi)，與其他涂(tu)布(bu)機(ji)(ji)相比，行業(ye)進入的(de)(de)技術壁壘較高。

二、極片涂布機涂布的方式

涂(tu)(tu)布(bu)(bu)設備主(zhu)要(yao)由收放卷單元(yuan)、供料單元(yuan)、張力控制系統、涂(tu)(tu)布(bu)(bu)機頭、烘箱等部(bu)分組成。涂(tu)(tu)布(bu)(bu)可以分為轉移式(shi)涂(tu)(tu)布(bu)(bu)和(he)擠(ji)出式(shi)涂(tu)(tu)布(bu)(bu)兩(liang)種(zhong)，兩(liang)者(zhe)各(ge)有(you)優缺點。

1、轉移式涂布

涂(tu)輥轉動帶動漿(jiang)料(liao)，通過調整刮刀間隙來(lai)調節漿(jiang)料(liao)轉移(yi)量(liang)，并利(li)用(yong)背輥或涂(tu)輥的(de)(de)轉動將漿(jiang)料(liao)轉移(yi)到基(ji)材上，按(an)工(gong)藝(yi)要求(qiu)，控制涂(tu)布層的(de)(de)厚度以達到重量(liang)要求(qiu)，同時，通過干燥加(jia)熱除去平鋪于基(ji)材上的(de)(de)漿(jiang)料(liao)中(zhong)的(de)(de)溶劑，使固體物(wu)質很好地粘結于基(ji)材上。

其優點是對(dui)漿(jiang)料(liao)粘(zhan)度要求(qiu)不(bu)高，容易調(diao)節涂布參(can)數，無(wu)堵料(liao)等，不(bu)足(zu)之(zhi)處(chu)在(zai)(zai)對(dui)于動(dong)力(li)電(dian)池(chi)來說涂布精(jing)度較差，無(wu)法保(bao)證極片(pian)的一致性。漿(jiang)料(liao)在(zai)(zai)輥間(jian)暴露于空氣中，對(dui)漿(jiang)料(liao)的性質有部分影響。

2、擠出式涂布

上料系統(tong)將(jiang)涂(tu)料輸送(song)給螺桿泵，再將(jiang)漿料動(dong)力輸送(song)至擠出頭中，通過擠出形式(shi)將(jiang)漿料制成液膜(mo)后(hou)涂(tu)布(bu)至移動(dong)的集流體上，經過干燥(zao)后(hou)形成質地均一的涂(tu)層。

其優點是涂(tu)膜后極片(pian)非常均勻(yun)且精(jing)度(du)(du)高(gao)，涂(tu)層(ceng)邊緣平(ping)整度(du)(du)高(gao)，密閉操作(zuo)系統，不受異物影響，適合量產。其不足(zu)之處在于設備精(jing)度(du)(du)要(yao)求高(gao)，維護保(bao)養(yang)要(yao)求高(gao)，漿料粘度(du)(du)范圍要(yao)求高(gao)，變(bian)換(huan)規格時需要(yao)更換(huan)新的墊片(pian)。

三、極片涂布注意事項

涂布過(guo)程中(zhong)(zhong)減少(shao)涂布缺陷，提高涂布質量和良品率，降低(di)成本是涂布工藝(yi)需要研究的重要內(nei)容。涂布過(guo)程中(zhong)(zhong)產生的浪費(fei)主要是初始(shi)調機（跟工藝(yi)員(yuan)操作水平有(you)關）、涂布中(zhong)(zhong)斷(duan)箔、混入異物(wu)等(deng)，每次(ci)停機都(dou)將(jiang)會產生一定(ding)距(ju)離的浪費(fei)。

在涂(tu)布(bu)中常常出(chu)現(xian)的問(wen)題(ti)是：原料污染、涂(tu)布(bu)工藝不(bu)穩定、操作不(bu)規范、干燥(zao)程序(xu)設置(zhi)錯誤等，這些(xie)問(wen)題(ti)常常會造成極片(pian)出(chu)現(xian)以(yi)下問(wen)題(ti)：

1、點狀缺陷

主(zhu)要來自于漿料(liao)內氣(qi)泡(pao)(pao)和混入的異物(wu)(wu)。氣(qi)泡(pao)(pao)可以來自攪拌中(zhong)脫泡(pao)(pao)未完全、供(gong)料(liao)工(gong)作過(guo)程中(zhong)或者(zhe)涂布(bu)過(guo)程中(zhong)。異物(wu)(wu)主(zhu)要來自于操作時的失誤或環境問(wen)題(ti)。

涂布過(guo)(guo)程中(zhong)，漿料(liao)內部氣泡噴涂在(zai)極片(pian)上，經過(guo)(guo)烘箱烘干時(shi)，氣泡破裂，在(zai)極片(pian)上形成(cheng)白色圓斑。此處活(huo)物質涂層較薄，在(zai)電池充放電過(guo)(guo)程中(zhong)也最(zui)易造成(cheng)微短路。極片(pian)中(zhong)有異物存在(zai)時(shi)，顆(ke)粒周圍(wei)涂膜(mo)處是低表面張力區域，液膜(mo)向(xiang)周圍(wei)呈(cheng)發射狀遷(qian)移，形成(cheng)點(dian)狀缺陷(xian)。防止出現(xian)此類缺陷(xian)的手段主要有：控制操作環境、優化漿料(liao)攪拌、控制涂布速(su)度、保證(zheng)基材干凈。

2、厚邊缺陷

極(ji)片(pian)(pian)在輥壓(ya)(ya)過(guo)程(cheng)中，厚(hou)邊(bian)(bian)(bian)(bian)承(cheng)受更大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)壓(ya)(ya)力(li)，不(bu)僅造成極(ji)片(pian)(pian)在橫向(xiang)(xiang)密度(du)上(shang)不(bu)同，也會(hui)(hui)造成厚(hou)邊(bian)(bian)(bian)(bian)處(chu)活(huo)物(wu)質顆(ke)粒(li)被碾(nian)碎。存在厚(hou)邊(bian)(bian)(bian)(bian)缺陷的(de)(de)(de)(de)(de)(de)極(ji)片(pian)(pian)經過(guo)壓(ya)(ya)制后，會(hui)(hui)出(chu)現較嚴重的(de)(de)(de)(de)(de)(de)翹(qiao)曲現象(xiang)，對后續的(de)(de)(de)(de)(de)(de)分切、卷繞過(guo)程(cheng)中也會(hui)(hui)有很大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)。厚(hou)邊(bian)(bian)(bian)(bian)處(chu)活(huo)物(wu)質顆(ke)粒(li)被碾(nian)碎后，在充放電(dian)過(guo)程(cheng)中鋰離子(zi)和(he)電(dian)子(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)傳(chuan)輸路(lu)徑變遠(yuan)，則會(hui)(hui)導(dao)致電(dian)池(chi)內(nei)阻(zu)增(zeng)大(da)極(ji)化(hua)加深，會(hui)(hui)影響(xiang)電(dian)池(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)使用壽命和(he)安全。同時，由(you)于極(ji)片(pian)(pian)邊(bian)(bian)(bian)(bian)部較厚(hou)在卷芯(xin)內(nei)部構成應力(li)集中點，此處(chu)極(ji)易發生析鋰和(he)微(wei)短路(lu)，對電(dian)池(chi)性能也是極(ji)為(wei)不(bu)利的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。產生厚(hou)邊(bian)(bian)(bian)(bian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)原因是漿(jiang)料表面(mian)(mian)張(zhang)力(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)驅使，使漿(jiang)料向(xiang)(xiang)極(ji)片(pian)(pian)邊(bian)(bian)(bian)(bian)緣(yuan)無涂覆處(chu)遷移，烘(hong)干后形成厚(hou)邊(bian)(bian)(bian)(bian)。有研(yan)究發現，涂布(bu)(bu)速(su)度(du)對邊(bian)(bian)(bian)(bian)緣(yuan)寬度(du)和(he)高度(du)無顯著影響(xiang)，邊(bian)(bian)(bian)(bian)緣(yuan)梯(ti)度(du)隨著涂布(bu)(bu)速(su)度(du)增(zeng)加而增(zeng)大(da)，減(jian)(jian)小(xiao)間(jian)隙(xi)比(bi)（涂布(bu)(bu)間(jian)隙(xi)/膜(mo)層厚(hou)度(du)），可以降(jiang)低邊(bian)(bian)(bian)(bian)緣(yuan)效應。相關間(jian)隙(xi)涂布(bu)(bu)研(yan)究結果表明，通(tong)過(guo)調整(zheng)涂布(bu)(bu)間(jian)隙(xi)、壓(ya)(ya)力(li)預調整(zheng)也可以降(jiang)低厚(hou)邊(bian)(bian)(bian)(bian)。利用添(tian)加界面(mian)(mian)活(huo)性劑降(jiang)低漿(jiang)料表面(mian)(mian)張(zhang)力(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)法也可一定程(cheng)度(du)上(shang)減(jian)(jian)少厚(hou)邊(bian)(bian)(bian)(bian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發生。

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(lai)涂布工藝將向(xiang)(xiang)著高設備性能、高稼動率、在線測厚控制精度(du)、提高干燥效(xiao)率等方向(xiang)(xiang)發展。