一、極片涂布機是什么

極片涂布機是用于(yu)鋰(li)電池(chi)(chi)正負極(ji)(ji)片漿料(liao)涂(tu)覆(fu)(fu)領域的(de)(de)涂(tu)布(bu)機(ji)。在鋰(li)電池(chi)(chi)生產的(de)(de)前端工序中，極(ji)(ji)片是重(zhong)要制造環節，正負極(ji)(ji)片的(de)(de)基(ji)體金屬(shu)集流體箔材表面的(de)(de)漿料(liao)涂(tu)覆(fu)(fu)均勻程(cheng)度(du)直接影響(xiang)鋰(li)電池(chi)(chi)的(de)(de)運行穩定(ding)性(xing)與安全性(xing)，因此極(ji)(ji)片涂(tu)布(bu)機(ji)是鋰(li)電池(chi)(chi)生產設(she)備中的(de)(de)關鍵設(she)備之(zhi)一(yi)，與其他(ta)涂(tu)布(bu)機(ji)相比(bi)，行業進(jin)入的(de)(de)技術壁壘(lei)較高。

二、極片涂布機涂布的方式

涂(tu)布(bu)(bu)設備主(zhu)要由收放卷單元、供料單元、張(zhang)力控制系(xi)統、涂(tu)布(bu)(bu)機頭(tou)、烘箱等部分組成。涂(tu)布(bu)(bu)可以分為轉(zhuan)移式(shi)涂(tu)布(bu)(bu)和(he)擠出式(shi)涂(tu)布(bu)(bu)兩(liang)種，兩(liang)者各有優缺(que)點。

1、轉移式涂布

涂(tu)輥轉動帶(dai)動漿料，通過調整刮刀間隙來(lai)調節漿料轉移量(liang)，并利用背輥或涂(tu)輥的轉動將漿料轉移到(dao)基材上(shang)，按(an)工藝要求，控制涂(tu)布層的厚度以達(da)到(dao)重(zhong)量(liang)要求，同時，通過干燥加(jia)熱除去平鋪于基材上(shang)的漿料中的溶(rong)劑，使(shi)固體物質很好地粘結(jie)于基材上(shang)。

其優(you)點是對(dui)漿(jiang)料粘(zhan)度(du)要求不(bu)高，容(rong)易(yi)調節涂(tu)布(bu)參數，無堵料等，不(bu)足之處在對(dui)于動(dong)力電(dian)池來說涂(tu)布(bu)精(jing)度(du)較差(cha)，無法保證極片(pian)的(de)一致性(xing)(xing)。漿(jiang)料在輥(gun)間暴露于空氣中，對(dui)漿(jiang)料的(de)性(xing)(xing)質(zhi)有(you)部分影響。

2、擠出式涂布

上料(liao)(liao)(liao)系統將(jiang)涂料(liao)(liao)(liao)輸送給(gei)螺(luo)桿泵，再將(jiang)漿料(liao)(liao)(liao)動力輸送至擠出頭中(zhong)，通過(guo)擠出形式(shi)將(jiang)漿料(liao)(liao)(liao)制成液膜后(hou)涂布(bu)至移動的(de)集流體上，經過(guo)干燥后(hou)形成質(zhi)地均一的(de)涂層(ceng)。

其(qi)優(you)點是涂(tu)膜后極片(pian)非常均勻(yun)且精度(du)(du)高，涂(tu)層邊緣平整(zheng)度(du)(du)高，密閉操作系統，不(bu)受異物影響，適合量產。其(qi)不(bu)足之處在于設備精度(du)(du)要求(qiu)高，維護保養要求(qiu)高，漿料粘度(du)(du)范(fan)圍要求(qiu)高，變換(huan)規(gui)格時需要更換(huan)新的(de)墊(dian)片(pian)。

三、極片涂布注意事項

涂(tu)布(bu)過程中(zhong)減(jian)少涂(tu)布(bu)缺(que)陷，提高涂(tu)布(bu)質量和良品(pin)率，降低(di)成本是涂(tu)布(bu)工(gong)藝需(xu)要研(yan)究的(de)重要內(nei)容。涂(tu)布(bu)過程中(zhong)產生的(de)浪費主要是初始(shi)調機(ji)(ji)（跟工(gong)藝員操作水平有(you)關）、涂(tu)布(bu)中(zhong)斷箔、混入(ru)異(yi)物等，每次(ci)停機(ji)(ji)都將會產生一定距(ju)離的(de)浪費。

在涂布中(zhong)常(chang)常(chang)出現的問(wen)(wen)題(ti)是(shi)：原料污染、涂布工藝不(bu)穩定、操(cao)作不(bu)規范、干燥程序設置錯誤(wu)等，這些問(wen)(wen)題(ti)常(chang)常(chang)會造成極片出現以下問(wen)(wen)題(ti)：

1、點狀缺陷

主(zhu)要(yao)來自(zi)于漿料內氣泡和(he)混(hun)入的異物(wu)。氣泡可以來自(zi)攪拌中脫(tuo)泡未完全、供料工作(zuo)過程(cheng)中或者(zhe)涂布過程(cheng)中。異物(wu)主(zhu)要(yao)來自(zi)于操作(zuo)時的失誤或環境問題。

涂(tu)(tu)布(bu)過程(cheng)中，漿料(liao)(liao)內部氣(qi)泡(pao)噴涂(tu)(tu)在極片上，經過烘(hong)箱烘(hong)干(gan)時(shi)，氣(qi)泡(pao)破裂，在極片上形(xing)成(cheng)白色圓斑。此(ci)處(chu)活物(wu)質(zhi)涂(tu)(tu)層(ceng)較(jiao)薄(bo)，在電(dian)池充放電(dian)過程(cheng)中也最易造成(cheng)微(wei)短(duan)路。極片中有異物(wu)存(cun)在時(shi)，顆(ke)粒周(zhou)圍(wei)涂(tu)(tu)膜處(chu)是低表面張力區域，液(ye)膜向周(zhou)圍(wei)呈(cheng)發(fa)射狀遷移，形(xing)成(cheng)點狀缺(que)陷。防止(zhi)出現(xian)此(ci)類缺(que)陷的手段主(zhu)要有：控制操作(zuo)環境(jing)、優化漿料(liao)(liao)攪拌、控制涂(tu)(tu)布(bu)速度、保證基材干(gan)凈。

2、厚邊缺陷

極片(pian)(pian)在(zai)輥壓過程(cheng)(cheng)(cheng)中，厚(hou)邊(bian)(bian)(bian)承受更大(da)(da)的(de)(de)壓力(li)(li)，不僅造成極片(pian)(pian)在(zai)橫向密度(du)(du)上不同(tong)，也(ye)會(hui)(hui)造成厚(hou)邊(bian)(bian)(bian)處(chu)(chu)(chu)(chu)活(huo)(huo)物(wu)質(zhi)(zhi)顆粒被碾碎。存在(zai)厚(hou)邊(bian)(bian)(bian)缺陷的(de)(de)極片(pian)(pian)經過壓制后(hou)，會(hui)(hui)出現(xian)較嚴(yan)重的(de)(de)翹曲現(xian)象(xiang)，對(dui)后(hou)續的(de)(de)分切、卷(juan)繞過程(cheng)(cheng)(cheng)中也(ye)會(hui)(hui)有(you)很大(da)(da)的(de)(de)影響(xiang)(xiang)。厚(hou)邊(bian)(bian)(bian)處(chu)(chu)(chu)(chu)活(huo)(huo)物(wu)質(zhi)(zhi)顆粒被碾碎后(hou)，在(zai)充放電過程(cheng)(cheng)(cheng)中鋰離子和電子的(de)(de)傳輸路徑變遠(yuan)，則會(hui)(hui)導致電池內(nei)阻增大(da)(da)極化加(jia)深，會(hui)(hui)影響(xiang)(xiang)電池的(de)(de)使(shi)用壽(shou)命(ming)和安(an)全(quan)。同(tong)時(shi)，由于極片(pian)(pian)邊(bian)(bian)(bian)部(bu)(bu)較厚(hou)在(zai)卷(juan)芯內(nei)部(bu)(bu)構成應力(li)(li)集中點，此處(chu)(chu)(chu)(chu)極易發(fa)生析(xi)鋰和微短路，對(dui)電池性能(neng)也(ye)是極為不利的(de)(de)。產生厚(hou)邊(bian)(bian)(bian)的(de)(de)原因是漿料表面張(zhang)力(li)(li)的(de)(de)驅使(shi)，使(shi)漿料向極片(pian)(pian)邊(bian)(bian)(bian)緣(yuan)無涂(tu)覆(fu)處(chu)(chu)(chu)(chu)遷移(yi)，烘干后(hou)形成厚(hou)邊(bian)(bian)(bian)。有(you)研(yan)(yan)究(jiu)發(fa)現(xian)，涂(tu)布(bu)速度(du)(du)對(dui)邊(bian)(bian)(bian)緣(yuan)寬度(du)(du)和高(gao)度(du)(du)無顯著影響(xiang)(xiang)，邊(bian)(bian)(bian)緣(yuan)梯度(du)(du)隨著涂(tu)布(bu)速度(du)(du)增加(jia)而增大(da)(da)，減小間(jian)隙(xi)(xi)比（涂(tu)布(bu)間(jian)隙(xi)(xi)/膜層厚(hou)度(du)(du)），可以降低邊(bian)(bian)(bian)緣(yuan)效應。相關間(jian)隙(xi)(xi)涂(tu)布(bu)研(yan)(yan)究(jiu)結(jie)果(guo)表明(ming)，通(tong)過調(diao)整涂(tu)布(bu)間(jian)隙(xi)(xi)、壓力(li)(li)預調(diao)整也(ye)可以降低厚(hou)邊(bian)(bian)(bian)。利用添加(jia)界面活(huo)(huo)性劑降低漿料表面張(zhang)力(li)(li)的(de)(de)方法也(ye)可一定程(cheng)(cheng)(cheng)度(du)(du)上減少(shao)厚(hou)邊(bian)(bian)(bian)的(de)(de)發(fa)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。未來涂布工藝將向(xiang)著高設備(bei)性能、高稼動率、在線測厚(hou)控制(zhi)精度(du)、提高干燥(zao)效(xiao)率等方向(xiang)發(fa)展(zhan)。