一、鋰離子電池涂布方式
涂布機是動力鋰離(li)子電(dian)池極片的生產(chan)關鍵(jian)工藝(yi)設備。目前,鋰離(li)子電(dian)池極片涂布工藝(yi)主要有刮刀式(shi)、輥涂轉(zhuan)移式(shi)和狹(xia)縫擠(ji)壓式(shi)等。
1、刮刀涂布
箔基材(cai)(cai)經過涂布輥并直(zhi)接與漿(jiang)料料槽接觸,過量的(de)漿(jiang)料涂在(zai)箔基材(cai)(cai)上,在(zai)基材(cai)(cai)通過涂輥與刮(gua)刀之間(jian)(jian)時,刮(gua)刀與基材(cai)(cai)之間(jian)(jian)的(de)間(jian)(jian)隙決定了涂層(ceng)(ceng)厚度,同(tong)時將多余的(de)漿(jiang)料刮(gua)掉(diao)回流,并由此在(zai)基材(cai)(cai)表(biao)面形成一層(ceng)(ceng)均(jun)勻的(de)涂層(ceng)(ceng)。
刮刀(dao)類型主要是逗號(hao)刮刀(dao)。逗號(hao)刮刀(dao)是涂(tu)布(bu)(bu)頭中的(de)關鍵部件之一(yi),一(yi)般在圓輥表面沿母線(xian)加工(gong)成(cheng)形似逗號(hao)的(de)刃口(kou),這種刮刀(dao)具有高(gao)的(de)強度(du)和(he)硬度(du),易于(yu)控制涂(tu)布(bu)(bu)量和(he)涂(tu)布(bu)(bu)精(jing)度(du),適用于(yu)高(gao)固含量和(he)高(gao)黏度(du)的(de)漿料。
2、輥涂轉移式
涂輥(gun)(gun)(gun)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)動(dong)帶動(dong)漿(jiang)料,通過逗號刮刀間隙來調節漿(jiang)料轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)移量,并利用背(bei)輥(gun)(gun)(gun)和涂輥(gun)(gun)(gun)的轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)動(dong)將漿(jiang)料轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)移到基材上。輥(gun)(gun)(gun)涂轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)移涂布包含(han)兩個基本(ben)過程:
(1)涂布輥轉(zhuan)動帶動漿(jiang)(jiang)料通過計量輥間隙,形成一(yi)定厚度的漿(jiang)(jiang)料層。
(2)一定厚度的漿(jiang)料層通(tong)過方(fang)向相對的涂(tu)輥與背輥轉動轉移漿(jiang)料到箔材(cai)上(shang)形成涂(tu)層。
3、狹縫擠壓涂布
作(zuo)為一種精密的(de)濕(shi)式涂(tu)(tu)(tu)布技術,工(gong)作(zuo)原理為涂(tu)(tu)(tu)布液(ye)在一定壓(ya)(ya)力一定流量(liang)下沿著涂(tu)(tu)(tu)布模具(ju)(ju)(ju)的(de)縫隙擠壓(ya)(ya)噴出而轉(zhuan)移到基材上。相(xiang)比其它涂(tu)(tu)(tu)布方式,狹縫擠壓(ya)(ya)涂(tu)(tu)(tu)布具(ju)(ju)(ju)有很多優點,如涂(tu)(tu)(tu)布速度快、精度高、濕(shi)厚均勻(yun);涂(tu)(tu)(tu)布系統封閉(bi),在涂(tu)(tu)(tu)布過程中能(neng)(neng)防止(zhi)污染物進入(ru),漿料(liao)利用率高、能(neng)(neng)夠保持漿料(liao)性(xing)質穩定,可同(tong)時進行多層涂(tu)(tu)(tu)布。并能(neng)(neng)適(shi)(shi)應不同(tong)漿料(liao)粘度和(he)固含量(liang)范圍,與轉(zhuan)移式涂(tu)(tu)(tu)布工(gong)藝相(xiang)比具(ju)(ju)(ju)有更強的(de)適(shi)(shi)應性(xing)。
二、鋰離子電池涂布工藝選擇
涂(tu)(tu)(tu)(tu)布(bu)(bu)工(gong)藝復(fu)雜,同時(shi)影響(xiang)涂(tu)(tu)(tu)(tu)布(bu)(bu)效果的(de)因素也(ye)較多,比如:涂(tu)(tu)(tu)(tu)布(bu)(bu)設備(bei)的(de)制(zhi)造精度、設備(bei)運行的(de)平穩(wen)程(cheng)度以(yi)及(ji)涂(tu)(tu)(tu)(tu)布(bu)(bu)過程(cheng)中動態張力的(de)控制(zhi)、烘干(gan)過程(cheng)中風量的(de)大小以(yi)及(ji)溫度控制(zhi)曲線(xian)都(dou)會影響(xiang)涂(tu)(tu)(tu)(tu)布(bu)(bu)的(de)效果,所以(yi)選擇(ze)合適的(de)涂(tu)(tu)(tu)(tu)布(bu)(bu)工(gong)藝極為(wei)重要。
一般選擇(ze)涂(tu)(tu)布方法(fa)需要從下面幾個方面考慮,包括:涂(tu)(tu)布的層數,濕涂(tu)(tu)層的厚度(du),涂(tu)(tu)布液的流(liu)變特性,要求(qiu)的涂(tu)(tu)布精(jing)度(du),涂(tu)(tu)布支持體或基材,涂(tu)(tu)布的速度(du)等(deng)。
除上述因素外,還必須結合極片涂布的具體情況和特點。鋰離子電池極片涂布特點是:雙面單(dan)層涂(tu)(tu)布(bu);漿料濕涂(tu)(tu)層較(jiao)厚(100~300μm);漿料為非牛頓型高(gao)粘度(du)流體;極(ji)片(pian)(pian)涂(tu)(tu)布(bu)精度(du)要求高(gao),和膠片(pian)(pian)涂(tu)(tu)布(bu)精度(du)相(xiang)近;涂(tu)(tu)布(bu)支(zhi)持體為厚度(du)10~20μm的鋁箔(bo)和銅箔(bo);和膠片(pian)(pian)涂(tu)(tu)布(bu)速度(du)相(xiang)比,極(ji)片(pian)(pian)涂(tu)(tu)布(bu)速度(du)不高(gao)。
綜上因素考(kao)慮,一般實驗(yan)室設備往往采用刮(gua)刀式(shi),消(xiao)費類鋰離(li)子電池(chi)多采用輥涂轉移式(shi),而動力電池(chi)多采用狹縫擠(ji)壓式(shi)方(fang)法(fa)。