一、鋰離子電池涂布方式
涂布機是動力鋰(li)離子(zi)電池(chi)極(ji)(ji)片的(de)生產關鍵工(gong)藝設備。目前,鋰(li)離子(zi)電池(chi)極(ji)(ji)片涂布(bu)工(gong)藝主要(yao)有刮(gua)刀(dao)式、輥(gun)涂轉移式和(he)狹縫擠壓(ya)式等。
1、刮刀涂布
箔基(ji)(ji)材經過(guo)涂(tu)布輥并直接(jie)與(yu)漿(jiang)料料槽接(jie)觸,過(guo)量的(de)漿(jiang)料涂(tu)在(zai)(zai)箔基(ji)(ji)材上,在(zai)(zai)基(ji)(ji)材通過(guo)涂(tu)輥與(yu)刮(gua)刀(dao)之(zhi)間時,刮(gua)刀(dao)與(yu)基(ji)(ji)材之(zhi)間的(de)間隙決定(ding)了涂(tu)層厚度,同時將(jiang)多余的(de)漿(jiang)料刮(gua)掉回流,并由(you)此在(zai)(zai)基(ji)(ji)材表面(mian)形成一層均勻的(de)涂(tu)層。
刮(gua)刀類(lei)型主要是(shi)逗號(hao)刮(gua)刀。逗號(hao)刮(gua)刀是(shi)涂布頭(tou)中的關鍵(jian)部件之一,一般在圓輥表(biao)面沿母(mu)線加工(gong)成形似逗號(hao)的刃口,這種刮(gua)刀具有高的強度(du)和硬(ying)度(du),易于控制涂布量(liang)和涂布精度(du),適用于高固含量(liang)和高黏(nian)度(du)的漿料。
2、輥涂轉移式
涂(tu)(tu)(tu)輥轉動帶動漿料(liao),通過逗號刮刀間隙來調節漿料(liao)轉移(yi)量,并(bing)利用背輥和涂(tu)(tu)(tu)輥的(de)轉動將漿料(liao)轉移(yi)到基材上。輥涂(tu)(tu)(tu)轉移(yi)涂(tu)(tu)(tu)布包含兩個基本(ben)過程:
(1)涂布(bu)輥轉動帶動漿料通過計量輥間隙,形(xing)成一(yi)定(ding)厚度的漿料層。
(2)一定厚度的漿料(liao)層通過方向相對的涂輥(gun)與背輥(gun)轉動轉移漿料(liao)到箔材(cai)上形成涂層。
3、狹縫擠壓涂布
作為一種(zhong)精密的濕式涂(tu)布(bu)技術,工作原理(li)為涂(tu)布(bu)液在(zai)一定壓(ya)力(li)一定流量(liang)下沿著涂(tu)布(bu)模具(ju)的縫(feng)隙擠壓(ya)噴出而轉移到基材上。相比(bi)其它涂(tu)布(bu)方(fang)式,狹(xia)縫(feng)擠壓(ya)涂(tu)布(bu)具(ju)有很多(duo)優點,如涂(tu)布(bu)速(su)度快、精度高(gao)、濕厚均勻;涂(tu)布(bu)系統封閉,在(zai)涂(tu)布(bu)過程(cheng)中能(neng)防止污染(ran)物進(jin)入,漿(jiang)料利用率高(gao)、能(neng)夠保持漿(jiang)料性(xing)質穩定,可同時(shi)進(jin)行多(duo)層涂(tu)布(bu)。并(bing)能(neng)適應不同漿(jiang)料粘度和固含量(liang)范圍,與轉移式涂(tu)布(bu)工藝(yi)相比(bi)具(ju)有更強(qiang)的適應性(xing)。
二、鋰離子電池涂布工藝選擇
涂(tu)布(bu)(bu)工(gong)藝復雜,同時影響涂(tu)布(bu)(bu)效(xiao)果的(de)因(yin)素也較(jiao)多,比如:涂(tu)布(bu)(bu)設備的(de)制造(zao)精度、設備運(yun)行的(de)平穩程度以(yi)及(ji)(ji)涂(tu)布(bu)(bu)過程中動態張力的(de)控制、烘干過程中風(feng)量的(de)大小以(yi)及(ji)(ji)溫度控制曲線(xian)都會(hui)影響涂(tu)布(bu)(bu)的(de)效(xiao)果,所(suo)以(yi)選擇合(he)適的(de)涂(tu)布(bu)(bu)工(gong)藝極為重要。
一般(ban)選(xuan)擇(ze)涂(tu)(tu)布(bu)方(fang)法(fa)需要(yao)(yao)從下面幾個方(fang)面考慮,包括:涂(tu)(tu)布(bu)的層(ceng)數(shu),濕涂(tu)(tu)層(ceng)的厚度(du),涂(tu)(tu)布(bu)液的流變特性,要(yao)(yao)求(qiu)的涂(tu)(tu)布(bu)精(jing)度(du),涂(tu)(tu)布(bu)支持(chi)體或(huo)基(ji)材,涂(tu)(tu)布(bu)的速度(du)等。
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:雙面單層(ceng)涂(tu)(tu)布(bu);漿料(liao)濕涂(tu)(tu)層(ceng)較厚(100~300μm);漿料(liao)為(wei)非牛頓型高粘度流體(ti);極(ji)片涂(tu)(tu)布(bu)精度要求高,和膠(jiao)片涂(tu)(tu)布(bu)精度相近(jin);涂(tu)(tu)布(bu)支(zhi)持體(ti)為(wei)厚度10~20μm的鋁箔和銅(tong)箔;和膠(jiao)片涂(tu)(tu)布(bu)速度相比,極(ji)片涂(tu)(tu)布(bu)速度不高。
綜(zong)上因素考慮(lv),一般實驗室設備往往采用(yong)刮(gua)刀式(shi)(shi),消費類鋰離(li)子電(dian)池多(duo)采用(yong)輥涂轉移(yi)式(shi)(shi),而動力電(dian)池多(duo)采用(yong)狹縫擠(ji)壓式(shi)(shi)方法。