一、鋰離子電池涂布方式
涂布機是動力鋰離子電(dian)池極片(pian)的(de)生產關鍵工藝設備。目(mu)前,鋰離子電(dian)池極片(pian)涂(tu)布工藝主(zhu)要有刮刀式、輥涂(tu)轉移式和(he)狹縫擠(ji)壓(ya)式等。
1、刮刀涂布
箔(bo)基(ji)材經(jing)過(guo)涂(tu)(tu)布(bu)輥(gun)并(bing)直(zhi)接(jie)與漿料料槽(cao)接(jie)觸,過(guo)量(liang)的(de)(de)漿料涂(tu)(tu)在箔(bo)基(ji)材上,在基(ji)材通過(guo)涂(tu)(tu)輥(gun)與刮(gua)刀之(zhi)間時(shi),刮(gua)刀與基(ji)材之(zhi)間的(de)(de)間隙(xi)決定了涂(tu)(tu)層(ceng)厚(hou)度,同時(shi)將多余(yu)的(de)(de)漿料刮(gua)掉回(hui)流,并(bing)由此在基(ji)材表(biao)面形(xing)成一層(ceng)均勻的(de)(de)涂(tu)(tu)層(ceng)。
刮(gua)(gua)刀(dao)(dao)類型主要是逗(dou)號刮(gua)(gua)刀(dao)(dao)。逗(dou)號刮(gua)(gua)刀(dao)(dao)是涂(tu)布(bu)頭中的(de)關鍵部件之一(yi),一(yi)般在圓輥表面沿母線加工成形似逗(dou)號的(de)刃口,這種刮(gua)(gua)刀(dao)(dao)具有高的(de)強度(du)和硬度(du),易于(yu)控制涂(tu)布(bu)量和涂(tu)布(bu)精度(du),適用于(yu)高固含量和高黏度(du)的(de)漿料(liao)。
2、輥涂轉移式
涂(tu)(tu)(tu)輥轉動帶動漿料(liao)(liao)(liao),通過(guo)逗號刮刀間隙來(lai)調節漿料(liao)(liao)(liao)轉移量(liang),并(bing)利用(yong)背輥和涂(tu)(tu)(tu)輥的轉動將漿料(liao)(liao)(liao)轉移到基(ji)(ji)材(cai)上。輥涂(tu)(tu)(tu)轉移涂(tu)(tu)(tu)布(bu)包含兩個基(ji)(ji)本過(guo)程:
(1)涂布輥轉動(dong)帶動(dong)漿(jiang)料(liao)通(tong)過計量輥間隙,形(xing)成一定厚度的漿(jiang)料(liao)層。
(2)一(yi)定厚度的漿料(liao)層通過方向相對的涂(tu)輥(gun)與背輥(gun)轉動轉移漿料(liao)到箔材上形成涂(tu)層。
3、狹縫擠壓涂布
作(zuo)為(wei)一種精(jing)密的(de)濕(shi)式(shi)(shi)涂(tu)(tu)布(bu)(bu)技術,工(gong)作(zuo)原理為(wei)涂(tu)(tu)布(bu)(bu)液在(zai)一定(ding)壓(ya)(ya)(ya)力一定(ding)流(liu)量(liang)下沿著涂(tu)(tu)布(bu)(bu)模(mo)具的(de)縫隙擠壓(ya)(ya)(ya)噴出而轉(zhuan)移(yi)到(dao)基材上。相(xiang)比其它涂(tu)(tu)布(bu)(bu)方式(shi)(shi),狹縫擠壓(ya)(ya)(ya)涂(tu)(tu)布(bu)(bu)具有很多(duo)優點(dian),如涂(tu)(tu)布(bu)(bu)速度快、精(jing)度高、濕(shi)厚均勻(yun);涂(tu)(tu)布(bu)(bu)系(xi)統封(feng)閉(bi),在(zai)涂(tu)(tu)布(bu)(bu)過(guo)程中能(neng)防止污(wu)染物進入,漿料(liao)(liao)利用率(lv)高、能(neng)夠保持漿料(liao)(liao)性質穩(wen)定(ding),可同(tong)時(shi)進行多(duo)層(ceng)涂(tu)(tu)布(bu)(bu)。并(bing)能(neng)適應(ying)不同(tong)漿料(liao)(liao)粘度和固(gu)含量(liang)范圍,與轉(zhuan)移(yi)式(shi)(shi)涂(tu)(tu)布(bu)(bu)工(gong)藝相(xiang)比具有更強的(de)適應(ying)性。
二、鋰離子電池涂布工藝選擇
涂(tu)布(bu)工藝(yi)(yi)復雜(za),同時影響涂(tu)布(bu)效果的(de)(de)因素(su)也較多,比如:涂(tu)布(bu)設備(bei)的(de)(de)制造精度、設備(bei)運行(xing)的(de)(de)平穩程度以(yi)及涂(tu)布(bu)過程中(zhong)動(dong)態張力的(de)(de)控制、烘干過程中(zhong)風量的(de)(de)大小以(yi)及溫度控制曲線都會影響涂(tu)布(bu)的(de)(de)效果,所以(yi)選擇合適的(de)(de)涂(tu)布(bu)工藝(yi)(yi)極為重(zhong)要。
一般選擇(ze)涂(tu)(tu)布方法(fa)需要(yao)從下面幾個方面考慮(lv),包括:涂(tu)(tu)布的(de)(de)(de)(de)層數,濕(shi)涂(tu)(tu)層的(de)(de)(de)(de)厚(hou)度(du),涂(tu)(tu)布液(ye)的(de)(de)(de)(de)流變特性,要(yao)求的(de)(de)(de)(de)涂(tu)(tu)布精(jing)度(du),涂(tu)(tu)布支持體(ti)或基材,涂(tu)(tu)布的(de)(de)(de)(de)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)(tu)布(bu)(bu);漿(jiang)(jiang)料濕涂(tu)(tu)(tu)層(ceng)較厚(hou)(100~300μm);漿(jiang)(jiang)料為非(fei)牛頓型高(gao)粘度流體;極片涂(tu)(tu)(tu)布(bu)(bu)精度要求高(gao),和(he)膠(jiao)(jiao)片涂(tu)(tu)(tu)布(bu)(bu)精度相近;涂(tu)(tu)(tu)布(bu)(bu)支持體為厚(hou)度10~20μm的鋁箔(bo)和(he)銅箔(bo);和(he)膠(jiao)(jiao)片涂(tu)(tu)(tu)布(bu)(bu)速度相比,極片涂(tu)(tu)(tu)布(bu)(bu)速度不高(gao)。
綜上(shang)因(yin)素考(kao)慮,一般實驗室設(she)備(bei)往往采(cai)用刮刀(dao)式(shi),消(xiao)費類鋰離(li)子電池(chi)多采(cai)用輥(gun)涂(tu)轉移式(shi),而動(dong)力電池(chi)多采(cai)用狹縫擠壓式(shi)方法。