一、鋰離子電池涂布方式
涂布機是動力鋰離子(zi)電池(chi)極(ji)片(pian)的生產(chan)關鍵(jian)工(gong)藝設備。目(mu)前,鋰離子(zi)電池(chi)極(ji)片(pian)涂布(bu)工(gong)藝主要有刮(gua)刀式、輥涂轉移式和狹縫擠壓(ya)式等(deng)。
1、刮刀涂布
箔(bo)基(ji)材經過涂布輥并(bing)直接(jie)與(yu)漿(jiang)料料槽接(jie)觸,過量的(de)漿(jiang)料涂在箔(bo)基(ji)材上,在基(ji)材通過涂輥與(yu)刮(gua)刀(dao)之間時,刮(gua)刀(dao)與(yu)基(ji)材之間的(de)間隙決(jue)定了涂層厚度,同時將多(duo)余的(de)漿(jiang)料刮(gua)掉(diao)回流,并(bing)由此在基(ji)材表面形成一層均勻(yun)的(de)涂層。
刮(gua)(gua)(gua)(gua)刀(dao)類型主要是(shi)逗(dou)號刮(gua)(gua)(gua)(gua)刀(dao)。逗(dou)號刮(gua)(gua)(gua)(gua)刀(dao)是(shi)涂(tu)布(bu)頭中的(de)關鍵部(bu)件之(zhi)一(yi)(yi),一(yi)(yi)般在圓輥表面沿母(mu)線加工(gong)成形(xing)似逗(dou)號的(de)刃口(kou),這種刮(gua)(gua)(gua)(gua)刀(dao)具有高(gao)的(de)強(qiang)度和硬(ying)度,易于(yu)控制涂(tu)布(bu)量和涂(tu)布(bu)精度,適用于(yu)高(gao)固含量和高(gao)黏度的(de)漿料。
2、輥涂轉移式
涂(tu)輥(gun)轉(zhuan)(zhuan)動(dong)帶動(dong)漿料,通過(guo)逗號刮(gua)刀間(jian)隙來調節漿料轉(zhuan)(zhuan)移(yi)量,并利用背輥(gun)和涂(tu)輥(gun)的轉(zhuan)(zhuan)動(dong)將漿料轉(zhuan)(zhuan)移(yi)到(dao)基(ji)材上。輥(gun)涂(tu)轉(zhuan)(zhuan)移(yi)涂(tu)布包含兩個(ge)基(ji)本過(guo)程(cheng):
(1)涂布輥轉動帶動漿料(liao)通過(guo)計(ji)量輥間隙(xi),形成一定厚度的(de)漿料(liao)層(ceng)。
(2)一定厚度(du)的(de)漿料(liao)層通過方向相對(dui)的(de)涂(tu)輥與背輥轉動轉移(yi)漿料(liao)到箔材上形(xing)成(cheng)涂(tu)層。
3、狹縫擠壓涂布
作(zuo)(zuo)為(wei)一(yi)種精(jing)密的濕式涂(tu)(tu)(tu)(tu)布(bu)技術,工作(zuo)(zuo)原理為(wei)涂(tu)(tu)(tu)(tu)布(bu)液(ye)在一(yi)定(ding)壓(ya)力一(yi)定(ding)流量下沿著涂(tu)(tu)(tu)(tu)布(bu)模(mo)具(ju)的縫隙擠壓(ya)噴出而轉移到(dao)基(ji)材上。相(xiang)比其它涂(tu)(tu)(tu)(tu)布(bu)方式,狹縫擠壓(ya)涂(tu)(tu)(tu)(tu)布(bu)具(ju)有很多優(you)點,如涂(tu)(tu)(tu)(tu)布(bu)速度(du)(du)快(kuai)、精(jing)度(du)(du)高、濕厚均勻;涂(tu)(tu)(tu)(tu)布(bu)系統封(feng)閉,在涂(tu)(tu)(tu)(tu)布(bu)過程中能(neng)防止(zhi)污染(ran)物進(jin)入(ru),漿料利用率高、能(neng)夠(gou)保(bao)持(chi)漿料性質穩定(ding),可同(tong)時進(jin)行(xing)多層涂(tu)(tu)(tu)(tu)布(bu)。并能(neng)適應(ying)不同(tong)漿料粘度(du)(du)和固(gu)含量范圍,與轉移式涂(tu)(tu)(tu)(tu)布(bu)工藝相(xiang)比具(ju)有更強(qiang)的適應(ying)性。
二、鋰離子電池涂布工藝選擇
涂(tu)(tu)布工藝(yi)復雜,同時(shi)影(ying)響涂(tu)(tu)布效(xiao)果的(de)因(yin)素也較(jiao)多(duo),比(bi)如:涂(tu)(tu)布設備的(de)制造(zao)精度(du)、設備運行的(de)平穩程度(du)以及涂(tu)(tu)布過程中(zhong)動態(tai)張力的(de)控制、烘干過程中(zhong)風量的(de)大小以及溫(wen)度(du)控制曲線都會影(ying)響涂(tu)(tu)布的(de)效(xiao)果,所以選擇合適的(de)涂(tu)(tu)布工藝(yi)極為重要。
一般選(xuan)擇涂(tu)(tu)(tu)布(bu)方法需要從下面幾個方面考慮,包括:涂(tu)(tu)(tu)布(bu)的(de)層(ceng)數,濕涂(tu)(tu)(tu)層(ceng)的(de)厚度,涂(tu)(tu)(tu)布(bu)液的(de)流變(bian)特性(xing),要求的(de)涂(tu)(tu)(tu)布(bu)精度,涂(tu)(tu)(tu)布(bu)支持體(ti)或基材,涂(tu)(tu)(tu)布(bu)的(de)速度等。
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(dan)層涂(tu)布(bu)(bu)(bu);漿料(liao)(liao)濕涂(tu)層較(jiao)厚(100~300μm);漿料(liao)(liao)為非牛(niu)頓型高(gao)粘度(du)流體(ti);極(ji)片涂(tu)布(bu)(bu)(bu)精度(du)要求高(gao),和(he)膠片涂(tu)布(bu)(bu)(bu)精度(du)相(xiang)近;涂(tu)布(bu)(bu)(bu)支持體(ti)為厚度(du)10~20μm的鋁箔和(he)銅箔;和(he)膠片涂(tu)布(bu)(bu)(bu)速度(du)相(xiang)比,極(ji)片涂(tu)布(bu)(bu)(bu)速度(du)不高(gao)。
綜上因素考(kao)慮(lv),一(yi)般(ban)實驗(yan)室設備往往采(cai)用(yong)刮刀式,消費類鋰離子電池多采(cai)用(yong)輥涂(tu)轉移式,而動(dong)力電池多采(cai)用(yong)狹縫擠壓(ya)式方法。