一、極片涂布機是什么

極片涂布機是用于鋰(li)電(dian)池(chi)(chi)正負極(ji)片漿(jiang)料涂覆(fu)領域(yu)的(de)涂布(bu)機。在鋰(li)電(dian)池(chi)(chi)生產(chan)的(de)前端工序中(zhong)，極(ji)片是重要(yao)制造環節(jie)，正負極(ji)片的(de)基體(ti)金(jin)屬(shu)集(ji)流體(ti)箔材表面(mian)的(de)漿(jiang)料涂覆(fu)均勻程度(du)直接影響鋰(li)電(dian)池(chi)(chi)的(de)運行穩定性與安全性，因(yin)此極(ji)片涂布(bu)機是鋰(li)電(dian)池(chi)(chi)生產(chan)設(she)備中(zhong)的(de)關鍵設(she)備之(zhi)一，與其他(ta)涂布(bu)機相比，行業進(jin)入的(de)技術壁壘較高。

二、極片涂布機涂布的方式

涂(tu)(tu)布(bu)設備主要由收放卷(juan)單(dan)元(yuan)、供料(liao)單(dan)元(yuan)、張力控制系統、涂(tu)(tu)布(bu)機頭(tou)、烘箱等部分組成。涂(tu)(tu)布(bu)可以分為轉移式(shi)涂(tu)(tu)布(bu)和擠出式(shi)涂(tu)(tu)布(bu)兩種(zhong)，兩者各有優(you)缺點(dian)。

1、轉移式涂布

涂(tu)輥轉動(dong)帶動(dong)漿(jiang)(jiang)料，通過調整刮(gua)刀間隙來調節漿(jiang)(jiang)料轉移量(liang)，并利用背輥或涂(tu)輥的(de)(de)轉動(dong)將漿(jiang)(jiang)料轉移到基(ji)(ji)材上，按工藝要求，控(kong)制涂(tu)布層的(de)(de)厚度以達到重量(liang)要求，同時(shi)，通過干(gan)燥加熱除去平鋪于(yu)基(ji)(ji)材上的(de)(de)漿(jiang)(jiang)料中的(de)(de)溶(rong)劑(ji)，使固體(ti)物質(zhi)很好(hao)地(di)粘結于(yu)基(ji)(ji)材上。

其(qi)優點是對漿(jiang)料(liao)粘度(du)要求不高，容易調節涂布參(can)數(shu)，無(wu)堵(du)料(liao)等，不足之(zhi)處在對于動力電池來說(shuo)涂布精(jing)度(du)較差，無(wu)法保證極片的(de)一致性。漿(jiang)料(liao)在輥間(jian)暴露于空氣(qi)中，對漿(jiang)料(liao)的(de)性質有部(bu)分影(ying)響(xiang)。

2、擠出式涂布

上料(liao)系統將涂料(liao)輸(shu)送(song)給螺桿泵，再將漿料(liao)動力(li)輸(shu)送(song)至擠出頭(tou)中，通過擠出形式將漿料(liao)制(zhi)成液膜后涂布至移動的集流體(ti)上，經過干燥(zao)后形成質(zhi)地均一的涂層。

其優點是涂膜后極片非常均勻且精度(du)高(gao)，涂層邊(bian)緣平(ping)整度(du)高(gao)，密閉操作系統，不受異物影響，適合(he)量產(chan)。其不足之處在于設(she)備精度(du)要求(qiu)高(gao)，維護保(bao)養要求(qiu)高(gao)，漿(jiang)料(liao)粘度(du)范圍要求(qiu)高(gao)，變換(huan)(huan)規格(ge)時需要更(geng)換(huan)(huan)新的墊片。

三、極片涂布注意事項

涂(tu)布(bu)過程中(zhong)減(jian)少(shao)涂(tu)布(bu)缺陷(xian)，提高涂(tu)布(bu)質(zhi)量和良(liang)品率(lv)，降低成本(ben)是(shi)涂(tu)布(bu)工藝需要研究的(de)重(zhong)要內容(rong)。涂(tu)布(bu)過程中(zhong)產(chan)生(sheng)的(de)浪費(fei)主(zhu)要是(shi)初始調機（跟工藝員操作水平有關）、涂(tu)布(bu)中(zhong)斷箔、混入異物等(deng)，每次停(ting)機都將會產(chan)生(sheng)一定距離的(de)浪費(fei)。

在涂布中常(chang)常(chang)出(chu)(chu)現的問題是：原料污染、涂布工藝不穩定、操作不規(gui)范、干燥(zao)程(cheng)序設置(zhi)錯誤等，這些問題常(chang)常(chang)會(hui)造成極片出(chu)(chu)現以下問題：

1、點狀缺陷

主要來自(zi)于漿(jiang)料內(nei)氣(qi)泡和混入的(de)異物。氣(qi)泡可以來自(zi)攪(jiao)拌中(zhong)(zhong)脫泡未完全(quan)、供料工作(zuo)(zuo)過程中(zhong)(zhong)或(huo)者涂布過程中(zhong)(zhong)。異物主要來自(zi)于操作(zuo)(zuo)時(shi)的(de)失誤或(huo)環境(jing)問題。

涂(tu)(tu)布(bu)過(guo)程(cheng)中，漿料內部氣(qi)(qi)泡噴涂(tu)(tu)在極片(pian)(pian)上，經過(guo)烘箱烘干(gan)時(shi)，氣(qi)(qi)泡破(po)裂，在極片(pian)(pian)上形成白色圓(yuan)斑。此(ci)處活(huo)物(wu)質涂(tu)(tu)層較薄，在電池充放電過(guo)程(cheng)中也最(zui)易造成微短路。極片(pian)(pian)中有異物(wu)存(cun)在時(shi)，顆粒(li)周(zhou)圍(wei)涂(tu)(tu)膜處是低表面張力區域，液膜向周(zhou)圍(wei)呈發射狀(zhuang)遷移，形成點(dian)狀(zhuang)缺(que)陷。防止出現(xian)此(ci)類缺(que)陷的手段主(zhu)要(yao)有：控(kong)制(zhi)操(cao)作環境、優化(hua)漿料攪拌、控(kong)制(zhi)涂(tu)(tu)布(bu)速度、保證基材干(gan)凈。

2、厚邊缺陷

極(ji)片(pian)在(zai)(zai)輥壓(ya)過(guo)(guo)程中，厚(hou)(hou)(hou)(hou)(hou)(hou)邊(bian)(bian)承受更大的壓(ya)力，不(bu)(bu)(bu)僅造成(cheng)(cheng)極(ji)片(pian)在(zai)(zai)橫向密度(du)上(shang)不(bu)(bu)(bu)同，也會造成(cheng)(cheng)厚(hou)(hou)(hou)(hou)(hou)(hou)邊(bian)(bian)處(chu)活(huo)物質顆粒(li)被碾(nian)碎。存在(zai)(zai)厚(hou)(hou)(hou)(hou)(hou)(hou)邊(bian)(bian)缺陷的極(ji)片(pian)經過(guo)(guo)壓(ya)制后(hou)(hou)(hou)，會出現(xian)較嚴重的翹曲(qu)現(xian)象，對后(hou)(hou)(hou)續的分切、卷(juan)繞(rao)過(guo)(guo)程中也會有(you)很大的影(ying)響(xiang)。厚(hou)(hou)(hou)(hou)(hou)(hou)邊(bian)(bian)處(chu)活(huo)物質顆粒(li)被碾(nian)碎后(hou)(hou)(hou)，在(zai)(zai)充放(fang)電(dian)過(guo)(guo)程中鋰離(li)子和電(dian)子的傳輸路徑(jing)變遠，則會導(dao)致電(dian)池(chi)(chi)內(nei)阻(zu)增大極(ji)化(hua)加(jia)(jia)深，會影(ying)響(xiang)電(dian)池(chi)(chi)的使(shi)(shi)用(yong)壽命和安全。同時，由于(yu)極(ji)片(pian)邊(bian)(bian)部較厚(hou)(hou)(hou)(hou)(hou)(hou)在(zai)(zai)卷(juan)芯(xin)內(nei)部構成(cheng)(cheng)應力集中點(dian)，此處(chu)極(ji)易發(fa)生析(xi)鋰和微短路，對電(dian)池(chi)(chi)性能也是(shi)極(ji)為不(bu)(bu)(bu)利的。產生厚(hou)(hou)(hou)(hou)(hou)(hou)邊(bian)(bian)的原因(yin)是(shi)漿料(liao)表面(mian)張力的驅使(shi)(shi)，使(shi)(shi)漿料(liao)向極(ji)片(pian)邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)無涂(tu)覆處(chu)遷移，烘干后(hou)(hou)(hou)形成(cheng)(cheng)厚(hou)(hou)(hou)(hou)(hou)(hou)邊(bian)(bian)。有(you)研究發(fa)現(xian)，涂(tu)布(bu)(bu)(bu)速度(du)對邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)寬度(du)和高(gao)度(du)無顯(xian)著(zhu)影(ying)響(xiang)，邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)梯(ti)度(du)隨著(zhu)涂(tu)布(bu)(bu)(bu)速度(du)增加(jia)(jia)而(er)增大，減小間(jian)隙(xi)(xi)比(bi)（涂(tu)布(bu)(bu)(bu)間(jian)隙(xi)(xi)/膜層厚(hou)(hou)(hou)(hou)(hou)(hou)度(du)），可以降低(di)邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)效(xiao)應。相(xiang)關間(jian)隙(xi)(xi)涂(tu)布(bu)(bu)(bu)研究結(jie)果(guo)表明，通過(guo)(guo)調整(zheng)涂(tu)布(bu)(bu)(bu)間(jian)隙(xi)(xi)、壓(ya)力預調整(zheng)也可以降低(di)厚(hou)(hou)(hou)(hou)(hou)(hou)邊(bian)(bian)。利用(yong)添加(jia)(jia)界面(mian)活(huo)性劑降低(di)漿料(liao)表面(mian)張力的方(fang)法也可一定(ding)程度(du)上(shang)減少厚(hou)(hou)(hou)(hou)(hou)(hou)邊(bian)(bian)的發(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(wei)來涂布工藝將向(xiang)著高(gao)設備性能、高(gao)稼(jia)動率、在線測厚(hou)控制精度、提高(gao)干燥(zao)效率等方向(xiang)發展(zhan)。