一、鋰離子電池涂布方式
涂布機是(shi)動(dong)力鋰(li)離子電(dian)池極片(pian)的生產關鍵工藝設(she)備。目前(qian),鋰(li)離子電(dian)池極片(pian)涂(tu)布工藝主要有(you)刮(gua)刀式(shi)、輥(gun)涂(tu)轉移式(shi)和狹縫擠壓式(shi)等。
1、刮刀涂布
箔基(ji)(ji)材(cai)經過(guo)涂(tu)布(bu)輥并(bing)直(zhi)接與(yu)漿料(liao)料(liao)槽接觸(chu),過(guo)量(liang)的(de)(de)(de)漿料(liao)涂(tu)在(zai)(zai)箔基(ji)(ji)材(cai)上(shang),在(zai)(zai)基(ji)(ji)材(cai)通過(guo)涂(tu)輥與(yu)刮(gua)刀(dao)(dao)之(zhi)間(jian)時,刮(gua)刀(dao)(dao)與(yu)基(ji)(ji)材(cai)之(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)間(jian)隙決定了涂(tu)層(ceng)厚度,同時將多余的(de)(de)(de)漿料(liao)刮(gua)掉回流,并(bing)由此在(zai)(zai)基(ji)(ji)材(cai)表面形(xing)成(cheng)一層(ceng)均勻的(de)(de)(de)涂(tu)層(ceng)。
刮刀(dao)類型(xing)主要是逗號刮刀(dao)。逗號刮刀(dao)是涂(tu)布(bu)頭(tou)中的關鍵(jian)部件之(zhi)一,一般在圓輥表面沿母(mu)線加工成形似逗號的刃口(kou),這(zhe)種刮刀(dao)具有(you)高的強度(du)和硬度(du),易于控(kong)制(zhi)涂(tu)布(bu)量(liang)和涂(tu)布(bu)精度(du),適用(yong)于高固含量(liang)和高黏(nian)度(du)的漿(jiang)料。
2、輥涂轉移式
涂(tu)輥轉(zhuan)(zhuan)動(dong)(dong)帶動(dong)(dong)漿(jiang)料(liao),通過逗號刮刀間隙來(lai)調節漿(jiang)料(liao)轉(zhuan)(zhuan)移(yi)量(liang),并(bing)利用(yong)背輥和涂(tu)輥的(de)轉(zhuan)(zhuan)動(dong)(dong)將漿(jiang)料(liao)轉(zhuan)(zhuan)移(yi)到基材上(shang)。輥涂(tu)轉(zhuan)(zhuan)移(yi)涂(tu)布包(bao)含(han)兩個(ge)基本過程:
(1)涂布輥(gun)轉動(dong)帶(dai)動(dong)漿料通過計量輥(gun)間隙,形成一定厚度(du)的漿料層。
(2)一(yi)定厚度的(de)漿料層通(tong)過方向相對的(de)涂(tu)輥與背輥轉動轉移漿料到(dao)箔材上形成涂(tu)層。
3、狹縫擠壓涂布
作為一(yi)種精(jing)密的濕(shi)式涂(tu)(tu)(tu)布(bu)(bu)技術(shu),工(gong)作原理為涂(tu)(tu)(tu)布(bu)(bu)液(ye)在一(yi)定壓力一(yi)定流量下沿(yan)著涂(tu)(tu)(tu)布(bu)(bu)模具(ju)的縫(feng)隙(xi)擠(ji)壓噴出而轉移(yi)到(dao)基材上(shang)。相比(bi)其(qi)它涂(tu)(tu)(tu)布(bu)(bu)方(fang)式,狹(xia)縫(feng)擠(ji)壓涂(tu)(tu)(tu)布(bu)(bu)具(ju)有很多優點,如涂(tu)(tu)(tu)布(bu)(bu)速(su)度(du)快、精(jing)度(du)高、濕(shi)厚(hou)均勻;涂(tu)(tu)(tu)布(bu)(bu)系統封閉,在涂(tu)(tu)(tu)布(bu)(bu)過程中能防(fang)止污染物進入(ru),漿(jiang)料(liao)利(li)用率(lv)高、能夠保(bao)持(chi)漿(jiang)料(liao)性質穩定,可同時進行多層(ceng)涂(tu)(tu)(tu)布(bu)(bu)。并能適應不同漿(jiang)料(liao)粘度(du)和固含量范圍,與轉移(yi)式涂(tu)(tu)(tu)布(bu)(bu)工(gong)藝相比(bi)具(ju)有更強(qiang)的適應性。
二、鋰離子電池涂布工藝選擇
涂(tu)(tu)布(bu)工(gong)藝(yi)(yi)復雜(za),同時(shi)影響(xiang)涂(tu)(tu)布(bu)效(xiao)果的(de)(de)因素(su)也較(jiao)多,比如:涂(tu)(tu)布(bu)設(she)備(bei)的(de)(de)制(zhi)造(zao)精度、設(she)備(bei)運(yun)行(xing)的(de)(de)平(ping)穩程(cheng)(cheng)度以及涂(tu)(tu)布(bu)過程(cheng)(cheng)中動態張力(li)的(de)(de)控制(zhi)、烘(hong)干過程(cheng)(cheng)中風量的(de)(de)大(da)小以及溫度控制(zhi)曲線都會影響(xiang)涂(tu)(tu)布(bu)的(de)(de)效(xiao)果,所以選擇合適的(de)(de)涂(tu)(tu)布(bu)工(gong)藝(yi)(yi)極為重要(yao)。
一般(ban)選擇涂布(bu)(bu)方(fang)法需(xu)要從下面(mian)(mian)幾(ji)個方(fang)面(mian)(mian)考慮,包(bao)括:涂布(bu)(bu)的(de)(de)層數,濕涂層的(de)(de)厚度,涂布(bu)(bu)液的(de)(de)流(liu)變特性(xing),要求的(de)(de)涂布(bu)(bu)精度,涂布(bu)(bu)支(zhi)持(chi)體或基材,涂布(bu)(bu)的(de)(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:雙面單層涂(tu)布(bu);漿料(liao)濕(shi)涂(tu)層較(jiao)厚(100~300μm);漿料(liao)為(wei)(wei)非牛頓型高(gao)粘度流體(ti);極(ji)片涂(tu)布(bu)精度要(yao)求高(gao),和(he)(he)膠(jiao)片涂(tu)布(bu)精度相(xiang)近;涂(tu)布(bu)支持體(ti)為(wei)(wei)厚度10~20μm的鋁箔和(he)(he)銅(tong)箔;和(he)(he)膠(jiao)片涂(tu)布(bu)速度相(xiang)比,極(ji)片涂(tu)布(bu)速度不(bu)高(gao)。
綜(zong)上(shang)因素考慮,一般實驗室設(she)備往往采用刮刀式,消費類鋰離子電(dian)池多采用輥涂轉移式,而動力電(dian)池多采用狹縫擠壓式方(fang)法。