鋰電池涂布技術(shù)生產(chǎn)工藝流程分析
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-11-06 04:06
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涂布的方法由原來(lái)的浸涂、擠壓發(fā)展到目前最先進(jìn)的雙面同時(shí)涂布，無(wú)不都是為了提高極片的涂布品質(zhì)和性能，國(guó)內(nèi)有些經(jīng)濟(jì)實(shí)力雄厚的單位，為了制造性能可靠的鋰離子電池，化費(fèi)大筆資金引進(jìn)國(guó)外價(jià)格昂貴的極片涂布機(jī)。
涂布的一般工藝流程：涂布基片由放卷裝置放出供入涂布機(jī)。基片的首尾在接片臺(tái)連接成連續(xù)帶后由拉片裝置送入張力調(diào)整裝置和自動(dòng)糾偏裝置，經(jīng)過調(diào)整片路張力和片路位置后進(jìn)入涂布裝置。極片漿料在涂布裝置按預(yù)定涂布量和空白長(zhǎng)度分段進(jìn)行涂布。
在雙面涂布時(shí)，自動(dòng)跟蹤正面涂布和空白長(zhǎng)度進(jìn)行涂布。涂布后的濕極片送入干燥道進(jìn)行干燥，干燥溫度根據(jù)涂布速度和涂布厚度設(shè)定。干燥后的極片經(jīng)張力調(diào)整和自動(dòng)糾偏后進(jìn)行收卷，供下一步工序進(jìn)行加工。
極片漿料涂層比較厚，涂布量大，干燥負(fù)荷大。目前普遍采用的是熱風(fēng)沖擊干燥技術(shù)。正極基片為鋁箔，鋁箔的化學(xué)性質(zhì)很活潑，很容易氧化。在鋁箔的制造過程中會(huì)形成一層致密的氧化膜，阻止了鋁箔的進(jìn)一步氧化，由于氧化膜較薄且多孔，質(zhì)軟，具有良好的吸附性，但高溫高濕可以破壞這層氧化膜，加快氧化反應(yīng)。
目前均是采用單面涂布方式，當(dāng)?shù)谝幻嫱坎紩r(shí)另一面就完全暴露在熱風(fēng)空氣中，而恰恰涂布（油系）干燥的熱風(fēng)要在130℃左右，如熱風(fēng)中水份含量沒有得到有效控制就會(huì)加烈了鋁箔的氧化而影響正極材料與鋁箔粘合，嚴(yán)重的甚至造成脫落。
涂布方式的選擇和控制參數(shù)對(duì)鋰離子電池性能的有重要影響，主要表現(xiàn)在：
1）涂布干燥溫度控制：若涂布時(shí)干燥溫度過低，則不能保證極片完全干燥，若溫度過高，則可能因?yàn)闃O片內(nèi)部的有機(jī)溶劑蒸發(fā)太快，極片表面涂層出現(xiàn)龜裂、脫落等現(xiàn)象；
2）涂布面密度：若涂布面密度太小，則電池容量可能達(dá)不到標(biāo)稱容量，若涂布面密度太大，則容易造成配料浪費(fèi)，嚴(yán)重時(shí)如果出現(xiàn)正極容量過量，由于鋰的析出形成鋰枝晶刺穿電池隔膜發(fā)生短路，引發(fā)安全隱患；
3）涂布尺寸大?。和坎汲叽邕^小或者過大可能導(dǎo)致電池內(nèi)部正極不能完全被負(fù)極包住，在充電過程中，鋰離子從正極嵌出來(lái)，移動(dòng)到?jīng)]有被負(fù)極完全包住的電解液中，正極實(shí)際容量不能高效發(fā)揮，嚴(yán)重的時(shí)候，在電池內(nèi)部會(huì)形成鋰枝晶，容易刺穿隔膜導(dǎo)致電池內(nèi)部電路；
