一、極片涂布機是什么

極片涂布機是用于(yu)鋰電(dian)池(chi)正(zheng)負極(ji)片(pian)漿(jiang)料(liao)涂(tu)(tu)(tu)覆領域的(de)(de)(de)涂(tu)(tu)(tu)布(bu)機(ji)(ji)。在鋰電(dian)池(chi)生產的(de)(de)(de)前(qian)端工(gong)序中(zhong)，極(ji)片(pian)是重要制(zhi)造環節，正(zheng)負極(ji)片(pian)的(de)(de)(de)基(ji)體(ti)(ti)金屬集流體(ti)(ti)箔(bo)材表面的(de)(de)(de)漿(jiang)料(liao)涂(tu)(tu)(tu)覆均(jun)勻程度(du)直(zhi)接影響(xiang)鋰電(dian)池(chi)的(de)(de)(de)運行穩定性與(yu)安全(quan)性，因此極(ji)片(pian)涂(tu)(tu)(tu)布(bu)機(ji)(ji)是鋰電(dian)池(chi)生產設備中(zhong)的(de)(de)(de)關鍵設備之一，與(yu)其他涂(tu)(tu)(tu)布(bu)機(ji)(ji)相比(bi)，行業(ye)進入的(de)(de)(de)技(ji)術壁(bi)壘較高(gao)。

二、極片涂布機涂布的方式

涂布設備主要(yao)由(you)收放卷單元(yuan)、供(gong)料單元(yuan)、張(zhang)力控制系統(tong)、涂布機(ji)頭(tou)、烘箱(xiang)等部分(fen)組成。涂布可以分(fen)為轉移(yi)式(shi)涂布和擠(ji)出式(shi)涂布兩種，兩者各有優缺點。

1、轉移式涂布

涂輥轉動(dong)帶(dai)動(dong)漿(jiang)料(liao)，通過調整刮刀間隙來調節(jie)漿(jiang)料(liao)轉移量，并(bing)利用(yong)背輥或涂輥的(de)(de)轉動(dong)將漿(jiang)料(liao)轉移到基材(cai)上，按工(gong)藝要求，控(kong)制涂布層的(de)(de)厚度以達到重(zhong)量要求，同時，通過干燥加熱(re)除去平(ping)鋪于基材(cai)上的(de)(de)漿(jiang)料(liao)中的(de)(de)溶劑，使固體物質很好地粘(zhan)結于基材(cai)上。

其優點是對漿(jiang)料(liao)粘度(du)要求(qiu)不高，容易(yi)調節涂布(bu)參數，無(wu)(wu)堵(du)料(liao)等，不足(zu)之處(chu)在對于動(dong)力電池來說涂布(bu)精度(du)較差，無(wu)(wu)法保(bao)證(zheng)極(ji)片的一致性(xing)。漿(jiang)料(liao)在輥(gun)間暴露(lu)于空氣中，對漿(jiang)料(liao)的性(xing)質有部分影響。

2、擠出式涂布

上料(liao)系(xi)統將涂(tu)(tu)料(liao)輸送給螺桿(gan)泵，再將漿(jiang)料(liao)動(dong)力輸送至(zhi)(zhi)擠(ji)出頭(tou)中，通過(guo)擠(ji)出形式將漿(jiang)料(liao)制成液膜后(hou)(hou)涂(tu)(tu)布至(zhi)(zhi)移(yi)動(dong)的(de)(de)集(ji)流體上，經過(guo)干燥后(hou)(hou)形成質地均一的(de)(de)涂(tu)(tu)層。

其優點是(shi)涂膜(mo)后極片(pian)(pian)非常均(jun)勻(yun)且精度高，涂層邊緣平(ping)整度高，密閉操(cao)作系(xi)統，不受異物影響，適(shi)合量產(chan)。其不足(zu)之處(chu)在于設(she)備精度要求高，維(wei)護(hu)保養要求高，漿(jiang)料粘度范(fan)圍要求高，變換規格時需要更(geng)換新的墊(dian)片(pian)(pian)。

三、極片涂布注意事項

涂(tu)布(bu)(bu)過程中(zhong)減少涂(tu)布(bu)(bu)缺(que)陷，提高涂(tu)布(bu)(bu)質(zhi)量(liang)和(he)良品率(lv)，降(jiang)低成本是涂(tu)布(bu)(bu)工(gong)藝需要研究(jiu)的重要內容(rong)。涂(tu)布(bu)(bu)過程中(zhong)產(chan)生的浪費主(zhu)要是初始調機（跟工(gong)藝員操作(zuo)水(shui)平有關(guan)）、涂(tu)布(bu)(bu)中(zhong)斷(duan)箔、混入異物等，每次停機都(dou)將會(hui)產(chan)生一定距(ju)離的浪費。

在涂(tu)布(bu)中(zhong)常(chang)常(chang)出現(xian)(xian)的(de)問題(ti)(ti)是(shi)：原料污(wu)染、涂(tu)布(bu)工藝不穩定、操作不規范(fan)、干燥程(cheng)序設置錯誤等，這些問題(ti)(ti)常(chang)常(chang)會(hui)造成極(ji)片出現(xian)(xian)以(yi)下問題(ti)(ti)：

1、點狀缺陷

主(zhu)要(yao)(yao)來(lai)(lai)(lai)自于(yu)(yu)漿料內(nei)氣(qi)泡(pao)(pao)和混入的(de)(de)異物(wu)。氣(qi)泡(pao)(pao)可以來(lai)(lai)(lai)自攪拌中脫(tuo)泡(pao)(pao)未完全、供料工作(zuo)過程(cheng)中或者涂布過程(cheng)中。異物(wu)主(zhu)要(yao)(yao)來(lai)(lai)(lai)自于(yu)(yu)操作(zuo)時的(de)(de)失誤或環境(jing)問題。

涂布(bu)過程(cheng)中，漿料內(nei)部(bu)氣(qi)泡噴涂在(zai)極片上，經過烘(hong)箱烘(hong)干時，氣(qi)泡破(po)裂，在(zai)極片上形成白色(se)圓斑。此(ci)處活物(wu)質涂層較薄，在(zai)電池充放(fang)電過程(cheng)中也最易造(zao)成微短路。極片中有(you)異物(wu)存在(zai)時，顆粒周圍(wei)涂膜處是低表面張力區(qu)域(yu)，液膜向周圍(wei)呈發射狀(zhuang)遷移，形成點狀(zhuang)缺(que)(que)陷(xian)。防止出現(xian)此(ci)類缺(que)(que)陷(xian)的手段主要有(you)：控制操作環境、優化漿料攪(jiao)拌、控制涂布(bu)速度、保(bao)證基材干凈。

2、厚邊缺陷

極(ji)片(pian)(pian)(pian)(pian)在輥(gun)壓(ya)(ya)過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)，厚(hou)(hou)邊(bian)(bian)承受更大的(de)壓(ya)(ya)力，不(bu)(bu)僅造成極(ji)片(pian)(pian)(pian)(pian)在橫向密度(du)(du)(du)(du)上不(bu)(bu)同(tong)，也(ye)會(hui)造成厚(hou)(hou)邊(bian)(bian)處(chu)活物(wu)質顆(ke)粒被(bei)碾碎。存在厚(hou)(hou)邊(bian)(bian)缺陷的(de)極(ji)片(pian)(pian)(pian)(pian)經過(guo)壓(ya)(ya)制后，會(hui)出現較(jiao)嚴重的(de)翹(qiao)曲現象，對后續的(de)分切、卷繞過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)也(ye)會(hui)有(you)很大的(de)影響。厚(hou)(hou)邊(bian)(bian)處(chu)活物(wu)質顆(ke)粒被(bei)碾碎后，在充放電(dian)過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)鋰離子(zi)(zi)和(he)(he)電(dian)子(zi)(zi)的(de)傳輸路(lu)徑變遠，則會(hui)導致電(dian)池(chi)內阻增大極(ji)化加(jia)深，會(hui)影響電(dian)池(chi)的(de)使用壽命和(he)(he)安全。同(tong)時，由于極(ji)片(pian)(pian)(pian)(pian)邊(bian)(bian)部較(jiao)厚(hou)(hou)在卷芯內部構(gou)成應(ying)力集(ji)中(zhong)(zhong)點，此處(chu)極(ji)易發生析(xi)鋰和(he)(he)微短路(lu)，對電(dian)池(chi)性能也(ye)是極(ji)為不(bu)(bu)利(li)的(de)。產(chan)生厚(hou)(hou)邊(bian)(bian)的(de)原因是漿(jiang)(jiang)料(liao)表(biao)面(mian)張力的(de)驅使，使漿(jiang)(jiang)料(liao)向極(ji)片(pian)(pian)(pian)(pian)邊(bian)(bian)緣無涂(tu)覆(fu)處(chu)遷移(yi)，烘干(gan)后形成厚(hou)(hou)邊(bian)(bian)。有(you)研究發現，涂(tu)布(bu)速(su)度(du)(du)(du)(du)對邊(bian)(bian)緣寬度(du)(du)(du)(du)和(he)(he)高度(du)(du)(du)(du)無顯著影響，邊(bian)(bian)緣梯度(du)(du)(du)(du)隨著涂(tu)布(bu)速(su)度(du)(du)(du)(du)增加(jia)而增大，減(jian)小間(jian)(jian)(jian)隙比（涂(tu)布(bu)間(jian)(jian)(jian)隙/膜層厚(hou)(hou)度(du)(du)(du)(du)），可以降低(di)邊(bian)(bian)緣效應(ying)。相關間(jian)(jian)(jian)隙涂(tu)布(bu)研究結果表(biao)明，通過(guo)調整(zheng)涂(tu)布(bu)間(jian)(jian)(jian)隙、壓(ya)(ya)力預調整(zheng)也(ye)可以降低(di)厚(hou)(hou)邊(bian)(bian)。利(li)用添加(jia)界面(mian)活性劑降低(di)漿(jiang)(jiang)料(liao)表(biao)面(mian)張力的(de)方法也(ye)可一(yi)定(ding)程(cheng)度(du)(du)(du)(du)上減(jian)少厚(hou)(hou)邊(bian)(bian)的(de)發生。

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(bu)工藝將向(xiang)著高(gao)(gao)設備性能(neng)、高(gao)(gao)稼動率、在線測厚控制精度、提高(gao)(gao)干(gan)燥(zao)效率等方向(xiang)發展。