一、鋰離子電池涂布方式
涂布機是(shi)動力鋰(li)離子電(dian)池極片(pian)的生(sheng)產(chan)關鍵工(gong)藝(yi)(yi)設備。目前,鋰(li)離子電(dian)池極片(pian)涂布工(gong)藝(yi)(yi)主要有刮刀式、輥(gun)涂轉(zhuan)移(yi)式和狹縫擠壓式等(deng)。
1、刮刀涂布
箔(bo)基材(cai)經過涂(tu)布(bu)輥并直接與(yu)漿料(liao)料(liao)槽接觸,過量的(de)漿料(liao)涂(tu)在箔(bo)基材(cai)上,在基材(cai)通過涂(tu)輥與(yu)刮刀(dao)之間時,刮刀(dao)與(yu)基材(cai)之間的(de)間隙決(jue)定(ding)了涂(tu)層厚度,同(tong)時將(jiang)多(duo)余的(de)漿料(liao)刮掉回流,并由此在基材(cai)表面(mian)形成(cheng)一層均勻的(de)涂(tu)層。
刮刀類型主要是(shi)逗號(hao)刮刀。逗號(hao)刮刀是(shi)涂(tu)布頭中(zhong)的(de)關鍵部(bu)件(jian)之一(yi)(yi),一(yi)(yi)般在圓輥表(biao)面(mian)沿母(mu)線加工成形似(si)逗號(hao)的(de)刃口,這種刮刀具有高(gao)的(de)強(qiang)度和硬(ying)度,易于控制涂(tu)布量和涂(tu)布精(jing)度,適用于高(gao)固(gu)含量和高(gao)黏度的(de)漿料。
2、輥涂轉移式
涂輥轉(zhuan)(zhuan)動帶動漿料(liao),通過(guo)逗號刮(gua)刀(dao)間隙來(lai)調(diao)節漿料(liao)轉(zhuan)(zhuan)移量,并(bing)利用背輥和涂輥的轉(zhuan)(zhuan)動將漿料(liao)轉(zhuan)(zhuan)移到基(ji)材上。輥涂轉(zhuan)(zhuan)移涂布包含(han)兩個基(ji)本過(guo)程:
(1)涂布輥轉動帶動漿料通過計(ji)量輥間隙(xi),形成一(yi)定厚(hou)度的漿料層(ceng)。
(2)一定厚度的漿料層通過方(fang)向相對的涂(tu)輥與背(bei)輥轉動(dong)轉移漿料到箔材上形成涂(tu)層。
3、狹縫擠壓涂布
作為(wei)一(yi)種(zhong)精密的濕式(shi)涂(tu)(tu)(tu)(tu)布(bu)(bu)(bu)技術,工(gong)作原(yuan)理為(wei)涂(tu)(tu)(tu)(tu)布(bu)(bu)(bu)液在一(yi)定(ding)壓(ya)力一(yi)定(ding)流(liu)量下沿著涂(tu)(tu)(tu)(tu)布(bu)(bu)(bu)模(mo)具(ju)的縫(feng)隙擠壓(ya)噴(pen)出而(er)轉移(yi)到基(ji)材上。相(xiang)比(bi)其它涂(tu)(tu)(tu)(tu)布(bu)(bu)(bu)方式(shi),狹(xia)縫(feng)擠壓(ya)涂(tu)(tu)(tu)(tu)布(bu)(bu)(bu)具(ju)有很多(duo)優點,如涂(tu)(tu)(tu)(tu)布(bu)(bu)(bu)速度(du)快、精度(du)高、濕厚均勻;涂(tu)(tu)(tu)(tu)布(bu)(bu)(bu)系統封(feng)閉,在涂(tu)(tu)(tu)(tu)布(bu)(bu)(bu)過程中能(neng)(neng)防(fang)止污染(ran)物進入,漿料利用率(lv)高、能(neng)(neng)夠(gou)保持漿料性(xing)(xing)質穩定(ding),可同時進行多(duo)層涂(tu)(tu)(tu)(tu)布(bu)(bu)(bu)。并能(neng)(neng)適應不同漿料粘度(du)和固含(han)量范圍,與轉移(yi)式(shi)涂(tu)(tu)(tu)(tu)布(bu)(bu)(bu)工(gong)藝(yi)相(xiang)比(bi)具(ju)有更強的適應性(xing)(xing)。
二、鋰離子電池涂布工藝選擇
涂(tu)布(bu)(bu)工(gong)藝復(fu)雜,同時影響(xiang)(xiang)涂(tu)布(bu)(bu)效(xiao)果的(de)因素也較多,比如:涂(tu)布(bu)(bu)設(she)備(bei)的(de)制造(zao)精度(du)(du)、設(she)備(bei)運行(xing)的(de)平穩(wen)程(cheng)度(du)(du)以(yi)及涂(tu)布(bu)(bu)過程(cheng)中(zhong)動(dong)態張力的(de)控(kong)制、烘干過程(cheng)中(zhong)風量的(de)大小以(yi)及溫度(du)(du)控(kong)制曲線(xian)都會(hui)影響(xiang)(xiang)涂(tu)布(bu)(bu)的(de)效(xiao)果,所以(yi)選擇(ze)合(he)適(shi)的(de)涂(tu)布(bu)(bu)工(gong)藝極為重要。
一般選擇涂(tu)布方法需要(yao)從下面幾個方面考慮(lv),包括:涂(tu)布的(de)(de)層數,濕涂(tu)層的(de)(de)厚度(du),涂(tu)布液的(de)(de)流變特性,要(yao)求的(de)(de)涂(tu)布精度(du),涂(tu)布支持體或基材,涂(tu)布的(de)(de)速度(du)等(deng)。
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(ceng)涂(tu)(tu)(tu)布(bu);漿(jiang)料濕涂(tu)(tu)(tu)層(ceng)較厚(100~300μm);漿(jiang)料為非(fei)牛頓型(xing)高(gao)粘度流體;極(ji)片(pian)(pian)涂(tu)(tu)(tu)布(bu)精度要求高(gao),和(he)膠片(pian)(pian)涂(tu)(tu)(tu)布(bu)精度相近;涂(tu)(tu)(tu)布(bu)支(zhi)持(chi)體為厚度10~20μm的鋁箔和(he)銅箔;和(he)膠片(pian)(pian)涂(tu)(tu)(tu)布(bu)速度相比,極(ji)片(pian)(pian)涂(tu)(tu)(tu)布(bu)速度不高(gao)。
綜上因素考慮,一般實驗(yan)室設備往往采用刮(gua)刀式,消費類(lei)鋰離子電池(chi)多(duo)采用輥涂轉移(yi)式,而動力電池(chi)多(duo)采用狹縫擠(ji)壓式方(fang)法(fa)。