导致涂布A&B面错位的原因汇总
在锂电池极片制造中,涂布往往先涂一面,经过烘箱干燥后,再在反面涂布另一面。理想的状况是,A面涂层和B面涂层在宽度和边缘位置上完全精确重合。然而,在实际生产中,我们经常会观察到A/B面涂层出现边缘无法对齐,即A/B面错位。这不仅是美观问题,还对安全有着影响。
一.错位的潜在危害
1.电芯性能一致性变差:错位导致极片有效活性物质载量在长度方向上波动,直接影响电芯的容量、内阻和倍率性能的一致性。同一批次电芯的性能差异可能因此扩大。
2.辊压困难:错位的边缘在经历高压辊压时,由于应力集中,极易产生掉粉、毛刺,这些毛刺将可能导致刺穿隔膜。
3.分切风险:分切刀如果切在涂层与箔材的结合处(即错位产生的“台阶”上),更容易产生金属粉尘和毛刺。
4.卷绕/叠片对齐失控:极片本身的不规则,会给卷绕或叠片的精准对位带来更大困难,放大整体制造误差。
二.错位可能性原因分析
1.基材张力变形:基材在张力作用下通过整个涂布机,会产生轻微的塑性伸长。特别是薄而软的铜箔,其形变更为显著。
2.基材热变形:第一面涂层在烘箱中经历高温烘干,基材随之受热膨胀,冷却后收缩。这个热历程会导致基材产生微观的、不均匀的收缩,其尺寸和物理特性已经与原始状态不同。
3.设备纠偏系统故障:纠偏传感器(CCD或超声波)未能精准识别第一面涂层的边缘或基材的边缘。
4.传动辊问题:众多的导辊、张紧辊如果存在安装平行度误差或自身径向跳动,将基材推离既定轨道。辊面粘有灰尘、干浆料,或者产生磨损凹坑,都会改变与基材的摩擦力,导致基材在横向(CD方向)上发生不可预测的滑动或偏移。
5.浆料本身问题:浆料涂A&B面期间储存时间过长导致粘度变化,或因搅拌不均而存在性能差异,会导致两面涂布的流变行为不同,在模头出口处展开的宽度和形态产生细微差别。
6.涂布参数不一致:第二面涂布的速度、张力、模头压力等参数与第一面设置不同,也会影响涂层的最终宽度和位置。
7.人为因素:基材在放卷时未与设备中心线对齐;在生产中更换卷料时,新旧基材对接不正。
小结:A/B面涂布错位,是锂电池制造精度的一个缩影。它不是一个孤立的设备问题或工艺问题,而是材料特性、机械精度、自动控制和生产管理共同作用下的综合体现。
