正极边缘“陶瓷”与敷料区串料原因分析

正极边缘涂陶瓷可以一定程度上增加安全及电性能。但我们在涂布过程中却总是会遇到陶瓷和敷料区串料，本文从浆料本身性质、材料、涂布工艺参数、设备与操作这四大方向进行分析原因。

一.浆料本身性质

浆料的粘度、颗粒度、固含量等参数直接影响涂布过程中的流动性和分布均匀性。若浆料粘度控制不当（如过高或过低），可能导致边缘区域浆料流动速度与中心区域不一致，形成厚度差异或边缘堆积，粘度过低则可能因表面张力不足导致边缘扩散失控。至使与陶瓷与敷料区串料。
触变性不佳的浆料也容易引发串料。在涂布过程中，浆料受到涂布头的剪切力后，若无法快速恢复原有粘度，就会在边缘处持续流动，造成串料。

二.陶瓷涂层与浆料的适配问题

陶瓷涂层材料与正极浆料的化学兼容性至关重要。部分陶瓷涂层中的氧化铝成分，可能与浆料中的溶剂 NMP 发生微量反应，生成凝胶状物质，改变浆料局部粘度，使其在接触陶瓷涂层区域时出现异常流动。
正极边缘涂覆的陶瓷材料（如氧化铝、氧化锆等）与活性材料敷料区的物理化学性质差异可能导致界面结合不良。例如，陶瓷材料的极性或导电性与活性材料不匹配，可能引起浆料在界面处的分层或迁移。

三.涂布工艺参数

涂布机的泵速、涂布速度及喷头与基材的间距是关键参数。若泵速与涂布速度不匹配（如泵速过高而涂布速度较慢），可能导致浆料在边缘区域过量堆积；反之则可能因供料不足形成虚边。所以涂布的泵速与涂布速度需要合理的控制。
涂布速度过快是引发串料的常见因素。当涂布速度超过 8m/min 时，浆料从涂布头挤出后，在集流体上的铺展时间不足 0.5 秒，未充分流平的浆料极易向边缘扩散。 

刮刀与集流体的间隙控制也需精准把控， 若间隙过大，浆料在涂布过程中缺乏足够约束，易出现 “塌边” 现象；间隙过小则会产生过高的剪切力，导致浆料从边缘挤出。  

四.设备与操作

人员操作不当：操作人员在设备安装与调试环节的失误，在安装涂布头时，若未将其与集流体的平行度调整好。涂布过程中就会出现单边浆料堆积。涂布机密封性不足：缓存罐与涂布机连接处若密封不良，可能导致浆料泄漏或压力波动，进而影响边缘涂布的稳定性。环境条件变化：温湿度波动对浆料性能影响明显。在高温环境下（超过 35℃），浆料中的溶剂挥发速度加快，粘度下降，流动性增强，容易出现边缘扩散；而湿度超过 60% 时，浆料中的水分含量增加，同样会改变其流变性能。

小结：

锂电池正极涂陶瓷边技术的应用，使电池朝着更安全的方向改进。随着研究的深入与技术的迭代，这项技术有望在更多领域发挥作用。但陶瓷的选型及与敷料的串料一定要注意。