锂离子电池制造工艺»涂布技术

锂电池的涂覆工艺是一项关键的生产技术，涉及将正负极浆料均匀地涂覆在基板（如铝箔或铜箔）上。

一、涂布工艺

涂布工艺是一种基于流体特性研究的技术，将一层或多层液体涂在基材上。在锂电池的制造中，涂布工艺主要用于将正负极浆料均匀地涂覆在箔材料上，形成电池电极。涂布工艺对锂电池的性能有重大影响，包括容量、内阻、循环寿命和安全性。

目前在锂电池中应用电极浆料的方法主要有两种：

1、逗号辊转移涂布：涂布辊带动浆料，通过逗号刮刀的间隙调节浆料转移量，利用垫辊和涂布辊的旋转将浆料转移到基材上。该方法适用于粘度较低的浆料，并导致涂层更薄。

2、槽模涂布：涂布液在一定的压力和流量下通过涂布模的槽挤出，转移到基材上。该方法具有涂布速度快、精度高、厚度均匀、防止污染等优点，浆料利用率高。适用于粘度较高的浆料，可用于多层涂装。

锂电池涂布工艺通常包括以下步骤：

1、设备启动确认：检查环境温湿度，打开气源阀，确认设备处于正常状态。

2、模拟涂布：选择作面板屏幕，运行模拟涂布，检查设备是否正常运行。

3、箔材准备：将基板放置在放卷装置输送轴中间，用气枪固定，手动将箔片通过复卷机、垫辊等通过两个压杆下方。

4、设置参数和启动：根据生产要求设置转速、烘箱温度等参数，手动启动垫辊，将箔片送入烘箱，然后通过浮辊、输送辊等。

5、预涂调整：包括选择作面板、设置张力、校正、热风温升等步骤，以及安装浆料管、装料、调整液位传感器等。

6、涂层：根据设定的工艺参数进行涂层，同时监控涂层质量。

7、二次涂布准备：参考箔穿线或拼接的工艺流程，确认涂布间隙、背辊间隙等，并设定工艺参数。

8、二次面涂：进行二次面涂，进行第一件确认和检验。

9、清洁整理：生产结束后，清洁设备，清扫工作区域，关闭电源和气源。

涂布工艺对锂电池性能的影响主要体现在以下几个方面：

1. 涂布干燥温度：如果干燥温度过低，电极可能无法完全干燥;如果温度过高，可能会导致表面涂布开裂或剥落。

2、涂布面积密度：如果涂布面积密度太小，电池容量可能达不到标称容量;如果涂布面积密度过大，会导致材料浪费和安全隐患。

3. 涂布尺寸和厚度：涂布的尺寸和厚度对电池性能也有重大影响。尺寸过小或过大都可能导致内部正极无法完全被负极包覆，影响电池性能;厚度太薄或太厚都会影响后续的电极轧制过程。

在涂布过程中，可能会出现各种缺陷，如头部厚尾部薄、双面厚边、点状黑点、表面粗糙等。这些缺陷可能是由多种因素引起的，如浆料性能不稳定、涂布设备精度不足、涂布工艺参数设置不当等。为了减少涂布缺陷，提高涂布质量和良率，需要严格控制浆料的性能、涂布设备的精度以及涂布工艺参数。