極片制造對鋰電池性能一致性的影響(涂布篇)
涂布工序分為三個板塊,一是漿料上料系統,二是涂布系統,三是極片烘干系統。三位一體,需要每個系統都能維持穩定,才能保證極片的一致性。此篇文章將從涂布角度來講其對鋰電池性能一致性的影響。
涂布工序分為三個板塊,一是漿料上料系統,二是涂布系統,三是極片烘干系統。三位一體,需要每個系統都能維持穩定,才能保證極片的一致性。此篇文章將從涂布角度來講其對鋰電池性能一致性的影響。
漿料上料系統是將攪拌完成后的漿料轉移到儲料罐后,通過隔膜泵轉移到過渡缸中,然后利用螺桿泵將漿料穩定輸出通過過濾裝置、除鐵裝置輸送給涂布設備進行涂布。在漿料自動上料系統中需要注意的幾個點是:防止儲料罐中漿料的分層、過渡缸中漿料液位、螺桿泵的穩定性、過濾罐的堵塞要及時清理等。下圖是某種自動上料系統的示意圖,詳細見參考文獻。
鋰電池漿料的涂布方式主要有逗號刮刀式、轉移式、狹縫擠壓式涂布。三種涂布方式各有其特點,刮刀式主要應用于實驗室條件下,轉移式涂布主要應用于3C電池的生產,狹縫式擠壓涂布主要應用于動力電池。表征極片穩定性的參數主要是極片面密度、極片厚度以及粘結性。在涂布系統中,影響極片一致性的因素主要有涂布頭制造精度、螺桿泵輸送漿料穩定性、壓縮氣體穩定性、速度穩定性以及動態張力的控制等。
刮刀式
轉移式
狹縫擠壓式
極片烘干系統主要由數節不同溫度分布的烘箱組成,目的是烘干極片。在烘干系統中需要注意的是烘干溫度的設置,涂布過程中如果溫度過高容易導致極片龜裂,溫度低則極片不能完全干燥,都會造成電池局部極化不一致。此外還要注意防止粘結劑上浮的問題。
在涂布工序經常出現的問題是頭厚尾薄、雙側厚邊、點狀暗斑、表面粗糙、露箔等缺陷。頭尾厚度可以通過涂布閥或間歇閥的開關時間來調整,厚邊問題可以從漿料性質、涂布間隙調整、漿料流速等方面改善,表面粗糙不平整有條紋等可以通過穩定箔材、降低速度、調整風刀角度等改善。
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