锂离子电池涂布工序
锂离子电池的涂布工序是将正负极浆料均匀地涂覆在金属箔（铝箔或铜箔）上，经过干燥处理形成极片的过程。该过程需要控制涂布面密度、速度、干燥温度等，可能的问题有划痕、凝胶、凹坑、气孔等。
一、工艺流程
锂离子电池的涂布工序是将正负极浆料均匀地涂覆在金属箔（铝箔或铜箔）上，经过干燥处理形成极片的过程。其具体流程如下：
- 放卷：将金属箔从放卷装置中释放出来，进入涂布机。
- 接片与拉片：将金属箔的首尾连接成连续带，并通过拉片装置送入后续工序。
- 张力控制与自动纠偏：通过张力控制系统确保金属箔在涂布过程中保持适度的紧绷度，避免松弛或断裂；自动纠偏系统实时监测金属箔的运行位置，一旦发现偏移立即进行调整，保证涂布的精准度。
- 涂布：在涂布装置中，极片浆料按预定涂布量和空白长度分段进行涂布。
- 干燥：涂布后的湿极片送入干燥道进行干燥，干燥温度根据涂布速度和厚度而设定。
- 收卷：干燥后的极片经过张力控制和自动纠偏后成型、收卷。
二、涂布方式
常见的涂布方式有逗号刮刀涂布工艺和挤压涂布工艺等。
1. 逗号刮刀涂布工艺
- 关键结构：包括刮刀、涂布辊和背辊。
- 工作原理：涂布辊转动时带动浆料，通过调节逗号刮刀与涂布辊之间的间隙来控制浆料的转移量。背辊和涂布辊方向相对转动，将浆料转移到移动的箔材上形成涂层。
- 特点：技术成熟，容易调节涂布参数，对浆料粘度要求不高，无堵料风险，但与狭缝挤压涂布相比，可能在涂布精度和效率上稍逊一筹。
2. 挤压涂布工艺
- 关键结构：包括挤压涂布模头、涂布辊和胶辊。
- 工作原理：特制的挤压模头将浆料沿狭缝挤出，涂布在移动的箔材上。通过挤压模头型腔结构和狭缝宽度的调节，可以控制涂层的均匀性和厚度。
- 特点：涂布上料装置完全封闭，隔离外界污染物，保证涂布环境清洁度。浆料利用率高，能保持浆料性质稳定。能适应不同浆料粘度、固含量以及溶剂系统，具有广泛的适用性。涂布速度快、精度高、湿厚度均匀，有利于提高锂电池的性能和一致性。但设备成本较高，对操作人员的技术知识和操作要求也较高。
三、关键控制点
1. 张力控制
张力控制能确保基片在涂布过程中保持适度的紧绷度，避免出现松弛或断裂的情况。
2. 自动纠偏
自动纠偏系统可以实时监测基片的运行位置，一旦发现偏移，立即进行调整，保证涂布的精准度。
3. 涂布厚度与精度
涂布厚度直接影响电池的性能，因此需要精确控制。同时，涂布的精度也至关重要，以确保涂层均匀。
4. 干燥温度
干燥温度的控制对于去除溶剂、形成稳定的极片至关重要。温度过高可能导致涂层开裂，过低则可能导致溶剂残留。
5. 放卷和收卷直径
放卷和收卷直径的大小直接关乎涂布的稳定性。直径过大，在高速运转时容易引发张力波动；直径过小则可能频繁换卷，影响生产效率。
6. 纠偏精度
纠偏精度的高低直接影响涂布的质量和效率，需要确保其高精度。
7. 涂布速度
涂布速度需要根据浆料的特性和设备的性能进行优化，以确保涂层的质量和生产效率。