鋰離子電池的出產(chǎn)制作，是由一個(gè)個(gè)工藝過(guò)程緊密聯(lián)絡(luò)起來(lái)的過(guò)程。全體來(lái)說(shuō)，鋰電池的出產(chǎn)包含極片制作工藝、電池拼裝工藝以及最終的注液、預(yù)充、化成、老化工藝。在這三個(gè)階段的工藝中，每道工序又可分為數(shù)道要害工藝，每一步都會(huì)對(duì)電池最終的功能構(gòu)成很大的影響。
在極片制作工藝階段，可細(xì)分為漿料制備、漿料涂覆、極片輥壓、極片分切、極片枯燥五道工藝。在電池拼裝工藝，又依據(jù)電池標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)的不同，大致分為卷繞、入殼、焊接等工藝。在最終的注液階段又包含注液、排氣、封口、預(yù)充、化成、老化等各個(gè)工藝。
電池制作過(guò)程中每道工序都會(huì)構(gòu)成必定的糟蹋，糟蹋的原因有職工失誤、設(shè)備失誤、環(huán)境原因等等，為了確保產(chǎn)品的本錢率足夠好，就盡量確保每一步產(chǎn)品都是合格的。
一、涂布的含義
漿料涂覆是繼制備漿料完成后的下一道工序，此工序首要目的是將穩(wěn)定性好、粘度好、流動(dòng)性好的漿料均勻地涂覆在正負(fù)極集流體上。極片涂布對(duì)鋰電池具有重要的含義，首要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：
1.對(duì)成品電池容量具有重要含義。在涂布過(guò)程中，若極片前、中、后三段位置正負(fù)極漿料涂層厚度不共同，則簡(jiǎn)單引起電池容量過(guò)低、過(guò)高，更易在電池循環(huán)過(guò)程中構(gòu)成析鋰，影響電池壽數(shù)。
2.對(duì)電池的安全性有重要含義。涂布之前要做好5S作業(yè)，確保涂布過(guò)程中沒(méi)有顆粒、雜物、粉塵等混入極片中，如果混入雜物會(huì)引起電池內(nèi)部微短路，嚴(yán)峻時(shí)導(dǎo)致電池起火爆炸。
3.對(duì)電池功能共同性具有重要含義。電池廠比較忌諱的是一批電池中，容量差異、循環(huán)壽數(shù)差異較大，所以在極片涂布過(guò)程中要確保極片前后參數(shù)共同。
4.對(duì)電池壽數(shù)有重要含義。漿料涂覆前后差異大、極片混入粉塵、極片左右厚度不均勻等等，都關(guān)系到電池電化學(xué)功能的好壞。
所以，該工藝對(duì)漿料涂覆的要求是：在漿料足夠好的情況下，極片活物質(zhì)前、中、后邊密度保持共同，涂布過(guò)程中無(wú)雜質(zhì)混入。當(dāng)然了極片好壞的界定不只僅是以涂布的作用來(lái)決議的，如果極片呈現(xiàn)掉粉嚴(yán)峻、不耐彎折、極片中有白色氣泡等現(xiàn)象，這就是漿料的問(wèn)題了，需求從頭回到第一步進(jìn)行處理。
二、涂布的辦法
涂布設(shè)備首要由收放卷單元、供料單元、張力操控體系、涂布機(jī)頭、烘箱等部分組成。涂布能夠分為搬運(yùn)式涂布和擠出式涂布兩種，兩者各有優(yōu)缺點(diǎn)。
搬運(yùn)式涂布：涂輥滾動(dòng)帶動(dòng)漿料，經(jīng)過(guò)調(diào)整刮刀空隙來(lái)調(diào)理漿料搬運(yùn)量，并使用背輥或涂輥的滾動(dòng)將漿料搬運(yùn)到基材上，按工藝要求，操控涂布層的厚度以到達(dá)分量要求，一起，經(jīng)過(guò)枯燥加熱除掉平鋪于基材上的漿猜中的溶劑，使固體物質(zhì)很好地粘結(jié)于基材上。如圖1所示。
其長(zhǎng)處是對(duì)漿料粘度要求不高，簡(jiǎn)單調(diào)理涂布參數(shù)，無(wú)堵料等，不足之處在關(guān)于動(dòng)力電池來(lái)說(shuō)涂布精度較差，無(wú)法確保極片的共同性。漿料在輥間露出于空氣中，對(duì)漿料的性質(zhì)有部分影響。
擠出式涂布：上料體系將涂料輸送給螺桿泵，再將漿料動(dòng)力輸送至擠出頭中，經(jīng)過(guò)擠出方式將漿料制成液膜后涂布至移動(dòng)的集流體上，經(jīng)過(guò)枯燥后構(gòu)成質(zhì)地均一的涂層，如圖2所示。其長(zhǎng)處是涂膜后極片非常均勻且精度高，涂層邊際平整度高，密閉操作體系，不受異物影響，適合量產(chǎn)。其不足之處在于設(shè)備精度要求高，維護(hù)保養(yǎng)要求高，漿料粘度規(guī)模要求高，改換標(biāo)準(zhǔn)時(shí)需求更換新的墊片。
三、涂布中留意的問(wèn)題
涂布過(guò)程中削減涂布缺點(diǎn)，進(jìn)步涂布質(zhì)量和良品率，下降本錢是涂布工藝需求研討的重要內(nèi)容。涂布過(guò)程中發(fā)作的糟蹋首要是初始調(diào)機(jī)（跟工藝員操作水平有關(guān)）、涂布中止箔、混入異物等，每次停機(jī)都將會(huì)發(fā)作必定間隔的糟蹋。
在涂布中常常呈現(xiàn)的問(wèn)題是：質(zhì)料污染、涂布工藝不穩(wěn)定、操作不標(biāo)準(zhǔn)、枯燥程序設(shè)置過(guò)錯(cuò)等，這些問(wèn)題常常會(huì)構(gòu)成極片呈現(xiàn)以下問(wèn)題：
1.點(diǎn)狀缺點(diǎn)
首要來(lái)自于漿料內(nèi)氣泡和混入的異物。氣泡能夠來(lái)自拌和中脫泡未完全、供料作業(yè)過(guò)程中或者涂布過(guò)程中。異物首要來(lái)自于操作時(shí)的失誤或環(huán)境問(wèn)題。
涂布過(guò)程中，漿料內(nèi)部氣泡噴涂在極片上，經(jīng)過(guò)烘箱烘干時(shí)，氣泡決裂，在極片上構(gòu)成白色圓斑。此處活物質(zhì)涂層較薄，在電池充放電過(guò)程中也最易構(gòu)成微短路。極片中有異物存在時(shí)，顆粒周圍涂膜處是低表面張力區(qū)域，液膜向周圍呈發(fā)射狀搬遷，構(gòu)成點(diǎn)狀缺點(diǎn)。避免呈現(xiàn)此類缺點(diǎn)的手段首要有：操控操作環(huán)境、優(yōu)化漿料拌和、操控涂布速度、確?；母蓛?。
2.厚邊缺點(diǎn)
極片在輥壓過(guò)程中，厚邊接受更大的壓力，不只構(gòu)成極片在橫向密度上不同，也會(huì)構(gòu)成厚邊處活物質(zhì)顆粒被碾碎。存在厚邊缺點(diǎn)的極片經(jīng)過(guò)限制后，會(huì)呈現(xiàn)較嚴(yán)峻的翹曲現(xiàn)象，對(duì)后續(xù)的分切、卷繞過(guò)程中也會(huì)有很大的影響。厚邊處活物質(zhì)顆粒被碾碎后，在充放電過(guò)程中鋰離子和電子的傳輸路徑變遠(yuǎn)，則會(huì)導(dǎo)致電池內(nèi)阻增大極化加深，會(huì)影響電池的使用壽數(shù)和安全。
一起，因?yàn)闃O片邊部較厚在卷芯內(nèi)部構(gòu)成應(yīng)力集中點(diǎn)，此處極易發(fā)作析鋰和微短路，對(duì)電池功能也是極為晦氣的。發(fā)作厚邊的原因是漿料表面張力的唆使，使?jié){料向極片邊際無(wú)涂覆處搬遷，烘干后構(gòu)成厚邊。
有研討發(fā)現(xiàn)，涂布速度對(duì)邊際寬度和高度無(wú)明顯影響，邊際梯度跟著涂布速度增加而增大，減小空隙比( 涂布空隙/膜層厚度)，能夠下降邊際效應(yīng)。相關(guān)空隙涂布研討結(jié)果表明，經(jīng)過(guò)調(diào)整涂布空隙、壓力預(yù)調(diào)整也能夠下降厚邊。使用增加界面活性劑下降漿料表面張力的辦法也可必定程度上削減厚邊的發(fā)作。
四、未來(lái)涂布工藝的開(kāi)展趨勢(shì)
揉捏式涂布因?yàn)榫哂懈呔?、涂布均勻、適合較大寬度涂布等長(zhǎng)處被廣泛應(yīng)用于動(dòng)力電池范疇，而其也逐步替代適用于中試線的搬運(yùn)式涂布機(jī)。未來(lái)涂布工藝將向著高設(shè)備功能、高稼動(dòng)率、在線測(cè)厚操控精度、進(jìn)步枯燥功率等方向開(kāi)展。
