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常見(jiàn)問(wèn)答

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  • 涂布設備及涂布工藝選擇



    廣義的涂布過(guò)程包括:開(kāi)卷→接片→拉片→張力控制→涂布→干燥→糾偏→張力控制→糾偏→收卷等過(guò)程。涂布工藝復雜,同時(shí)影響涂布效果的因素也較多,比如:涂布設備的制造精度、設備運行的平穩程度以及涂布過(guò)程中動(dòng)態(tài)張力的控制、烘干過(guò)程中風(fēng)量的大小以及溫度控制曲線(xiàn)都會(huì )影響涂布的效果,所以選擇合適的涂布工藝極為重要。

    一般選擇涂布方法需要從下面幾個(gè)方面考慮,包括:涂布的層數,濕涂層的厚度,涂布液的流變特性,要求的涂布精度,涂布支持體或基材,涂布的速度等?! ?/span>

    除上述因素外,還必須結合極片涂布的具體情況和特點(diǎn)。鋰離子電池極片涂布特點(diǎn)是:①雙面單層涂布;②漿料濕涂層較厚(100~300μm);③漿料為非牛頓型高粘度流體;④極片涂布精度要求高,和膠片涂布精度相近;⑤涂布支持體為厚度10~20μm的鋁箔和銅箔;⑥和膠片涂布速度相比,極片涂布速度不高。綜上因素考慮,一般實(shí)驗室設備往往采用刮刀式,消費類(lèi)鋰離子電池多采用輥涂轉移式,而動(dòng)力電池多采用狹縫擠壓式方法。


    圖1 涂布機設備主要構件


    刮刀涂布:工作原理如圖1所示,箔基材經(jīng)過(guò)涂布輥并直接與漿料料槽接觸,過(guò)量的漿料涂在箔基材上,在基材通過(guò)涂輥與刮刀之間時(shí),刮刀與基材之間的間隙決定了涂層厚度,同時(shí)將多余的漿料刮掉回流,并由此在基材表面形成一層均勻的涂層。 刮刀類(lèi)型主要逗號刮刀。逗號刮刀是涂布頭中的關(guān)鍵部件之一,一般在圓輥表面沿母線(xiàn)加工成形似逗號的刃口,這種刮刀具有高的強度和硬度,易于控制涂布量和涂布精度,適用于高固含量和高黏度的漿料。

    圖2 逗號刮刀涂布機


    輥涂轉移式:涂輥轉動(dòng)帶動(dòng)漿料,通過(guò)逗號刮刀間隙來(lái)調節漿料轉移量,并利用背輥和涂輥的轉動(dòng)將漿料轉移到基材上,工藝過(guò)程如圖2所示。輥涂轉移涂布包含兩個(gè)基本過(guò)程:(1)涂布輥轉動(dòng)帶動(dòng)漿料通過(guò)計量輥間隙,形成一定厚度的漿料層;(2)一定厚度的漿料層通過(guò)方向相對的涂輥與背輥轉動(dòng)轉移漿料到箔材上形成涂層。


    圖3 輥涂刮刀轉移涂布工藝示意圖


    狹縫擠壓涂布:作為一種精密的濕式涂布技術(shù),如圖3所示,工作原理為涂布液在一定壓力一定流量下沿著(zhù)涂布模具的縫隙擠壓噴出而轉移到基材上。相比其它涂布方式,具有很多優(yōu)點(diǎn),如涂布速度快、精度高、濕厚均勻;涂布系統封閉,在涂布過(guò)程中能防止污染物進(jìn)入,漿料利用率高、能夠保持漿料性質(zhì)穩定,可同時(shí)進(jìn)行多層涂布。并能適應不同漿料粘度和固含量范圍,與轉移式涂布工藝相比具有更強的適應性。

     

    圖4 狹縫擠出式涂布機





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