提高電池極片涂布質(zhì)量的方法
在所有涂布產(chǎn)品中膠片所要求的涂布精度是最高的一種,因此膠片涂布中的許多技術是解決極片涂布質(zhì)量的基礎。但電池極片涂布所特有的要求必須有特殊的技術才能解決。
1、高粘度極片漿料的涂布
極片漿料粘度極高,超出一般涂布液的粘度,而且所要求的涂量大,用現(xiàn)有常規(guī)涂布方法無法進行均勻涂布。我們比較分析了各種涂布方法,依據(jù)其流動機理,結合極片漿料的流變特性和涂布要求,設計了各種實驗方案進行驗證,找到了幾種可用于極片漿料的涂布方法,成功地解決了高粘度極片漿料連續(xù)穩(wěn)定、均勻涂布難題。
2、極片定長分段和雙面疊合涂布技術
無論是膠片涂布,還是其他涂布產(chǎn)品,絕大多數(shù)都是在片幅上進行連續(xù)涂布。而鋰離子電池極片是分段涂布,生產(chǎn)不同型號鋰離子電池,所需要的每段極片長度也是不同的。如果采用連續(xù)涂布,再進行定長分切生產(chǎn)極片,在組裝電池時需要在每段極片一端刮除漿料涂層,露出金屬箔片。用連續(xù)涂布定長分切的工藝路線,效率低,不能滿足最終進行規(guī)模生產(chǎn)的需要。因此我們考慮采用定長分段涂布方法,在涂布時按電池規(guī)格需要的涂布及空白長度進行要。因此我們考慮采用定長分段涂布方法,在涂布時按電池規(guī)格需要的涂布及空白長度進行分段涂布。采用單純的機械裝置很難實現(xiàn)不同電池規(guī)格所需要長度分段涂布。我們在涂布頭的設計中采用計算機技術,將極片涂布頭設計成光、機、電一體化智能化控制的涂布裝置。涂布前將操作參數(shù)用鍵盤輸入計算機,在涂布過程中由計算機控制,自動進行定長分段和雙面疊合涂布。因此涂布機可以任意設定涂布和空白長度進行分段涂布,能滿足各種型號鋰離子電池極片涂布的需要。
3、極片漿料厚涂層高效干燥技術
極片漿料涂層比較厚,涂布量大,干燥負荷大。采用普通熱風對流干燥法或烘熱傳導干燥法等干燥效率低。我們將膠片干燥中的高效干燥技術應用于極片干燥器設計,采用優(yōu)化設計的熱風沖擊干燥技術,提高了干燥效率,可以進行均勻快速干燥,干燥后的涂層無外干內(nèi)濕或表面皸裂等弊病。
4、極片涂布生產(chǎn)流水線基片(極片)傳輸技術在極片涂布生產(chǎn)流水線中從放卷到收卷,中間包含有涂布、干燥等許多環(huán)節(jié),極片基片)有多個傳動點拖動。這和膠片涂布干燥生產(chǎn)流水線是相似的。我們成功地將膠片涂布機傳輸技術應用于極片涂布,又針對基片是極薄的鋁箱銅箔,剛性差,易于撕裂和產(chǎn)生折皺等特點,在設計中采取特殊技術裝置,在涂布區(qū)使極片保持平展,嚴格控制片路張力梯度,使整個片路張力都處于安全極限內(nèi)。在涂布流水線的傳動設計中,我們采用了直流電機智能調(diào)速控制技術,使涂布點片路速度保持穩(wěn)定,從而確保了涂布的縱向均勻度。在涂布機傳輸片路設計中,在涂布、收卷等關鍵部位,都設計有自動糾偏裝置,在涂布時使?jié){料準確地涂布于基片上,兩邊留有均勻的片邊,在極片收卷時能得到邊緣整齊的片卷,為極片生產(chǎn)的下一道工序創(chuàng)造了有利條件。