怎么避免鋰電池涂布暗痕的問題
鋰電池的涂布過程是把漿料涂敷到集流體上,干燥是將漿料中溶劑全部除去。鋰電池極片涂布時(shí)比較容易出現(xiàn)暗痕條痕和涂布打皺,與一般的涂料涂布明顯不同:漿料濕涂層較厚,漿料為牛頓型高粘度流體,流體流動(dòng)是所需剪應(yīng)力,隨流速的改變而改變。涂布厚度的調(diào)整很難根據(jù)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的方式進(jìn)行,這也是涂布機(jī)涂布過程中的難點(diǎn)。它對(duì)操作者的熟練程度、經(jīng)驗(yàn)要求很高。
極片涂布的準(zhǔn)確度要求很高,厚度偏差約士3um,因此對(duì)設(shè)備要求很高。
控制點(diǎn)
(1)要盡可能保證涂布的一致性,操作時(shí)應(yīng)注意漿料粘度的變化、料斗上液面高度的變化、涂布速度的變化;
(2)鋁箔上漿料薄層進(jìn)入烤箱干燥,除去NMP溶劑(NMP沸點(diǎn)202℃,閃點(diǎn)95℃)。干燥過慢,涂層表面有流動(dòng)性,厚度不穩(wěn)定,干燥過快,表面形成PVDF膜層,內(nèi)部的NMP溶劑揮發(fā)會(huì)造成表面層起皺現(xiàn)象,為保證NMP均勻蒸發(fā),通常采用分段干燥,中間段溫度最高。正極一般為100-130℃,負(fù)極若采用水性體系,干燥溫度一般為75-90℃;還有干燥過程N(yùn)MP揮發(fā),涂布漿料的組成不斷變化,所以配制漿料的NMP溶劑的量、升溫方式和加熱時(shí)間,對(duì)此都有影響;
(3)加熱溫度或時(shí)間不夠,難以除去漿料中的液體,使部分粘結(jié)劑溶解,造成活性物質(zhì)剝落;加熱溫度過高,則粘結(jié)劑發(fā)生晶化,也會(huì)使活性物質(zhì)剝落,從而造成電芯內(nèi)短路。另外,干燥溫度和烘干時(shí)間不合適還會(huì)造成鋁箔氧化和極片偏濕;
(4)涂布和干燥要做到首件三檢-厚度、質(zhì)量、尺寸符合要求,并定時(shí)檢驗(yàn)對(duì)應(yīng)的拉漿速度、烘烤時(shí)間、間隙等。
關(guān)于涂布條痕暗痕的解釋:
暗痕是由于涂布時(shí),極片表面部分厚度不均,出現(xiàn)色差,顯示外觀為暗痕。厚度不均的原因可能是(1)在拉漿過程中因刀口有異物或刀口表面不平整(有豁口),造成極片表面厚度不均勻的現(xiàn)象;(2)在輥壓前或輥壓后出現(xiàn)的呈線狀的痕跡。多因刀口未打開的顆粒,或有小的干漿料卡在刀口上所致。
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