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提高电池极片涂布质量的方法

在所有涂布产品中胶片所要求的涂布精度是最高的一种,因此胶片涂布中的许多技术是解决极片涂布质量的基础。但电池极片涂布所特有的要求必须有特殊的技术才能解决。

提高电池极片涂布质量的方法

1、高粘度极片浆料的涂布

极片浆料粘度极高,超出一般涂布液的粘度,而且所要求的涂量大,用现有常规涂布方法无法进行均匀涂布。我们比较分析了各种涂布方法,依据其流动机理,结合极片浆料的流变特性和涂布要求,设计了各种实验方案进行验证,找到了几种可用于极片浆料的涂布方法,成功地解决了高粘度极片浆料连续稳定、均匀涂布难题。

2、极片定长分段和双面叠合涂布技术

无论是胶片涂布,还是其他涂布产品,绝大多数都是在片幅上进行连续涂布。而锂离子电池极片是分段涂布,生产不同型号锂离子电池,所需要的每段极片长度也是不同的。如果采用连续涂布,再进行定长分切生产极片,在组装电池时需要在每段极片一端刮除浆料涂层,露出金属箔片。用连续涂布定长分切的工艺路线,效率低,不能满足最终进行规模生产的需要。因此我们考虑采用定长分段涂布方法,在涂布时按电池规格需要的涂布及空白长度进行要。因此我们考虑采用定长分段涂布方法,在涂布时按电池规格需要的涂布及空白长度进行分段涂布。采用单纯的机械装置很难实现不同电池规格所需要长度分段涂布。我们在涂布头的设计中采用计算机技术,将极片涂布头设计成光、机、电一体化智能化控制的涂布装置。涂布前将操作参数用键盘输入计算机,在涂布过程中由计算机控制,自动进行定长分段和双面叠合涂布。因此涂布机可以任意设定涂布和空白长度进行分段涂布,能满足各种型号锂离子电池极片涂布的需要。

3、极片浆料厚涂层高效干燥技术

极片浆料涂层比较厚,涂布量大,干燥负荷大。采用普通热风对流干燥法或烘热传导干燥法等干燥效率低。我们将胶片干燥中的高效干燥技术应用于极片干燥器设计,采用优化设计的热风冲击干燥技术,提高了干燥效率,可以进行均匀快速干燥,干燥后的涂层无外干内湿或表面皲裂等弊病。

4、极片涂布生产流水线基片(极片)传输技术在极片涂布生产流水线中从放卷到收卷,中间包含有涂布、干燥等许多环节,极片基片)有多个传动点拖动。这和胶片涂布干燥生产流水线是相似的。我们成功地将胶片涂布机传输技术应用于极片涂布,又针对基片是极薄的铝箱铜箔,刚性差,易于撕裂和产生折皱等特点,在设计中采取特殊技术装置,在涂布区使极片保持平展,严格控制片路张力梯度,使整个片路张力都处于安全极限内。在涂布流水线的传动设计中,我们采用了直流电机智能调速控制技术,使涂布点片路速度保持稳定,从而确保了涂布的纵向均匀度。在涂布机传输片路设计中,在涂布、收卷等关键部位,都设计有自动纠偏装置,在涂布时使浆料准确地涂布于基片上,两边留有均匀的片边,在极片收卷时能得到边缘整齐的片卷,为极片生产的下一道工序创造了有利条件。

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