一、極片涂布機是什么

極片涂布機是用于鋰電(dian)池正負極片(pian)漿料涂覆領域(yu)的(de)涂布機(ji)(ji)。在鋰電(dian)池生(sheng)產的(de)前端工(gong)序中，極片(pian)是重(zhong)要制造環節，正負極片(pian)的(de)基體金屬集流體箔材表面的(de)漿料涂覆均(jun)勻程(cheng)度直接影響鋰電(dian)池的(de)運行穩定性與(yu)安(an)全性，因此極片(pian)涂布機(ji)(ji)是鋰電(dian)池生(sheng)產設備(bei)(bei)中的(de)關鍵設備(bei)(bei)之一，與(yu)其(qi)他涂布機(ji)(ji)相比，行業(ye)進入的(de)技術壁壘較高。

二、極片涂布機涂布的方式

涂(tu)布設(she)備(bei)主要由收放卷單(dan)(dan)元、供料(liao)單(dan)(dan)元、張力控制系統、涂(tu)布機(ji)頭、烘箱等部分(fen)組成。涂(tu)布可以分(fen)為轉移(yi)式涂(tu)布和擠出(chu)式涂(tu)布兩種，兩者各有優(you)缺點。

1、轉移式涂布

涂輥轉(zhuan)動帶動漿料，通過調整(zheng)刮刀間隙來調節漿料轉(zhuan)移(yi)量，并利(li)用(yong)背輥或涂輥的轉(zhuan)動將漿料轉(zhuan)移(yi)到基(ji)材上(shang)，按工藝要求，控制涂布層的厚度以達到重量要求，同時，通過干燥加熱除去平鋪于基(ji)材上(shang)的漿料中(zhong)的溶劑，使固體物質很好地粘(zhan)結于基(ji)材上(shang)。

其(qi)優(you)點是對漿料粘度要求不高，容易(yi)調節涂(tu)布參數，無堵(du)料等，不足(zu)之(zhi)處在(zai)對于動力電池(chi)來說涂(tu)布精度較差，無法保證極片的一致性。漿料在(zai)輥間暴露(lu)于空氣(qi)中，對漿料的性質(zhi)有(you)部分影響。

2、擠出式涂布

上料(liao)系統將(jiang)涂料(liao)輸(shu)送(song)給螺桿泵，再將(jiang)漿(jiang)料(liao)動力(li)輸(shu)送(song)至擠(ji)出頭中，通過擠(ji)出形(xing)式(shi)將(jiang)漿(jiang)料(liao)制成(cheng)液膜后涂布至移動的集流體上，經過干燥后形(xing)成(cheng)質(zhi)地均一的涂層。

其優點是涂膜后極片(pian)(pian)非常均勻且精(jing)(jing)度(du)高(gao)，涂層邊緣平整度(du)高(gao)，密閉操作(zuo)系統，不受異物影響，適合(he)量產。其不足之處在于設備(bei)精(jing)(jing)度(du)要求(qiu)(qiu)高(gao)，維護保養要求(qiu)(qiu)高(gao)，漿(jiang)料粘(zhan)度(du)范圍要求(qiu)(qiu)高(gao)，變換規(gui)格(ge)時(shi)需要更換新的墊片(pian)(pian)。

三、極片涂布注意事項

涂(tu)(tu)布(bu)過程中(zhong)減少涂(tu)(tu)布(bu)缺陷，提高涂(tu)(tu)布(bu)質量和(he)良(liang)品率(lv)，降(jiang)低成本是涂(tu)(tu)布(bu)工藝需要研究(jiu)的重要內容。涂(tu)(tu)布(bu)過程中(zhong)產生的浪費主(zhu)要是初始調機（跟工藝員操作(zuo)水平有(you)關）、涂(tu)(tu)布(bu)中(zhong)斷箔(bo)、混(hun)入異物(wu)等，每次停機都將(jiang)會產生一(yi)定(ding)距離(li)的浪費。

在涂(tu)布中常常出(chu)現的(de)問(wen)題(ti)是：原料(liao)污染、涂(tu)布工(gong)藝不穩(wen)定、操作不規范、干燥程序設置錯(cuo)誤等(deng)，這些問(wen)題(ti)常常會造成極片出(chu)現以下問(wen)題(ti)：

1、點狀缺陷

主(zhu)要來(lai)自于漿(jiang)料內(nei)氣泡(pao)(pao)和混入(ru)的異(yi)物。氣泡(pao)(pao)可以來(lai)自攪拌中脫(tuo)泡(pao)(pao)未完全、供料工作過(guo)程中或者涂布過(guo)程中。異(yi)物主(zhu)要來(lai)自于操(cao)作時的失(shi)誤或環境問(wen)題。

涂(tu)布過(guo)程(cheng)中(zhong)，漿料(liao)(liao)內部氣泡(pao)噴涂(tu)在極(ji)片(pian)(pian)上，經過(guo)烘箱(xiang)烘干(gan)時(shi)，氣泡(pao)破裂，在極(ji)片(pian)(pian)上形成白色圓斑。此處活(huo)物質涂(tu)層較薄，在電(dian)池充放電(dian)過(guo)程(cheng)中(zhong)也最易造成微短路。極(ji)片(pian)(pian)中(zhong)有異物存在時(shi)，顆粒周圍(wei)涂(tu)膜處是低(di)表面張力區(qu)域，液膜向周圍(wei)呈(cheng)發(fa)射狀遷移(yi)，形成點狀缺陷。防(fang)止出現此類缺陷的(de)手段主要(yao)有：控制(zhi)操作環境(jing)、優化(hua)漿料(liao)(liao)攪拌、控制(zhi)涂(tu)布速度、保證(zheng)基材干(gan)凈。

2、厚邊缺陷

極(ji)(ji)片在(zai)(zai)輥壓過(guo)(guo)程中，厚(hou)(hou)(hou)邊(bian)(bian)承受(shou)更(geng)大(da)(da)的(de)(de)壓力，不(bu)僅(jin)造(zao)成極(ji)(ji)片在(zai)(zai)橫向密度(du)(du)上(shang)不(bu)同(tong)，也會(hui)(hui)造(zao)成厚(hou)(hou)(hou)邊(bian)(bian)處(chu)活(huo)物質(zhi)顆粒被碾碎。存在(zai)(zai)厚(hou)(hou)(hou)邊(bian)(bian)缺陷的(de)(de)極(ji)(ji)片經過(guo)(guo)壓制后(hou)，會(hui)(hui)出現較嚴重的(de)(de)翹曲現象(xiang)，對后(hou)續的(de)(de)分(fen)切、卷繞過(guo)(guo)程中也會(hui)(hui)有很(hen)大(da)(da)的(de)(de)影響。厚(hou)(hou)(hou)邊(bian)(bian)處(chu)活(huo)物質(zhi)顆粒被碾碎后(hou)，在(zai)(zai)充(chong)放電(dian)(dian)過(guo)(guo)程中鋰離子和(he)電(dian)(dian)子的(de)(de)傳輸路(lu)徑變遠(yuan)，則會(hui)(hui)導致電(dian)(dian)池(chi)內阻增(zeng)大(da)(da)極(ji)(ji)化加深，會(hui)(hui)影響電(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)使用壽命和(he)安全(quan)。同(tong)時，由于極(ji)(ji)片邊(bian)(bian)部(bu)較厚(hou)(hou)(hou)在(zai)(zai)卷芯內部(bu)構(gou)成應(ying)力集中點，此處(chu)極(ji)(ji)易發(fa)(fa)生析鋰和(he)微短路(lu)，對電(dian)(dian)池(chi)性能也是極(ji)(ji)為不(bu)利的(de)(de)。產生厚(hou)(hou)(hou)邊(bian)(bian)的(de)(de)原因是漿料表面(mian)張力的(de)(de)驅使，使漿料向極(ji)(ji)片邊(bian)(bian)緣(yuan)無(wu)涂覆處(chu)遷移，烘干后(hou)形成厚(hou)(hou)(hou)邊(bian)(bian)。有研究發(fa)(fa)現，涂布(bu)速(su)度(du)(du)對邊(bian)(bian)緣(yuan)寬度(du)(du)和(he)高度(du)(du)無(wu)顯著(zhu)(zhu)影響，邊(bian)(bian)緣(yuan)梯度(du)(du)隨著(zhu)(zhu)涂布(bu)速(su)度(du)(du)增(zeng)加而增(zeng)大(da)(da)，減小間(jian)(jian)隙比（涂布(bu)間(jian)(jian)隙/膜層厚(hou)(hou)(hou)度(du)(du)），可(ke)以降(jiang)(jiang)低(di)邊(bian)(bian)緣(yuan)效應(ying)。相關間(jian)(jian)隙涂布(bu)研究結果表明，通過(guo)(guo)調(diao)整(zheng)涂布(bu)間(jian)(jian)隙、壓力預調(diao)整(zheng)也可(ke)以降(jiang)(jiang)低(di)厚(hou)(hou)(hou)邊(bian)(bian)。利用添加界面(mian)活(huo)性劑降(jiang)(jiang)低(di)漿料表面(mian)張力的(de)(de)方法也可(ke)一定程度(du)(du)上(shang)減少厚(hou)(hou)(hou)邊(bian)(bian)的(de)(de)發(fa)(fa)生。

四、未來涂布工藝的發展趨勢

擠壓式涂布由于具有高精度、涂布均勻、適合較大寬度涂布等優點被廣泛應用于動力電池領域，而其也逐漸取代適用于中試線的轉移式涂布機。未來(lai)涂布工藝將向著高(gao)設備性能(neng)、高(gao)稼動率、在線測(ce)厚(hou)控制精度、提高(gao)干(gan)燥效率等方向發展。