一、極片涂布機是什么

極片涂布機是用于鋰(li)電(dian)池(chi)正(zheng)(zheng)負極(ji)(ji)片漿(jiang)料(liao)涂(tu)覆(fu)領域的涂(tu)布(bu)機。在鋰(li)電(dian)池(chi)生產的前端工(gong)序中(zhong)，極(ji)(ji)片是重(zhong)要制造環節，正(zheng)(zheng)負極(ji)(ji)片的基體金屬集流體箔材表(biao)面的漿(jiang)料(liao)涂(tu)覆(fu)均(jun)勻(yun)程度直(zhi)接(jie)影響鋰(li)電(dian)池(chi)的運行穩定性與安全性，因(yin)此極(ji)(ji)片涂(tu)布(bu)機是鋰(li)電(dian)池(chi)生產設備(bei)中(zhong)的關鍵設備(bei)之一，與其他涂(tu)布(bu)機相比，行業進入(ru)的技術壁壘較(jiao)高。

二、極片涂布機涂布的方式

涂布設備(bei)主要由收放卷(juan)單元、供(gong)料單元、張(zhang)力控制系統、涂布機頭(tou)、烘箱等部分(fen)(fen)組成。涂布可(ke)以分(fen)(fen)為轉移式(shi)涂布和擠(ji)出式(shi)涂布兩種，兩者各有(you)優(you)缺點。

1、轉移式涂布

涂(tu)輥(gun)轉(zhuan)(zhuan)動帶動漿(jiang)料(liao)，通(tong)過調整刮(gua)刀(dao)間隙來(lai)調節漿(jiang)料(liao)轉(zhuan)(zhuan)移量，并(bing)利用背(bei)輥(gun)或涂(tu)輥(gun)的(de)轉(zhuan)(zhuan)動將(jiang)漿(jiang)料(liao)轉(zhuan)(zhuan)移到基(ji)材上，按工藝要求，控制涂(tu)布層的(de)厚度以達到重量要求，同(tong)時，通(tong)過干(gan)燥加(jia)熱除去平鋪于基(ji)材上的(de)漿(jiang)料(liao)中(zhong)的(de)溶劑(ji)，使固(gu)體物質很好地粘結于基(ji)材上。

其優點是對(dui)漿料(liao)粘度(du)要求不高(gao)，容(rong)易調節(jie)涂(tu)布參數，無堵料(liao)等，不足之處在對(dui)于(yu)動力電池來說涂(tu)布精度(du)較差(cha)，無法保(bao)證極片的一致性(xing)。漿料(liao)在輥間暴露于(yu)空氣中，對(dui)漿料(liao)的性(xing)質有部分影響。

2、擠出式涂布

上(shang)料系統將(jiang)涂(tu)(tu)料輸(shu)送(song)給(gei)螺桿泵，再將(jiang)漿料動力輸(shu)送(song)至擠出(chu)頭中(zhong)，通(tong)過擠出(chu)形(xing)(xing)式將(jiang)漿料制成液(ye)膜后涂(tu)(tu)布至移動的集流體上(shang)，經過干燥后形(xing)(xing)成質地均(jun)一的涂(tu)(tu)層(ceng)。

其(qi)優點是涂膜后極片(pian)非常均(jun)勻(yun)且精度高，涂層邊緣平整度高，密閉操作系統(tong)，不受異物影(ying)響，適(shi)合量(liang)產。其(qi)不足之(zhi)處在于設備精度要求高，維護保(bao)養要求高，漿料粘度范圍要求高，變換規格(ge)時需(xu)要更換新的墊片(pian)。

三、極片涂布注意事項

涂(tu)布(bu)過(guo)程中減少涂(tu)布(bu)缺陷，提(ti)高涂(tu)布(bu)質量和(he)良品(pin)率，降低成本(ben)是涂(tu)布(bu)工(gong)藝(yi)需要(yao)研究(jiu)的重要(yao)內容。涂(tu)布(bu)過(guo)程中產(chan)(chan)生(sheng)的浪費(fei)主要(yao)是初始調(diao)機(ji)(ji)（跟(gen)工(gong)藝(yi)員(yuan)操作水平(ping)有關）、涂(tu)布(bu)中斷箔、混入異物等(deng)，每次停機(ji)(ji)都將會產(chan)(chan)生(sheng)一(yi)定距離(li)的浪費(fei)。

在(zai)涂(tu)布中常常出(chu)現的問題是：原(yuan)料污(wu)染、涂(tu)布工藝不穩(wen)定、操(cao)作不規范、干燥程序設置錯(cuo)誤(wu)等，這些問題常常會造成極片(pian)出(chu)現以下(xia)問題：

1、點狀缺陷

主要(yao)(yao)來(lai)(lai)自(zi)于漿(jiang)料內(nei)氣(qi)泡(pao)和混入的異物。氣(qi)泡(pao)可以(yi)來(lai)(lai)自(zi)攪拌中(zhong)(zhong)脫泡(pao)未完全、供料工作過程(cheng)中(zhong)(zhong)或(huo)(huo)者涂(tu)布過程(cheng)中(zhong)(zhong)。異物主要(yao)(yao)來(lai)(lai)自(zi)于操作時(shi)的失誤或(huo)(huo)環境問(wen)題。

涂布(bu)過(guo)(guo)程中(zhong)(zhong)，漿料(liao)(liao)內部氣(qi)泡噴涂在(zai)極片上(shang)，經過(guo)(guo)烘箱(xiang)烘干時(shi)(shi)，氣(qi)泡破(po)裂，在(zai)極片上(shang)形(xing)成(cheng)白色(se)圓斑。此處活物(wu)(wu)質涂層較薄，在(zai)電(dian)池充放電(dian)過(guo)(guo)程中(zhong)(zhong)也最易造成(cheng)微短路。極片中(zhong)(zhong)有異物(wu)(wu)存(cun)在(zai)時(shi)(shi)，顆粒周圍(wei)涂膜(mo)處是低表面張力區域，液(ye)膜(mo)向周圍(wei)呈發(fa)射狀(zhuang)遷移，形(xing)成(cheng)點狀(zhuang)缺(que)陷。防止出現此類(lei)缺(que)陷的手段主(zhu)要有：控制操作環境、優(you)化漿料(liao)(liao)攪拌、控制涂布(bu)速度、保證基材干凈。

2、厚邊缺陷

極(ji)(ji)片在輥壓(ya)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)，厚(hou)(hou)邊(bian)承受更大(da)的(de)(de)壓(ya)力，不(bu)僅(jin)造成(cheng)(cheng)極(ji)(ji)片在橫向密度(du)上(shang)不(bu)同，也(ye)(ye)會(hui)造成(cheng)(cheng)厚(hou)(hou)邊(bian)處活(huo)物質顆粒被(bei)碾(nian)碎(sui)(sui)。存在厚(hou)(hou)邊(bian)缺陷的(de)(de)極(ji)(ji)片經(jing)過(guo)(guo)(guo)壓(ya)制后(hou)，會(hui)出現較嚴重的(de)(de)翹曲(qu)現象，對(dui)(dui)后(hou)續的(de)(de)分切、卷繞(rao)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)也(ye)(ye)會(hui)有(you)很大(da)的(de)(de)影響。厚(hou)(hou)邊(bian)處活(huo)物質顆粒被(bei)碾(nian)碎(sui)(sui)后(hou)，在充放電(dian)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)鋰離子(zi)和(he)電(dian)子(zi)的(de)(de)傳輸路(lu)徑(jing)變(bian)遠，則(ze)會(hui)導(dao)致電(dian)池內阻增(zeng)大(da)極(ji)(ji)化加深，會(hui)影響電(dian)池的(de)(de)使用(yong)壽命和(he)安全。同時，由(you)于極(ji)(ji)片邊(bian)部較厚(hou)(hou)在卷芯內部構成(cheng)(cheng)應力集中(zhong)點，此(ci)處極(ji)(ji)易發(fa)生(sheng)析(xi)鋰和(he)微短路(lu)，對(dui)(dui)電(dian)池性(xing)能也(ye)(ye)是(shi)(shi)極(ji)(ji)為不(bu)利的(de)(de)。產生(sheng)厚(hou)(hou)邊(bian)的(de)(de)原因是(shi)(shi)漿料(liao)(liao)(liao)表(biao)面張力的(de)(de)驅使，使漿料(liao)(liao)(liao)向極(ji)(ji)片邊(bian)緣無(wu)涂(tu)覆處遷移，烘干后(hou)形成(cheng)(cheng)厚(hou)(hou)邊(bian)。有(you)研究發(fa)現，涂(tu)布(bu)速度(du)對(dui)(dui)邊(bian)緣寬(kuan)度(du)和(he)高度(du)無(wu)顯(xian)著(zhu)影響，邊(bian)緣梯度(du)隨著(zhu)涂(tu)布(bu)速度(du)增(zeng)加而增(zeng)大(da)，減小間隙比（涂(tu)布(bu)間隙/膜層(ceng)厚(hou)(hou)度(du)），可以降低邊(bian)緣效應。相(xiang)關間隙涂(tu)布(bu)研究結果表(biao)明，通(tong)過(guo)(guo)(guo)調(diao)整(zheng)涂(tu)布(bu)間隙、壓(ya)力預調(diao)整(zheng)也(ye)(ye)可以降低厚(hou)(hou)邊(bian)。利用(yong)添(tian)加界面活(huo)性(xing)劑降低漿料(liao)(liao)(liao)表(biao)面張力的(de)(de)方法(fa)也(ye)(ye)可一定程(cheng)度(du)上(shang)減少厚(hou)(hou)邊(bian)的(de)(de)發(fa)生(sheng)。

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。未來涂布工藝(yi)將向著高設(she)備性(xing)能、高稼動率、在(zai)線測厚控(kong)制精度、提高干燥效率等方向發(fa)展。