目前，電動(dòng)車、儲(chǔ)能電池等新能源產(chǎn)業(yè)在全球范圍內(nèi)發(fā)展迅速。作為公認(rèn)的理想儲(chǔ)能元件，動(dòng)力鋰電池也得到高度關(guān)注。涂布機(jī)是動(dòng)力鋰電池極片的生產(chǎn)關(guān)鍵工藝設(shè)備。目前，鋰電池極片涂布工藝主要有刮刀式、輥涂轉(zhuǎn)移式和狹縫擠壓式等。我在工作過(guò)程中，這三種涂布方式都接觸過(guò)。一般實(shí)驗(yàn)室設(shè)備采用刮刀式，3C電池采用輥涂轉(zhuǎn)移式，而動(dòng)力電池多采用狹縫擠壓式。

刮刀涂布

工作原理如圖1所示，箔基材經(jīng)過(guò)涂布輥并直接與漿料料槽接觸，過(guò)量的漿料涂在箔基材上，在基材通過(guò)涂輥與刮刀之間時(shí)，刮刀與基材之間的間隙決定了涂層厚度，同時(shí)將多余的漿料刮掉回流，并由此在基材表面形成一層均勻的涂層。刮刀類型主要逗號(hào)刮刀。逗號(hào)刮刀是涂布頭中的關(guān)鍵部件之一，一般在圓輥表面沿母線加工成形似逗號(hào)的刃口，這種刮刀具有高的強(qiáng)度和硬度，易于控制涂布量和涂布精度，適用于高固含量和高黏度的漿料。

圖1逗號(hào)刮刀涂布示意圖

輥涂轉(zhuǎn)移式

涂輥轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)漿料，通過(guò)逗號(hào)刮刀間隙來(lái)調(diào)節(jié)漿料轉(zhuǎn)移量，并利用背輥和涂輥的轉(zhuǎn)動(dòng)將漿料轉(zhuǎn)移到基材上，工藝過(guò)程如圖2所示。輥涂轉(zhuǎn)移涂布包含兩個(gè)基本過(guò)程：

(1)涂布輥轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)漿料通過(guò)計(jì)量輥間隙，形成一定厚度的漿料層;

(2)一定厚度的漿料層通過(guò)方向相對(duì)的涂輥與背輥轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)移漿料到箔材上形成涂層。

圖2輥涂刮刀轉(zhuǎn)移涂布工藝示意圖

狹縫擠壓涂布

作為一種精密的濕式涂布技術(shù)，如圖3所示，工作原理為涂布液在一定壓力一定流量下沿著涂布模具的縫隙擠壓噴出而轉(zhuǎn)移到基材上。相比其它涂布方式，具有很多優(yōu)點(diǎn)，如涂布速度快、精度高、濕厚均勻;涂布系統(tǒng)封閉，在涂布過(guò)程中能防止污染物進(jìn)入，漿料利用率高、能夠保持漿料性質(zhì)穩(wěn)定，可同時(shí)進(jìn)行多層涂布。并能適應(yīng)不同漿料粘度和固含量范圍，與轉(zhuǎn)移式涂布工藝相比具有更強(qiáng)的適應(yīng)性。

目前，電動(dòng)車、儲(chǔ)能電池等新能源產(chǎn)業(yè)在全球范圍內(nèi)發(fā)展迅速。作為公認(rèn)的理想儲(chǔ)能元件，動(dòng)力鋰電池也得到高度關(guān)注。涂布機(jī)是動(dòng)力鋰電池極片的生產(chǎn)關(guān)鍵工藝設(shè)備。目前，鋰電池極片涂布工藝主要有刮刀式、輥涂轉(zhuǎn)移式和狹縫擠壓式等。我在工作過(guò)程中，這三種涂布方式都接觸過(guò)。一般實(shí)驗(yàn)室設(shè)備采用刮刀式，3C電池采用輥涂轉(zhuǎn)移式，而動(dòng)力電池多采用狹縫擠壓式。刮刀涂布工作原理如圖1所示，箔基材經(jīng)過(guò)涂布輥并直接與漿料料槽接觸，過(guò)量的漿料涂在箔基材上，在基材通過(guò)涂輥與刮刀之間時(shí)，刮刀與基材之間的間隙決定了涂層厚度，同時(shí)將

圖3狹縫擠出式涂布示意圖

要形成穩(wěn)定均勻的涂層，涂布過(guò)程中就需要同時(shí)滿足這幾個(gè)條件：

(1)漿料性質(zhì)穩(wěn)定，不發(fā)生沉降，粘度、固含量等不變化。

(2)漿料上料供應(yīng)穩(wěn)定，在模頭內(nèi)部形成均勻穩(wěn)定的流動(dòng)狀態(tài)。

(3)涂布工藝在涂布窗口范圍內(nèi)，在模頭與涂輥之間形成穩(wěn)定的流場(chǎng)。

(4)走箔穩(wěn)定，不發(fā)生走帶滑動(dòng)，嚴(yán)重抖動(dòng)和褶皺。

涂布操作窗口是狹縫涂布一個(gè)重要的工藝參數(shù)，在實(shí)際生產(chǎn)中，當(dāng)工藝參數(shù)超出操作窗口的范圍時(shí)，涂布缺陷便會(huì)產(chǎn)生。而涂布膜出現(xiàn)的缺陷種類眾多，原因各異，本文主要針對(duì)鋰離子電池狹縫擠壓涂布，就幾種常見缺陷進(jìn)行分析，并給出相應(yīng)解決方案。常見缺陷有點(diǎn)缺陷、邊緣效應(yīng)、鋸齒缺陷等。