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锂电池涂布定义?
目前,电动车、储能电池等新能源产业在全球范围内发展迅速。作为公认的理想储能元件,动力锂电池也得到高度关注。涂布机是动力锂电池极片的生产关键工艺设备。目前,锂电池极片涂布工艺主要有刮刀式、辊涂转移式和狭缝挤压式等。我在工作过程中,这三种涂布方式都接触过。一般实验室设备采用刮刀式,3C电池采用辊涂转移式,而动力电池多采用狭缝挤压式。
刮刀涂布
工作原理如图1所示,箔基材经过涂布辊并直接与浆料料槽接触,过量的浆料涂在箔基材上,在基材通过涂辊与刮刀之间时,刮刀与基材之间的间隙决定了涂层厚度,同时将多余的浆料刮掉回流,并由此在基材表面形成一层均匀的涂层。刮刀类型主要逗号刮刀。逗号刮刀是涂布头中的关键部件之一,一般在圆辊表面沿母线加工成形似逗号的刃口,这种刮刀具有高的强度和硬度,易于控制涂布量和涂布精度,适用于高固含量和高黏度的浆料。
辊涂转移式
涂辊转动带动浆料,通过逗号刮刀间隙来调节浆料转移量,并利用背辊和涂辊的转动将浆料转移到基材上,工艺过程如图2所示。辊涂转移涂布包含两个基本过程:
(1)涂布辊转动带动浆料通过计量辊间隙,形成一定厚度的浆料层;
(2)一定厚度的浆料层通过方向相对的涂辊与背辊转动转移浆料到箔材上形成涂层。
狭缝挤压涂布
作为一种精密的湿式涂布技术,如图3所示,工作原理为涂布液在一定压力一定流量下沿着涂布模具的缝隙挤压喷出而转移到基材上。相比其它涂布方式,具有很多优点,如涂布速度快、精度高、湿厚均匀;涂布系统封闭,在涂布过程中能防止污染物进入,浆料利用率高、能够保持浆料性质稳定,可同时进行多层涂布。并能适应不同浆料粘度和固含量范围,与转移式涂布工艺相比具有更强的适应性。
目前,电动车、储能电池等新能源产业在全球范围内发展迅速。作为公认的理想储能元件,动力锂电池也得到高度关注。涂布机是动力锂电池极片的生产关键工艺设备。目前,锂电池极片涂布工艺主要有刮刀式、辊涂转移式和狭缝挤压式等。我在工作过程中,这三种涂布方式都接触过。一般实验室设备采用刮刀式,3C电池采用辊涂转移式,而动力电池多采用狭缝挤压式。刮刀涂布工作原理如图1所示,箔基材经过涂布辊并直接与浆料料槽接触,过量的浆料涂在箔基材上,在基材通过涂辊与刮刀之间时,刮刀与基材之间的间隙决定了涂层厚度,同时将
要形成稳定均匀的涂层,涂布过程中就需要同时满足这几个条件:
(1)浆料性质稳定,不发生沉降,粘度、固含量等不变化。
(2)浆料上料供应稳定,在模头内部形成均匀稳定的流动状态。
(3)涂布工艺在涂布窗口范围内,在模头与涂辊之间形成稳定的流场。
(4)走箔稳定,不发生走带滑动,严重抖动和褶皱。
锂电池制造工艺流程
锂电池制造工艺流程为:
1.电极浆料制备,主要是将电极活性材料、粘结剂、溶剂等混合在一起,充分搅拌分散后,形成浆料。
2.涂布,将第一步制备的浆料以指定厚度均匀涂布到集流体(铝箔或铜箔等)上,并烘干溶剂。
3.极片冲切,将上一步制作出来的极片冲切成指定的尺寸形状。
4.叠片,将正负极片、隔膜装配到一起,完成贴胶后,形成极芯。
5.组装软包电池,将上一步生产的极芯装入已经冲好坑的铝塑膜,并完成顶封、侧封等,形成未注液的软包电池。
6.注液,将指定量的电解液注入软包电芯内部。
锂电池是以锂金属或锂合金为负极材料,使用非水电解质溶液的电池,因此这种电池也被称为锂金属电池。与其他电池不同,锂电池具有高充电密度、长寿命和高单位成本等特点。
锂电池薄膜厚度的测量方法是什么?什么仪器可以精准测量?
近年来,在国内新能源汽车蓬勃发展的背景下,汽车由燃油转向“燃电”,锂电池作为目前最优的动力来源选择,锂电池厂纷纷扩大产能,来应对巨大的行业需求。
在锂电池生产环节中,需要对电池的一致性进行控制,涂布极片的密度要具有一致性。其中,在线检测设备在提高产品质量、提升生产效率、降低生产成本等方面的作用越来越明显。在国家发布的《汽车动力电池行业规范条件》也明确指出,动力电池企业必须配备在线检测设备。
大成精密生产的X射线面密度仪的原理主要是当射线穿过物质后会发生衰减现象,随着面密度的增加,衰减就越多,从而对衰减量进行测量,就能测量出面密度值。此类方式可以精确的测量到涂布极片的面密度值,具有很高的测量精度。在锂电池极片涂布生产中得到了非常广泛的应用。
测量原理:
单位面积上极片的质量,称为极片的面密度。极片的面密度是决定电池的一致性的最重要的因素。通过X射线管产生的X射线,穿透电池极片时,一部分射线被极片吸收。导致穿透极片后的射线强度相对于入射射线强度有一定的衰减。衰减比例与被穿透极片的面密度呈负指数关系。通过填充有特殊气体电离室检测射线穿透极片前后的射线强度,即可推算出极片的面密度。
锂电池正极涂布、锂电池隔离膜涂布、造纸的面密度或厚度测量。应用在锂电涂布工序时,该设备可放置于涂布机放卷后、涂布前,测量待涂布基材的面密度;也可以放在烘箱外、收卷前,测量烘干极片的面密度。利用X射线穿透物质时的吸收、反散射效应实现无损非接触式测量 薄膜类材料的面密度。
产品亮点:
1、利用X射线穿透物质的吸收、反散射效应实现非接触式测量材料的厚度、面密度。
2、可以与薄膜生产设备形成闭环控制,提高产品厚度、面密度一致性, 减轻操作员的劳动强度,减少品质对操作员的能力依赖。
3、具备防辐射结构专利,辐射屏蔽达到豁免标准。
深圳市大成精密设备有限公司成立于2011年,是一家集研发、制造、销售、服务于一体的国内领先的新能源设备生产企业。2016年公司荣获“国家级高新技术企业”认定。公司专注于锂电池极片、纸张、薄膜、金属箔材、隔离膜等面密度及厚度的无损测量,主要产品有β射线面密度测量仪、X射线面密度测量仪、高精度激光测厚仪等。