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锂电池极片涂布工艺及应用
浏览:70 发布日期:2019-09-10
随着电动车、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。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。
 
狭缝挤压涂布  
狭缝挤压涂布工作原理
1、作为一种精密的湿式涂布技术,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、湿厚均匀等;
2、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。
狭缝挤压涂布工艺
 
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。
 
注意事项:涂布操作窗口是狭缝涂布一个重要的工艺参数,在实际生产中,当工艺参数超出操作窗口的范围时,涂布缺陷便会产生。而涂布膜出现的缺陷种类众多,原因各异,本文主要针对锂离子电池狭缝挤压涂布,就几种常见缺陷进行分析,并给出相应解决方案。常见缺陷有点缺陷、边缘效应、锯齿缺陷等。
动力锂离子电池应用:根据内部材料的不同,动力锂离子电池相应地分为液态动力锂离子电池和聚合物理离子动力电池两种,统称为动力锂离子电池。在锂电池的结构中,隔膜是关键的内层组件之一。隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等,直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性,性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。
 
严格来说,动力锂离子电池是指容量在3AH以上的锂离子电池,泛指能够通过放电给设备、器械、模型、车辆等驱动的锂离子电池,由于使用对象的不同,电池的容量可能达不到单位AH的级别。动力锂离子电池分高容量和高功率两种类型。高容量电池可用于电动工具、自行车、滑板车、矿灯、医疗器械等;高功率电池主要用于混合动力汽车及其它需要大电流充放电的场合。随着电子行业的不断发展,锂电池的应用也越来越广,未来锂电池的发展趋势将会分为三个类别:聚合物类、动力类、高性类。
 
(1)聚合物类:性能的更加稳定,被视为液态锂离子电池的更新换代产品。
(2)动力类:根据内部材料的不同,动力锂离子电池相应地分为液态动力锂离子电池和聚合物理离子动力电池两种。
(3)高性类:突破传统锂电池的储电瓶颈,研制一种能在很小的储电单元内储存更多电力的全新铁碳储电材料。
 
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