Gegenwärtig entwickeln sich neue Energiebranchen wie Elektrofahrzeuge und Energiespeicherbatterien auf der ganzen Welt rasch. Als eine anerkannte ideale Energiespeicherkomponente erfahren auch Lithium-Leistungsbatterien eine hohe Aufmerksamkeit.Die Beschichtungsmaschine ist eine Schlüsselprozessausrüstung für die Herstellungvon Leistungs-Lithium-Batteriepolstücken. Gegenwärtig ist das Verfahren zum Beschichten von Lithiumbatterie-Polstücken hauptsächlich vom Kratzertyp, vom Walzentyp-Übertragungstyp und vom Schlitztyp-Extrusionstyp.In dem Arbeitsprozess sind alle drei Arten von Beschichtungsverfahren miteinander in Kontakt gekommen.Die allgemeine Laborausrüstung verwendet einen Kratzertyp. 3C Batterie nimmt Rollenbeschichtung Übertragungstyp, während Power-Batterie Schlitz Typ Extrusion verwendet.
Kratzbeschichtung
1 funktioniert, nachdem die Beschichtungswalze Foliensubstrat und in direktem Kontakt mit dem Aufschlämmungstank wird überschüssige Aufschlämmung auf einem Foliensubstrat beschichtet ist, verläuft zwischen der Beschichtungswalze und dem Blatt, der Klinge und der Basis in der Basis der Zwischenraum zwischen den Materialien bestimmt die Schichtdicke und die überschüssige Aufschlämmung Rückfluß abgekratzt, und dadurch eine gleichmäßige Beschichtung auf der Substratoberfläche bilden. der Hauptklingentyp oder ein Komma. Komma-Beschichtungskopf der Klinge einer des Schlüsselelementes, in der Regel runde Walzenoberfläche entlang des Erzeugungsprozesses in die Kantenform des Kommas, diese Klinge eine hohe Festigkeit und Härte aufweist, einfach, die Beschichtungsmenge und die Beschichtungsgenauigkeit für hohe Viskosität und hohe Feststoffgehalt Aufschlämmung zu steuern, Material.
Abbildung 1: Komma-Blade-Beschichtungsdiagramm
Rollenübertragung
Die Rotation der Beschichtungswalze treibt die Aufschlämmung an.Der Rakelblattspalt wird verwendet, um die Aufschlämmungstransfermenge einzustellen, und die Aufschlämmung wird durch die Rotation der Rückwalze und der Beschichtungswalze auf das Substrat übertragen.Der Prozess ist in Fig. 2 gezeigt Zwei grundlegende Verfahren: (1) Die Beschichtungswalze dreht und treibt die Aufschlämmung durch den Spalt der Dosierwalze, um eine bestimmte Dicke der Aufschlämmungsschicht zu bilden, (2) eine bestimmte Dicke der Aufschlämmungsschicht überträgt die Aufschlämmung durch die gegenüberliegende Beschichtungswalze und die Rückwalze. Bilden Sie eine Beschichtung auf der Folie.
Abb. 2 Schematische Darstellung des Walzenauftrags
Slot Extrusionsbeschichtung
Als eine Art präzise Nassbeschichtungstechnologie, wie in 3 gezeigt, besteht das Arbeitsprinzip darin, dass die Beschichtungsflüssigkeit mit einem bestimmten Druck entlang des Spaltes der Beschichtungsdüse gepresst und gesprüht wird und auf das Substrat übertragen wird. Das Tuchverfahren hat viele Vorteile, wie eine schnelle Beschichtungsgeschwindigkeit, eine hohe Präzision und eine gleichmäßige Nass- und Dickbeschichtung.Das Beschichtungssystem ist geschlossen, verhindert den Eintritt von Verunreinigungenwährend des Beschichtungsprozesses und die Aufschlämmungsausbeute ist hoch und die Aufschlämmungkann stabile Eigenschaften beibehalten. Zur gleichen Zeit für die Mehrschicht-Beschichtung.Und kann sich an verschiedene Slurry Viskosität und Feststoffgehalt Bereich anpassen, verglichen mit dem Transfer-Beschichtung Prozess hat eine stärkere Anpassungsfähigkeit.
Abbildung 3 Schematische Darstellung der Schlitzextrusionsbeschichtung
Um eine stabile und gleichmäßige Beschichtung zu erhalten, müssen diese Bedingungen gleichzeitig im Beschichtungsprozess erfüllt sein:
(1) Die Slurry-Eigenschaften sind stabil, es kommt nicht zur Absetzung, die Viskosität, der Feststoffgehalt usw. ändern sich nicht.
(2) Die Zuführung der Aufschlämmung ist stabil und eine gleichförmige und stabile Strömung wird innerhalb der Düse gebildet.
(3) Beschichtungsverfahren innerhalb des Beschichtungsfensters, wobei ein stabiles Strömungsfeld zwischen dem Düsenkopf und der Beschichtungswalze gebildet wird.
(4) Die Folie ist stabil, kein Riemenschlupf, starker Jitter und Falten.
Das Beschichtungsbetriebsfenster stellt einen wichtigen Prozessparameter für die Spaltbeschichtung dar. Wenn die Prozessparameter den Bereich des Betriebsfensters überschreiten, treten bei der tatsächlichen Herstellung Beschichtungsdefekte auf. Der Beschichtungsfilm weist viele Arten von Defekten auf und die Gründe sind unterschiedlich. Dieses Papier konzentriert sich hauptsächlich auf die Schlitz-Extrusionsbeschichtung von Lithium-Ionen-Batterien, analysiert mehrere häufige Defekte und stellt entsprechende Lösungen dar. Häufige Defekte sind Defekte, Kanteneffekte, Sägezahndefekte usw.
1 Punkt defekt
1.1 Lunker: Zunächst werden Blasen erzeugt (Rührprozess, Transportprozess, Beschichtungsprozess), durch Blasen verursachte Lochfehler sind leichter zu verstehen, Blasen im Nassfilm wandern von der Innenschicht zur Folienoberfläche und es bilden sich auf der Folienoberfläche Risse zu Pinholes. Defekte: Blasen entstehen hauptsächlich durch Rühren, Beschichtungsflüssigkeitstransport und Beschichtungsprozess.
1.2 Fremdstoffe Schrumpfung: verschiedene Partikel (Staub, Öl, Metallpartikel, usw.), um das Vorhandensein von Fremdpartikeln resultieren in Gegenwart einer geringen Oberflächenspannung an der Membranoberfläche der nassen Teilchen zu erzeugen, Flüssigkeitsfilm um die Teilchen auf die Emissionsform gebildete Punkte Schrumpfung zu migrieren. Defekt, wie in Figur gezeigt sind vorbeugende Maßnahmen: Eisenbeschichtungsflüssigkeit wurde filtriert, Umweltstaubkontrolle, um die Substratoberfläche zu reinigen.
Figur 4 Fremdteilchen bei der niedrigen Oberflächenspannung der Beschichtungsflüssigkeit Migration in den umgebenden
1.3 Aggregates von Projektionen. Wenn nicht einheitliche Aufschlämmung gerührt wurde, wird das leitfähige Mittel nicht dispergiert wird, wird es Aggregate Herstellung solche Defekte bildet, wie es in 5 gezeigt ist, erscheint die Blattoberfläche extrem große Fläche des Vorsprungs, in dem Verstärkungs Beobachtung, es wird festgestellt, dass das leitfähige Mittel agglomeriert. Dieser Defekt in erster Linie den Mischvorgang zu verbessern, ist Aufschlämmung zu entfernen.
Abb.5 Aggregatpartikel REM-Morphologie
2 lineare Defekte
2.1 Kratzer: Zeichnen Sie dünne Bereiche oder undichte Folienlinien parallel zur Beschichtungsrichtung, wie in Abbildung 6 gezeigt.
Abb. 6 Kratzerdefekt des beschichteten Polschuhs
• Mögliche Ursachen
- Fremdkörper oder große Partikel, die im Schlitzspalt oder im Beschichtungsspalt haften
- Die Qualität des Substrats ist schlecht, was dazu führt, dass Fremdstoffe auf dem Beschichtungsspalt zwischen der Beschichtungswalze und der Rückwalze aufhören.
- Lippe beschädigt
• Gegenmaßnahmen
- Partikel aus der Lippe oder dem Beschichtungsspalt entfernen, Düsenlippe prüfen
2.2 Vertikaler Balken: Die Welle parallel zur Beschichtungsrichtung, wie in Abbildung 7 gezeigt.
Abb. 7 Vertikaler Streifenfehler des beschichteten Polschuhs
• Mögliche Ursachen
- Normalerweise tritt bei der oberen Geschwindigkeitsbegrenzung in der Nähe des Beschichtungsfensters die dünne Beschichtung ausgeprägter auf.
• Gegenmaßnahmen
- Passen Sie die Viskosität der Paste an
- Reduzieren Sie die Beschichtungsgeschwindigkeit
- Reduzieren Sie den Beschichtungsspalt zwischen der Beschichtungswalze und der Rückwalze
2.3 Quermuster: Die Welle oder Linie, die in einem festen Abstand senkrecht zur Beschichtungsrichtung erzeugt wird.
• Mögliche Ursachen
- Mechanischer Schock
- Schwankungen der Fahrgeschwindigkeit
- Periodische Fluktuationen des Zuflusses von Gülle
• Gegenmaßnahmen
- Überprüfen Sie, ob die Frequenz der mechanischen Störung der Frequenz der horizontalen Streifen entspricht
3 Kanteneffekt
3.1 Dicke Kanten: Während des Beschichtungsprozesses sind die Kanten oft dick und dünn in der Mitte, dh dicke Kanten. Der Grund für dicke Kanten ist die Wanderung von Substanzen, die durch die Oberflächenspannung angetrieben werden. Wie in 8 gezeigt, befinden sich die Ränder des nassen Films am Anfang. Verdünner, Lösungsmittelverflüchtigungsrate ist schneller als die Mitte, was zu einem schnellen Anstieg des Randfeststoffgehalts führt, die Oberflächenspannung der Kante ist viel größer als die Oberflächenspannung des mittleren nassen Films, die größere Oberflächenspannung an der Kante und schnelleres Lösungsmittelverdampfen treibt die innere Flüssigkeit an die Kante nach dem Trocknen eine dicke Kante bilden.
Abbildung 8 Prozess der dicken Kante Phänomen während des Trocknens
Die Anwendung des Dickkantenphänomens stellt einen ungünstigen Defekt dar. Maßnahmen zur Verhinderung und Linderung des Dickkantenphänomens umfassen:
(1) Wenn die Aufschlämmungsströmung konstant ist, kann das Verringern der Schlitzgröße die Austrittsgeschwindigkeit der Aufschlämmung an der Düse erhöhen, wodurch das Strömungswiderstandverhältnis der Aufschlämmung verringert wird, wodurch die Dicke der dicken Kantenbeschichtung verringert wird, die Schlitzgröße jedoch kleiner wird Der Druck innerhalb der Düse ist größer und es ist wahrscheinlicher, dass sich die Düsenauslassform ausdehnt, was zu einer ungleichmäßigen seitlichen Dicke der Beschichtung führt, was eine präzisere Beschichtungsausrüstung erfordert.
(2) Die Abnahme des Beschichtungsspaltes kann die Dicke und Breite der dicken Kantenbeschichtung verringern.
(3) Reduzieren der Oberflächenspannung der Aufschlämmung, wie Zugabe von Tensiden, etc., um die Aufschlämmung während des Trocknungsprozesses bis zum Rand des Gießprozesses zu drücken.
(4) Optimieren der Austrittsform der Schlitzdichtung, Ändern der Richtung und Größe der Strömungsgeschwindigkeit der Aufschlämmung, Verringern des Spannungszustands der Kantenaufschlämmung und Schwächung des Kantenausdehnungseffekts der Aufschlämmung.
