現在、電気自動車や蓄電池などの新エネルギー産業が世界各地で急速に発展しており、理想的なエネルギー貯蔵部品として、パワーリチウム電池も注目されています。現在、リチウム電池のポールピースをコーティングするプロセスは、スクレーパータイプ、ローラータイプの転写タイプ、スリットタイプのエクストルージョンタイプが主流ですが、作業の過程で3種類のコーティング方法が全て接触しています。 3C電池はローラー塗装転写方式を採用し、電源電池はスリット押出方式を採用しています。
スクレーパーコーティング
1つの作品は、塗布ロール箔基板の後、スラリータンクと直接接触して、過剰なスラリーを箔基板上に塗布し、塗布ローラとブレード、ブレードとベースで塩基間を通過材料間のギャップは、コーティングの厚さを決定し、過剰のスラリーを還流に掻き落とされ、これにより基板の表面上に均一なコーティングを形成する。メインブレード型またはブレードのコンマ。コンマコートヘッドでありますカンマのエッジ形状にキー部材、生成プロセスに沿って通常円形ロール表面、高い強度と硬度を有するこのブレードの、高粘度および高固形分スラリーのための塗布量及び塗布精度の制御が容易材料。
図1コンマブレードコーティング図
ローラー搬送
塗布ローラの回転によりスラリーが駆動され、スキージ間隙を用いてスラリーの移動量が調整され、バックローラと塗布ローラの回転によりスラリーが基板に転写されます。 (1)塗布ローラーが計量ローラーの間隙を通ってスラリーを回転駆動して一定の厚さのスラリー層を形成する;(2)スラリー層のある厚さがスラリーを反対側の塗布ローラーおよびバックローラーに通す。フォイル上にコーティングを形成する。
図2ローラーコーティングプロセスの概略図
スロット押出コーティング
精密な湿式塗布技術の一種として、図3に示すように、塗布液を所定の圧力で塗布型の隙間に沿って加圧して噴霧して基板に転写するという原理がある。布地法は、塗工速度が速く、精度が高く、均一な湿潤厚塗りなど多くの利点を有しており、塗工系が閉じて塗工時に汚染物質が混入するのを防止することができる。同時に多層コーティングのために、そして異なるスラリー粘度と固体含量範囲に適応することができ、転写コーティングプロセスと比較してより強い適応性を有する。
図3スロット押出コーティング概略図
安定で均一なコーティングを形成するためには、コーティングプロセスにおいて同時にこれらの条件を満たすことが必要である。
(1)スラリー特性が安定であり、沈降が起こらず、粘度、固形分等が変化しない。
(2)スラリーの供給が安定し、均一で安定した流れがダイの内部に形成される。
(3)コーティング窓内でのコーティングプロセス。ダイヘッドとコーティングロールとの間に安定した流れ場を形成する。
(4)ホイルは安定しており、ベルトが滑りにくく、ジッターやシワが激しい。
スリットコート操作画面を塗布する動作ウィンドウ外のプロセスパラメータの範囲は、コーティング欠陥を生成する際に、実際の製造において、重要なプロセスパラメータである。塗膜の欠陥タイプと番号が生じ、さまざまな理由のために本稿では、主にリチウムイオン電池用スロット押出しコーティングのため、いくつかの一般的な欠陥を分析し、対応する溶液であった。一般的な点欠陥、エッジ効果、鋸歯状欠陥を欠陥。
1点欠陥
1.1気孔率:まず、気泡発生(プロセス、輸送工程、コーティング工程を混合)、ピンホール欠陥は、膜表面上のピンホールのバースト形成を内層から膜表面に湿潤フィルムバブルの移行を理解しやすい気泡不具合バブルは主に攪拌、コーティング流体輸送、コーティングプロセスから発生します。
1.2異物収縮:種々の粒子(ほこり、油、金属粒子など)湿潤粒子の膜表面積で低表面張力の存在下での異物の結果の存在を生成し、粒子の周囲の液体フィルムは、放射形状に形成されるドットの収縮を移行します。欠陥は、図に示すように、予防措置は、次のとおり鉄コーティング液を基板表面を洗浄、環境ダストコントロールを濾過しました。
低表面張力、周囲へのコーティング液の移行における図異物4
突起の1.3凝集体:不均一なスラリーを攪拌している場合、図に示すように、導電剤が分散されていない、それは、そのような欠陥を生成する凝集体を形成する5は、シート表面は、投影、増幅の非常に大きな領域を表示さ観察、導電剤が凝集することが見出されている。この欠陥は、スラリーを除去するために、混合プロセスを改善するために主にあります。
図5凝集粒子のSEM形態
2つの線状欠陥
2.1スクラッチ:図6に示すように、コーティング方向に平行な細い部分または漏れ易い線を描く。
図6被覆されたポールピースの傷欠陥
•考えられる原因
- 異物や大きな粒子がスリット隙間や塗布隙間にくっついている
- 基材の品質が悪く、コーティングローラとバックローラの間のコーティングギャップで異物が止まる。
- モールドリップダメージ
•対策
- リップまたはコーティング間隙からパーティクルを除去し、ダイリップをチェックする
2.2垂直バー:図7に示すように、コーティング方向に平行な波形です。
図7被覆されたポールピースの垂直ストライプ欠陥
•考えられる原因
- 通常、コーティングウィンドウの近くの上限速度で発生しますが、薄いコーティングがより顕著になります。
•対策
- ペーストの粘度を調整する
- コーティングスピードを減らす
- 塗布ローラーとバックローラーの間の塗布ギャップを減らす
2.3横方向パターン(transverse pattern):コーティング方向に垂直な一定間隔で形成された波形または線。
•考えられる原因
- 機械的衝撃
- 走行速度の変動
- スラリー供給の流れの周期的な変動
•対策
- 機械的妨害周波数が水平ストライプの周波数と同じであるかどうかを確認する
3エッジエフェクト
3.1ウェビング:コーティングプロセス、しばしば厚い縁、厚いエッジウェビング材料の移動は、図2に示すように湿潤フィルム8の縁部に、初めに、ドライブの表面張力であるせる中間薄膜現象。中央よりも薄く、溶剤蒸発より速い速度、固形分のエッジが急速に上昇、表面張力が中間湿潤フィルム表面張力の縁よりもはるかに大きい、大きく、高速溶媒蒸発は、液体の駆動端における表面張力は、内側縁部に移動させます乾燥後に厚い縁を形成する。
図8乾燥中の太いエッジ現象のプロセス
現象の厚い被覆側は欠点欠陥防止及び緩和措置が現象の厚い側を有しています。
(1)スラリー流量が一定の場合には、スリットサイズを小さくすると、スラリーのダイス出口速度が速くなり、スラリーの抗力比が低下し、厚いエッジコーティングの厚さが薄くなるが、スリットのサイズが小さくなるダイ内の圧力はより大きく、ダイの出口形状が膨張する可能性がより高くなり、コーティングの横方向の厚さが不均一になり、より正確なコーティング装置が必要となる。
(2)コーティングギャップの減少は、厚いエッジコーティングの厚さおよび幅を減少させる可能性がある。
(3)乾燥プロセス中にスラリーをキャスティングプロセスの端に押さえるために、界面活性剤の添加などのスラリーの表面張力を低下させる。
(4)スリットガスケットの出口形状を最適化し、スラリーの流速の方向と大きさを変更し、エッジスラリーの応力状態を減少させ、スラリーのエッジ拡張効果を弱める。