В настоящее время новые энергетические отрасли, такие как электромобили и аккумуляторные батареи, быстро развиваются во всем мире. В качестве признанного идеального элемента для хранения энергии также уделяется большое внимание силовым литиевым батареям. Машина для нанесения покрытий является ключевым технологическим оборудованием для производства полюсных элементов с литиевой батареей. В настоящее время процесс покрытия полюсных наконечников из литиевой батареи является главным образом скребковым типом, типом переноса ролика и типом экструзии щелевого типа. В процессе работы все три типа методов покрытия вступают в контакт друг с другом. Общее лабораторное оборудование использует скребковый тип. Аккумулятор 3C использует тип переноса ролика, в то время как аккумуляторная батарея использует тип экструзии щелей.
Скребковое покрытие
Принцип работы показан на фиг.1. Субстрат фольги проходит через покрывающий валик и непосредственно контактирует с резервуаром для суспензии. Избыточная суспензия наносится на подложку из фольги. Когда подложка проходит между покрывающим роликом и скребком, скребок и подложка Зазор между материалами определяет толщину покрытия и в то же время сбрасывает избыток суспензии и создает однородное покрытие на поверхности подложки. Тип скребка в основном представляет собой запятую. Лезвие с запятой находится в покрывающей головке. Один из ключевых компонентов обычно образуется на поверхности круглого валка вдоль образующей, образуя запятую режущую кромку. Это лезвие имеет высокую прочность и твердость, и легко контролировать количество покрытия и точность нанесения покрытия. Он подходит для высоких твердотельных и высоковязких паст. материал.
Рисунок 1 Диаграмма покрытия лезвий
Передача ролика
Вращение покрывающего ролика приводит в движение суспензию. Зазор лопатки скребков используется для регулировки количества переноса суспензии, и суспензия переносится на подложку вращением заднего ролика и покрывающего ролика. Процесс показан на фиг. 2. Покрытие для покрытия ролика содержит Два основных процесса: (1) Покрывающий ролик вращается и приводит в движение суспензию, чтобы пройти через зазор дозирующего ролика, чтобы сформировать определенную толщину слоя суспензии; (2) Определенная толщина слоя суспензии передает суспензию через противоположный покрывающий валик и задний валик. Нанесите покрытие на фольгу.
Рисунок 2 Принципиальная схема процесса нанесения покрытий на валик
Шлифовальное экструзионное покрытие
В качестве своего рода точной технологии мокрого покрытия, как показано на фиг.3, принцип работы заключается в том, что жидкость для нанесения покрытия прессуется и распыляется вдоль зазора покрывающей головки при определенном давлении и переносится на подложку. Метод ткани имеет много преимуществ, таких как быстрая скорость нанесения покрытия, высокая точность и равномерное влажное и толстое покрытие. Система покрытия закрыта, предотвращая попадание загрязняющих веществ во время процесса нанесения покрытия, и скорость использования суспензии высока, и суспензия может поддерживать стабильные свойства. В то же время для многослойного покрытия и может приспосабливаться к различной вязкости суспензии и диапазону содержания твердого вещества, по сравнению с процессом переноса покрытия имеет более высокую адаптивность.
Рисунок 3 Схема нанесения экструзионного шланга
Чтобы сформировать стабильное и однородное покрытие, необходимо одновременно выполнить эти условия в процессе нанесения покрытия:
(1) Свойства суспензии стабильны, осаждение не происходит, вязкость, содержание твердого вещества и т. Д. Не меняются.
(2) Подача суспензии стабильна, и внутри матрицы образуется однородный и стабильный поток.
(3) Процесс покрытия в окне покрытия, образуя устойчивое поле потока между головкой головки и покрывающим валиком.
(4) Пленка устойчива, нет проскальзывания ремня, сильного джиттера и морщин.
Окно операции нанесения покрытия является важным параметром процесса для щелевого покрытия. При фактическом производстве, когда параметры процесса превышают диапазон рабочего окна, будут возникать дефекты покрытия. Покрывающая пленка имеет много типов дефектов, и причины разные. В этой статье основное внимание уделяется щелевому экструзионному покрытию литий-ионных батарей, анализу нескольких распространенных дефектов и представлены соответствующие решения. Общими дефектами являются дефекты, краевые эффекты, пилообразные дефекты и т. Д.
1-точечный дефект
1.1 Вспышки: во-первых, образуются пузырьки (процесс перемешивания, процесс транспортировки, процесс покрытия), дефекты пятен, вызванные пузырьками, легче понять, пузырьки во влажной пленке мигрируют из внутреннего слоя на поверхность пленки, а трещины образуются на поверхности пленки, образуя отверстия. Дефекты. Пузыри главным образом происходят из-за перемешивания, транспортировки жидкости для покрытия и нанесения покрытия.
1.2 Порог усадки инородного материала: образуются различные частицы (пыль, масло, металлические частицы и т. Д.). Присутствие посторонних частиц заставляет поверхность влажной пленки на поверхности частиц иметь низкую площадь поверхностного натяжения, а жидкая пленка излучает наружу вокруг частиц, образуя точку усадки. Дефекты, как показано на рисунке 4. Основными превентивными мерами являются: фильтрация жидкости и удаление железа, контроль загрязнения окружающей среды и очистка поверхности основания.
Рис. 4 Поверхностное натяжение посторонних частиц низкое, а покрывающая жидкость мигрирует в окружающую область
1.3 Возбудитель частиц агломерата: если суспензия перемешивается неравномерно, проводящий агент не диспергируется, и такие дефекты возникают, когда образуются агломераты. Как показано на фиг.5, на поверхности полюсных наконечников появляются большие поверхностные выпуклости, и эти области увеличены. Наблюдалось, что это агломераты проводящих агентов. Этот дефект в основном заключается в улучшении процесса смешивания суспензии для устранения.
Рис.5. Совокупная морфология SEM частиц
2 линейных дефекта
2.1 Царапины: Нарисуйте тонкие участки или протекающие линии фольги параллельно направлению покрытия, как показано на рисунке 6.
Рис. 6 Поврежденный дефект полюса с покрытием
• Возможные причины
- посторонние вещества или крупные частицы, застрявшие в щелевом промежутке или зазоре покрытия
- Качество подложки плохое, заставляя посторонние предметы останавливаться на зазоре покрытия между покрывающим роликом и задним валиком.
- повреждение плесени формы
• Контрмеры
- Удалите частицы из зазора по губам или покрытию, проверьте выступы
2.2 Вертикальная полоса: гофрировка, параллельная направлению покрытия, как показано на рисунке 7.
Рисунок 7 Вертикальный дефект полоски покрытого полюса
• Возможные причины
- Обычно происходит при верхнем пределе скорости вблизи окна покрытия, тонкое покрытие более выражено.
• Контрмеры
- Отрегулируйте вязкость пасты
- Уменьшить скорость нанесения покрытия
- Уменьшите зазор между покрывающим роликом и задним валиком
2.3. Поперечная схема: гофрировка или линия, создаваемая фиксированным интервалом, перпендикулярным направлению покрытия.
• Возможные причины
- Механический шок
- Колебания скорости движения
- Периодические колебания потока подачи суспензии
• Контрмеры
- Проверьте, совпадает ли частота механических помех с частотой горизонтальных полос
3 краевой эффект
3.1 Толстые края: во время процесса покрытия края часто толстые и тонкие посередине, т. Е. Толстые края. Причина для толстых кромок - перемещение веществ, вызванных поверхностным натяжением. Как показано на рисунке 8, края мокрой пленки находятся в начале. Растворитель, скорость испарения растворителя быстрее, чем середина, что приводит к быстрому увеличению содержания твердой окраски края, поверхностное натяжение края намного больше, чем поверхностное натяжение средней влажной пленки, большее поверхностное натяжение на краю и более быстрое испарение растворителя приводят внутреннюю жидкость к краю , образуя толстый край после сушки.
Рисунок 8 Процесс явления толстой кромки во время сушки
Применением явления толстой кромки является неблагоприятный дефект. Меры по предотвращению и смягчению явления толстого края включают:
(1) Когда поток суспензии является постоянным, уменьшение размера щели может увеличить скорость выхода суспензии в матрице, тем самым уменьшая коэффициент перетаскивания суспензии, тем самым уменьшая толщину толстого кромочного покрытия, но размер щели становится меньше Давление внутри матрицы больше, и, скорее всего, это приведет к расширению формы выпускного отверстия, что приведет к неравномерной боковой толщине покрытия, что требует более точного оборудования для нанесения покрытий.
(2) Уменьшение зазора покрытия может уменьшить толщину и ширину толстого края покрытия.
(3) уменьшают поверхностное натяжение суспензии, такую как добавление поверхностно-активных веществ и т. Д., Для подавления суспензии к краю процесса литья в процессе сушки.
(4) Оптимизируйте выходную форму прорезной прокладки, измените направление и размер скорости потока суспензии, уменьшите напряженное состояние краевой суспензии и ослабьте эффект расширения краев суспензии.
