鋰電池涂布工藝(鋰電池涂布機(jī))

1.鋰電池涂布機(jī)

鋰離子電池是在90年代發(fā)展起來的新型儲能電池。

由于其優(yōu)良的性能，因此目前廣泛應(yīng)用于移動電話。鋰離子電池極片涂布技術(shù)及設(shè)備是研究開發(fā)和生產(chǎn)鋰離子電池的關(guān)鍵技術(shù)和關(guān)鍵設(shè)備。

鋰離子電池極片涂布技術(shù)和設(shè)備填補(bǔ)了我國在該領(lǐng)域空白，主要技術(shù)性能和指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到日本平野公司生產(chǎn)的同類設(shè)備的水平。 涂布寬度： 200~400毫米（可根據(jù)用戶要求設(shè)計） 涂布速度范圍： 1~5米/分（用戶要求設(shè)計） 涂布濕厚度范圍：50~400微米 適用的漿料粘度范圍： 500~20000 C。

P。S。

極片涂布段長度： 依據(jù)不同電池規(guī)格要求可調(diào)，最短涂布長度可達(dá)到 100mm 極片不涂布空白長度：依據(jù)不同電池規(guī)格要求可調(diào)， 最短空白長度可達(dá)到20mm 涂層精度：（1）厚度： 最大相對重量誤差 應(yīng)用范圍 PT系列極片為生產(chǎn)型涂布機(jī)，年生產(chǎn)能力可達(dá)300萬支電池（18650型） XT系列涂布機(jī)為中試實(shí)驗(yàn)型涂布機(jī)，年生產(chǎn)能力100萬支電池（18650型） 本技術(shù)可用于鎳―氫電池極片涂布和高分子鋰離子電池極片的研究開發(fā)和生產(chǎn)。 本技術(shù)還可以用于其他涂布產(chǎn)品的生產(chǎn)。

2.鋰電池涂布定義

目前，電動車、儲能電池等新能源產(chǎn)業(yè)在全球范圍內(nèi)發(fā)展迅速。作為公認(rèn)的理想儲能元件，動力鋰電池也得到高度關(guān)注。涂布機(jī)是動力鋰電池極片的生產(chǎn)關(guān)鍵工藝設(shè)備。目前，鋰電池極片涂布工藝主要有刮刀式、輥涂轉(zhuǎn)移式和狹縫擠壓式等。我在工作過程中，這三種涂布方式都接觸過。一般實(shí)驗(yàn)室設(shè)備采用刮刀式，3C電池采用輥涂轉(zhuǎn)移式，而動力電池多采用狹縫擠壓式。

刮刀涂布

工作原理如圖1所示，箔基材經(jīng)過涂布輥并直接與漿料料槽接觸，過量的漿料涂在箔基材上，在基材通過涂輥與刮刀之間時，刮刀與基材之間的間隙決定了涂層厚度，同時將多余的漿料刮掉回流，并由此在基材表面形成一層均勻的涂層。刮刀類型主要逗號刮刀。逗號刮刀是涂布頭中的關(guān)鍵部件之一，一般在圓輥表面沿母線加工成形似逗號的刃口，這種刮刀具有高的強(qiáng)度和硬度，易于控制涂布量和涂布精度，適用于高固含量和高黏度的漿料。

輥涂轉(zhuǎn)移式

涂輥轉(zhuǎn)動帶動漿料，通過逗號刮刀間隙來調(diào)節(jié)漿料轉(zhuǎn)移量，并利用背輥和涂輥的轉(zhuǎn)動將漿料轉(zhuǎn)移到基材上，工藝過程如圖2所示。輥涂轉(zhuǎn)移涂布包含兩個基本過程：

(1)涂布輥轉(zhuǎn)動帶動漿料通過計量輥間隙，形成一定厚度的漿料層；

(2)一定厚度的漿料層通過方向相對的涂輥與背輥轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)移漿料到箔材上形成涂層。

狹縫擠壓涂布

作為一種精密的濕式涂布技術(shù)，如圖3所示，工作原理為涂布液在一定壓力一定流量下沿著涂布模具的縫隙擠壓噴出而轉(zhuǎn)移到基材上。相比其它涂布方式，具有很多優(yōu)點(diǎn)，如涂布速度快、精度高、濕厚均勻；涂布系統(tǒng)封閉，在涂布過程中能防止污染物進(jìn)入，漿料利用率高、能夠保持漿料性質(zhì)穩(wěn)定，可同時進(jìn)行多層涂布。并能適應(yīng)不同漿料粘度和固含量范圍，與轉(zhuǎn)移式涂布工藝相比具有更強(qiáng)的適應(yīng)性。

目前，電動車、儲能電池等新能源產(chǎn)業(yè)在全球范圍內(nèi)發(fā)展迅速。作為公認(rèn)的理想儲能元件，動力鋰電池也得到高度關(guān)注。涂布機(jī)是動力鋰電池極片的生產(chǎn)關(guān)鍵工藝設(shè)備。目前，鋰電池極片涂布工藝主要有刮刀式、輥涂轉(zhuǎn)移式和狹縫擠壓式等。我在工作過程中，這三種涂布方式都接觸過。一般實(shí)驗(yàn)室設(shè)備采用刮刀式，3C電池采用輥涂轉(zhuǎn)移式，而動力電池多采用狹縫擠壓式。刮刀涂布工作原理如圖1所示，箔基材經(jīng)過涂布輥并直接與漿料料槽接觸，過量的漿料涂在箔基材上，在基材通過涂輥與刮刀之間時，刮刀與基材之間的間隙決定了涂層厚度，同時將

要形成穩(wěn)定均勻的涂層，涂布過程中就需要同時滿足這幾個條件：

(1)漿料性質(zhì)穩(wěn)定，不發(fā)生沉降，粘度、固含量等不變化。

(2)漿料上料供應(yīng)穩(wěn)定，在模頭內(nèi)部形成均勻穩(wěn)定的流動狀態(tài)。

(3)涂布工藝在涂布窗口范圍內(nèi)，在模頭與涂輥之間形成穩(wěn)定的流場。

(4)走箔穩(wěn)定，不發(fā)生走帶滑動，嚴(yán)重抖動和褶皺。

3.鋰電池涂布定義

目前，電動車、儲能電池等新能源產(chǎn)業(yè)在全球范圍內(nèi)發(fā)展迅速。

作為公認(rèn)的理想儲能元件，動力鋰電池也得到高度關(guān)注。涂布機(jī)是動力鋰電池極片的生產(chǎn)關(guān)鍵工藝設(shè)備。

目前，鋰電池極片涂布工藝主要有刮刀式、輥涂轉(zhuǎn)移式和狹縫擠壓式等。我在工作過程中，這三種涂布方式都接觸過。

一般實(shí)驗(yàn)室設(shè)備采用刮刀式，3C電池采用輥涂轉(zhuǎn)移式，而動力電池多采用狹縫擠壓式。刮刀涂布工作原理如圖1所示，箔基材經(jīng)過涂布輥并直接與漿料料槽接觸，過量的漿料涂在箔基材上，在基材通過涂輥與刮刀之間時，刮刀與基材之間的間隙決定了涂層厚度，同時將多余的漿料刮掉回流，并由此在基材表面形成一層均勻的涂層。

刮刀類型主要逗號刮刀。逗號刮刀是涂布頭中的關(guān)鍵部件之一，一般在圓輥表面沿母線加工成形似逗號的刃口，這種刮刀具有高的強(qiáng)度和硬度，易于控制涂布量和涂布精度，適用于高固含量和高黏度的漿料。

輥涂轉(zhuǎn)移式涂輥轉(zhuǎn)動帶動漿料，通過逗號刮刀間隙來調(diào)節(jié)漿料轉(zhuǎn)移量，并利用背輥和涂輥的轉(zhuǎn)動將漿料轉(zhuǎn)移到基材上，工藝過程如圖2所示。輥涂轉(zhuǎn)移涂布包含兩個基本過程：（1）涂布輥轉(zhuǎn)動帶動漿料通過計量輥間隙，形成一定厚度的漿料層；（2）一定厚度的漿料層通過方向相對的涂輥與背輥轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)移漿料到箔材上形成涂層。

狹縫擠壓涂布作為一種精密的濕式涂布技術(shù)，如圖3所示，工作原理為涂布液在一定壓力一定流量下沿著涂布模具的縫隙擠壓噴出而轉(zhuǎn)移到基材上。相比其它涂布方式，具有很多優(yōu)點(diǎn)，如涂布速度快、精度高、濕厚均勻；涂布系統(tǒng)封閉，在涂布過程中能防止污染物進(jìn)入，漿料利用率高、能夠保持漿料性質(zhì)穩(wěn)定，可同時進(jìn)行多層涂布。

并能適應(yīng)不同漿料粘度和固含量范圍，與轉(zhuǎn)移式涂布工藝相比具有更強(qiáng)的適應(yīng)性。目前，電動車、儲能電池等新能源產(chǎn)業(yè)在全球范圍內(nèi)發(fā)展迅速。

作為公認(rèn)的理想儲能元件，動力鋰電池也得到高度關(guān)注。涂布機(jī)是動力鋰電池極片的生產(chǎn)關(guān)鍵工藝設(shè)備。

目前，鋰電池極片涂布工藝主要有刮刀式、輥涂轉(zhuǎn)移式和狹縫擠壓式等。我在工作過程中，這三種涂布方式都接觸過。

一般實(shí)驗(yàn)室設(shè)備采用刮刀式，3C電池采用輥涂轉(zhuǎn)移式，而動力電池多采用狹縫擠壓式。刮刀涂布工作原理如圖1所示，箔基材經(jīng)過涂布輥并直接與漿料料槽接觸，過量的漿料涂在箔基材上，在基材通過涂輥與刮刀之間時，刮刀與基材之間的間隙決定了涂層厚度，同時將要形成穩(wěn)定均勻的涂層，涂布過程中就需要同時滿足這幾個條件：（1）漿料性質(zhì)穩(wěn)定，不發(fā)生沉降，粘度、固含量等不變化。

（2）漿料上料供應(yīng)穩(wěn)定，在模頭內(nèi)部形成均勻穩(wěn)定的流動狀態(tài)。（3）涂布工藝在涂布窗口范圍內(nèi)，在模頭與涂輥之間形成穩(wěn)定的流場。

（4）走箔穩(wěn)定，不發(fā)生走帶滑動，嚴(yán)重抖動和褶皺。

4.介紹涂布技術(shù)的原理、應(yīng)用

現(xiàn)代涂布技術(shù)是以薄膜涂布，流體流變，界面現(xiàn)象為研究對象新技術(shù)，在上世紀(jì)70年代起發(fā)展成為化學(xué)工程學(xué)中獨(dú)立單元操作，在數(shù)眾多的涂布產(chǎn)品制造中有廣泛的應(yīng)用，是許多新材料新技術(shù)的研究開發(fā)和生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)。

特種涂布技術(shù)研究是以新型涂布材料研究開發(fā)和生產(chǎn)的需要，進(jìn)行相關(guān)的涂布和干燥技術(shù)研究，并以研究成果為基礎(chǔ)，研究開發(fā)出新型實(shí)用涂布設(shè)備，滿足于新材料的研制和生產(chǎn)的需要，主要研究成果有：一次多層擠壓（噴涂）涂布技術(shù)、高效熱風(fēng)沖擊干燥技術(shù)、高黏度漿料涂布技術(shù)、技術(shù)微機(jī)智能控制間斷涂布技術(shù)等。最新研究成果“ 第二代微機(jī)控制全自動高精度高效率鋰離子電池極片間斷涂布機(jī)”，技術(shù)性能國內(nèi)領(lǐng)先，達(dá)到國際一流水平，可以用于生產(chǎn)高端市場的鋰離子電池。

5.涂布工藝有哪些

將糊狀聚合物、熔融態(tài)聚合物或聚合物熔液涂布于紙、布、塑料薄膜上制得復(fù)合材料（膜）的方法。

如以PVC糊刮涂于布基上制得人造革的刮涂法，將流延涂布于紙上的流延涂布法，將擠出平膜涂布于基材的擠出涂布法，將涂料均勻地刷在基材上的刷涂法，此外還有輥涂、噴涂、粉沫涂布等。對原紙的涂布可分為單面涂布和雙面涂布。

單面涂布是只對原紙的一面進(jìn)行涂布，如單面銅版紙；雙面涂布是對原紙的兩面都涂以涂料，如雙面銅版紙。無論是單面涂布紙還是雙面涂布紙都可分為單層涂布（一次涂布）和雙層涂布（二次涂布）進(jìn)行，雙層涂布多用來生產(chǎn)質(zhì)量要求較高、涂布量較大的涂布印刷紙。

雙層涂布的紙張比單層涂布的紙張具有更好的印刷適性，是提高涂布紙質(zhì)量的有效方法。在原紙表面涂布涂料并經(jīng)適當(dāng)程度的熱風(fēng)干燥后，使其緊貼于具有高度拋光表面的烘缸上進(jìn)行干燥，從而得到像鏡面一樣光滑的鑄涂紙。

涂布工藝中鑄涂印刷紙的光澤性和印刷適性均優(yōu)于一般涂布紙。鑄型涂布用來生產(chǎn)高光澤銅版紙（俗稱作玻璃面紙）和玻璃卡紙。

缺點(diǎn)是速度較低。 涂布：為了防腐，絕緣，裝飾等目的，以液體或粉末形式在織物，紙張，金屬箔或板等物體表面上涂蓋塑料薄層。

注：劃分襯里，被覆，涂布的原則是皮膜厚度依次變薄。鑄型涂布工藝 在原紙表面涂布涂料并經(jīng)適當(dāng)程度的熱風(fēng)干燥后，使其緊貼于具有高度拋光表面的烘缸上進(jìn)行干燥，從而得到像鏡面一樣光滑的鑄涂紙。

鑄涂印刷紙的光澤性和印刷適性均優(yōu)于一般涂布紙。 鑄型涂布用來生產(chǎn)高光澤銅版紙（俗稱作玻璃面紙）和玻璃卡紙。

缺點(diǎn)是速度較低。對原紙的涂布可分為單面涂布和雙面涂布。

單面涂布是只對原紙的一面進(jìn)行涂布，如單面銅版紙；雙面涂布是對原紙的兩面都涂以涂料，如雙面銅版紙。無論是單面涂布紙還是雙面涂布紙都可分為單層涂布（一次涂布）和雙層涂布（二次涂布）進(jìn)行，雙層涂布多用來生產(chǎn)質(zhì)量要求較高、涂布量較大的涂布印刷紙。

雙層涂布的紙張比單層涂布的紙張具有更好的印刷適性，是提高涂布紙質(zhì)量的有效方法。 涂布機(jī)的分類有哪些？ 涂布作業(yè)按涂布機(jī)與造紙機(jī)的關(guān)系分為機(jī)內(nèi)式和機(jī)外式，按涂布次數(shù)分為單層涂布和雙層涂布。

機(jī)內(nèi)式涂布是在造紙機(jī)上裝有涂布機(jī)，使造紙與涂布連續(xù)進(jìn)行；機(jī)外式涂布是涂布機(jī)與造紙機(jī)各自獨(dú)立、用于涂布作業(yè)的涂布機(jī)主要有輥式涂布機(jī)、氣刀涂布機(jī)和刮刀涂布機(jī)三種。 輥式涂布的特點(diǎn)是什么？ 輥式涂布機(jī)是用涂布輥向紙面施以涂料，機(jī)內(nèi)涂布以此類涂布機(jī)為主。

涂布量可通過計量輥間壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，壓力加強(qiáng)，涂料的通過量減少，涂布量也就減少。輥式雙面涂布機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡單，可同時進(jìn)行雙面涂布，作為機(jī)內(nèi)涂布機(jī)又具有較合適的涂布速度，并不易生成涂布條痕。

缺點(diǎn)是不易得到氣刀涂布機(jī)的涂布厚度，也不能得到刮刀涂布機(jī)那樣的平滑度和光澤。 氣刀涂布的特點(diǎn)是什么？ 空氣刮刀涂布機(jī)是利用加壓噴射出來的空氣，進(jìn)行涂布量的調(diào)節(jié)和涂布層的平滑化，簡稱氣刀涂布。

氣刀涂布的優(yōu)點(diǎn)是能得到較厚的涂布量，涂布層比較均勻，涂布時不易發(fā)生斷紙，特別適合于壓敏性涂料的涂布；但由于這種涂布機(jī)的刮刀是無形的氣刀，要使涂層均勻、平滑，就要求涂料具有相應(yīng)的濃度和黠度，缺點(diǎn)是不能進(jìn)行高固含量涂布，且氣刀易于受到干涂料的局部堵塞，以致引起涂層痕跡。 刮刀涂布的特點(diǎn)是什么？ 刮刀涂布機(jī)的原理與氣刀涂布機(jī)基本相同，都是將涂料涂在紙面后將多余的涂料刮凈，同時將涂層表面平滑化，不同點(diǎn)在于刮刀涂布機(jī)用鋼質(zhì)刮刀涂布和刮平。

刮刀涂布機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是涂布面非常平整，不受原紙表面狀態(tài)的影響；不要求涂料柔軟和流動性強(qiáng)，可進(jìn)行高固含量涂布和高速涂布。

6.鋰電池的原理及生產(chǎn)工藝流程

原發(fā)布者：xyahens

培訓(xùn)教程鋰離子電池生產(chǎn)流程微宏動力系統(tǒng)1教程大綱鋰離子電池配料鋰離子電池涂布鋰離子電池之流程及設(shè)備2電池（battery）電池是指通過正負(fù)極之間的電化反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。充電時，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能進(jìn)行儲存。放電時，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能釋放，作為電源供用電器。活性物質(zhì)：電池充放電時，能進(jìn)行氧化或還原反應(yīng)而產(chǎn)生電能和儲存化學(xué)能的電極材料。3什么叫鋰離子電池？Li-Ionbattery鋰離子電池是指Li+嵌入化合物為正、負(fù)極的二次電池。正極采用鋰化合物L(fēng)iXCoO2、LiXNiO2、LiXMnO2、LiFePO4和三元復(fù)合材料。負(fù)極采用鋰-碳層間化合物L(fēng)iXC6。在充放電過程中，Li+在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌，被形象的稱為“搖椅電池”。充電池時，Li+從正極脫嵌，經(jīng)過電解質(zhì)嵌入負(fù)極，負(fù)極處于富鋰狀態(tài)。放電時則相反。4圓柱型鋰離子電池的制造工藝流程正極配料來料檢驗(yàn)負(fù)極配料負(fù)極涂布負(fù)極制片正極涂布正極制片短路檢驗(yàn)隔烘膜烤卷繞入殼出廠外包裝分容化成封口注液滾槽出廠檢驗(yàn)密封性檢驗(yàn)濕度控制5鋰離子電池結(jié)構(gòu)正極活性物質(zhì)導(dǎo)電劑、溶劑、粘合劑、基體負(fù)極活性物質(zhì)（石墨、MCMB、CMS）粘合劑、溶劑、基體隔膜電解液外殼五金件（鋼殼、鋁殼、蓋板、極耳、絕緣片、絕緣膠帶）6圓柱形鋰離子電池結(jié)構(gòu)圖正極極耳密封圈隔膜限流開

7.鈷酸鋰漿料涂布需要注意哪些方面

優(yōu)點(diǎn)：LiCoO2 是鋰離子電池中一種較好的正極材料復(fù)，具有工作電壓高、放電平穩(wěn)、比能量高、循環(huán)性能好等優(yōu)點(diǎn)，適合大流量放電制和鋰離子的嵌入和脫出，在鋰離子電池中得到率先使用。此外，由于它較易制備而成為目前唯一已實(shí)用于生產(chǎn)的鋰離子電池正極材2113料。但現(xiàn)在LiFePO4正極材料目前也得到了商業(yè)化，更5261具有點(diǎn)，稱作未來的“生命電池”。

不足：LiCoO2 的實(shí)際容量約為4102140 mA·h/ g ，只有理論容量（274 mA·h/ g） 的約50 % ，且在反復(fù)的充放電過程中，因鋰離子的反復(fù)嵌入和脫出，使活性物1653質(zhì)的結(jié)構(gòu)在多次收縮和膨脹后發(fā)生改變，導(dǎo)致LiCoO2 內(nèi)阻增大，容量減小。