聚合物锂电池涂布工艺介绍.ppt

涂布工艺介绍,目录,涂布工艺用途、原理 1.涂布机用途 2.涂布机工作原理 3.工艺流程 设备介绍 1.BM、SSL设备比较 2.涂布机结构 3.涂布方式介绍 4.涂布机种类 5.涂布机参数 工序介绍,涂布工序,涂布的用途和原理、工艺流程 用途：将制成的浆料均匀地涂覆在金属箔的表面，烘干，分别制成正负极极片。基材Al、Cu、Mylar Li-ion电池组成 电池上下盖 、正极活性物质为氧化锂钴 、隔膜一种特殊的复合膜、负极活性物质为碳 、有机电解液 、电池壳（分为钢壳和铝壳两种） 原理：涂辊转动带动浆料，通过调整刮刀间隙来调节浆料转移量，并利用背辊或涂辊的转动将浆料转移到基材上，按工艺要求，控制涂布层的厚度以达到重量要求，同时，通过干燥加热除去平铺于基材上的浆料中的溶剂，使固体物质很好地粘结于基材上。 工艺流程：安放在放卷装置上的极片基材经自动纠偏后进入浮辊张力系统，调整放卷张力后进入涂布头，极片浆料按涂布系统的设定程序进行涂布。涂布后的湿极片进入烘箱由热风进行干燥。干燥后的极片经张力系统调整张力，同时控制收卷速度，使它与涂布速度同步。极片由纠偏系统自动纠偏使其保持在中心位置，由收卷装置进行收卷。,涂布工序,目前所用机台为浩能的涂布机、北京理化所、西安以及706涂布机 涂布方法为：转移涂布 涂布辊转动带动浆料，通过调整刮刀间隙来调节浆料转移量，并利用背辊的转动将浆料转移到基材上，实现均匀性涂布 涂布方式为：连续涂布及多间隙涂布 加热方式为：段蒸汽加热方式，现采用热风循环以实现GSN的回收 涂布机包括：放卷系统、前放卷张力，纠偏系统，涂布头，干燥箱，后收卷纠偏，张力系统、收卷系统 涂布头包括：涂布辊、背辊、刮刀、刮刀调节机构。 涂布机的核心是涂布头，涂布机的能力决定于涂布头,设备介绍,SSL涂布机,BM涂布机,设备介绍,压力传感器,电位器,放料机构,张力机构,纠偏装置,收卷机构,设备介绍,单面加热,双面加热,设备介绍,伺服驱动背辊,气缸驱动背辊,气缸驱动涂辊,涂布机头涂辊、背辊控制方式介绍,气缸驱动涂辊,设备介绍,单面间隙涂布,双面间隙涂布,单面挤压涂布,单面连续涂布,隔离膜浸泡式涂布,设备介绍,涂布机辅助设施,beta 射线测厚,X光射线测厚,液位控制感应器，其作用涂布一致性,蒸汽加热装置,管道输送,设备介绍,300L中转罐,中转罐作用：1)防止涂布过程中浆料沉淀 2)提高搅拌机利用率,设备介绍,一、设备规格： 1、 基材厚度：铝箔：0.0110.030mm 铜箔： 0.0100.030mm 2、 基材宽度：铝箔：200600mm 铜箔： 200600mm 3、 最大涂布湿厚度：100500m(在浆料粘度允许条件下) 4、 涂布最大宽度： 550mm, 涂布辊最大宽度: 650mm 机械走带速度 ： 0.510M (最大速度) 1M-10M 机器总长： （35）+5.7=21M(烘箱总长15M) 二、 设备性能 1、（1）间断涂布：（2）连续涂布：零间断涂布，间歇涂布时建议速度： 0.56M/min( 1m-6m)； 2、间断涂布距离：2208000mm1mm（根据电池规格可调，距离间隙膜长） （备注：间断涂布可设定两段不同的间歇长度和涂布长度,设定后可循环涂布） 3、涂布精度： 3.1、干厚度精度误差：3um 3.2、正反面涂布对齐误差： 1.0mm 3.3、平均长度误差：1.0mm 3.4、平均宽度误差：0.5mm 注：上述一、二各项指标应在浆料条件（粘度、颗粒度、均匀度等）与设备各个参数的设定相匹配的情况下效最佳。,工序介绍,间隙涂布,工序介绍,连续涂布,工序介绍,Cathode and anode - same,工序介绍,涂布工艺,ATL,工序介绍,工序介绍,涂布重量、厚度、尺寸及规格：参考各品种MI文件 涂布速度：35.5m/min 干燥条件： 除去平铺于基材上的浆料中的溶剂，使固体物质很好地粘结于基材上,工序介绍,重量控制方法： 首件评估： 为更好的实现涂布均匀一致性，提高产品品质，我们规定必须做首件评估，尽可能把涂布机台调整到最佳的运行状态，方式为冲模取样称重 过程控制： 因存在太多不定因素的影响，为确保品质，须对过程进行监控，防止过程变化。方式为膜片厚度在线监控（厚度变化可反映重量变化，以此减少取样为提高优率） 过程出货评估： 采用过程规格控制，方式为冲模取样称重,涂布主要工艺参数：重量、厚度、尺寸,工序介绍,首件制作，涂布工艺参数：重量、厚度,Measure thickness and record,Build wafer,Weight and record,工序介绍,浆料的温度降低则可以通热水升温,并保持稳定 下图为中转罐浆料固含量随时间变化曲线,工序介绍,浆料搅拌完成后通过管道输送到中转罐中供Coater涂布,中转罐搅拌以自转:25Hz(740RPM),公转:35Hz(35RPM)以保证浆料各项参数稳定，不会发生变化，包括浆料温度、粘度及固含量等,以保证浆料涂布的均匀一致性 下图为阴极浆料粘度随时间变化曲线,工序介绍,阴极浆料粘度随搅拌时间的变化曲线：随搅拌时间的延长，浆料粘度趋向于一个稳定值而不再变化 （可以说浆料已分散均匀,问题,极片称重的目的是什么？ 涂布机的用途、工作原理、结构 如何头判定拉浆过程中极片的质量好坏。 正、负极正烘烤的目的是什么？ 正、负极片涂布的基本参数。,附属设备,磁铁过滤器,气动泵,过滤铁屑,输送浆料,冷水,热水系统 真空系统,氮气系统 抽风系统 压缩空气系统,用于控制搅拌过程温度,保证搅拌真空度,减少和消除气泡,消除车间粉尘污染,气体污染,用于气动设备驱动,如气动泵输送浆料等,工序介绍,为有效防止交叉污染，不同配方浆料若所用材料不同则必须采 用不同的浆料输送专用管道，不可混用 浆料输送管道的密封性，以防止涂布气泡的产生 极片表面平整、光滑、涂布均匀、粘结好、干燥，不脱料、不掉粉、金属外漏、无积尘、无划痕、无 气泡、无黑点的极片为好的极片，有缺陷的为不好的极