《涂布工艺介绍》PPT课件.ppt

涂布工艺介绍,内容,1,涂布工序 1.1 目的和原理(M6) 1.2 基本工艺流程 1.3 涂布材料组成 1.4 极片涂布方式 1.5 极片生产示意图 1.6 产品关键参数控制 1.7 工艺关键参数控制 1.8 外来污染物控制 2,涂布设备 2.1 涂布机类型划分 2.2 涂布机参数 2.3 涂布机结构,1.1,涂布工序-涂布的目的和原理(M6),目的：将流体浆料均匀地涂覆在金属箔的表面并烘干，制成电池极片。 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，并利用背辊与涂辊的相对转动将浆料转移到基材上，然后通过干燥加热蒸发浆料中的溶剂，使固体物质粘结于基材上。,1.2,涂布工序-工艺流程,工艺流程图,1.3,涂布工序-涂布材料组成,1,浆料： 阴极：锂盐+PVDF+NMP+C粉 的混合悬浊液 阳极：石墨+SBR ( 或PVDF)+DI水(或NMP)+C粉 的混合悬浊液 PVDF:聚偏氟乙烯 SBR:苯乙烯聚丁橡胶 DI水：去离子水 NMP：N-甲基吡喏烷酮 CMC：羟甲基纤维素钠 2,基材： 阴极：Al Foil + Al网 阳极：Cu Foil + Cu网,1,间歇涂布,2,连续涂布,1.4,涂布工序-M6极片涂布方式,涂布机生产膜片的4个步骤：放卷，涂膜，干燥，收卷,1.5,涂布工序-极片生产示意图,1.6,涂布工序-产品关键参数,为保持所生产的极片的一致性，在涂布过程中需要控制的重要参数有： 1，涂布重量 2，涂布尺寸 3，涂布外观 量产前，首先试涂制作首件确认涂布重量，厚度，尺寸，外观：,制样,测量重量,测量厚度,测量长度,1,重量控制： 1.1 测量方法：将极片冲切成 单位重量面积为1540.25mm2的圆片，使用 精度为0.0001g的电子称测量重量。 1.2 控制要求： 首件规格：目标重量*（1 2.0%),中心值：目标重量*（1 0.8%) 过程规格：目标重量*（1 2.5%),中心值：目标重量*（1 1.0%) 1.3 过程监测方式： 检测膜片的涂布厚度一致性，以此反映重量变化。有自动测厚和手工测厚两种方式。,1.6.1,涂布工序-产品关键参数控制（重量）,手工测厚,1.6.2,涂布工序-产品关键参数控制（尺寸）,2,尺寸控制： 2.1 测量方法：使用精度为0.5mm的软尺测量。 2.2 控制要求： 首件规格：目标尺寸 1mm 过程规格：符合MI文件要求 2.3 过程监测方式： 光纤在线测量和手工软尺在线测量两种方式。,膜长测量装置,手工测膜长,1.6.3,涂布工序-产品关键参数控制（外观&粘接）,3,外观&粘接控制： 3.1 控制要求： 外观按照外观文件要求执行，粘接要求不小于3级。 3.2 检测方式： 操作员过程目视检查外观，出货使用划隔器判定粘接等级。,粘接判定,1.7,涂布工序-工艺关键参数控制,影响重量的关键参数控制：,影响极片外观的关键参数控制：（干燥箱）,1.7,涂布工序-工艺关键参数控制,涂布参数确认依据：DOE实验优化,B&E:重量调节参数,1.8,涂布工序介绍-外来污染物控制,磁铁过滤器过滤浆料,生产环境用防尘罩隔离,三层过滤,干燥风源过滤房,进风口,过滤棉,1,2.1,涂布设备-涂布机类型划分,按照涂布方式划分，常见的涂布机有： 1,辊式刮刀涂布机 2,挤压涂布机 3,浸泡式涂布机,（ATL生产采用的类型）,2,3,（适用于薄的涂层，黏度低的浆料涂布，如隔离膜处理）,（适用于高黏度浆料涂布）,2.2,涂布设备-生产线涂布机参数,1,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 SSL生产主要使用两种机型：浩能涂布机，706涂布机 2,生产涂布类型：辊式刮刀涂布 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 3,涂布方式：连续涂布,间歇涂布 4,加热方式为：段蒸汽加热方式，现采用热风循环以实现NMP回收 5,涂布机组成：收放卷系统，涂布机构，干燥系统； 涂布机核心部件：涂布机构。,2.2,涂布设备-生产线涂布机参数,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、最大涂布厚度：100500m(根据材料而异) 4、涂布最大宽度： 550mm, 涂布辊最大宽度: 650mm 机械走带速度 ： 0.510m/min 机器总长： （35）+5.7=21m (烘箱总长15m) 二、 设备性能 1、（1）间歇涂布：最多可进行3段间歇涂布 （2）连续涂布：零间歇涂布 2、间歇涂布距离：2208000mm1mm（根据电池规格可调，距离间隙膜长） （备注：间歇涂布可设定3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：3.1,3.2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。,SSL涂布机结构主要分为三部分： 1，收/放卷机构 2，涂布机构 3，干燥系统,1, 收/放卷机构,放卷座,张力机构,2.3.1,涂布设备-机器结构（收/放卷）,表达式:,1,开环控制（手动状态）：设定一个恒定的力距N（%），当D变小时，F变大，当D变大时，F变小,2,闭环控制（自动状态）：设定一个恒定的箔片张力F（%），当D变化小时，N自动变小，当D变大时，N自动变大。,2.3.1,涂布设备-机器结构（收/放卷）,张力控制示意图,D,F:箔片张力 D:卷料直径 N:转矩,张力控制方式：,2 ,涂布机构,2.3.2,涂布设备-机器结构（涂布机构）,涂布机头,丝杆旋转1刮刀间隙变化0.5um,2.3.2,涂布设备-机器结构（涂布机构）,丝杆,开合部位,2.3.2,涂布设备-机器结构（涂布机构）,涂辊跳动对重量影响:,Max Range:5mg,Max Range:10mg,减小涂布