一种锂电涂布工艺

锂电池涂布机关键技术摘要：大容量动力蓄电池逐渐成为动力电源的主体，其中作为绿色蓄电池的动力锂电池，以其能量高、工作电压高、工作温度范围宽、体积小、质量轻、贮存寿命长等特点，且具有不会造成二次污染、不具有记忆效应等优点，成为新能源储能首选。

但锂电池生产装备仍是制约国内当前锂电池产业发展的一个重要瓶颈，如搅拌、涂布、卷绕、注液作为锂电池制造的关键工艺环节，对装备的依赖性非常高。

涂布是锂电池生产的重要工序，涂布设备的性能优劣直接影响着锂电池产品的最终性能。

本文主要分析了锂电池涂布机关键技术。

关键词：锂电池；涂布机；关键技术1、动力锂电池及涂布机的主要生产工艺新能源汽车的发展间接促进了锂电生产设备的市场需求，虽然我国动力锂电池产能最高，但是锂电池生产设备水平落后，特别是与日韩的锂电池设备厂商存在较大技术差距，目前有很大比例的锂电池生产设备依赖进口，国产化设备的替代空间很大。

动力锂电池主要的生产工艺流程如图1所示，其中涂布是整个工艺流程的第二步，涂布是将制备好的浆料均匀涂覆在传送基带上并烘干。

高质量的涂布极片表面平整光滑、敷料均匀、附着力好、干燥、不脱料、不掉料、不缺料、无积尘、无划痕、无气泡。

电池的寿命受电极质量的影响，电极的质量主要取决于加工和制造技术，所以涂布的质量、精度以及稳定性是保证动力锂电池质量及可靠性的基础。

图1 动力锂电池生产工艺流程图锂电池涂布机主要是用来将阴阳极锂电池浆料均匀地涂覆在厚度为6～30μm 的铜箔或铝箔上面，并进行烘干处理，烘干后极片的厚度约为0.1～0.2mm。

其工艺流程为：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。

2、锂电池涂布机的关键技术研究2.1涂布技术涂布系统按照涂布方式特点可分为转移式涂布和挤压式涂布两种，挤压式涂布系统比转移式涂布系统的机头涂布部分和上料部分更加复杂，其余结构基本相同，主要有收放卷部分、烘干部分和电气控制部分组成。

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202210167484.3(22)申请日 2022.02.23(71)申请人 上海兰钧新能源科技有限公司地址 201400 上海市奉贤区浦卫公路9855号1幢202室(72)发明人 张卫龙　周中心　李进华　江训恩　(74)专利代理机构 北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙) 11463专利代理师 张洋(51)Int.Cl.B05C 9/12(2006.01)H01M 4/139(2010.01)(54)发明名称一种锂电池涂布削薄装置及系统(57)摘要本发明提供了一种锂电池涂布削薄装置及系统，涉及电池制造技术领域。

锂电池涂布削薄装置包括托辊、刮刀以及调节机构。

托辊用于传输涂布后的极片，刮刀安装于调节机构，并用于对极片两侧的涂布层进行削薄，且刮刀与极片呈夹角设置。

通过调节机构控制刮刀沿第一方向运动或沿第二方向运动或进行转动，以控制削薄处的涂布层的厚度、宽度或涂布层的倾斜角度，从而有效地对极片的涂布层进行削薄，显著提高极片涂布质量，避免极片出现鼓边现象而报废，因而降低生产成本。

因此本发明结构简单、容易操作且成本低，可有效解决涂布无削薄问题。

权利要求书1页 说明书5页 附图2页CN 114535011 A 2022.05.27C N 114535011A1.一种锂电池涂布削薄装置，用于削薄涂布后的极片，其特征在于，包括托辊、刮刀以及调节机构；所述托辊用于传输涂布后的所述极片；所述刮刀安装于所述调节机构，并用于对所述极片两侧的涂布层进行削薄，且所述刮刀与所述极片呈夹角设置；所述调节机构用于使所述刮刀沿第一方向运动或沿第二方向运动或相对所述调节机构转动，其中，所述第一方向为所述极片的延伸方向，所述第二方向垂直于所述第一方向。

2.根据权利要求1所述的锂电池涂布削薄装置，其特征在于，所述调节机构包括依次连接的底座、第一调节组件、第二调节组件和转动组件，所述刮刀安装于所述转动组件。

一种分析锂电池极片涂布干燥过程的新方法锂电池电极是一种颗粒组成的涂层，电极制备过程中，均匀的湿浆料涂敷在金属集流体上，然后通过干燥去除湿涂层中的溶剂。

电极浆料往往需要加入聚合物粘结剂或者分散剂，以及炭黑等导电剂。

尽管固含量一般大于30%，但是干燥过程中，溶剂蒸发时，涂层总会经历一定的收缩，固体物质在湿涂层中彼此接近，最后形成多孔的干燥电极结构。

1、前言毛细管力作用在三相界面上，半月形液相蒸发固化，并显著影响电极微结构。

当涂层收缩完成，随着溶剂进一步蒸发，气-液界面逐步从孔隙中退出，最后形成干涂层。

在涂层收缩和溶剂蒸发过程中，添加剂容易迁移，可能在多孔电极中重新分配，比如普遍认为存在的粘结剂迁移。

当干燥速度太高时，涂层表面溶剂蒸发，可溶性的或分散性的粘结剂倾向于以高浓度存在于涂层表面。

相反，较低的干燥速度可以使粘结剂分布平衡。

粘结剂迁移是电极制造过程中不期望发生的，局部富集必然导致其他区域量减少，比如涂层和集流体界面粘结剂减少会导致涂层结合强度低。

而且粘结剂分布不均匀也会导致电池电化学性能裂化，比如内阻增加，相应倍率特性变差。

因此，干燥条件以及溶剂蒸发对电极制造过程是非常重要的。

另外，涂层干燥又是和能源消耗相关的，因此电极干燥也是决定性的成本因素。

近年来，电池工业上不断要求提高干燥速度，减少烘箱长度，从而降低能源消耗成本。

要想提高干燥速度，就需要提高温度或者加大风量，然而这又会导致电极性能的下降。

幸好，电极干燥不是一个线性过程，可以分为两个阶段，在第二阶段可以提高干燥速率。

基于此，多区域干燥模型能够显着减少所需的干燥时间。

这就需要我们深入认识电极干燥过程，不断克服目前的局限。

德国卡尔斯鲁厄理工学院薄膜技术研究所的StefanJaiser等人引入了一种实验装置，在涂层干燥溶剂蒸发过程中能够测量涂层的收缩，涂层表面液体含量，以及表面孔洞消失的过程。

在电极浆料中少量加入一种荧光增白剂，涂层中的液体在UV-A 紫外线辐照下能够发出蓝光，因而可以用相机观察到液相。

锂电池涂布工序是锂电池生产中非常关键的一环，涂布工序的质量直接影响着锂电池的性能和安全性。

然而，在实际生产过程中，涂布工序常常会出现各种故障，影响整个生产线的正常运转。

本文将就锂电池涂布工序常见的故障进行梳理和总结，并提供相应的解决方法，以期为从事锂电池生产的工程师和技术人员提供一定的参考和帮助。

1. 涂布机出现涂布不均匀情况1.1 可能原因：涂布刀片磨损不均匀，导致涂布厚度不均匀；涂布辊与输送辊之间的间隙不一致；涂布材料的粘度不一致。

1.2 解决方法：定期更换涂布刀片，保持其锋利度；调整涂布辊与输送辊的间隙，确保一致；加强涂布材料的粘度控制，确保一致。

2. 涂布机出现漏涂现象2.1 可能原因：涂布刀片损坏或安装不良；输送辊转速过快，导致涂布材料无法被充分涂覆；涂布材料的粘度过高，无法完全附着在电极上。

2.2 解决方法：检查涂布刀片的完好度并及时更换；适当调整输送辊的转速，确保涂布材料可以被充分涂覆；控制涂布材料的粘度，避免过高。

3. 涂布机出现起泡现象3.1 可能原因：涂布材料的挥发性成分过快，导致涂布过程中产生气泡；涂布刀片与电极间的间隙不一致，导致气体无法顺利逸出。

3.2 解决方法：调整涂布材料的挥发性成分，避免过快；确保涂布刀片与电极间的间隙一致，避免气泡产生。

4. 涂布机出现堵塞现象4.1 可能原因：涂布材料中有杂质，导致管道堵塞；输送辊转速过慢，无法及时排出涂布材料。

4.2 解决方法：加强涂布材料的过滤工作，确保无杂质；适当调整输送辊的转速，确保涂布材料能够顺利流动。

5. 涂布机出现电极破损现象5.1 可能原因：输送辊表面粗糙，易划伤电极；涂布刀片安装不稳，易引起电极损伤。

5.2 解决方法：定期对输送辊进行维护和更换，确保表面光滑；定期检查涂布刀片的安装情况，确保稳定可靠。

总结：通过对锂电池涂布工序常见故障和解决方法的梳理和总结，我们可以看到，涂布工序的质量受到多种因素的影响，需要全面而细致的管理和维护。

锂电池隔膜涂布工艺流程锂电池隔膜涂布工艺流程随着电动车、智能手机、可穿戴设备等电子产品的普及，锂电池作为一种高性能、高能量密度的电池技术，受到了广泛的关注和应用。

锂电池的性能和安全性取决于很多因素，其中隔膜是关键的组件之一。

隔膜的涂布工艺对锂电池的性能和生命周期有着重要影响。

本文将深入探讨锂电池隔膜涂布工艺流程的各个方面，帮助读者深入理解这一重要工艺。

一、介绍锂电池隔膜涂布工艺1. 隔膜的作用锂电池隔膜主要用于防止正负极之间的直接接触，以避免短路事故的发生。

隔膜还需要具备良好的电导性和离子传输性能，以提高电池的能量输出效率。

2. 涂布工艺的作用涂布工艺是将隔膜材料均匀地涂布在电池极片上的过程。

通过涂布工艺可以控制隔膜的厚度和均匀性，以及涂布速度和温度等参数的调节，从而影响锂电池的性能。

二、锂电池隔膜涂布工艺流程详解1. 准备工作在进行隔膜涂布之前需要进行准备工作。

首先是检查涂布设备的状态，确保设备正常运行，并清洁设备以保证工艺的稳定性。

需要准备好隔膜材料和溶液以及相应的工艺参数设定。

2. 材料处理隔膜材料通常以卷状供应，需要在涂布前进行切割、矫正和烘干等处理，以保证隔膜的尺寸和质量满足要求。

这一步骤对保证涂布质量和均匀性非常重要。

3. 涂布工艺参数设置涂布工艺参数的设置包括涂布速度、涂布温度和压力等。

这些参数的选择和调节需要考虑隔膜材料的性质和要求，并通过实验和试验确定最佳参数。

4. 涂布过程涂布过程是将隔膜材料均匀地涂布在电池极片上的过程。

通常使用滚轮或刮板等涂布装置，将隔膜材料从涂布槽中提取，并均匀地覆盖在电池极片上。

涂布过程需要控制涂布厚度和均匀性，以避免涂布过多或不足造成的问题。

5. 烘干和固化涂布完成后，需要对隔膜进行烘干和固化，以确保涂布层的稳定性和质量。

烘干过程需要控制温度和时间，避免过热或过干导致的问题。

三、锂电池隔膜涂布工艺中的关键问题和改进方向1. 涂布均匀性涂布均匀性是影响涂布质量的关键因素之一。

锂电池正极涂布边缘涂覆方法概述及解释说明1. 引言1.1 概述锂电池作为一种重要的能源储存装置，具有高能量密度、长寿命和环保等优势，在手机、电动车和可再生能源等领域得到广泛应用。

其中，正极涂布是锂电池制造过程中关键的一步，影响着电池性能和稳定性。

1.2 文章结构本文旨在对锂电池正极涂布边缘涂覆方法进行概述和解释说明。

文章主要分为五个部分：引言、正极涂布边缘涂覆方法简介、正极涂布边缘涂覆方法详解、锂电池正极涂布边缘涂覆参数的影响因素分析以及结论与展望。

在引言部分，我们将介绍全文的背景和目的，以及文章所包含的各个章节的主要内容和重要性。

1.3 目的本文旨在全面探讨锂电池正极涂布边缘涂覆方法，包括其定义、重要性以及研究背景和现状。

同时，将详细介绍传统正极涂布边缘涂覆方法与新型正极涂布边缘涂覆方法，并分析其方法优势和应用前景。

此外，本文还将深入探讨涂料特性、涂料流变性质和工艺参数对正极涂布边缘涂覆效果的影响因素，并提供具体的分析和解释。

最后，本文将总结主要研究结论，并指出存在的问题以及未来改进方向和研究发展方向。

通过本文的概述和解释说明，读者将能够全面了解锂电池正极涂布边缘涂覆方法及其相关影响因素，从而促进该领域的深入研究与应用。

2. 锂电池正极涂布边缘涂覆方法简介2.1 正极涂布边缘涂覆的定义正极涂布边缘涂覆是一种针对锂电池正极材料在制备过程中常见的问题进行解决的方法。

在正极材料的制备过程中，为了提高电池性能和稳定性，需要对正极材料进行均匀的涂布。

然而，在传统的正极涂布方法中，经常会出现涂布边缘不充分、漏斗效应等问题。

因此，正极涂布边缘涂覆方法被提出，并针对这些问题进行改进。

2.2 正极涂布边缘涂覆的重要性正极是锂电池中起着储存和释放锂离子的关键部件之一。

其制备过程中的质量和均匀性直接影响到电池性能和循环寿命。

采用正极涂布边缘涂覆方法可以有效解决传统方法中存在的不均匀、低效率以及成本上升等问题，提高锂电池质量和生产效率。

锂电池隔膜涂布作业指导书一、概述隔膜是锂电池中起到分隔正负极的关键材料，对电池的性能和安全性有重要影响。

涂布是隔膜制备过程中的一道关键工序，涂布质量直接关系到产品的性能和可靠性。

本作业指导旨在引导操作人员正确、高效地进行锂电池隔膜涂布作业，确保产品质量，提高生产效率和工作安全性。

二、涂布设备和工具准备1.涂布机：选择适合涂布材料和工艺要求的涂布机类型。

2.隔膜：根据产品要求选择合适的隔膜，确保隔膜无任何损坏和污染。

3.涂布材料：根据产品要求准备合适的涂布材料，如涂布液、溶剂等。

4.辅助工具：刮涂棒、刮涂板、无尘纸、尺子等。

三、作业流程1.准备工作（1）检查涂布机和相关设备是否正常工作。

（2）核对涂布材料和隔膜的规格和品质要求。

（3）确定涂布机的涂布工艺参数，如涂布速度、温度等。

2.预处理隔膜（1）将隔膜从包装中取出，检查是否有损坏、异物或污染。

（2）选择无尘纸将隔膜表面轻柔地擦拭一遍，以去除可能的污染物。

3.涂布操作（1）将隔膜固定在涂布机上，并调整涂布机以确保隔膜的紧平整。

（2）将涂布材料倒入涂布机的涂布槽中。

（3）调整涂布机的涂布速度和涂布厚度，以满足产品要求。

（4）使用刮涂棒将涂布材料均匀地刮涂在隔膜上，避免出现气泡和堆积现象。

（5）根据需要，可进行多次涂布以达到所需的涂布厚度。

4.检查和修正（1）将涂布后的隔膜取下，进行目视检查，确保涂布均匀，无气泡和斑点。

（2）根据需要，进行修补和调整处理，如刮涂不均匀的区域。

5.完成工作（1）将涂布好的隔膜进行标识，以便后续操作。

（2）整理涂布工具和设备，保持工作区域的清洁和整齐。

（3）填写相关记录，如涂布参数、涂布批次等。

四、操作注意事项1.操作人员应熟悉涂布机和涂布工艺的操作要求和技术规范，遵守操作规程，确保工作安全。

2.涂布机和涂布材料的选择应根据产品要求和生产工艺进行合理搭配。

3.操作人员应穿戴适当的个人防护用品，如手套、口罩等，以防止接触涂布材料对身体的伤害。

锂电池胶带涂布工艺
锂电池胶带涂布工艺是指在锂电池生产过程中，将胶带涂布在电池正负极的工艺过程。

一般锂电池胶带涂布工艺包括以下几个步骤：
1. 准备胶带：选择符合要求的胶带材料，例如聚酰亚胺膜等。

根据电池设计要求，切割成合适尺寸的胶带。

2. 胶带涂布：将切割好的胶带放置于涂布机上，通过机械装置或人工操作，将胶液均匀地涂布在胶带表面。

胶液一般是由粘结剂、溶剂等组成的混合物，用于提高胶带与电池极片的粘结力。

3. 干燥处理：涂布完胶带后，需要进行干燥处理，以去除胶液中的溶剂，使胶液固化，形成稳定的粘结层。

干燥处理可以通过自然风干或烘箱等方式进行。

4. 胶带加工：干燥的胶带可以根据需要进行裁切、卷绕、折叠等加工步骤，以满足电池组装的要求。

锂电池胶带涂布工艺的关键点是控制涂布过程中胶液的均匀性和干燥处理的温度、时间等参数，以确保胶带与电池极片之间的牢固粘结，提高电池的性能和安全性。

同时，涂布工艺还需要考虑胶带材料的选择和质量检测等因素，以确保生产出符合电池设计要求的锂电池产品。

《锂电涂布工艺》
锂电涂布工艺在锂离子电池的生产中起着至关重要的作用。

锂电涂布是将电极浆料均匀地涂覆在集流体上的过程。

电极浆料通常由活性物质、导电剂、粘结剂和溶剂等组成。

集流体一般为铜箔（负极）和铝箔（正极）。

在涂布过程中，首先要确保浆料的质量稳定。

浆料的粘度、固含量等参数需要严格控制，以保证涂布的均匀性。

如果浆料太稀，可能会导致涂布厚度不均匀；如果浆料太稠，则可能会出现堵塞涂布设备的情况。

例如，有一家电池生产企业在生产过程中，由于浆料的粘度没有控制好，导致涂布后的电极出现厚度差异较大的问题，影响了电池的性能。

接着，选择合适的涂布方式也很关键。

目前常见的涂布方式有刮刀涂布、辊涂和喷涂等。

刮刀涂布适用于高精度的涂布要求，但设备成本较高；辊涂效率高，但对浆料的适应性相对较弱；喷涂则可以实现复杂形状的涂布，但可能会存在浪费浆料的情况。

企业需要根据自身的生产需求和产品特点选择合适的涂布方式。

涂布后的干燥过程也不容忽视。

干燥温度和时间需要合理控制，以确保电极中的溶剂充分挥发，同时避免活性物质的结构受到破坏。

如果干燥温度过高或时间过长，可能会导致电极开裂；如果干燥不充分，则会影响电池的性能和安全性。

总之，锂电涂布工艺是一个复杂而关键的环节，需要严格控制各个参数，确保涂布质量，从而提高锂离子电池的性能和可靠性。