鉅大LARGE | 點擊量：606次 | 2019年01月12日
鋰電池極片制造工藝介紹
我們都知道，鋰電池的生產是一個最關鍵的問題，隨著鋰電池的應用領域越來越廣，市場需求不斷增大，導致鋰電池包供不應求。那么，鋰電池極片制造工藝和原理是一個什么流程呢?小編就來給詳細的解說一番。
鋰電池，是一類由鋰金屬或鋰合金為負極材料、使用非水電解質溶液的電池。由于鋰金屬的化學特性非常活潑，使得鋰金屬的加工、保存、使用，對環境要求非常高。現在鋰電池已經成為了主流。那么它的制造過程備受關注。鋰電池的生產制造，是由一個個工藝步驟嚴密聯絡起來的過程。整體來說，鋰電池的生產包括極片制造工藝、電池組裝工藝以及最后的注液、預充、化成、老化工藝。
接下來就給大家詳細解析鋰電池極片生產工藝：
一、涂布的意義
漿料涂覆是繼制備漿料完成后的下一道工序，此工序主要目的是將穩定性好、粘度好、流動性好的漿料均勻地涂覆在正負極集流體上。極片涂布對鋰電池包具有重要的意義，主要體現在以下幾點：
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
1、對成品電池容量具有重要意義
在涂布過程中，若極片前、中、后三段位置正負極漿料涂層厚度不一致，則容易引起電池容量過低、過高，更易在電池循環過程中形成析鋰，影響電池壽命。
2、對電池的安全性和性能有重要意義
涂布之前要做好5S工作，確保涂布過程中沒有顆粒、雜物、粉塵等混入極片中，如果混入雜物會引起電池內部微短路，嚴重時導致電池起火爆炸。電池廠比較忌諱的是一批電池中，容量差異、循環壽命差異較大，所以在極片涂布過程中要保證極片前后參數一致。
3、對電池壽命有重要意義
漿料涂覆前后差異大、極片混入粉塵、極片左右厚度不均勻等等，都關系到電池電化學性能的優劣。
二、涂布的方式
據了解，涂布設備主要由收放卷單元、供料單元、張力控制系統、涂布機頭、烘箱等部分組成。涂布可以分為轉移式涂布和擠出式涂布兩種。
1、轉移式涂布
涂輥轉動帶動漿料，通過調整刮刀間隙來調節漿料轉移量，并利用背輥或涂輥的轉動將漿料轉移到基材上，按工藝要求，控制涂布層的厚度以達到重量要求，同時，通過干燥加熱除去平鋪于基材上的漿料中的溶劑，使固體物質很好地粘結于基材上。其優點是對漿料粘度要求不高，容易調節涂布參數，無堵料等，不足之處在對于動力電池來說涂布精度較差，無法保證極片的一致性。漿料在輥間暴露于空氣中，對漿料的性質有部分影響。
2、擠出式涂布
上料系統將涂料輸送給螺桿泵，再將漿料動力輸送至擠出頭中，通過擠出形式將漿料制成液膜后涂布至移動的集流體上，經過干燥后形成質地均一的涂層，如圖所示。其優點是涂膜后極片非常均勻且精度高，涂層邊緣平整度高，密閉操作系統，不受異物影響，適合量產。其不足之處在于設備精度要求高，維護保養要求高，漿料粘度范圍要求高，變換規格時需要更換新的墊片。
三、涂布中注意的問題
點狀缺陷
涂布過程中，漿料內部氣泡噴涂在極片上，經過烘箱烘干時，氣泡破裂，在極片上形成白色圓斑。此處活物質涂層較薄，在電池充放電過程中也最易造成微短路。極片中有異物存在時，顆粒周圍涂膜處是低表面張力區域，液膜向周圍呈發射狀遷移，形成點狀缺陷。防止出現此類缺陷的手段主要有：控制操作環境、優化漿料攪拌、控制涂布速度、保證基材干凈。
厚邊缺陷
極片在輥壓過程中，厚邊承受更大的壓力，不僅造成極片在橫向密度上不同，也會造成厚邊處活物質顆粒被碾碎。存在厚邊缺陷的極片經過壓制后，會出現較嚴重的翹曲現象，對后續的分切、卷繞過程中也會有很大的影響。厚邊處活物質顆粒被碾碎后，在充放電過程中鋰離子和電子的傳輸路徑變遠，則會導致電池內阻增大極化加深，會影響電池的使用壽命和安全。
