我們都知道，鋰電池的生產(chǎn)是一個(gè)最關(guān)鍵的問(wèn)題，隨著鋰電池的應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣，市場(chǎng)需求不斷增大，導(dǎo)致鋰電池包供不應(yīng)求。那么，鋰電池極片制造工藝和原理是一個(gè)什么流程呢?小編就來(lái)給詳細(xì)的解說(shuō)一番。

鋰電池，是一類由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。由于鋰金屬的化學(xué)特性非常活潑，使得鋰金屬的加工、保存、使用，對(duì)環(huán)境要求非常高。現(xiàn)在鋰電池已經(jīng)成為了主流。那么它的制造過(guò)程備受關(guān)注。鋰電池的生產(chǎn)制造，是由一個(gè)個(gè)工藝步驟嚴(yán)密聯(lián)絡(luò)起來(lái)的過(guò)程。整體來(lái)說(shuō)，鋰電池的生產(chǎn)包括極片制造工藝、電池組裝工藝以及最后的注液、預(yù)充、化成、老化工藝。

接下來(lái)就給大家詳細(xì)解析鋰電池極片生產(chǎn)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(wěn)定性好、粘度好、流動(dòng)性好的漿料均勻地涂覆在正負(fù)極集流體上。極片涂布對(duì)鋰電池包具有重要的意義，主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：

1、對(duì)成品電池容量具有重要意義

在涂布過(guò)程中，若極片前、中、后三段位置正負(fù)極漿料涂層厚度不一致，則容易引起電池容量過(guò)低、過(guò)高，更易在電池循環(huán)過(guò)程中形成析鋰，影響電池壽命。

2、對(duì)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(guò)程中沒(méi)有顆粒、雜物、粉塵等混入極片中，如果混入雜物會(huì)引起電池內(nèi)部微短路，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)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(huán)壽命差異較大，所以在極片涂布過(guò)程中要保證極片前后參數(shù)一致。

3、對(duì)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(guān)系到電池電化學(xué)性能的優(yōu)劣。

二、涂布的方式

據(jù)了解，涂布設(shè)備主要由收放卷單元、供料單元、張力控制系統(tǒng)、涂布機(jī)頭、烘箱等部分組成。涂布可以分為轉(zhuǎn)移式涂布和擠出式涂布兩種。

1、轉(zhuǎn)移式涂布

涂輥轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)漿料，通過(guò)調(diào)整刮刀間隙來(lái)調(diào)節(jié)漿料轉(zhuǎn)移量，并利用背輥或涂輥的轉(zhuǎn)動(dòng)將漿料轉(zhuǎn)移到基材上，按工藝要求，控制涂布層的厚度以達(dá)到重量要求，同時(shí)，通過(guò)干燥加熱除去平鋪于基材上的漿料中的溶劑，使固體物質(zhì)很好地粘結(jié)于基材上。其優(yōu)點(diǎn)是對(duì)漿料粘度要求不高，容易調(diào)節(jié)涂布參數(shù)，無(wú)堵料等，不足之處在對(duì)于動(dòng)力電池來(lái)說(shuō)涂布精度較差，無(wú)法保證極片的一致性。漿料在輥間暴露于空氣中，對(duì)漿料的性質(zhì)有部分影響。

2、擠出式涂布

上料系統(tǒng)將涂料輸送給螺桿泵，再將漿料動(dòng)力輸送至擠出頭中，通過(guò)擠出形式將漿料制成液膜后涂布至移動(dòng)的集流體上，經(jīng)過(guò)干燥后形成質(zhì)地均一的涂層，如圖所示。其優(yōu)點(diǎn)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(tǒng)，不受異物影響，適合量產(chǎn)。其不足之處在于設(shè)備精度要求高，維護(hù)保養(yǎng)要求高，漿料粘度范圍要求高，變換規(guī)格時(shí)需要更換新的墊片。

三、涂布中注意的問(wèn)題

點(diǎn)狀缺陷

涂布過(guò)程中，漿料內(nèi)部氣泡噴涂在極片上，經(jīng)過(guò)烘箱烘干時(shí)，氣泡破裂，在極片上形成白色圓斑。此處活物質(zhì)涂層較薄，在電池充放電過(guò)程中也最易造成微短路。極片中有異物存在時(shí)，顆粒周圍涂膜處是低表面張力區(qū)域，液膜向周圍呈發(fā)射狀遷移，形成點(diǎn)狀缺陷。防止出現(xiàn)此類缺陷的手段主要有：控制操作環(huán)境、優(yōu)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(guò)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(huì)造成厚邊處活物質(zhì)顆粒被碾碎。存在厚邊缺陷的極片經(jīng)過(guò)壓制后，會(huì)出現(xiàn)較嚴(yán)重的翹曲現(xiàn)象，對(duì)后續(xù)的分切、卷繞過(guò)程中也會(huì)有很大的影響。厚邊處活物質(zhì)顆粒被碾碎后，在充放電過(guò)程中鋰離子和電子的傳輸路徑變遠(yuǎn)，則會(huì)導(dǎo)致電池內(nèi)阻增大極化加深，會(huì)影響電池的使用壽命和安全。