聚合物锂电池涂布工艺介绍精选文档.ppt

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1、聚合物锂电池涂布工艺介绍本讲稿第一页，共三十页目录目录n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n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n工序介绍本讲稿第二页，共三十页涂布工序涂布工序涂布的用途和原理、工艺流程涂布的用途和原理、工艺流程用途用途：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）原理原理：涂辊转动带动浆料，通过调整刮刀间隙来调节浆

2、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：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。本讲稿第三页，共三十页涂布工序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

3、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本讲稿第四页，共三十页设备介绍设备介绍SSL涂布机涂布机BM涂布机涂布机本讲稿第五页，共三十页设备介绍设备介绍压力传感器压力传感器电位器电位器放料机构放料机构张力机构张力机构纠偏装置纠偏装置收卷机构收卷机构本讲稿第六页

4、，共三十页设备介绍设备介绍单面加热单面加热双面加热双面加热本讲稿第七页，共三十页设备介绍设备介绍伺服驱动背辊伺服驱动背辊气缸驱动背辊气缸驱动背辊气缸驱动涂辊气缸驱动涂辊涂布机头涂辊、背辊控制方式介绍涂布机头涂辊、背辊控制方式介绍气缸驱动涂辊气缸驱动涂辊本讲稿第八页，共三十页设备介绍设备介绍单面间隙涂布单面间隙涂布双面间隙涂布双面间隙涂布单面挤压涂布单面挤压涂布单面连续涂布单面连续涂布隔离膜浸泡式涂布本讲稿第九页，共三十页设备介绍设备介绍涂布机辅助设施涂布机辅助设施beta 射线测厚射线测厚X光射线测厚光射线测厚液位控制感应器，其液位控制感应器，其作用涂布一致性作用涂布一致性蒸汽加热装置蒸汽加热

5、装置管道输送管道输送本讲稿第十页，共三十页设备介绍设备介绍300L中转罐中转罐作用：1)防止涂布过程中浆料沉淀2)提高搅拌机利用率本讲稿第十一页，共三十页设备介绍设备介绍 一、设备规格：1、基材厚度：铝箔：0.0110.030mm 铜箔：0.0100.030mm2、基材宽度：铝箔：200600mm 铜箔：200600mm3、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，

6、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：3um3.2、正反面涂布对齐误差：1.0mm3.3、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。本讲稿第十二页，共三十页工序介绍间隙涂布本讲稿第十三页，共三十页工序介绍连续涂布本讲稿第十四页，共三十页工序介绍nCathode and anode-

7、same本讲稿第十五页，共三十页工序介绍工序介绍涂布工艺浆料基材浆料干燥干燥A面涂布面涂布B面涂布面涂布检查：重量、厚度、外：重量、厚度、外观检查：重量、厚度、外：重量、厚度、外观上架上架干燥干燥ATLnnihaonnihao本讲稿第十六页，共三十页工序介绍工序介绍本讲稿第十七页，共三十页工序介绍涂布重量、厚度、尺寸及规格重量、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：n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一段设定温度显示温度进风角度抽风角度75110设定温度1030601050二段五段设定温度显示温度进风角度抽风角度90130设定温度1

8、030901050本讲稿第十八页，共三十页工序介绍重量控制方法：首件评估：n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：n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：n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、尺寸涂布主要工艺参数：重量、厚度、尺寸本讲稿第十九页，共三十页工序介绍首件制作，涂布工艺参数：重量、厚度 Measure thickness and recordBu

9、ild waferWeight and record本讲稿第二十页，共三十页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本讲稿第二十一页，共三十页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本讲稿第二十二页，共三十页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本讲稿第

10、二十三页，共三十页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。本讲稿第二十四页，共三十页附属设备附属设备磁铁过滤器气动泵过滤铁屑输送浆料冷水冷水,热水系统热水系统真空系统真空系统,氮气系统氮气系统抽风系统抽风系统压缩空气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本讲稿第二十五页，共三十页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片。涂布注意事项涂布注意事项工序介绍本讲稿第二十六页，共三十页冷压工序冷压工艺冷压工艺使活性物质与网栅及集流片接触紧密，减小电子的移动距离，降低极片的厚度，增加装填量，提高电池体积的利用率。从而提高电池的容量。本讲稿第二十七页，共三十页冷压工序本讲稿第二十八页，共三十页分条机本讲稿第二十九页，共三十页手动裁片本讲稿第三十页，共三十页