国产精品一区二区视频-亚洲狠狠爱-久久久久女人精品毛片九一-99资源站-午夜神马福利-极品尤物一区二区三区-羞羞的视频网站-欧美三区四区-污污网站免费-乱色精品无码一区二区国产盗-国产黄色在线看-国产成人亚洲精品-国产欧美一区二区三区四区-一品毛片-凹凸精品熟女在线观看

探討鋰電池極片擠壓涂布出現的厚邊現象及對應的解決方法

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2019年01月09日  

鋰電池工業生產上,模頭擠壓涂布由于高精度、寬涂布窗口、高可靠性等優點成為應用最廣泛的涂布方式。如圖1所示,漿料由精確的進料系統(如螺桿泵)提供,進入模頭內部型腔,在涂層寬度方向均勻分布,最后漿料受擠壓通過模頭狹縫,在移動的基材上形成涂層。由于漿料流體特性,在涂層起始點、終止點以及兩側邊緣容易形成如圖1中所示半月形特征。涂布工藝中,極片邊緣出現的這種厚度突增的形貌被稱為“厚邊”現象。

鋰電池極片擠壓涂布出現的厚邊現象及解決

圖1擠壓涂布示意圖

根據電池的結構設計和對應的工藝設計,鋰電池極片涂布工藝可分為連續涂布和間歇涂布,如圖2所示,連續涂布中,對電池性能和工藝有影響的厚邊問題主要在涂層兩側邊緣,而對于間隙涂布,除了兩側邊緣,涂層的起始和結束邊緣(頭尾)同樣可能存在這種厚邊情況。這種厚邊現象是不期望出現的,并會對電池的工藝過程和電池性能和一致性產生問題。

鋰電池極片擠壓涂布出現的厚邊現象及解決

圖2連續涂布和間歇涂布方式結構示意圖

厚邊現象的危害

不管是連續涂布還是間歇涂布(如圖2所示),這種半月形形貌特征都會嚴重影響涂層的均勻性。一般地,涂層邊緣厚度比正常區域厚幾微米至十幾微米,在涂布干燥后收卷時,成百上千層極片收成一卷,涂層側面邊緣厚度凸起線累積成幾毫米,導致極卷產生鼓邊現象,嚴重時會造成極片斷裂,這嚴重影響涂布收卷整齊度及其后續工序。

這種厚邊情況也會影響極片的輥壓工藝,由于邊緣厚度較中間部位大幾微米或十幾微米,輥壓軋輥壓力作用在極片上時,邊緣厚度大的區域承受更大的軋制力,從而導致極片輥壓壓實橫向密度不一致,一方面這會造成輥壓之后的極片翹曲度更大形成蛇形極片,在后續的分條或模切、卷繞等工藝過程中,極片張力分布不均衡,極片收放卷對齊度無法保證,這也會影響極片加工尺寸,容易出現不良品。

厚邊現象造成的極片厚度、壓實密度不均勻同樣對電池性能有影響,在充放電過程中,可能出現電流分布不均勻,更容易形成極化。因此,電池極片在充放電膨脹、收縮過程中受力也不一致,厚邊緣更容易失效。

一般地,3C電池工藝設計時,切除極片邊緣來消除這種厚邊的不利影響。而動力電池要求高功率和高能量,電池設計往往需要保留涂層邊緣,因此,厚邊現象更受關注,MarcelSchmitt等人就研究了涂布工藝參數對連續涂布兩側厚邊的影響,期望理解和認識產生這種情況的原因。

厚邊現象的定量描述

鋰電池極片擠壓涂布出現的厚邊現象及解決

圖3涂層邊緣厚度突增典型形貌圖

以上三個無量綱參數用來定量描述極片涂層厚邊緣的厚度、寬度和梯度特征。

厚邊現象的影響因素

影響極片涂層厚邊現象產生的因素主要有幾個方面:(1)涂布模頭的幾何特征及涂布工藝參數,模頭擠壓涂布流場示意圖如圖4所示,模頭幾何參數和涂布工藝參數包括狹縫尺寸S、模頭出口漿料流量q、模頭與涂輥間隙尺寸G、涂布速度U、涂層濕厚H等;(2)漿料的性質,特別是漿料表面張力。

鋰電池極片擠壓涂布出現的厚邊現象及解決

圖4模頭擠壓涂布外流場二維截面示意圖

(1)涂布速度的影響

MarcelSchmitt等人鋰離子電池負極漿料涂布工藝實驗研究發現,涂布速度對厚邊的無量綱厚度和寬度幾乎沒有影響,而會影響厚邊的梯度特征R*,當涂布速度增加時,R*相應增加,即厚邊緣厚度變化更尖銳,如圖5所示。

鋰電池極片擠壓涂布出現的厚邊現象及解決

圖5涂布速度與厚邊梯度的關系

(2)涂布間隙的影響

鋰電池極片擠壓涂布出現的厚邊現象及解決

圖6為無量綱涂布間隙G*與厚邊無量綱厚度H*的實驗數據圖和公式預測關系,根據經驗公式,涂布間隙增加時厚邊厚度相應增加,但是從實驗數據來看相關性不是特別大。而隨著涂布間隙增加,厚邊涂層的寬度增加,如圖7所示。因此,減低涂布間隙是抑制厚邊現象的一個有效措施。

(3)表面張力的影響

另外,漿料性質對厚邊也具有巨大影響,一方面從模頭擠壓噴出時,粘彈性漿料流體會發生膨脹,由于受到模頭邊緣壁面的額外應力作用,邊緣處漿料膨脹效應更明顯,從而導致厚邊現象產生。另外,漿料的表面張力作用下,涂層在干燥過程中發生流延也會造成厚邊現象。如圖8所示,涂層干燥時,各處干燥速度相同,而邊緣處溶劑蒸發更快些,因此邊緣成分變化更快時,如果漿料里面沒有界面活性劑等添加劑,或者分散的顆粒懸浮液表面張力大于溶劑的表面張力時,漿料向邊緣流動,最終導致厚邊現象。

鋰電池極片擠壓涂布出現的厚邊現象及解決

圖8干燥過程中厚邊現象產生過程

厚邊現象的解決措施

涂布厚邊現象是一種不利的缺陷,根據以上實驗結果和分析,阻止和緩解厚邊現象的措施有:

(1)漿料流量一定時,減小狹縫尺寸能夠增加漿料在模頭的出口速度,從而降低漿料的拖曳力比值D,進而減小厚邊涂層的無量綱厚度H*,但是狹縫尺寸變小模頭內部的壓力更大,更容易造成模頭出口形狀的膨脹,從而出現涂層橫向厚度不均勻性,這需要更高精度的涂布設備配合。

(2)涂布間隙G減小能夠有限減小厚邊涂層的厚度和寬度。

(3)降低漿料的表面張力,如添加界面活性劑、降低粘度等,抑制干燥過程中漿料向邊緣的流延。

(4)優化狹縫墊片出口形狀,改變漿料流動速度方向和大小,降低邊緣漿料的應力狀態,減弱漿料邊緣膨脹效應。

相關產品

主站蜘蛛池模板: 一区二区三区日 | 中文字幕一区二区人妻在线不卡 | 国产在线观看网站 | 亚洲久草 | 日韩在线国产精品 | 亚洲一区二区三区国产 | 亚洲日本一区二区三区 | 久久精品一二三区 | 91亚洲精品乱码久久久久久蜜桃 | 国产色播 | 中文字幕亚洲第一 | 一级a毛片 | 欧美色图影院 | 久久综合九色综合欧美狠狠 | 色哟哟免费在线观看 | 天天色成人网 | 日韩精品第二页 | 国产一级一片免费播放 | 日本欧美国产在线 | 神马午夜一区二区 | 玖玖玖精品 | 国产在线观看成人 | 欧美高清大白屁股ass18 | 夜夜高潮夜夜爽 | 中文字幕1 | 国产人成精品 | 天天做夜夜做 | 性欧美丰满熟妇xxxx性久久久 | 欧美高清性xxxxhd | 99精品一区 | 中文字幕高潮 | av大全免费观看 | 午夜剧场免费看 | 特黄三级又爽又粗又大 | 日韩成人在线免费观看 | 91麻豆成人 | wwwxxoo| 国产又爽又黄免费视频 | 成人av免费在线观看 | 日本一区二区三区在线免费观看 | 天天做天天爱天天爽综合网 | 在线观看成人小视频 | 国产av一区二区三区传媒 | 美女张开腿露出尿口 | 爱如潮水3免费观看日本高清 | 亚洲一区中文字幕 | 经典三级久久 | 国产精品二区一区二区aⅴ污介绍 | av毛片在线免费观看 | 精品人在线二区三区 | av一区在线播放 | 成人动漫免费在线观看 | 亚洲av激情无码专区在线播放 | 亚欧毛片 | 精品国产99 | 午夜一级片 | 久久99免费 | 91香蕉视频在线 | 一级黄色片在线 | av免费在线电影 | 久久国产网站 | 奇米婷婷| 亚洲日本一区二区 | 99久久99久久精品国产片桃花 | 色一情一交一乱一区二区三区 | 亚洲人成网站999久久久综合 | 亚洲第三十七页 | 国产亚洲欧美精品久久久www | 亚洲国产精品成人av | 善良的公与媳hd中文字 | 日本成人动漫在线观看 | 可以免费在线观看的av | 国产一区二区三区在线观看免费 | 午夜少妇av| 亚洲成人资源 | eeuss一区| 农村老熟妇乱子伦视频 | 91偷拍视频 | 三级黄色网络 | 深爱婷婷 | 91嫩草在线 | 亚洲视频天天射 | 理论片大全免费理伦片 | 国产精品腿扒开做爽爽爽挤奶网站 | 国产高清一区二区 | 久久久精品人妻一区二区三区蜜桃 | 欧美国产精品一二三 | 国产成a人亚洲精v品在线观看 | 午夜在线免费观看 | 欧美亚洲成人网 | 亚洲免费在线观看视频 | 久久人人爽爽人人爽人人片av | 一级黄片毛片 | 亚洲制服av | 亚洲综合一区在线 | 国产xxxx做受性欧美88 | 日韩特黄 | 秋霞影院午夜 | 成人三级影院 |