Lityum kaplayıcı gelişimi: tek taraflı kaplama→ çift ​​taraflı kaplama

Kaplama İşlem, bir veya daha fazla sıvı katmanının bir substrat üzerine kaplanmasını içeren, akışkan özelliklerinin incelenmesine dayanan bir işlemdir. Substrat genellikle esnek bir film veya arka kağıttır ve daha sonra kaplanan sıvı kaplama bir fırında kurutulur veya özel bir fonksiyonel film tabakası oluşturmak üzere sertleştirilir.

Lityum-iyon güç aküsü elektrot kaplama işleminin kendine has özellikleri vardır:

1) Çift taraflı tek katmanlı kaplama, piyasadaki çift taraflı kaplama makinelerinin çoğu da çift taraflı kaplamadır.

2) Bulamaç ıslak kaplama daha kalındır, genellikle 100 ~ 300μm

3) Bulamaç Newtonyen olmayan yüksek viskoziteli bir sıvıdır

4) Genel kaplama ürünlerine göre elektrot kaplama doğruluğu gereksinimleri yüksektir

5) Kaplamanın temel malzemesialiminyum folyo veyabakır folyo 4~30 μm kalınlığında

Şu anda, lityum iyon güç pili endüstrisi, pil elektrot levhaları üretmek için yarık ekstrüzyon kaplama teknolojisini yaygın olarak kullanmaktadır. Ekstrüzyon kaplama teknolojisi, yüksek hassasiyette kaplama elde edebilir, ancak aynı zamanda daha yüksek viskoziteli sıvı kaplama için de kullanılabilir. Gerçek proseste, kaplama çözeltisinin tek biçimliliği, stabilitesi, kenar ve yüzey etkileri, kaplama çözeltisinin reolojik özelliklerinden etkilenir ve bu, kaplamanın kalitesini doğrudan belirler. Pek çok araştırmacı, teorik analiz, kaplama deney teknolojisi, akışkanlar mekaniği sonlu elemanlar teknolojisi ve diğer araştırma yöntemleri aracılığıyla pencere kaplama çalışmalarına kendini adamıştır. Kaplama penceresi, üç tip faktörden etkilenen, stabil kaplamanın uygulanabildiği ve düzgün kaplama elde edilebildiği proses çalışma aralığıdır:

1)viskozite μ, yüzey gerilimi σ, yoğunluk ρ gibi akışkan özellikleri;

2)kaplama aralığı H, kalıp yarık boyutu w gibi ekstrüzyon kalıbının geometrik parametreleri;

3)Kaplama hızı v, bulamaç besleme akışı Q vb. gibi kaplama işlemi parametreleri.

Genel olarak kaplama makinesi, kaplama silindirini doğrudan tahrik etmek için hassas planeter redüktörlü bir servo motor kullanır. Servo motor, giriş sinyalini dönen şaftın açısal yer değiştirmesine veya açısal hız çıkışına dönüştürecek ve dönen şaftın yönlendirmesi ve hızı, sinyalin voltaj yönü ve boyutuyla (darbe formu) değişecektir. Bu nedenle, servo motorun güç kaynağı dalgalanması da kaplama doğruluğunu etkileyebilir ve sıradan tek fazlı tristör doğrultucu güç kaynağı, düşük hızda çok yüksek bir dalgalanma kapasitesine sahiptir ve bu da kaplama kalitesini büyük ölçüde azaltacaktır.

Aynı zamanda, batarya bulamaç besleme sistemi de kaplama miktarında kararsızlığa neden olacaktır, çünkü düşük doğruluklu besleme valfi, pnömatik diyafram pompası ve pompanın dengesiz hava basıncı, kalıp kafası girişinde bulamaç akışına neden olacak ve basınç dengesizdir ve kalıp kafası yarık çıkışındaki bulamaç akış hızı değişecektir.

Kısaca kaplamanın asıl amacı düzgün bir kutup kaplaması üretmektir. Düzgün ve stabil kaplama koşulları aşağıdaki koşulları karşılamalıdır:

1) Bulamaç özelliği stabildir, çökelmez, viskozite, katı içerik vb. değişmez;

2) Bulamaç besleme kaynağı stabildir ve kalıp kafasının içinde veya kaplama silindiri ve transfer silindiri üzerinde düzgün ve stabil bir akış durumu oluşturur;

3) Kaplama işlemi, kaplama penceresi aralığı içinde kalıp kafası ile kaplama silindiri arasında stabil bir akış alanı oluşturur;

4) Yürüyen folyo stabildir, kaymaz, ciddi sallanma ve katlanma olmaz: gerginlik ve düzeltme kontrolü.

 Bu nedenle, polar levha bulamaç kaplama ekipmanı, lityum iyon pillerin başarılı bir şekilde geliştirilmesi ve üretimi için temel ekipmanlardan biri haline geldi. Kaplama makinesinin kaplama doğruluğu kaçınılmaz olarak macunun viskozitesi, ekipman ve kaplama prosesi ile ilgili olup, kaplamanın kalitesi de bataryanın kalitesi ile doğrudan ilişkilidir. Proses akışı açısından kaplama, hücre hazırlama sürecindeki anahtar süreçtir, ekipman değeri açısından ise hücre hazırlama sürecindeki anahtar süreçtir (10 milyondan fazla üst düzey seri fiyatı) ), doğrusal olmayan kontrol açısından hücre hazırlama sürecindeki anahtar süreçtir; Kaplamanın tekdüzeliği, tutarlılığı, hizalanması, pişme stabilitesi, bağlayıcı yayılımı, yüzey yoğunluğunun stabilitesi bununla yakından ilgilidir. Aynı zamanda kaplama performansı maliyet, geçiş oranı ve diğer pratik göstergelerle doğrudan ilişkilidir.

İlk günlerinde,lityum iyon pil kaplayıcı genellikle tek taraflı kaplamadır, bir rulo kutup filminin iki kez çalıştırılması, önce A tarafının sarıldıktan sonra kuruması ve ardından B tarafı kaplamadır. Daha sonra ekipman üreticisi çift taraflı bir kaplama makinesi geliştirdi; esas olarak katlama işlemi, kaplama kalıp kafaları kaplama fırınının her iki tarafına yerleştirilir, önce A tarafı kaplanır, kuruması için fırına girer ve ardından B tarafı kaplanır. diğer tarafı tekrar iki katlı fırına girerek kurumaya bırakılır ve ardından her iki tarafta da kaplama işlemi tamamlanacak şekilde sarılır.