聚合物锂电池涂布工艺介绍

纠偏装置 收卷机构
电位器
材料匠
压力传感器
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设备介绍
单面加热
双面加热
材料匠
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二段~五段 显示温度 设定温度±10℃
进风角度 30~60°
进风角度 30~90°
抽风角度 10~50°
抽风角度 10~50°
材料匠
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工序介绍
涂布主要工艺参数：重量、厚度、尺寸
重量控制方法： 首件评估：
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工序介绍
涂布重量、厚度、尺寸及规格：参考各品种MI文件 涂布速度：3~5.5m/min 干燥条件：
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
设定温度℃ 75~110
设定温度℃ 90~130
一段 显示温度 设定温度±10℃
材料匠
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冷压工序
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。
材料匠
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Slurry viscosity VS mixing time
10000
8000
6000
4000
2000 0
50
100
150
200
250
300
350
Mixing time(min)
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问题
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冷压工序
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分条机
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工序介绍
涂布工艺
基材 浆料 A面涂布
干燥 检查：重量、厚度、外观
上架
浆料 B面涂布
干燥 检查：重量、厚度、外观
材料匠
nihao
nihao
ATL
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工序介绍
材料匠
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气动泵
输送浆料
冷水,热水系统 真空系统,氮气系统 抽风系统
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
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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
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材料匠
设备介绍
一、设备规格：
1、 基材厚度：铝箔：0.011～0.030mm 铜箔： 0.010～0.030mm 2、 基材宽度：铝箔：200～600mm 铜箔： 200～600mm 3、 最大涂布湿厚度：100～500μm(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 ： 0.5～10M (最大速度) 1M-10M 机器总长： （3×5）+5.7=21M(烘箱总长15M)
涂布工艺介绍
材料匠
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目录
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
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
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设备介绍
SSL涂布机
BM涂布机
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设备介绍
放料机构
张力机构
二、 设备性能
1、（1）间断涂布：（2）连续涂布：零间断涂布，间歇涂布时建议速度： 0.5～ 6M/min( 1m-6m)；
2、间断涂布距离：220～8000mm±1mm（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：±3um 3.2、正反面涂布对齐误差： ±1.0mm 3.3、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
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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：５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
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工序介绍
材料匠
Cathode and anode --- ~same
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种）
原理：涂辊转动带动浆料，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：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。
手动裁片
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End of presentation Thanks !
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设备介绍
涂布机辅助设施
beta 射线测厚
X光射线测厚
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管道输送
液位控制感应器， 其作用涂布一 致性
蒸汽加热装置
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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
Solid
64.5%
The solid trend of one tank slurry
设备介绍
涂布机头Leabharlann Baidu辊、背辊控制方式介绍
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伺服驱动背辊
气缸驱动背辊
气缸驱动涂辊
气缸驱动涂辊
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设备介绍
单面间隙涂布
单面连续涂布
单面挤压涂布
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双面间隙涂布
隔离膜浸泡式涂布 Amperex Technology Limited
工序介绍
涂布注意事项
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。
5000 4500 4000 3500 3000
01 23 456 78 Coating time (hours)
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材料匠
Viscosity(mPa.s)
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
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：
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：
的设定相匹配的情况下效最佳。
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工序介绍 间隙涂布
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工序介绍 连续涂布
工序介绍
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涂布工序
涂布的用途和原理、工艺流程
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
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。
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工序介绍
附属设备
磁铁过滤器 过滤铁屑
采用过程规格控制，方式为冲模取样称重
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工序介绍
首件制作，涂布工艺参数：重量、厚度
Build wafer
Weight and record
材料匠
Measure thickness and record
63.5%
62.5%
61.5% 2:00 5:30 8:00 10:30 13:00 15:50 18:00 20:30 23:00 1:30 Time
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Viscosity (mPa.s)
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
Cathode slurry viscosity vs Time