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擠壓式涂布模頭的缺陷


目前,電動車、儲能電池等新能源產業在全球范圍內發展迅速。作為公認的理想儲能元件,動力鋰電池也獲得高度關注。擠壓式涂布模頭是動力鋰電池極片的生產關鍵工藝設備。目前,鋰電池極片擠壓式涂布模頭工藝主要有刮刀式、輥涂轉移式和狹縫擠壓式等。我在工作過程中,這三種擠壓式涂布模頭方式都接觸過。一般實驗室設備采用刮刀式,3C電池采用輥涂轉移式,而動力電池多采用狹縫擠壓式。

箔基材經過擠壓式涂布模頭輥并直接與漿料料槽接觸,過量的漿料涂在箔基材上,在基材通過涂輥與刮刀之間時,刮刀與基材之間的間隙決定了涂層厚度,同時將多余的漿料刮掉回流,并由此在基材表面形成一層均勻的涂層。 刮刀類型主要逗號刮刀。逗號刮刀是擠壓式涂布模頭頭中的關鍵部件之一,一般在圓輥表面沿母線加工成形似逗號的刃口,這種刮刀具有高的強度和硬度,易于控制擠壓式涂布模頭量和擠壓式涂布模頭精度,適用于高固含量和高黏度的漿料。

擠壓式涂布模頭厚邊現象是一種不利的缺陷,阻止和緩解厚邊現象的措施有:

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,進而減小厚邊涂層的厚度,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,這需要更高精度的擠壓式涂布模頭設備配合。擠壓式涂布模頭間隙減小能夠有限減小厚邊涂層的厚度和寬度。降低漿料的表面張力,如添加界面活性劑等,抑制干燥過程中漿料向邊緣的流延。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。

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