重点讲解锂电池极片挤压涂布常见缺陷

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锂电池辊压工艺中存在的问题及解决措施

锂电池辊压工艺中存在的问题及解决措施

锂电池辑压工艺中存在的问题及解决措施锂电池电极辐压工艺主要涉及将涂布在金属箔上的活性物质与导电剂混合物压实成一层均匀且致密的电极。

辐压过程通过施加压力和控制辐压速度来实现,以确保电极具有足够的密度、厚度和一致性。

目录1.锂电池辐压的主要目的 (1)2.辐压过程参数控制 (2)3.常见问题 (2)4.解决措施 (2)4. 1.极片厚度不均匀: (3)4. 2.横向厚度不均匀: (3)4. 3.纵向厚度不均匀: (3)4. 4.极片出现镰刀弯: (3)4. 5.极片出现波浪边: (3)4. 6.极片表面出现暗条纹: (3)4. 7.极片出现卷边: (4)4. 8.极片出现断带: (4)4. 9.轧辐表面出现麻点 (4)5. 结束语 (5)1.锂电池辐压的主要目的锂电池辐压的主要目的是将正极和负极的活性物质与导电剂、粘结剂等混合物均匀地压制成片状,以确保电极片的均匀性、致密性和稳定性。

辐压的目的包括以下几个方面:L提高电极片的密度:通过辐压可以使电极片中的活性物质和其他添加剂紧密结合,提高电极片的密度,有利于提高电池的能量密度和容量。

2.均匀化电极片厚度:辐压可以使电极片的厚度更加均匀,避免出现厚度不均匀导致的电池性能不稳定问题。

3.提高电极片的机械强度:辐压可以增加电极片的机械强度,减少在制备、组装和使用过程中的断裂和变形。

4.改善电极片的电导率:通过辐压可以使电极片中的导电剂均匀分布,提高电极片的电导率,有利于提高电池的充放电性能。

2.辐压过程参数控制在锂电池制作中,辐压是电池正极和负极片时应控制好以下几个方面:1、辐压温度:控制辐压温度能够影响电池片与电解质层、隔膜的结合程度, 一般需要在一定的温度范围内进行辐压。

2、辐压压力:合适的辐压压力能够确保电池片与电解质层、隔膜的紧密结合,但过大的压力可能会导致电池片变形或损坏。

3、辐压速度:辐压速度的控制也是辐压过程中需要考虑的因素,适当的辐压速度可以确保复合过程的均匀性。

锂电浆料涂布瑕疵及改善方法

锂电浆料涂布瑕疵及改善方法

锂电浆料涂布瑕疵及改善方法
一。

锂电浆料涂布这事儿,那可是锂电池生产中的关键一步。

要是这一步出了瑕疵,后面的麻烦可就大了去了。

1.1 常见的瑕疵之一就是涂布不均匀。

这就好比画画的时候颜色涂得一块深一块浅,那能好看吗?锂电浆料涂布不均匀,电池性能就不稳定,容量、寿命啥的都受影响。

1.2 还有就是出现气泡。

这气泡就像捣乱的小鬼,让涂布面变得坑坑洼洼,影响电池的一致性和安全性。

二。

那为啥会出现这些瑕疵呢?
2.1 浆料本身的质量就可能有问题。

比如说,浆料的粘度不合适,太稠或者太稀,都容易导致涂布不均匀。

这就像做饭,水放多了或者放少了,都做不出好吃的饭。

2.2 涂布设备不给力也不行。

设备老化、精度不够,那涂布效果肯定好不了。

这就好比让一个老掉牙的机器去干活,能指望它干出漂亮活儿吗?
2.3 操作工艺不当也是个重要原因。

操作人员要是技术不过关,或者不按照规范来操作,那瑕疵就会找上门来。

这就像开车不遵守交通规则,容易出事故。

三。

那咋改善这些问题呢?
3.1 得把浆料调好。

严格控制浆料的成分和配比,确保粘度适中。

这就像调一碗美味的汤,各种调料得恰到好处。

3.2 设备要更新维护。

定期检查设备,有问题及时修,该换新的就换新的。

别心疼那点钱,不然因小失大。

锂电浆料涂布这事儿可不能马虎,得用心去做,才能做出高质量的锂电池,让咱们的新能源产业越来越好!。

锂电池辊压工艺中存在的问题及解决措施

锂电池辊压工艺中存在的问题及解决措施

锂电池辊压工艺中存在的问题及解决措施锂电池辊压工艺中存在的问题主要包括:1.极片厚度不均匀:这可能是由于涂布厚度不均匀、轧辊同轴度误差、轧辊圆柱度误差、轧辊接触母线不平行、轧辊轴向挠曲变形、辊压设备的刚性稳定性差等因素导致的。

2.极片出现镰刀弯:这主要是由两轧辊接触母线不平行或极片涂布横向厚度不均造成的。

3.极片出现波浪边:这主要是由极片辊压延展较大、轧辊自身直径小、极片辊压前张力小、极片厚度压缩量大、极片涂布两边凸起等原因造成的。

4.极片表面出现暗条纹:这主要是由于轧辊表面存在振纹、轧辊圆柱度误差较大、前张力小且不均匀等因素导致的。

5.检测难度大:目前,锂电池辊压机设备并没有专门针对辊压均匀性的检测仪器,对于辊压均匀性的检测主要依靠目测或手感,因此,检测难度较大。

6.辊压均匀性不足:在锂电池辊压过程中,由于生产设备的精度和工艺的限制,辊压均匀性有时会存在问题,导致电池性能不稳定或寿命缩短。

解决措施包括:1.调整设备参数:针对涂布厚度不均匀、轧辊同轴度误差、轧辊圆柱度误差等问题,可以通过调整设备参数来解决。

例如,调整涂布机的涂布厚度、调整轧辊的同轴度和圆柱度等。

2.加强质量检测:在生产过程中,应该加强质量检测,及时发现并处理问题。

例如,可以采用X光机、超声波测厚仪等设备进行质量检测。

3.优化工艺流程:针对极片出现镰刀弯、波浪边和暗条纹等问题,可以通过优化工艺流程来解决。

例如,优化涂布工艺、调整辊压设备的参数等。

4.引入先进设备:为了提高生产效率和产品质量,可以引入先进的设备,例如激光测距仪、智能控制系统等。

这些设备可以自动检测和调整生产过程中的各种参数,提高生产效率和产品质量。

5.加强员工培训:员工是生产过程中的重要因素,因此,加强员工培训也是解决锂电池辊压工艺问题的有效途径。

培训内容可以包括设备操作、工艺流程、质量检测等方面,以提高员工的技能水平和质量意识。

6.建立质量管理体系:建立完善的质量管理体系是保证产品质量和稳定性的重要措施。

锂电池极片设计及表面缺陷分析检测知识汇总

锂电池极片设计及表面缺陷分析检测知识汇总

锂电池极片设计及表面缺陷分析检测知识汇总一、极片设计基础篇锂电池电极是一种颗粒组成的涂层,均匀的涂敷在金属集流体上。

锂离子电池极片涂层可看成一种复合材料,主要由三部分组成:(1)活性物质颗粒;(2)导电剂和黏结剂相互混合的组成相(碳胶相);(3)孔隙,填满电解液。

各相的体积关系表示为:孔隙率+活物质体积分数+碳胶相体积分数=1 锂电池极片的设计是非常重要的,现针对锂电池极片设计基础知识进行简单介绍。

1、电极材料的理论容量电极材料理论容量,即假定材料中锂离子全部参与电化学反应所能够提供的容量,其值通过下式计算:例如,LiFePO4摩尔质量157.756 g/mol,其理论容量为:这计算值只是理论的克容量,为保证材料结构可逆,实际锂离子脱嵌系数小于1,实际的材料的克容量为:材料实际克容量=锂离子脱嵌系数×理论容量2、电池设计容量与极片面密度电池设计容量可以通过下式计算:电池设计容量=涂层面密度×活物质比例×活物质克容量×极片涂层面积其中,涂层的面密度是一个关键的设计参数,压实密度不变时,涂层面密度增加意味着极片厚度增加,电子传输距离增大,电子电阻增加,但是增加程度有限。

厚极片中,锂离子在电解液中的迁移阻抗增加是影响倍率特性的主要原因,考虑到孔隙率和孔隙的曲折连同,离子在孔隙内的迁移距离比极片厚度多出很多倍。

3、负极-正极容量比N/P负极容量与正极容量的比值定义为:N/P要大于1.0,一般1.04~1.20,这主要是处于安全设计,防止负极侧锂离子无接受源而析出,设计时要考虑工序能力,如涂布偏差。

但是,N/P 过大时,电池不可逆容量损失,导致电池容量偏低,电池能量密度也会降低。

而对于钛酸锂负极,采用正极过量设计,电池容量由钛酸锂负极的容量确定。

正极过量设计有利于提升电池的高温性能:高温气体主要来源于负极,在正极过量设计时,负极电位较低,更易于在钛酸锂表面形成SEI膜。

锂电池涂布工序常见故障和解决方法汇总

锂电池涂布工序常见故障和解决方法汇总

锂电池涂布工序是锂电池生产中非常关键的一环,涂布工序的质量直接影响着锂电池的性能和安全性。

然而,在实际生产过程中,涂布工序常常会出现各种故障,影响整个生产线的正常运转。

本文将就锂电池涂布工序常见的故障进行梳理和总结,并提供相应的解决方法,以期为从事锂电池生产的工程师和技术人员提供一定的参考和帮助。

1. 涂布机出现涂布不均匀情况1.1 可能原因:涂布刀片磨损不均匀,导致涂布厚度不均匀;涂布辊与输送辊之间的间隙不一致;涂布材料的粘度不一致。

1.2 解决方法:定期更换涂布刀片,保持其锋利度;调整涂布辊与输送辊的间隙,确保一致;加强涂布材料的粘度控制,确保一致。

2. 涂布机出现漏涂现象2.1 可能原因:涂布刀片损坏或安装不良;输送辊转速过快,导致涂布材料无法被充分涂覆;涂布材料的粘度过高,无法完全附着在电极上。

2.2 解决方法:检查涂布刀片的完好度并及时更换;适当调整输送辊的转速,确保涂布材料可以被充分涂覆;控制涂布材料的粘度,避免过高。

3. 涂布机出现起泡现象3.1 可能原因:涂布材料的挥发性成分过快,导致涂布过程中产生气泡;涂布刀片与电极间的间隙不一致,导致气体无法顺利逸出。

3.2 解决方法:调整涂布材料的挥发性成分,避免过快;确保涂布刀片与电极间的间隙一致,避免气泡产生。

4. 涂布机出现堵塞现象4.1 可能原因:涂布材料中有杂质,导致管道堵塞;输送辊转速过慢,无法及时排出涂布材料。

4.2 解决方法:加强涂布材料的过滤工作,确保无杂质;适当调整输送辊的转速,确保涂布材料能够顺利流动。

5. 涂布机出现电极破损现象5.1 可能原因:输送辊表面粗糙,易划伤电极;涂布刀片安装不稳,易引起电极损伤。

5.2 解决方法:定期对输送辊进行维护和更换,确保表面光滑;定期检查涂布刀片的安装情况,确保稳定可靠。

总结:通过对锂电池涂布工序常见故障和解决方法的梳理和总结,我们可以看到,涂布工序的质量受到多种因素的影响,需要全面而细致的管理和维护。

锂电涂布丨涂布车间常见问题及解决方案

锂电涂布丨涂布车间常见问题及解决方案

锂电涂布丨涂布车间常见问题及解决方案1、浆料分布不均匀;2、留取的单面未有存放措施;3、负极常有未烘干;4、两边卷起的现象;5、正极材料(LiCOO2)常有白色印记及黑色水印;6、正极材料(LiMn2O4)颗料较多;且有掉粉、分层的现象及表面颜色较差;7、正极浆料与前段时间的稠稀度不同;8、正负极浆料放置时间过长未搅拌易结块;9、配料材料更改频繁;10、涂布厚度有差异;11、同种浆料、同种型号所涂布的厚度不同;12、正极浆料颗料较多,卡在刀口极片严重缺料且有痕;13、现Al箔W254mm、100×100mm重0·50g,前Al箔W266mm、100×100mm重0·55g;14、现正极涂布两边重中间轻,相差0·2g;15、正极涂布单现留边双面未留边,且留边宽度不同,导致极片缺料且有较多的白痕(即涂料不均匀);16、极片两边烘烤的干湿度不同;17、正负极的单面双面未有温度控制;18、极片两边的干湿度不同;19、涂布前段部分未调好,导致极片两面附料不均匀;20、Cu、Al箔L、W、H应由RD定标准后采购;21、手动裁切定位不齐,有斜角且有掉粉;22、自动裁切改为手动裁切,未有新的作业指导书;21、工作指引中极片左中右厚度≤10μm现工艺单面≤2μm,双面≤3μm;22、负极附料的更改,品质部未知,常有判断错误;23、负极涂布双面温度无法升起(设125℃最多升至118℃);24、开窗后外面的温湿度对极片有影响吗;25、正、负单面涂布都是右边卷起,且正极收卷不齐易打皱;26、涂布机的温度与走速是成正比的,如何控制?未有标准;27、单面调机人员未带手套,留在Cu、Al上的手印(即汗渍),导致双面涂布后有明显的黑印迹;28、Al较窄不能留边,导致附在单面两干料,双面极易拉断且拉断次数较多,产生报废;29、涂布未有自检记录及习惯;30、刚停机,极片存放在烘箱中易掉粉;31、涂布完的极片未有明确规定如何存放;32、涂布后放Cu、Al箔位,未经其他部门认可已更换,且Cu、Al箔多次撞伤及两边松紧度不同;33、涂布机内辊轮未经常擦洗,易有干料附在极片上;34、加料未经常搅拌浆料稀稠不同,极片附料不均匀;35、同一大片分切后6小片,极片左中右厚度不稳定且重量在上中下限都有;36、加料最后的浆料(有干料、较稠、结块)对所涂极片都有影响;37、停机卡在刀口处的印记应切除,辊压后易断裂(正极);38、涂布工艺上所给的公差较大,能否缩小;39、涂布工艺两边附料不同,如063048 –ve单:1·7±0·05g双:3·41±0·05g ;083048 +ve单:3·74±0·08g双:7·48±0·15g ;40、未涂完的单面,用保鲜纸包后露置于空气中;41、Cu、Al箔未用后,露置于空气中且边缘未包;42、试机时所用碎布擦Cu、Al上浆料,对极片附为都有较多影响,且极片中有气泡(浆料);43、停机时,前段80mm处置于空气中,极片上浆料变色,有气泡;44、裁切大片定位不整齐,极片四角偏斜,不成直角,且切口处有毛剌及掉粉,手按片不稳定;45、RD规定涂布报废片回收,但放置空气中过久,+ve起泡-ve掉粉;46、未用电子称测量大片重量,也未规定多少时间分切小片测重;47、牵引极片受力不均,导致附料不均,试片调机应保留,经确认后方可执行;48、牵引Cu、Al箔的过程中,辅助转轴较多,箔两边受力不均;49、正极单面前加多一辊轮,负极未有;50、塞尺划痕,露基体极片较多;51、收卷越大,速度加速,应减慢,否则不能干;52、接带断带后,手拉附料不均匀(拉太快);53、负极拉完转拉正极时,极片存放烘箱过长;54、涂布机的保养未有当事人的审核;55、涂布机的排风扇未有见过清洗;56、裁切大片(手动)无设备操作、工位作业指导书,且工作台面太脏,极片易有±ve极粉到极片上;57、未调好机就涂布,造成两面附料不均匀。

锂电池极片缺陷图谱(一)

锂电池极片缺陷图谱(一)

锂电池极片缺陷图谱(一)锂离子电池极片制造是电池生产过程中的关键过程,具体包括浆料的制备、极片涂布和干燥、极片的辊压压实,以及极片的裁切。

在电池极片制备过程中,越来越多的在线检测技术被采用,从而有效识别产品的制造缺陷,剔除不良品,并及时反馈给生产线,自动或者人工对生产过程做出调整,降低不良率。

以下问题都是大家特别关心的:1)在电极制造过程中可能会产生哪些缺陷?2) 这些缺陷对锂离子电池充放电循环的影响是什么?3) 缺陷是如何改变锂离子电池的库仑效率、倍率性能和循环寿命等性能?4) 带缺陷的极片性能受损,是否有对应的微观结构的变化?目前,对于极片缺陷,一方面研究缺陷检测和极片自动甄选技术,另一方面研究缺陷对电池性能的影响,例如:【1】锂电池极片挤压涂布常见缺陷【2】锂电池极片缺陷检测及其对电化学性能的影响【3】正极片有缺陷就得废弃?不一定!本文分享一些在文献资料和自己实际工作中的电池极片缺陷图,收集遇到的各种缺陷和问题,做成一份极片缺陷图谱,欢迎大家补充。

【1】负极表面团聚体颗粒配方:球形石墨+SUPER C65+CMC+蒸馏水两种不同搅拌工艺的极片宏观形貌:表面光滑(左)和表面存在大量小颗粒(右)配方:球形石墨+SUPER C65+CMC/SBR+蒸馏水极片表面小颗粒放大形貌(a和b):导电剂的团聚体,没有完全分散表面光滑极片的放大形貌:导电剂充分分散,均匀分布【Bitsch B,Willenbacher N, Wenzel V, et al. Impact of Mechanical Process Engineering onthe Fabrication Process of Electrodes for Lithium Ion Batteries[J]. ChemieIngenieur Technik. 2015, 87(4): 466-474.】【2】正极表面团聚体颗粒配方:NCA+乙炔黑+PVDF+NMP搅拌过程中,环境湿度太高,导致浆料成果冻状态,导电剂没有完全分散好,极片辊压后表面存在大量的颗粒。

锂离子电池极片狭缝式挤压涂布流场特性解析

锂离子电池极片狭缝式挤压涂布流场特性解析

书山有路勤为径;学海无涯苦作舟
锂离子电池极片狭缝式挤压涂布流场特性解析
锂离子电池极片涂布过程具有浆料粘度大,涂层厚,基材薄、精度要求高等特点,目前已经广泛采用狭缝挤压式涂布技术。

本文主要介绍了狭缝挤压式涂布预计量式的特点与涂布量的预估方法;流体的受力情况、流场无量纲参数的含义;以及流体力学有限元对涂布流场的分析。

锂离子电池是目前性能最优的二次电池产品,在能量密度、功率密度、
寿命、环境适应性、安全和成本方面均有较大的改进空间,锂离子动力电池是混合动力车、纯电动汽车、储能系统等应用技术和工程技术的基础。

极片制作工艺是制造锂离子动力电池的基础工艺,所以对于此环节所用设备的精度、智能化水平、生产性能的可靠性等要求非常高。

目前,锂离子动力电池行业已经普遍采用狭缝挤压式涂布技术制造电池极片。

挤压涂布技术能获得较高精度的涂层,同时也可以用于较高粘度流体涂布,被广泛应用于柔性电子、功能薄膜、平板显示器、微纳米制造、印刷等众多领域。

实际工艺过程中,涂布液的均匀性、稳定性、边缘和表面效应受到涂布
液的流变特性影响,从而直接决定涂层的质量。

采用理论分析、涂布实验技术、流体力学有限元技术等研究手段可以进行涂布窗口的研究,涂布窗口就是可以进行稳定涂布,得到均匀涂层的工艺操作范围,其受到三类因素的影响:
(1)流体特性,如粘度μ、表面张力σ、密度ρ;
(2)挤压模头几何参数,如涂布间距H,模头狭缝尺寸w;
(3)涂布工艺参数,如涂布速度v,浆料送料流量Q等。

对于挤压式涂布,在固定的流量下,存在一个涂布速度上限和一个涂布
专注下一代成长,为了孩子。

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锂电池极片挤压涂布常见缺陷
目前,电动车、储能电池等新能源产业在全球范围内发展迅速。

作为公认的理想储能元件,动力锂电池也得到高度关注。

涂布机是动力锂电池极片的生产关键工艺设备。

目前,锂电池极片涂布工艺主要有刮刀式、辊涂转移式和狭缝挤压式等。

我在工作过程中,这三种涂布方式都接触过。

一般实验室设备采用刮刀式,3C电池采用辊涂转移式,而动力电池多采用狭缝挤压式。

刮刀涂布
工作原理如图1所示,箔基材经过涂布辊并直接与浆料料槽接触,过量的浆料涂在箔基材上,在基材通过涂辊与刮刀之间时,刮刀与基材之间的间隙决定了涂层厚度,同时将多余的浆料刮掉回流,并由此在基材表面形成一层均匀的涂层。

刮刀类型主要逗号刮刀。

逗号刮刀是涂布头中的关键部件之一,一般在圆辊表面沿母线加工成形似逗号的刃口,这种刮刀具有高的强度和硬度,易于控制涂布量和涂布精度,适用于高固含量和高黏度的浆料。

图1 逗号刮刀涂布示意图
辊涂转移式
涂辊转动带动浆料,通过逗号刮刀间隙来调节浆料转移量,并利用背辊和涂辊的转动将浆料转移到基材上,工艺过程如图2所示。

辊涂转移涂布包含两个基本过程:(1)涂布辊转动带动浆料通过计量辊间隙,形成一定厚度的浆料层;(2)一定厚度的浆料层通过方向相对的涂辊与背辊转动转移浆料到箔材上形成涂层。

图2 辊涂刮刀转移涂布工艺示意图
狭缝挤压涂布
作为一种精密的湿式涂布技术,如图3所示,工作原理为涂布液在一定压力一定流量下沿着涂布模具的缝隙挤压喷出而转移到基材上。

相比其它涂布方式,具有很多优点,如涂布速度快、精度高、湿厚均匀;涂布系统封闭,在涂布过程中能防止污染物进入,浆料利用率高、能够保持浆料性质稳定,可同时进行多层涂布。

并能适应不同浆料粘度和固含量范围,与转移式涂布工艺相比具有更强的适应性。

图3狭缝挤出式涂布示意图
要形成稳定均匀的涂层,涂布过程中就需要同时满足这几个条件:
(1)浆料性质稳定,不发生沉降,粘度、固含量等不变化。

(2)浆料上料供应稳定,在模头内部形成均匀稳定的流动状态。

(3)涂布工艺在涂布窗口范围内,在模头与涂辊之间形成稳定的流场。

(4)走箔稳定,不发生走带滑动,严重抖动和褶皱。

涂布操作窗口是狭缝涂布一个重要的工艺参数,在实际
生产中,当工艺参数超出操作窗口的范围时,涂布缺陷便会产生。

而涂布膜出现的缺陷种类众多,原因各异,本文主要针对锂离子电池狭缝挤压涂布,就几种常见缺陷进行分析,并给出相应解决方案。

常见缺陷有点缺陷、边缘效应、锯齿缺陷等。

1点状缺陷
1.1气孔:一是气泡产生(搅拌过程、输运过程、涂布过程); 气泡产生的针孔缺陷比较容易理解,湿膜中的气泡从内层向膜表面迁移,在膜表面破裂形成针孔缺陷。

气泡主要来自搅拌、涂液输运以及涂布过程。

1.2异物缩孔:各种颗粒(灰尘、油污、金属颗粒等) 产生。

外来颗粒的存在导致颗粒表面处的湿膜存在低表面张力区域,液膜向颗粒周围发射状迁移,形成缩孔点状缺陷,如图4所示。

预防措施主要有:涂液过滤除铁、环境粉尘控制、基材表面清洁。

图4 异物颗粒处表面张力低,涂液向四周迁移
1.3 团聚体颗粒凸起:如果浆料搅拌不均匀,导电剂没有分散开,形成团聚体时就会产生此类缺陷,如图5所示,极片表面出现大面积的凸起,放大这些地方观察,发现这是导电剂的团聚体。

这种缺陷主要还是改善浆料搅拌工艺来消
除。

图5团聚体颗粒凸起SEM形貌
2线状缺陷
2.1划痕:与涂布方向平行的线状薄区或漏箔线条,如图6所示。

图6 涂布极片划痕缺陷
•可能原因
–异物或大颗粒卡在狭缝间隙内或涂布间隙上
–基材质量不佳,造成有异物挡在涂辊与背辊的涂布间隙上
–模具模唇损伤
•对策
–清除唇口或涂布间隙的颗粒、检查模头唇口
2.2竖条道:与涂布方向平行的波纹,如图7所示。

图7 涂布极片竖条道缺陷
•可能原因
–通常发生于接近涂布窗口的速度上限,薄涂层更明显。

•对策
–调整浆料粘度
–降低涂布速度
–降低涂辊与背辊之间的涂布间隙
2.3横向纹:垂直于涂布方向,固定间隔所产生的波纹或线条。

•可能原因
–机械震动
–走带速度波动
–浆料供料的流动发生周期性波动
•对策
–确认机械扰动频率与横纹发生频率是否相同
3边缘效应
3.1厚边:涂布过程,经常出现边缘厚,中间薄的现象,即厚边。

产生厚边的原因是表面张力驱动下的物质迁移。

如图8所示,开始时,湿膜的边缘处较薄,溶剂挥发速度较中间快,导致边缘固含量迅速升高,边缘的表面张力远大于中间湿膜的表面张力,边缘处较大的表面张力以及较快的溶剂挥发驱动内侧液体向边缘移动,烘干后形成厚边。

图8 干燥过程中厚边现象产生过程
涂布厚边现象是一种不利的缺陷,阻止和缓解厚边现象的措施有:
(1)浆料流量一定时,减小狭缝尺寸能够增加浆料在模头的出口速度,从而降低浆料的拖曳力比值,进而减小厚边涂层的厚度,但是狭缝尺寸变小模头内部的压力更大,更容易造成模头出口形状的膨胀,从而出现涂层横向厚度不均匀性,这需要更高精度的涂布设备配合。

(2)涂布间隙减小能够有限减小厚边涂层的厚度和宽度。

(3)降低浆料的表面张力,如添加界面活性剂等,抑制干燥过程中浆料向边缘的流延。

(4)优化狭缝垫片出口形状,改变浆料流动速度方向和大小,降低边缘浆料的应力状态,减弱浆料边缘膨胀效应。

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