锂离子和超级电容器极片涂布
锂离子电池的制浆与涂布关键影响因素

锂离子电池的制浆与涂布关键影响因素锂离子电池是目前最常用的二次电池,制浆与涂布工艺是锂离子电池制造过程中的两个关键步骤。
制浆是将正负极材料与电解质混合制成浆料,并通过特定的工艺流程形成电极片;涂布是将电极片通过涂覆技术涂布在导电膜上,形成电池的正负极。
影响锂离子电池制浆与涂布工艺的关键因素有以下几个方面:1.原材料选择:正负极材料是锂离子电池的核心材料,选择合适的原材料对电池的性能有重要影响。
首先,正负极材料的比容量和容量保持率应该高,以提高电池的能量密度和循环寿命;其次,正负极材料的颗粒粒径应均匀,以提高电池的充放电效率;再次,正负极材料应具有良好的化学稳定性和电化学性能。
2.制浆配方:制浆过程是将正负极材料与电解质混合制成浆料的过程,制浆配方的调整可以影响材料的分散性、可流动性和粘度等性质。
制浆配方需要合理控制正负极材料、电解质和溶剂的比例,以确保电解质的饱和度和粘度合适,并且避免产生过多的气泡和杂质。
3.浆料混合及分散工艺:混合和分散工艺对浆料的均匀性和粒径分布有重要影响。
通过机械搅拌、超声波处理、高压均质等方式,可以有效提高浆料的混合程度和颗粒的分散状态,以保证最终电极片的均匀性和性能。
4.涂布工艺参数:涂布过程是将浆料涂布在导电膜上的过程,涂布工艺参数的选择对电极片的厚度、颗粒分布、孔隙度等性能有重要影响。
主要的涂布参数包括浆料流量、刮涂速度、压力等,在涂布过程中需要根据实际情况进行合理的调整,以确保涂布均匀且不产生空隙或刮痕。
5.成型和烘干工艺:成型和烘干是将涂布好的电极片进行加工和固化的过程。
成型工艺可以通过压缩和模具设计来改变电极片的孔隙度和形状,以提高电池的性能。
而烘干过程则需要控制温度和湿度等参数,以确保电极片干燥充分且不出现变形等问题。
总之,锂离子电池的制浆与涂布工艺是锂离子电池制造过程中的两个关键环节。
原材料选择、制浆配方、浆料混合和分散工艺、涂布工艺参数以及成型和烘干工艺等因素的合理调控,可以改善电极片的性能,提高锂离子电池的容量、循环寿命和安全性能。
锂离子电池搅拌和涂布工艺及异常处理

锂离子电池(含动力电池)搅拌和涂布工艺知识及异常处理新能源的锂离子电池发展很快,作为锂离子电池制造,每个工厂都在不断创新新的工艺,而这个工艺的发展速度很快,而真正核心的技术是新材料配方的应用和制作极片(涂布)过程中遇到问题的解决成为一个难点,而这个难点需要系统的知识才能解决,总结十几年的心得体会供大家学习。
主要内容有:一、术语二、正极材料三、负极材料四、陶瓷隔离膜材料五、正极搅拌六、负极搅拌七、陶瓷隔离膜搅拌八、正极涂布九、负极涂布十、陶瓷隔离膜tubu十一、正极底涂印刷一术语1.1 粘度:粘度是指液体受外力作用移动时,分子间产生的内磨擦力的量度;单位是mpa.s,我们测量粘度用旋转粘度计:包括一块平板和一块锥板样品粘度越大,扭矩越大。
扭矩检测器内设有一个可变电容器,其动片随着锥板转动,从而改变本身的电容数值。
这一电容变化反映出的扭簧扭矩即为被测样品的粘度,由仪表显示出来。
1.2 颗粒度:粒的大小。
通常球体颗粒的粒度用直径表示,立方体颗粒的粒度用边长表示。
一般所说的粒度是指造粒后的二次粒子的粒度。
表示粒度特性的几个关键指标:D50/D90/D991.3 比表面积:单位重量的颗粒的表面积之和。
比表面积的单位为m2/kg或cm2/g。
比表面积与粒度有一定的关系,粒度越细,比表面积越大,但这种关系并不一定是正比关系。
1.4 固含量:浆料中固体物质质量占总质量的百分比1.5 透气度:严格来讲应该称为透气度或者透气量。
空气透过织物(PE及PTFE等等)的性能。
以在规定的试样面积、压降和时间条件下,气流垂直通过试样的速率表示。
对于我们所做的陶瓷隔离膜,透气度越大,说明孔隙率小。
1.6 公转:对我们搅拌来讲就是一个浆绕着另一个浆转动叫做公转1.7 自转:是指物件自行旋转的运动,物件会沿著一条穿越身件本身的轴进行旋转,这条轴被称为自转轴。
1.8 搅拌速度:每分钟搅拌的速度,单位是RPM1.9 涂布重量:一般厂家是按照面密度来做,有的移50*100=500m2为单位,有的是以标准的圆1540.25MM2的重量来做为标准单位设计和监控1.10 压实密度:=面密度/(极片碾压后的厚度—集流体厚度) ,单位:g/cm3压实密度,冷压后的不含基材的厚度1.11 振实密度:在规定条件下容器中的粉末经振实后所测得的单位容积的质量,振实密度与压实密度不成正比例关系1.12 克容量:实际指的并不是“电池”的克容量,而是电池内部材料如:磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂等等的克容量,每种材料的克容量是不相同的。
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。
锂电池隔膜涂布工艺流程

锂电池隔膜涂布工艺流程锂电池隔膜涂布工艺流程随着电动车、智能手机、可穿戴设备等电子产品的普及,锂电池作为一种高性能、高能量密度的电池技术,受到了广泛的关注和应用。
锂电池的性能和安全性取决于很多因素,其中隔膜是关键的组件之一。
隔膜的涂布工艺对锂电池的性能和生命周期有着重要影响。
本文将深入探讨锂电池隔膜涂布工艺流程的各个方面,帮助读者深入理解这一重要工艺。
一、介绍锂电池隔膜涂布工艺1. 隔膜的作用锂电池隔膜主要用于防止正负极之间的直接接触,以避免短路事故的发生。
隔膜还需要具备良好的电导性和离子传输性能,以提高电池的能量输出效率。
2. 涂布工艺的作用涂布工艺是将隔膜材料均匀地涂布在电池极片上的过程。
通过涂布工艺可以控制隔膜的厚度和均匀性,以及涂布速度和温度等参数的调节,从而影响锂电池的性能。
二、锂电池隔膜涂布工艺流程详解1. 准备工作在进行隔膜涂布之前需要进行准备工作。
首先是检查涂布设备的状态,确保设备正常运行,并清洁设备以保证工艺的稳定性。
需要准备好隔膜材料和溶液以及相应的工艺参数设定。
2. 材料处理隔膜材料通常以卷状供应,需要在涂布前进行切割、矫正和烘干等处理,以保证隔膜的尺寸和质量满足要求。
这一步骤对保证涂布质量和均匀性非常重要。
3. 涂布工艺参数设置涂布工艺参数的设置包括涂布速度、涂布温度和压力等。
这些参数的选择和调节需要考虑隔膜材料的性质和要求,并通过实验和试验确定最佳参数。
4. 涂布过程涂布过程是将隔膜材料均匀地涂布在电池极片上的过程。
通常使用滚轮或刮板等涂布装置,将隔膜材料从涂布槽中提取,并均匀地覆盖在电池极片上。
涂布过程需要控制涂布厚度和均匀性,以避免涂布过多或不足造成的问题。
5. 烘干和固化涂布完成后,需要对隔膜进行烘干和固化,以确保涂布层的稳定性和质量。
烘干过程需要控制温度和时间,避免过热或过干导致的问题。
三、锂电池隔膜涂布工艺中的关键问题和改进方向1. 涂布均匀性涂布均匀性是影响涂布质量的关键因素之一。
锂电池涂布边缘效应

锂电池涂布边缘效应
锂电池是目前应用最广泛的电池之一,其高能量密度、长寿命、轻量化等优点使其成为电动汽车、智能手机、笔记本电脑等电子产品的首选电源。
然而,锂电池在使用过程中存在一些问题,其中之一就是涂布边缘效应。
涂布边缘效应是指锂电池正负极材料在涂布过程中,由于涂布机械结构和涂布工艺的限制,导致电极材料在边缘处厚度不均匀的现象。
这种不均匀的厚度分布会导致电极材料在使用过程中出现局部过充电或过放电的情况,从而影响锂电池的性能和寿命。
涂布边缘效应的解决方法主要有两种。
一种是改进涂布机械结构和涂布工艺,使电极材料在涂布过程中能够均匀地分布在整个电极片上,从而避免涂布边缘效应的产生。
另一种是通过电池设计和电池管理系统的优化,来减少涂布边缘效应对电池性能的影响。
在电池设计方面,可以采用多层电极片的设计,使电极材料在涂布过程中能够均匀地分布在整个电极片上。
此外,还可以采用特殊的电极材料和电解液,来减少涂布边缘效应对电池性能的影响。
在电池管理系统方面,可以采用先进的电池管理系统,对电池进行精确的监测和控制,从而避免电池在使用过程中出现过充电或过放电的情况。
此外,还可以采用智能充电技术,对电池进行快速充电和均衡充电,从而延长电池的寿命。
涂布边缘效应是锂电池在使用过程中需要解决的一个问题。
通过改进涂布机械结构和涂布工艺、优化电池设计和电池管理系统,可以有效地减少涂布边缘效应对电池性能的影响,从而提高锂电池的性能和寿命。
锂离子电池涂布工艺流程

锂离子电池涂布工艺流程
先说这涂布啊,那可真是锂离子电池生产里的关键一步!就好比做菜里的放盐,放得好了,这电池性能杠杠的;放不好,那就麻烦喽!
我记得我刚开始接触这玩意的时候,那叫一个懵啊!完全摸不着头脑。
不过后来慢慢琢磨,总算搞明白了些。
咱先来说说这准备工作。
得把材料啥的都准备齐全,这就像战士上战场前得把武器备好一样。
有一次,我就因为少准备了个材料,被领导好一顿批,那叫一个惨!
然后就是把浆料调配好,这一步可重要了。
调得稀了稠了都不行。
我跟您说,有一回我调得太稀了,那涂布出来的效果,哇,简直没法看!
说到涂布的方法,常见的有刮刀涂布和辊涂。
刮刀涂布就像用刀子抹奶油,得掌握好力度和角度。
辊涂呢,就像用擀面杖擀面,也得注意均匀度。
我这说着说着都有点兴奋过头啦!
对了,这涂布的速度和温度也有讲究。
速度太快,容易不均匀;温度不合适,浆料的性能可能就变了。
我记得好像有一次,温度没控制好,那一批电池都差点报废,唉,真是吓死我了!
还有啊,涂布完了之后的检查也不能马虎。
要是有瑕疵没发现,后面的工序可就都白搭了。
这中间还有个小插曲,有个同事不小心把浆料弄得到处都是,那场面,简直像个战场!哈哈!
我这说得也不一定全对,毕竟技术在不断进步,我这脑子有时候也跟不上喽。
但希望能对您有点帮助!。
锂离子电池的制浆与涂布关键影响因素与在线粘度计

锂离子电池的制浆与涂布关键影响因素与在线粘度计锂离子电池的制浆与涂布是电池生产过程中非常重要的一环。
制浆过程主要包括材料的混合、搅拌和分散,而涂布过程主要包括将制浆液均匀涂布在电极片上。
这两个环节的关键影响因素有很多,而在线粘度计是一种有效的工具,可以实时监测和调整制浆与涂布过程中的粘度,提高生产效率和质量稳定性。
制浆过程中,粘度是一个重要的控制参数,影响电池正极和负极材料的浆料均匀性和流动性。
影响制浆粘度的因素有很多,包括固体颗粒浓度、浆料的黏度剪切速率效应、溶剂的选择和浓度等等。
在线粘度计可以实时监测粘度的变化,通过反馈控制系统对浆料的搅拌和溶剂的添加进行调整,使得制浆过程中的粘度保持在合适的范围内,提高制浆液的均匀性和流动性。
涂布过程中,涂布液的粘度也是一个重要的控制参数,影响电极片的均匀性和厚度控制。
与制浆过程类似,影响涂布粘度的因素也有很多,包括溶剂的选择和浓度、粘稠剂的添加、搅拌速度等等。
在线粘度计可以实时监测涂布液的粘度变化,并可以与涂布机械系统相连,通过反馈控制系统对喷嘴速度和压力进行调整,使得涂布液的粘度保持在合适的范围内,提高涂布膜的均匀性和质量稳定性。
除了粘度,在线粘度计还可以监测其他关键参数,如浆料或涂布液的温度、浓度和pH值等。
这些参数的变化也会对制浆与涂布过程产生影响,因此及时监测和控制这些参数,可以提高工艺稳定性,减少不合格品产生。
总之,锂离子电池的制浆与涂布过程中,粘度是一个非常重要的参数,影响着生产效率和产品质量。
在线粘度计作为一种有效的监测和控制工具,可以实时监测粘度的变化,并通过反馈控制系统对工艺参数进行调整,保持粘度在合适的范围内,提高生产效率和产品质量稳定性。
因此,引入在线粘度计在锂离子电池制浆与涂布过程中具有重要意义。
锂电池涂布工艺

锂电池涂布工艺锂电池涂布技术是国内外目前最先进的芯片组装技术。
其主要特点是在芯片或电子元件的表面上涂布一层薄膜,以达到封装、绝缘和接口等功能。
涂布技术可以大大简化电子产品的组装工艺,具有操作简单、投资费用低、高产量、高可靠性等优点,是目前本电子功率芯片封装技术中重要的一环。
特别是在锂电池组装方面,涂布技术可以在封装过程中节省钢管及绝缘技术,同时节约胶黏剂,使芯片和钢套管间可以保证最好的接触度,保证电池芯和组件之间的极好绝缘效果,确保电池的可靠性和可靠性。
为了实现对锂电池的封装,必须使用高品质的高压电池,此外,还需要一定的设备,包括涂布机、各种涂布枪、炉子、涂布林克霍夫斯梅特等,以及其他设备,如精化控制器和加热装置。
锂电池涂布过程可以分为两个阶段。
首先,从芯片或电子元件的表面清除杂质,打磨和清理表面,使其光滑,以便于涂布。
其次,使用烤箱将锂电池组件加热到恰当的温度,以确保进一步的组件稳定和可靠性,然后使用特定的涂布机将芯片加上锂电池。
最后,将涂覆的芯片放入烤箱,再用控制器对芯片进行烘烤,达到最后封装要求。
当然,锂电池涂布工艺也需要遵循一定的操作流程,以确保涂覆结果达到最佳效果,具体流程如下:1.洁和打磨表面:为了在涂布之前能够获得最佳涂效,芯片或电子元件的表面必须充分清洁和打磨,使其表面光滑,以保证涂覆薄膜的密度和均匀性;2.热组件:将芯片或电子元件放入加热炉中进行加热,以确保组件在涂布之前达到最佳温度,更好地保证涂效;3.布:使用高压涂布机将芯片涂布均匀,使其表面光滑,同时保证涂覆厚度的均匀性;4.箱:将涂覆好的芯片放入烤箱进行烘烤,以确保薄膜的质量,并增加芯片的热稳定性;5.收:组装完成后,通过检验,确保芯片组装的质量和性能。
以上就是有关锂电池涂布工艺的大致介绍,从原理到操作过程,涂布工艺当前已经发挥了重要作用,但仍需加强技术研发,提高涂布材料的品质和涂布技术的工艺水平,以实现芯片组装的精密和稳定性。
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极片涂布是制备极片的关键步骤,程序是将合适黏度的浆料,涂覆在铝箔集流体上。
极片涂布的一般工艺流程如图3—3所示。
涂布时金属箔由放卷装置放出,进入涂布机,基片的首尾在接片台连接成连续带后,由拉片装置送入张力调整装置和自动纠偏装置,经过调整片路张力和片路位置后进入涂布装置。
极片浆料在涂布装置按预定的涂布重量和空白长度分段进行涂布。
在双面涂布时,自动跟踪正面涂布和空白长度进行涂布。
涂布后的湿极片送入干燥道进行干燥,干燥温度根据涂布速度和厚度设定。
干燥后的极片经张力调整和自动纠偏后进行收卷。
整个涂布过程是极片生产过程中节能减排的重点。
其一,为将极片烘干,需要使用电能加热;其二,浆料中的溶剂NMP经加热后形成气态,排放到大气中。
NMP气体有毒性,对人体有伤害。
目前我国对大气中的NMP含量尚未有明确规定,但在德国,NMP被列为三类有毒化学品,允许排入大气的含量为100μ/L以下。
为减少涂布过程中正负极材料的浪费,节约生产中所消耗的电能,并减少NMP气体的排放,现实生产中一般采用以下关键措施。
(1)涂布方式的选择
成功解决极片浆料的关键之一是选择合适的涂布方式。
目前,大约有20多种涂布方法可用于将液体料液涂布于支撑体上。
锂离子电池极片的涂布特点是:①双面单层涂布;②浆料湿涂层较厚(100~300μm);③浆料为非牛顿型高黏度流体;④相对一般涂布产品而言,极片涂布精度要求高,和胶片涂布的精度要求相近;⑤涂布支持体厚度为10~20μm的铝箔和铜箔;⑥为充分烘干极板中的水分或溶剂,极片的涂布速度不高。
由于极片需要在金属箔两面都涂浆料,尽管目前有同时在支持体两面进行涂布的技术,但如果选用同时双面涂布的方法,就会使涂布后的干燥和极片传送设备变得极为复杂和难于控制。
因此涂布技术路线决定选用单层涂抵另一面在浆料干燥后再涂。
锂离子电池极片如果采用连续涂布,在进行定长分切生产极片、焊接极耳及装配电池时,需要在每段极片上刮除浆料涂层,露出金属箔片。
用连续涂布定长分切的工艺路线,效率低,不能满足最终进行规模化生产的需要,而且刮掉的浆料产生大量的浪费,处理不当容易造成污染。
因此,如考虑采用定长分段涂布的方法,在涂布时按电池规格需要的涂布及空白长度进行分段涂布,这样可节约工时及材料用量。
但是,采用单纯的机械装置很难实现不同电池规格所需要长度的分段涂布。
近年来,设备厂商在涂布头的设计中采用微电脑控制技术,将极片涂布头设计成光、机、电一体化智能控制的涂布装置。
涂布前将操作参数用键盘输入计算机程序,在涂布过程中由计算机控制涂布及间歇,自动进行定长分段和双面叠合涂布。
这样的涂布机可以任意设定涂布和空白长度进行分段涂布,能满足各种型号锂离子电池极片涂布的需要,是目前较佳的涂布方式。
选择间歇式涂布方式,可以充分减少材料的浪费,节约极片烘烤过程中电能的消耗,提高涂布时走带速度,充分利用炉腔内的热能。
在极片涂布生产线中,涂布的速度受到放卷、涂布、干燥、收卷等诸多环节的制约。
由于集流体是极薄的铝箔、铜箔,刚性差,易于撕裂和产生皱折等,极片有多个传动点拖动。
因此,涂布机在设计中需采用特殊技术装置,在涂布区使极片保持平展,严格控制片路张力梯度,使整个片路张力都处于安全极限内。
在涂布流水线的传输设计中,宜采用直流电机智能调速控制技术,使涂布点片路速度保持稳定,从而确保了涂布的纵向均匀度。
涂布机传输片路设计中,在涂布、收卷等关键部位,都设计有自动纠偏装置,以保证在涂布时浆料准确地涂布于基片上。
两边留有均匀的片边,在极片收卷时能得到边缘整齐的片卷。
通过设备的改造,可以保证走带速度大幅提高。
但如果极片浆料涂层比较厚,涂布量大,干燥负荷就大。
采用普通热风对流或烘缸热传导等干燥方法效率低,能耗大,极片若走速太快,出来的极片会出现外干内湿或表面龟裂等弊病,影响极片质量,不能从根本上解决节能问题。
(2)极片的干燥方式
为解决高速走带时极片存在的不良问题,干燥方式被不断地改进,许多设备采用了优化设计的热风冲击干燥技术,这样可以提高干燥效率,可以进行均匀快速的干燥。
中国专利“锂电池膜片干燥过程中NMP的回收工艺”(专利号:CN1944403A) 提出了一种干燥方式,该工艺使用密闭的循环干燥系统。
装置中,由进风口进入的风经过加热后对干燥设备中的膜片进行干燥,同时热气流将吸收膜片上的NMP。
含有NMP的气流经排风口排出后,经过冷却处理,冷却后气流中气体
含NMP的饱和度数值降低,气流将析出多余的NMP。
接着析出NMP后的回风经过风机由进风口进入,再次经过加热对膜片进行干燥,如此循环。
在冷却回收管道中具有一个全热交换器,由出风口进入的热气流经过全热交换器后再进入冷却装置,而后由冷却装置流出的冷却气体迂回到全热交换器中,然后再通过风道流向进风口。
这样热气体的一部分热量通过全热交换器传导至冷却后的气体,从而降低了热量的损失,提高了热量利用率,降低能耗。
(3)NMP的回收利用
NMP(N一甲基吡咯烷酮)是一种无色透明油状液体,微有胺的气味,能与水、醇、醚、酯、酮、芳烃等互溶,挥发度低,热稳定性、化学稳定性佳,能随水蒸气挥发,毒性较低,半数致死量(大量,经口)为3.8mL/kg。
由于其对PVDF的溶解能力强,具有沸点高,选择性强和稳定性好等优点,目前,NMP成为广泛应用于锂离子电池正负极浆料的溶剂。
但该品对眼睛和皮肤有刺激性,应避免吸人其烟雾,尽管国内对NMP的毒性还未见详细规定,但欧洲已规定。
另一方面,国内大大小小的锂离子电池生产厂家有数百家,每年NMP的用量达数万吨,价值达数亿元。
无论从环保还是节约资源的角度,对制片过程中的NMP进行回收然后加以循环利用,都是具有重要意义的。
由于NMP在锂离子电池中大量使用,工业上目前已有一些方法对其进行回收。
大致方法为:使用共凝原理对NMP进行回收,工艺特征是使用能与NMP互溶且沸点低的共凝剂。
先将排出的NMP废气进行常压预处理,当NMP浓度达到要求范围后,向其中喷入雾化的共凝剂,经降温后,将NMP和共凝剂共同冷凝下来,这样,排放的废气温度较低,NMP含量低。
回收液经真空精馏回收塔进行回收处理,得到纯度在99.95%以上的NMP产品,可以重新用于锂离子电池浆料的制备。
这种方法设备投入费用低,可有效控制NMP的排放,但不能有效的节能。
在此种方法的基础上,一种既节约能源,又能减少排放的NMP回收方法被用于生产中。
根据生产中废气排出时温度高,NMP含量不尽相同,NMP可共凝回收的特点,将NMP 的回收与涂布同步进行。
该方法使用与图3—4相似的干燥设备,使用无外来风,无排出的干燥系统。
通过加热空气,使用热空气冲击对极片进行干燥,同时热气流将吸收膜片上的NMP;含有NMP的气流经排风口排出后,经过冷热交换器处理,气流中的热能用于加热空气,用来干燥极片;冷却后的气流中气体含NMP的饱和度数值降低,气流将析出多余的NMP;接
着析出NMP后的回风经过风机由进风口进入,再次经过加热对膜片进行干燥,如此循环。
这样,既能够充分利用热空气加热极片,又能够回收到纯度高的NMP,可以重新用于生产。
这是目前比较理想的回收处理方法。
但在回收时应当注意,NMP与空气混合时有爆炸的可能,在处理过程中尽量将NMP的含量控制在安全范围内。
涂布过程是耗能、特别是排放的重要环节,处理不当将引起电能的巨大浪费。
电池及电池设备生产厂家应加大力度,对生产工艺及设备进行改造,最大限度地利用热能,并对溶剂进行回收,这对节能减排及电池成本控制都大有裨益。
(4)黏结剂体系的选择
正如以上所述,由于选择了PVDF作为电池极板的黏结剂,必须使用NMP做溶剂对其进行溶解,带来了相应的污染问题。
目前,一种用于锂离子电池的水性黏结剂已经用于生产。
水性黏结剂有以下优点:材料成本便宜,无污染,无需对废气进行处理;相对于NMP,水性黏结剂加热温度低,耗能低;水蒸气与空气混合无爆炸隐患,利于极片干燥过程的循环加热。
当前,大部分生产企业的负极已使用了水性黏结剂体系,但正极还使用油性黏结剂体系,原因就在于水性黏结剂体系制作的电池稳定性差,循环性能不及油性体系制作的电池。
但从已使用的水性黏结剂效果看,寻找更合适的黏结剂体系,研究电池材料与其更佳的配合性能,仍是目前的研究热点。