リチウムイオン電池の押出コーティングにおけるいくつかの一般的な欠陥

現在、電気自動車や蓄電池などの新エネルギー産業が世界的に急速に発展しています。理想的なエネルギー貯蔵部品として認識されているパワーリチウム電池は、細心の注意を払っています。コーティング機は、主要な電力リチウム電池ポールピース製造プロセス機器です。現在、リチウム電池のポールピースコーティング技術は、主にナイフ、ローラートランスファータイプ、スリット押出タイプなどがあります。私は仕掛品で、3つのコーティング方法にアプローチしています。一般的な実験装置はスクレーパータイプ、3cバッテリーはトランスファーローラータイプ、パワーバッテリーはスリット押出タイプを採用しています。

ブレードコーティング

動作原理を図1に示します。アプリケーターロールを介したフォイル基板とスラリーシュートとの直接接触、フォイル基板上の過剰なスラリーコーティング、ペイントローラーとスクレーパーを介した基材の間、基板間のスクレーパーギャップ、およびコーティングの厚さの決定、同時に過剰なスラリーリターンをこすり落とし、したがって基板表面に均一なコーティング層を形成します。メインコンマブレードスクレーパータイプ。コンマブレードはコーティングヘッドの重要なコンポーネントの1つであり、一般にバスバーに沿った丸いローラー表面でコンマブレードのような形状に加工されます。ブレードは強度と硬度が高く、コーティングの重量とコーティングの精度を簡単に制御できます。スラリーの固形分と高粘度。

図4コンマブレードコーティング

転写ローラータイプ

コーティングローラー回転駆動パルプ、コンマブレードクリアランスによるストックトランスファーを調整し、バックローラー、コーティングローラー、および移動ペーストの基板への回転を使用して、技術プロセスを図2に示します。ローラートランスファーコーティングは、2つの基本的なもので構成されます。プロセス：（1）ロールギャップの測定によるアプリケーターロール回転駆動パルプ、特定の厚さのパルプ層の形成;（2）ペイントローラーおよびバックローラー回転転写スラリーコーティングに対する特定の厚さのパルプ層方向による箔に形成されます。

図2ローラースクレーパー転写コーティングプロセス図

スリット押出コーティング

高度なウェットコーティング技術として、図3に示すように、特定の圧力下で液体をコーティングする動作原理は、コーティングモールドギャップに沿って流れ出て、絞り出されて基板に転写される必要があります。他のコーティング方法と比較して、コーティング速度、高精度、湿潤厚さなどの多くの利点があります。コーティングシステムは閉じており、汚染物質がコーティングプロセスに入るのを防ぐことができ、スラリーの高い利用率とスラリー特性の安定性を維持することができ、同時に多層コーティングを行うことができます。また、トランスファータイプのコーティングプロセスと比較して、さまざまなスラリー粘度と固形分範囲に適応でき、適応性が高くなります。

図3スリット押出タイプのコーティング

安定した均一なコーティングを形成するには、コーティングプロセスが同時にいくつかの条件を満たす必要があります。

（1）パルプの特性は安定しており、粘度などの沈降がなく、固形分は変化しません。

（2）材料供給のスラリーは安定しており、ダイヘッド内に均一な定常流状態が形成されます。

（3）安定した流れ場を形成するためのダイとローラーコーティングの間のコーティングウィンドウの範囲でのコーティングプロセス。

（4）ゴーフォイルは安定しており、滑り、激しい振動、折り畳みで歩かないでください。

コーティング操作ウィンドウはスリットコーティングが重要なプロセスパラメータであり、実際の生産では、プロセスパラメータが操作ウィンドウの範囲を超えている場合、コーティング欠陥が生成されます。コーティングされたフィルムの欠陥の多くの種類、さまざまな理由で、この記事はリチウムイオン電池のスリット押出コーティングを対象としており、いくつかの一般的な欠陥が分析され、対応する解決策が示されています。一般的な欠陥は、小さな欠陥、エッジ効果、鋸歯の欠陥などです。

1点欠陥

1.1気孔：1つは気泡（混合プロセス、輸送プロセス、コーティングプロセス）です。ピンホール欠陥によって生成された気泡は、内部から膜表面への移動へのウェットフィルムバブルでは、膜表面のピンホール欠陥が理解しやすくなります。破裂。主に流体輸送とコーティングプロセスの混合からの気泡。

1.2異物収縮キャビティ：あらゆる種類の粒子、ほこり、グリース、金属粒子など）表面張力の低いウェットフィルムの粒子表面積に異物が存在し、粒子の移動、形成の周りの液膜がFaSheZhuangに図4に示すように、収縮キャビティポイントの欠陥の防止策には、主に、鉄に加えて液体フィルターをコーティングすること、環境ダスト制御、母材の表面をきれいにすることが含まれます。

図4表面張力の異物粒子は低く、流体の移動があります

1.3凝集粒子の隆起：スラリーが不均一に混合し、導電剤が拡散しなかった場合、凝集体の形成はこの種の欠陥を引き起こす可能性があります（図5に示すように）、シート表面は大きな領域の膨らみ、局所観察を拡大しますこれが導電剤の集合体であること。この種の欠陥は、主にパルプ混合プロセスを改善して排除することです。

図5凝集粒子バンプSEM形態

2つの線形欠陥

ニック：2.1図6に示すように、薄いコーティング方向の平行な線形領域またはリークフォイルライン。

図6コーティングされたシートは引っかき傷でした

考えられる理由

カード-スリットギャップ内またはクリアランスにコーティングされた異物または大きな粒子

-ベース材料の品質、ペイントローラーとバックローラーのクリアランスのコーティングに異物ブロックが発生する

-カビの生えた唇の病変

対策

-リップまたはコーティングされた粒子を取り除き、ダイリップクリアランスを確認します

2.2バール：図7に示すように、波形のコーティングの方向に平行。

図7コーティングされたシートバーの欠陥

考えられる理由

-通常、コーティングウィンドウキャップの速度近くで発生し、薄いコーティングがより明白になります。

対策

-スラリーの粘度を調整します

-コーティングを遅くします

-ペイントローラーとバックローラーのコーティングギャップを減らします

2.3水平線：垂直方向に、一定間隔の波形または線によって生成されたコーティング。

考えられる理由

-機械的衝撃

-歩行速度の変動

-スラリー供給の周期的変動の流れ

対策

-機械的外乱周波数と周波数水平ストライプが同じであることを確認します

3エッジ効果

3.1厚いエッジ：コーティングプロセス、しばしばエッジが厚く、それらの間で薄い現象、厚いエッジが表示されます。ウェビングの原因は、材料転写の表面張力によって引き起こされます。図8に示すように、最初は、ウェットフィルムのエッジが薄く、溶媒の蒸発速度が中央よりも速く、エッジの固形分が急速に高くなり、表面張力のエッジが中央よりも大きくなります。ウェットフィルムの表面張力は、エッジの表面張力が大きくなり、溶媒の蒸発が速くなり、内部の液体のエッジに移動し、乾燥後に厚いエッジを形成します。

図8乾燥過程における厚肉現象

コーティングされたウェビング現象は一種の悪い欠陥であり、厚いエッジ現象を防止および緩和します。

（1）スラリーの流れは、スロットのサイズを小さくすると、ダイヘッド内のパルプの出口速度が増加し、それによって厚い液体材料の抗力比が減少し、コーティングの厚さと厚さが減少する必要がありますが、スリットサイズが小さいほど内部ダイヘッド圧力が大きくなり、輸出の拡大によりダイ形状が発生しやすくなり、コーティングの厚さが横方向に不均一になるため、より高精度のコーティング装置が必要になります。

（2）コーティングのクリアランスは、厚さの減少とコーティングの厚さと幅に制限されます。

（3）乾燥中のストレッチフィルムの端へのスラリーの抑制などの界面活性剤の添加など、厚い液体材料の表面張力を低下させます。

（4）スリットガスケットのエクスポート形状を最適化するために、スラリーの流れの速度とサイズの方向を変更し、パルプの下端の応力状態がパルプエッジの膨張効果を減少させます。

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