软包锂离子电池基础知识及生产工艺

软包锂离子电池的制造工艺-涂布

均匀稳定涂布条件:

1.浆料性质稳定，无沉降，粘度、固含量变化小

2.浆料上料供应稳定，在模头内部或涂辊及转移辊上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:张力、纠偏控制

涂布机厂家:浩能，赢合，先导，嘉拓，雅康等

涂布的重要意义:

1、对成品电池容量具有重要意义:涂布过程中，若极片前、中、后三段位置正负极浆料涂层厚度不一致，则容易引起电池容量过低、过高，更易在电池循环过程中形成析锂，彩响电池寿命。

2、对电池的安全性具有重要意义:涂布小环境洁净度控制，确保涂布过程中没有颗粒、杂物、粉尘等混入极片中，混入杂物会引起电池内部微短路，甚至导致电池起火。

3、对电池性能一致性具有重要意义:电池厂比较忌讳的是一批电池中，容量差异、循环寿命差异较大，所以在极片涂布过程中要保证极片前后参数一致。

4、对电池寿命有重要意义:浆料涂覆前后差异大、极片混入粉尘、极片左右厚度不均匀等等，都关系到电池电化学性能的优劣。

软包锂离子电池的制造工艺-涂布-模头

狭缝涂布工艺：流体会涉及到压力，粘弹力，惯性力，表面张力等，在各种力的作用下，整个流体系统达到一平衡，形成稳定的涂布过程。

软包锂离子电池的制造工艺-涂布-测量系统

X/β-ray测量原理:射线作用于正负极片，射线会被极片吸收，反射，散射，从而导致投射极片的射线强度相对入射射线强度有一定的衰减，其衰减比例与极片的重量/面密度成负指数关系(无损检测)。

CCD测量原理:主要由高清相机(2K/4K/8K)和光源构成，因箔材，料区反光强度存在差异，视觉通过接收物体吸收的光强度的强弱来计算确定物体的尺寸大小和位置信息，双面涂布以A面为基准，根据设定规格值，判定OK/NG，实现纠偏闭环。

软包锂离子电池的制造工艺-涂布-加热系统

目前锂离子电池行业普遍应用的加热方式主要有三类:蒸汽加热、导热油加热及电加热。蒸汽加热一般选用0.8MPa的饱和蒸汽，成本较低，但稳定性一般;导热油加热的温度可达250℃℃以上，换热系数高、性能稳定，有利于提高产品品质和一致性;电加热能耗高、安全性较差，大规模生产线很少采用。

软包锂离子电池的制造工艺-涂布-涂布窗口

涂布窗口上限主要受到涂布液稳定性的影响，如当流量不足，或者涂布速度太快时，涂布液珠开始不稳定，容易产生空气渗入、横向波等缺陷。

涂布窗口下限发生时，如流量过大或者涂布速度过慢，流体无法及时被带走，涂布液珠大量累积，容易形成水窒或者垂流。

软包锂离子电池的制造工艺-涂布面密度

涂布面密度的计算

挤压涂布基本参数主要包括挤出模头到涂辊的间隙H、狭缝尺寸w、基材走带速度V，上料流量Q、涂布湿厚h、以及涂层宽度B。狭缝挤压涂布技术是一种先进的预计量涂布技术。涂布时，送入挤压模头的流体全部在基材上形成涂层：

H=Q/Bv

涂层干燥之后，浆料中溶剂去除，干涂层的面密度可由下式计算：

Scoat = hNp                   

Scoat =QNp/Bv

其中，N为浆料中固体物质含量，p为浆料的密度， Scoat为涂层的面密度。

软包锂离子电池的制造工艺-涂布检查

1.来料检查

浆料检验:无沉淀，无大颗粒、杂质、油污和气泡等现象;

铜铝箔检查:

a.符合来料检验;

b.箔材厚度，宽度符合涂布工艺要求;

c.箔材表面无油污、灰尘、凹凸点、波纹等;

d.箔材截面平整

2.设备参数

烘箱温度，循环鼓风，涂布速度，涂布压力，螺杆泵压力，在线检测设备CCD、β-ray等检查

3.尺寸和面密度

极片料区、留白尺寸、面密度、错位、削薄区宽度厚度等符合工艺要求

4.极片外观

极片表面无漏箔，颗粒，划痕，掉料，打皱等现象

软包锂离子电池的制造工艺-涂布异常