您当前的位置:检测资讯 > 科研开发

锂离子电池浆料涂布过程中表面张力问题造成的缺陷

嘉峪检测网        2022-06-28 20:57

锂离子电池浆料涂布过程是非牛顿流体与固态基材接触、流动、固化的过程。与固态之间的接触不同,锂电池浆料由涂布头喷出瞬间,涂覆在铜箔、铝箔之上,会有出现液态的动态变化,包括附着、润湿、流平、回弹等微观变化,动态变化往往在短时间内完成,然后经过涂布烘箱,经过一定温度和时间的烘烤,逐渐固化下来,形成锂电池的电极极板。

 

在这些短时间动态的变化过程中,表面张力对极片的最终形态有着较大的影响。表面张力引起的缺陷主要有:厚边、橘皮、针孔、凹坑等

 

(1)厚边

 

涂布厚边是指在涂布的起始处、结束处或者两侧会边缘处,出现厚度比中间位置厚度要厚的现象,这种异常现象主要是由于表面张力引起的。

 

锂离子电池浆料涂布过程中表面张力问题造成的缺陷

 

涂布的厚边异常,造成的主要影响是极片收卷时外观异常,辊压时由于边缘较厚,在相同的辊压轧制下,铝箔会产生明显的延展,造成辊压极耳处褶皱不合格,若厚边严重,会出现辊压断带频繁,极大的影响了合格率和生产效率。

 

(2)橘皮

 

橘皮也是涂布过程中出现的一种典型缺陷,此种缺陷主要体现为电极极片表面不平整,像橘子皮一样坑坑洼洼,用肉眼可以观察到,外观不良。在电池性能的理解上就是基材表面附着的正负极材料,各处不均厚,体现在负极若出现凹坑则容易析锂。

 

橘皮缺陷的产生机理是,在锂电池浆料涂覆在基材上后,由于极片表面张力不同,导致液体在张力的驱使下出现内部的流动,随着极片经过烘箱,逐步干燥,由于液态在流动中干燥、固化,就会出现了凹凸不平的现象。

 

为防止橘皮缺陷的出现,需要注意烘烤速率,减少极片在湿膜状态下的快速干燥,因为此时的浆料还处于流动调整过程,降低烘烤速率、或者添加表面活性剂可以有效降低橘皮缺陷的发生。

 

(3)针孔、凹坑

 

由表面张力引起的针孔、凹坑缺陷,形成机理是在基材或浆料中有灰尘、杂质等。若灰尘、杂质存在于浆料中,其周围的液体在表面张力的作用下,会向外边迁移,形成缩孔点状缺陷。

 

锂离子电池浆料涂布过程中表面张力问题造成的缺陷

 

要想避免此类缺陷的出现,关键是要做好生产车间的5S工作及浆料转运过程中的防异物工作。

 

分享到:

来源:Internet