Développement d'une coucheuse au lithium : revêtement sur une seule face→ revêtement double face

enrobage Le procédé est un procédé basé sur l'étude des propriétés des fluides, qui consiste à appliquer une ou plusieurs couches de liquide sur un substrat. Le substrat est généralement un film flexible ou un papier support, puis le revêtement liquide enduit est séché dans un four ou durci pour former une couche de film fonctionnelle spéciale.

Le processus de revêtement des électrodes de batterie au lithium-ion a ses propres caractéristiques :

1) Revêtement monocouche double face à son tour, la plupart des machines de revêtement double face sur le marché sont également des revêtements double face à leur tour

2) Le revêtement humide en suspension est plus épais, généralement 100 ~ 300 μm

3) La bouillie est un fluide non newtonien à haute viscosité

4) Par rapport aux produits de revêtement généraux, les exigences de précision du revêtement des électrodes sont élevées

5) Le matériau de base du revêtement estfeuille d'aluminium oufeuille de cuivre avec une épaisseur de 4~30 μm

À l’heure actuelle, l’industrie des batteries lithium-ion utilise largement la technologie de revêtement par extrusion pour fabriquer des feuilles d’électrodes de batterie. La technologie de revêtement par extrusion permet d'obtenir un revêtement de haute précision, mais peut également être utilisée pour un revêtement fluide à viscosité plus élevée. Dans le processus réel, l'uniformité, la stabilité, les effets de bord et de surface de la solution de revêtement sont affectés par les propriétés rhéologiques de la solution de revêtement, qui déterminent directement la qualité du revêtement. De nombreux chercheurs se consacrent à l'étude de la fenêtre de revêtement au moyen d'analyses théoriques, de technologies d'expérimentation de revêtement, de technologies d'éléments finis en mécanique des fluides et d'autres méthodes de recherche. La fenêtre de revêtement est la plage de fonctionnement du processus dans laquelle un revêtement stable peut être appliqué et un revêtement uniforme peut être obtenu, qui est affectée par trois types de facteurs :

1)les caractéristiques du fluide, telles que la viscosité μ, la tension superficielle σ, la densité ρ ;

2)les paramètres géométriques de la filière d'extrusion, tels que l'espacement des revêtements H, la taille de la fente de la filière w ;

3)Paramètres du processus de revêtement, tels que la vitesse de revêtement v, le débit d'alimentation en boue Q, etc.

En général, la machine de revêtement utilise un servomoteur avec un réducteur planétaire de précision pour entraîner directement le rouleau de revêtement. Le servomoteur doit changer le signal d'entrée en sortie de déplacement angulaire ou de vitesse angulaire de l'arbre rotatif, et la direction et la vitesse de l'arbre rotatif changent en fonction de la direction de la tension et de la taille du signal (forme d'impulsion). Par conséquent, la fluctuation de l'alimentation du servomoteur peut également affecter la précision du revêtement, et l'alimentation électrique du redresseur à thyristor monophasé ordinaire a une capacité de fluctuation très élevée à basse vitesse, ce qui réduira considérablement la qualité du revêtement.

Dans le même temps, le système d'alimentation en boue de la batterie provoquera également une instabilité dans la quantité de revêtement, car la vanne d'alimentation avec une faible précision, la pompe à membrane pneumatique et la pression d'air instable de la pompe provoqueront un écoulement de boue à l'entrée de la tête de filière et la pression est instable et le débit de boue à la sortie de la fente de la tête de filière changera.

En bref, l’objectif principal du revêtement est de produire un revêtement uniforme des pôles. Les conditions de revêtement uniformes et stables doivent répondre aux conditions suivantes :

1) La propriété de la boue est stable, ne se dépose pas, la viscosité, la teneur en matières solides, etc. ne changent pas ;

2) L'alimentation en boue est stable, formant un état d'écoulement uniforme et stable à l'intérieur de la tête de filière ou sur le rouleau de revêtement et le rouleau de transfert ;

3) Le processus de revêtement forme un champ d'écoulement stable entre la tête de filière et le rouleau de revêtement dans la plage de la fenêtre de revêtement ;

4) Le film de marche est stable, ne glisse pas, ne tremble pas et ne se plie pas : contrôle de tension et de correction.

 Par conséquent, l’équipement de revêtement en suspension de feuilles polaires est devenu l’un des équipements clés pour le développement et la production réussis de batteries lithium-ion. La précision du revêtement de la machine de revêtement est inévitablement liée à la viscosité de la pâte, à l'équipement et au processus de revêtement, et la qualité du revêtement est directement liée à la qualité de la batterie. Du point de vue du flux de processus, le revêtement est le processus clé dans le processus de préparation cellulaire, du point de vue de la valeur de l'équipement, c'est le processus clé dans le processus de préparation cellulaire (prix de série haut de gamme de plus de 10 millions ), du point de vue du contrôle non linéaire, est le processus clé dans le processus de préparation cellulaire ; L'uniformité du revêtement, la consistance, l'alignement, la stabilité à la cuisson, la diffusivité du liant et la stabilité de la densité superficielle y sont étroitement liés. Dans le même temps, les performances du revêtement sont directement liées au coût, au taux de réussite et à d’autres indicateurs pratiques.

Au début,coucheuse de batterie lithium-ion Il s'agit généralement d'un revêtement sur une seule face, un rouleau de film polaire est utilisé deux fois, d'abord un revêtement sur le côté A sec après enroulement, puis un revêtement sur le côté B. Plus tard, le fabricant d'équipement a développé une machine de revêtement double face, principalement un traitement de pliage, les têtes de filière de revêtement sont placées des deux côtés du four de revêtement, enduisant d'abord la face A sur un côté, entrant dans le four pour sécher, puis enduisant la face B sur l'autre côté, entrant à nouveau dans le four à deux couches pour sécher, puis enroulant pour terminer le processus de revêtement des deux côtés.