用计算机技术,将极片涂布头设计成光、机、电一体化智能化控制的涂布装臵。涂布前将操作参数用键盘输入计算机,在涂布过程中由计算机控制,自动进行定长分段和双面叠合涂布。因此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。
2.3 极片浆料厚涂层高效干燥技术
极片浆料涂层比较厚,涂布量大,干燥负荷大。采用普通热风对流干燥法或烘缸热传导干燥法等干燥效率低。我们将胶片干燥中的高效干燥技术应用于极片干燥器设计,采用优化设计的热风冲击干燥技术,提高了干燥效率,可以进行均匀快速干燥,干燥后的涂层无外干内湿或表面皲裂等弊病。
2.4 极片涂布生产流水线基片(极片)传输技术
在极片涂布生产流水线中从放卷到收卷,中间包含有涂布、干燥等许多环节,极片(基片)有多个传动点拖动。这和胶片涂布干燥生产流水线是相似的。我们成功地将胶片涂布机传输技术应用于极片涂布,又针对基片是极薄的铝箔铜箔,刚性差,易于撕裂和产生折皱等特点,在设计中采取特殊技术装臵,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。在涂布流水线的传动设计中,我们采用了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。在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臵,在涂布时使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,为极片生产的下一道工序创造了有利条件。
3 极片涂布工艺流程
极片涂布的一般工艺流程如下:
放卷→接片→拉片→张力控制→自动纠偏→涂布→干燥→自动纠偏→张力控制→自动纠偏→收卷
涂布基片(金属箔)由放卷装臵放出供入涂布机。基片的首尾在接片台连接成连续带后由拉片装臵送入张力调整装臵和自动纠偏装臵,经过调整片路张力和片路位臵后进入涂布装臵。极片浆料在涂布装臵按预定涂布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涂布厚度设定。干燥后的极片经张力调整和自动纠偏后进行收卷,供下一步工序进行加工。
4 设备安装调试及涂布情况
研制的设备由机械设备,电气控制,干燥通风等系统组成,安装后先后进行了机械试车,机电联试和联动试车,均达到设计和使用要求。按锂离子电池的技术要求和设计技术指标投料涂布。
涂布条件:涂布基片厚度为20μm的铝箔,涂布基片宽度为350mm,涂布速度5m/min。
在上述条件下用浆料进行单面定长涂布,双面叠合涂布,同时进行干燥。整