鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:4479次 | 2018年09月30日
簡(jiǎn)述鋰電池極片會(huì)常見的一些缺陷
1點(diǎn)狀缺陷
1.1氣孔:一是氣泡產(chǎn)生(攪拌過程、輸運(yùn)過程、涂布過程);氣泡產(chǎn)生的針孔缺陷比較容易理解,濕膜中的氣泡從內(nèi)層向膜表面遷移,在膜表面破裂形成針孔缺陷。氣泡主要來自攪拌、涂液輸運(yùn)以及涂布過程。
1.2異物縮孔:各種顆粒(灰塵、油污、金屬顆粒等)產(chǎn)生。外來顆粒的存在導(dǎo)致顆粒表面處的濕膜存在低表面張力區(qū)域,液膜向顆粒周圍發(fā)射狀遷移,形成縮孔點(diǎn)狀缺陷,如圖4所示。預(yù)防措施主要有:涂液過濾除鐵、環(huán)境粉塵控制、基材表面清潔。
圖4異物顆粒處表面張力低,涂液向四周遷移
1.3團(tuán)聚體顆粒凸起:如果漿料攪拌不均勻,導(dǎo)電劑沒有分散開,形成團(tuán)聚體時(shí)就會(huì)產(chǎn)生此類缺陷,如圖5所示,極片表面出現(xiàn)大面積的凸起,放大這些地方觀察,發(fā)現(xiàn)這是導(dǎo)電劑的團(tuán)聚體。這種缺陷主要還是改善漿料攪拌工藝來消除。
圖5團(tuán)聚體顆粒凸起SEM形貌
2線狀缺陷
2.1劃痕:與涂布方向平行的線狀薄區(qū)或漏箔線條,如圖6所示。
圖6涂布極片劃痕缺陷
可能原因
–異物或大顆??ㄔ讵M縫間隙內(nèi)或涂布間隙上
–基材質(zhì)量不佳,造成有異物擋在涂輥與背輥的涂布間隙上
–模具模唇損傷
對(duì)策
–清除唇口或涂布間隙的顆粒、檢查模頭唇口
2.2豎條道:與涂布方向平行的波紋,如圖7所示。
圖7涂布極片豎條道缺陷
可能原因
–通常發(fā)生于接近涂布窗口的速度上限,薄涂層更明顯。
對(duì)策
–調(diào)整漿料粘度
–降低涂布速度
–降低涂輥與背輥之間的涂布間隙
2.3橫向紋:垂直于涂布方向,固定間隔所產(chǎn)生的波紋或線條。
可能原因
–機(jī)械震動(dòng)
–走帶速度波動(dòng)
–漿料供料的流動(dòng)發(fā)生周期性波動(dòng)
對(duì)策
–確認(rèn)機(jī)械擾動(dòng)頻率與橫紋發(fā)生頻率是否相同
3邊緣效應(yīng)
3.1厚邊:涂布過程,經(jīng)常出現(xiàn)邊緣厚,中間薄的現(xiàn)象,即厚邊。產(chǎn)生厚邊的原因是表面張力驅(qū)動(dòng)下的物質(zhì)遷移。如圖8所示,開始時(shí),濕膜的邊緣處較薄,溶劑揮發(fā)速度較中間快,導(dǎo)致邊緣固含量迅速升高,邊緣的表面張力遠(yuǎn)大于中間濕膜的表面張力,邊緣處較大的表面張力以及較快的溶劑揮發(fā)驅(qū)動(dòng)內(nèi)側(cè)液體向邊緣移動(dòng),烘干后形成厚邊。
圖8干燥過程中厚邊現(xiàn)象產(chǎn)生過程
涂布厚邊現(xiàn)象是一種不利的缺陷,阻止和緩解厚邊現(xiàn)象的措施有:
(1)漿料流量一定時(shí),減小狹縫尺寸能夠增加漿料在模頭的出口速度,從而降低漿料的拖曳力比值,進(jìn)而減小厚邊涂層的厚度,但是狹縫尺寸變小模頭內(nèi)部的壓力更大,更容易造成模頭出口形狀的膨脹,從而出現(xiàn)涂層橫向厚度不均勻性,這需要更高精度的涂布設(shè)備配合。
(2)涂布間隙減小能夠有限減小厚邊涂層的厚度和寬度。
(3)降低漿料的表面張力,如添加界面活性劑等,抑制干燥過程中漿料向邊緣的流延。
(4)優(yōu)化狹縫墊片出口形狀,改變漿料流動(dòng)速度方向和大小,降低邊緣漿料的應(yīng)力狀態(tài),減弱漿料邊緣膨脹效應(yīng)。
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