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鋰離子電池涂布工序常見異常及解決措施

發(fā)表時間:2025-03-11   訪問量:

涂布工序常見異常及解決措施

在鋰離子電池涂布的實際生產(chǎn)過程中,由于涉及眾多復(fù)雜的工序和高精度的要求,難免會出現(xiàn)一些異常情況。了解這些常見異常及其解決方法,對于保障生產(chǎn)的順利進行、提高產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要。

放卷糾偏限位是較為常見的問題之一,其產(chǎn)生原因主要是放卷機構(gòu)穿帶時未居中模式穿帶,導(dǎo)致基材在初始階段就偏離了預(yù)定軌道。這就好比汽車在起步時方向盤沒有擺正,后續(xù)行駛方向必然會出現(xiàn)偏差。解決這一問題的關(guān)鍵在于及時調(diào)整感應(yīng)器位置,使其能夠精準(zhǔn)感知基材的位置,或者居中位置調(diào)整卷筒位置,確保基材從放卷開始就沿著正確的路徑前行。

出料浮輥上下限異常通常是由出料壓輥未壓緊或收卷張力未開,以及電位器異常引起的。出料壓輥如同涂布過程中的 “壓艙石”,若未壓緊,基材在運行過程中就容易出現(xiàn)松動、偏移;收卷張力未開啟則無法為基材提供穩(wěn)定的拉力,使其不能平穩(wěn)前進;電位器異常更是會干擾對浮輥位置的精確控制。此時,操作人員需立即壓緊出料壓輥,打開收卷張力開關(guān),如同為船只揚起穩(wěn)定的風(fēng)帆,并重新校準(zhǔn)電位器,確保浮輥能夠正常發(fā)揮其輔助基材運行的作用。

行進糾偏限位異常多是因為行進糾偏未居中或探頭異常。在涂布過程中,基材需要持續(xù)保持直線運行,一旦行進糾偏出現(xiàn)偏差,就如同列車在行駛過程中偏離軌道,后果不堪設(shè)想。當(dāng)遇到此類異常時,工作人員要迅速重新居中設(shè)置糾偏系統(tǒng),仔細(xì)檢查探頭位置,查看是否有異物遮擋或探頭損壞的情況,確保糾偏系統(tǒng)能夠?qū)崟r、精準(zhǔn)地監(jiān)測和調(diào)整基材的行進方向。

收卷糾偏限位異常與放卷糾偏限位類似,也是由于收卷機構(gòu)穿帶時未居中模式穿帶所致。收卷作為涂布工序的最后一環(huán),若出現(xiàn)偏差,不僅會影響當(dāng)前批次極片的質(zhì)量,還可能對后續(xù)加工環(huán)節(jié)造成阻礙。解決方法同樣是調(diào)整感應(yīng)器位置或居中位置調(diào)整卷筒位置,為整個涂布過程畫上完美的句號。

對于劃痕問題,主要原因是漿料顆粒引起或刮刀有缺口。漿料中的顆粒如同微小的 “絆腳石”,在刮刀涂抹漿料時,會刮傷基材表面;刮刀若出現(xiàn)缺口,更是會直接在基材上留下痕跡,嚴(yán)重影響極片的質(zhì)量。操作人員一旦發(fā)現(xiàn)劃痕,應(yīng)立即使用塞尺清理漿料顆粒,同時仔細(xì)檢查刮刀的完整性,如有必要,及時更換刮刀,確保涂布表面光滑平整。

掉粉現(xiàn)象的出現(xiàn),可能是由于過烘引起,高溫使得漿料中的粘結(jié)成分失效;車間濕度大,極片吸水后導(dǎo)致漿料與基材的附著力下降;漿料粘接性差,本身就無法牢固地附著在基材上;或者是漿料長時間未進行攪拌,成分不均勻,影響了粘接效果。遇到掉粉問題,應(yīng)及時聯(lián)系現(xiàn)場品質(zhì)技術(shù)人員,他們會根據(jù)具體情況調(diào)整烘箱溫度、控制車間濕度、優(yōu)化漿料配方或加強漿料攪拌管理,從多方面入手解決掉粉隱患。

面密度不夠的原因主要有液面高度落差大,導(dǎo)致涂布過程中漿料供給不均勻;走速過快或過慢,影響漿料的涂布厚度;刀口設(shè)置不合理,無法精準(zhǔn)控制漿料的涂布量。針對這些問題,操作人員需要密切關(guān)注涂布過程,檢查速度、刀口參數(shù),保持一定的液位高度,確保面密度符合工藝要求,為電池的高性能提供保障。

顆粒較多的情況,一方面可能是漿料本身所帶或沉淀,在制備或儲存過程中混入了雜質(zhì);另一方面,單面涂布時輥軸若清潔不到位,殘留的漿料顆粒會再次混入新的涂布過程。為避免這一問題,在涂布前務(wù)必擦干凈過輥,對于長時間未使用的漿料,要咨詢品質(zhì)技術(shù)人員是否需要攪拌,以保證漿料的純凈度和均勻性。


拖尾現(xiàn)象通常是由漿料拖尾、背輥或涂輥間隙不平行、背輥彈開速度不當(dāng)?shù)纫蛩卦斐傻?。漿料在涂布結(jié)束時若不能及時斷開,就會形成拖尾;輥間間隙不平行,會使?jié){料涂布厚度不一致,進而導(dǎo)致拖尾;背輥彈開速度過慢,無法及時脫離涂布區(qū)域,也會引發(fā)拖尾問題。此時,調(diào)節(jié)間涂間隙參數(shù),使其平行度符合要求,加大背輥彈開速度,就能有效解決拖尾困擾。

正面錯位往往是因為對齊有誤差時未修正對齊參數(shù),或者箔材在運行過程中出現(xiàn)打滑,導(dǎo)致正反面涂布位置不一致。操作人員應(yīng)檢查箔材有無打滑現(xiàn)象,及時清洗背輥,壓住基準(zhǔn)輥壓輥,同時修正對齊參數(shù),確保正反面涂布精準(zhǔn)對齊。

反面間涂呈平行狀拖尾,原因多為涂背輥間距過小,使得漿料在涂布時受到擠壓不均勻,或者背輥彈開距離過小,不能及時脫離,造成拖尾。調(diào)整涂背輥間距,增加背輥彈開距離,可使反面涂布恢復(fù)正常,避免極片質(zhì)量缺陷。

頭厚尾薄的問題,主要是頭尾削薄參數(shù)未調(diào)好,在涂布過程中無法實現(xiàn)均勻的厚度變化。通過調(diào)節(jié)頭尾速度比及頭尾起點距離,精細(xì)控制涂布厚度,保證極片從頭到尾的一致性。

涂長、間歇過程變化,可能是背輥表面有漿料殘留,影響了后續(xù)涂布的平整度;未壓牽引膠輥,導(dǎo)致基材運行不穩(wěn)定;背輥與涂輥間隙太小過緊,阻礙了漿料的正常涂布。對此,清潔背輥表面,調(diào)整間涂參數(shù),壓上牽引、膠輥,為涂布創(chuàng)造良好的條件,確保涂布過程穩(wěn)定、連續(xù)。

極片上有明顯裂痕,大多是因為干燥速度過快、烘箱溫度過高、烘烤時間過長,使得漿料在快速干燥過程中收縮不均勻,產(chǎn)生應(yīng)力裂縫。操作人員應(yīng)立即檢查相關(guān)涂布參數(shù),嚴(yán)格按照工藝要求調(diào)整干燥溫度和時間,避免裂痕進一步出現(xiàn),保障極片的機械性能。


運行時極片打皺,原因較為復(fù)雜。可能是過輥之間平行度不佳,使得基材在運行過程中受到不均勻的拉扯;背輥、過輥表面有嚴(yán)重漿料或水,影響了基材的順滑運行;箔帶接頭不良致兩邊張力不平衡,打破了涂布的穩(wěn)定張力狀態(tài);糾偏系統(tǒng)異常或未開啟糾偏,無法及時糾正基材的偏移;張力過大或過小,同樣會導(dǎo)致基材變形打皺;背輥拉開行程間隙不一致,以及背輥的橡膠表面在使用時間較長后發(fā)生周期彈性形變,都會給極片帶來褶皺隱患。針對這些問題,操作人員需逐一排查,調(diào)整過輥平行度,及時處理背輥及過輥間異物,先調(diào)節(jié)機頭的張力調(diào)節(jié)輥,待箔材平穩(wěn)后再調(diào)整到原來狀態(tài),開啟并檢查糾偏系統(tǒng),確保張力設(shè)定值合理、各傳動輥和收放輥轉(zhuǎn)動靈活,對于出現(xiàn)彈性形變嚴(yán)重的背輥,要及時更換新膠輥,讓極片恢復(fù)平整順滑。

邊緣鼓邊問題,通常是檔料板泡棉阻擋所致。安裝擋料板時呈外八字即可,或移動擋料板時由外向內(nèi)移動,這樣就能避免泡棉對極片邊緣的擠壓,消除鼓邊現(xiàn)象,保證極片邊緣整齊。

漏料情況的發(fā)生,多是因為擋料板泡棉或刮料板安裝不緊,使得漿料從縫隙中滲出。此時,應(yīng)將刮料板間隙稍比圖層厚度大 10 - 20 微米,確保漿料能夠順利涂布,同時壓緊擋料板泡棉,防止漏料再次出現(xiàn),保障涂布環(huán)境的整潔和涂布質(zhì)量的穩(wěn)定。

在鋰離子電池涂布生產(chǎn)過程中,及時發(fā)現(xiàn)并妥善解決這些常見異常,對于保障涂布質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本具有舉足輕重的意義。每一位操作人員都應(yīng)熟悉這些異常情況的表現(xiàn)、原因及解決方法,如同經(jīng)驗豐富的醫(yī)生熟知各種病癥的診療手段,確保涂布工序始終處于最佳狀態(tài),為鋰離子電池的卓越性能奠定堅實基礎(chǔ)。


結(jié)語

鋰離子電池涂布工藝作為鋰電池生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),其復(fù)雜性和重要性不言而喻。從涂布工序原理的精細(xì)流程,到涂布方法的慎重抉擇,再到關(guān)鍵控制點的精準(zhǔn)把握以及常見異常的及時處理,每一個步驟都緊密相連,共同決定著鋰離子電池的性能優(yōu)劣。只有深入理解并嚴(yán)格把控這些環(huán)節(jié),才能確保生產(chǎn)出高品質(zhì)、高性能、高安全性的鋰離子電池,滿足不斷增長的市場需求,推動新能源產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展。相信隨著科技的不斷進步,鋰離子電池涂布工藝將持續(xù)革新,為未來的能源世界注入更強大的動力。



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