O revestimento da peça do eletrodo geralmente se refere a um processo no qual a pasta uniformemente agitada é revestida uniformemente no coletor de corrente e o solvente orgânico na pasta é seco. O efeito do revestimento tem um impacto importante na capacidade da bateria, resistência interna, ciclo de vida e segurança, e garante que a peça polar seja revestida uniformemente. A seleção de métodos de revestimento e parâmetros de controle tem um impacto importante no desempenho das baterias de íon-lítio, que se manifesta principalmente em:

1) Controle de temperatura de secagem do revestimento: se a temperatura de secagem for muito baixa durante o revestimento, não pode garantir que a peça polar esteja completamente seca, se a temperatura for muito alta, pode ser porque o solvente orgânico dentro da peça polar evapora muito rapidamente, e o revestimento da superfície da peça polar racha e cai;

2) Densidade da superfície do revestimento: se a densidade da superfície do revestimento for muito pequena, a capacidade da bateria pode não atingir a capacidade nominal, se a densidade da superfície do revestimento for muito grande, é fácil causar desperdício de lote e se a capacidade do eletrodo positivo for excessiva em casos graves, os dendritos de lítio serão formados devido à precipitação do lítio para perfurar o separador da bateria e causar um curto-circuito, causando potenciais riscos à segurança;

3) Tamanho do revestimento: O tamanho do revestimento é muito pequeno ou muito grande pode fazer com que o eletrodo positivo dentro da bateria não seja completamente envolvido pelo eletrodo negativo. Durante o processo de carregamento, os íons de lítio são incorporados no eletrodo positivo e se movem para o eletrólito que não está completamente envolvido pelo eletrodo negativo, a capacidade real do eletrodo positivo não pode ser reproduzida de forma eficiente e, em casos graves, dendritos de lítio serão formados dentro da bateria, o que é fácil de perfurar o separador e causar o circuito interno de a bateria;

 

4) Espessura do revestimento: Se a espessura do revestimento for muito fina ou muito espessa, isso terá um impacto no processo subsequente de laminação do eletrodo, e a consistência do desempenho da peça do eletrodo da bateria não pode ser garantida.

Seleção de equipamento de revestimento e processo de revestimento

O processo de revestimento em sentido amplo inclui: desenrolamento → emenda → controle de tensão → puxando abas → revestimento → secagem → orientação → controle de tensão → orientação → enrolamento e outros processos. O processo de revestimento é complexo e há muitos fatores que afetam o efeito do revestimento, tais como: a precisão de fabricação do equipamento de revestimento, a suavidade da operação do equipamento, o controle da tensão dinâmica no processo de revestimento, o tamanho do o volume de ar no processo de secagem e a curva de controle de temperatura afetarão o efeito do revestimento, por isso é extremamente importante escolher o processo de revestimento apropriado.

 

Geralmente, a seleção do método de revestimento precisa ser considerada a partir dos seguintes aspectos, incluindo: o número de camadas a serem revestidas, a espessura do revestimento úmido, as propriedades reológicas da solução de revestimento, a precisão necessária do revestimento, o suporte do revestimento ou substrato, a velocidade de revestimento, etc.

Além dos fatores acima, também é necessário combinar as condições e características específicas do revestimento da peça polar. As características do revestimento da peça polar da bateria de íons de lítio são: (1) revestimento de dupla face e camada única; (2) O revestimento úmido da pasta é mais espesso (100 ~ 300 μm); (3) A pasta é um fluido não newtoniano de alta viscosidade; (4) A precisão do revestimento da peça polar é alta, semelhante à do revestimento do filme; (5) O corpo de suporte do revestimento é feito de folha de alumínio e folha de cobre com espessura de 10 ~ 20 μm; (6) Comparada com a velocidade de revestimento do filme, a velocidade de revestimento do eletrodo não é alta. Resumindo, o equipamento geral de laboratório geralmente usa o tipo raspador, as baterias de íon-lítio de consumo usam principalmente o tipo de transferência de rolo e as baterias de energia usam principalmente o método de extrusão de fenda.

Revestimento do raspador: O substrato da folha passa através do rolo de revestimento e está em contato direto com a calha, o excesso de pasta é revestido no substrato da folha, quando o substrato passa entre o rolo de revestimento e o raspador, a lacuna entre o raspador e o o substrato determina a espessura do revestimento e, ao mesmo tempo, o excesso de pasta é raspado e refluido e, assim, um revestimento uniforme é formado na superfície do substrato. O tipo de raspador é principalmente um raspador de vírgula. O raspador de vírgula é um dos principais componentes da cabeça de revestimento, geralmente na superfície do rolo redondo ao longo do barramento para formar uma aresta de corte semelhante a uma vírgula, este tipo de raspador tem alta resistência e dureza, fácil de controlar a quantidade de revestimento e precisão de revestimento, adequada para alto teor de sólidos e alta viscosidade da pasta.

Tipo de transferência de revestimento de rolo: o rolo de revestimento gira para conduzir a pasta, ajusta a quantidade de transferência de pasta através da lacuna do raspador de vírgula e usa a rotação do rolo traseiro e do rolo de revestimento para transferir a pasta para o substrato. O revestimento de transferência de rolo consiste em dois processos básicos:

(1) o rolo de revestimento gira para conduzir a pasta através da abertura do rolo de medição para formar uma camada de pasta de uma certa espessura;

(2) A camada de pasta de uma certa espessura é girada pelo rolo de revestimento e pelo rolo traseiro em direções opostas, e a pasta é transferida para a folha para formar um revestimento.

Revestimento de extrusão de fenda: Como uma tecnologia de revestimento úmido de precisão, o princípio de funcionamento é que o líquido de revestimento é extrudado e pulverizado ao longo da lacuna do molde de revestimento sob uma certa pressão e vazão e transferido para o substrato. Comparado com outros métodos de revestimento, tem muitas vantagens, como velocidade de revestimento rápida, alta precisão e espessura úmida uniforme; O sistema de revestimento é fechado, o que pode impedir a entrada de contaminantes durante o processo de revestimento, e a taxa de utilização da lama é alta, e as propriedades da lama podem ser mantidas estáveis, e o revestimento multicamadas pode ser realizado ao mesmo tempo. Ele também pode se adaptar a diferentes faixas de viscosidade de pasta e conteúdo de sólidos e tem maior adaptabilidade em comparação com o processo de revestimento de transferência.

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