记得之前有详细介绍过锂电配料工序的工艺流程及品质管控的文章-浅析锂离子电池合浆工艺流程及品质管控浅析锂离子电池合浆工艺流程及品质管控。现在就结合以往的经验谈谈配料工序常见的主要问题及一般处理措施。
一、溶剂多加或少加
原因:1.计算错误;2.电子称不准确。
处理措施:多加溶剂时在最后一步加溶剂调料度时则相应减少多加的溶剂量,少加溶剂时则在生产过程中补足少加的量;重新校准电子秤。
二、粘结剂多加或少加
原因:1.计算错误;2.电子称不准确。
处理措施:少加粘结剂时,按比例要求取少加的粘结剂与溶剂打胶正常加入浆料中,最后步加溶剂扣除多用打胶的溶剂。多加粘结剂时,按比例加溶剂续继打胶,加胶时需扣除多余的胶;重新校准电子秤。
三、胶在搬运过程中洒落在地
原因:员工操作不慎所致。
处理措施:若胶已打好,则洒落在地上在胶报废处理,生产时需补加报废的量。若胶未打好,则全部胶报废处理。(因无法计算报废粘结剂及溶剂多少)。
四、浆料在搬运过程中洒落在地
原因:员工操作不慎所致。
处理措施:若在室内洒落,浆料收集起来,紧贴在地面一层的浆料不需收集直接报废处理。其余收集起的浆料重新过筛,单独标识下转(注:转做实验用或降级品使用)。若在室外洒落,洒落的浆料直接报废处理。
五、正极打胶过中发现有白色不溶沉淀物
原因:1.KF7200等被高温烘烤过;2.KF7200等含有其它不明杂质。
处理措施:将胶过筛把白色沉淀物筛出,再用溶剂与沉淀物加热使其溶解。其余未用粘结剂暂时停用。
六、浆料粘度偏高
原因:1.溶剂用量不够;2.搅拌桶装料过多。
处理措施:1.加溶剂调整浆料粘度,正极一般1.0溶剂能降低粘度500-800mpa.s,负极一般不会出现粘度偏高;2.合理控制桶内浆料量。
七、浆料粘度偏低
原因:1.干料可能少投料;2.溶剂用量过多;3.检测不准确;4.分散不均匀;5.搅拌速度过快或时间太长。
处理措施:1.检测浆料固含量,若正常:粘度偏差在300mpa.s以内正常生产。2.若干料少投料(如LCO)则先用少投的LCO与一定量的溶剂混合后在与低粘度的浆料一起搅拌。3.对浆料再测一次粘度,确认是否为人为操作误差;4.优化搅拌工艺;5.重新校准检测设备。
八、固含量偏低
原因:1.活性物质比表大、粒径小;2.搅拌时间过长;3.粘结剂固含量低。
处理措施:1.调整搅拌工艺(转速、时间等);2.优化活性物质选型(比表、粒径等);3.优化粘结剂选型(分子量等);4.加强来料检验及供应商质量管控。
九、浆料难过筛
原因:1.正负极浆料在搅拌过程中浆料未搅均匀;2.正负极胶未搅散;3.正负极物料含有杂质;4.正极大颗粒;5.正极粘度高;6.吸水团聚。
处理措施:1.仍可续继进行筛料,再筛过程中适当刮料,帮助浆料能过筛,当所有浆料筛完后需重新更换一个新筛网再把浆料过筛一遍。OK后方可转入涂布工序;2.加强来料检验、控制材料颗粒及水分含量;3.降低浆料粘度;4.防止吸水。
十、浆料有油污
原因:一般为搅拌机或真空系统异常造成。
处理措施:1.把有油污的浆料静放12小时以上,待油污与浆料分层后再把油污去掉,方可进行涂布。涂布前需重新试片首检;2.重新检修设备并加强设备的维保。
十一、浆料气泡多
原因:1.浆料筛料前未抽真空。2.浆料在抽真空时真空度未达到工艺要求。
处理措施:1.重新抽真空,时间为20分钟一般就能把气泡消除掉;加强过程监控,严格按照SOP等文件作业。
十二、NMP呈红色
原因:来料异常,溶剂吸水受潮所致。
处理措施:1.停用,直接退回仓库;2.加强来料管控。
十三、浆料在涂布时发现有颗粒以及分层
原因:1.浆料在筛网可能有破损。2.筛料时真空筛料机未清理干净,桶内有残留杂物。3.浆料存放时间长且未密封好造浆料吸潮结块形成颗粒。4.涂布机头温度高使浆料结块。
处理措施:对浆料进行重新搅拌30分钟。再进行一次过筛。(对于第4点可以直接清洗涂布机头,无需对浆料进行返工)。
十四、浆料沉降
原因:1.吸水;2.粘结剂少;3.未分散好。
处理措施:1.调整原材料选型(比表、粒度);2.调整搅拌工艺(转速、时间);4.调整粘结剂用量;5.控制环境湿度及原材料水分。
十五、浆料果冻状
原因:1.正极水分高;2.正极pH高;3.正极比表大;4.NMP水分高; 5.环境湿度大;6、粘结剂水分高。
处理措施:1.控制环境湿度;2.控制原材料水分;3.控制原材料PH值及比表(注:PH值越高,对水分的控制就要求更严格,尤其是NCA 、 NCM811等高镍材料的搅拌。)
需要说明的是,鉴于材料体系、基础设施设备、工艺流程及环境条件等的不同,导致原因和措施不一定是唯一的,可能还有其他的或另外深层次的原因。也希望大家结合工作实际予以分析总结。也衷心感谢大家能给与补充意见或建议,以便我们进一步完善。本文的目的旨在通过以往的经验总结分享,供大家参考借鉴,希望能起到抛转引玉的作用。
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