锂电池涂布形成气泡的原因及解决方案

汽车   2025-01-07 11:45   北京  

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摘要


锂电池生产中,锂涂布气泡是一个常见问题,产生原因多样,这对电池的性能和安全性造成不利影响。本文将对锂涂布气泡的成因进行详细分析。

● 锂电池锂涂布气泡的原因

异物混入:涂布液中如有粉尘或较长毛絮等异物,可能改变涂层表面张力,导致浆料轻度转移,烘干后形成圆形痕迹。

化学反应:锂电池浆料中的成分若发生化学反应,可能产生泡沫。

搅拌过程:搅拌时混入空气可能导致泡沫生成。

负极板含水量:负极板含水量过高也可能引起起泡现象。

材料不合适:不适当的涂敷材料或溶剂(如挥发性和润湿性不匹配)可能导致涂层表面出现气泡。

混合不均匀:涂布前浆料混合不均匀会导致涂层质地不一致,从而形成气泡,这可能因搅拌不充分或空气混入造成。

溶剂蒸发不彻底:涂敷后如溶剂未完全蒸发,残留在涂层中可形成气泡,这通常与干燥工艺的参数设置有关。

生产环境洁净度不足:生产环境中的粉尘、水分和杂质可能混入涂布液或落在湿涂层表面,改变表面张力,形成气泡。

工艺参数设置不当:涂布速率过快、烘干温度不足或风量调节不当等都可能导致气泡的产生。

● 锂电池涂布气泡对性能的影响

降低电池性能:气泡的存在会显著影响锂电池的循环寿命、放电稳定性和能量密度。气泡区域可能导致电池内部电阻增加,从而降低整体性能。气泡极片制成的电池循环性能较差,且气泡比例越高,循环性能越弱。

安全隐患:气泡还可能导致电池内部局部过热或短路,从而增加安全风险。

● 锂电池涂布气泡的解决方案

提高生产环境洁净度:加强生产环境的清洁和维护,减少粉尘、水分和杂质的混入。采用自动投料设备、密封存储浆料及防尘服等措施,以提升生产环境的洁净度,严格控制电池生产中的粉尘和异物。

加强生产过程密闭性:使用自动投料设备,减少人工操作,确保合浆车间的清洁度。
正确存储和转运浆料:搅拌完成的浆料需密封保存,以防止异物混入。
使用消泡剂:在浆料中添加适量的消泡剂,有助于消除泡沫。
优化材料选择:选择合适的涂敷材料和溶剂,确保其挥发性和润湿性符合工艺要求。
加强混合均匀性:在涂布前充分搅拌浆料,确保体系均匀无气泡。可采用真空搅拌或超声波搅拌等方法来提升混合效果。
完善干燥工艺:调整干燥室的温度和风量等参数,确保溶剂完全蒸发。可以采用分阶段升温或延长干燥时间的方法来改善干燥效果。

调整工艺参数:根据实际情况合理调整涂布速率和烘干温度等工艺参数,以减少气泡产生。通过实验验证和数据分析,确定最佳工艺参数组合,并调整搅拌速度和时间,以改善浆料的流平性。

● 总结

锂电池涂布气泡是锂电池生产过程中必须重点关注的一个问题。通过优化材料选择、增强混合均匀性、改进干燥工艺、提升生产环境的洁净度以及调整工艺参数等措施,可以有效减少气泡的产生,从而提高锂电池的性能和安全性。

在实际生产中,应密切监控涂布工艺的变化,及时调整工艺参数和操作方法,以确保锂电池的生产质量。


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