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锂电池狭缝挤压涂布模头刃口

更新时间:2018-12-18 20:00

  狭缝挤压涂布技术是一种先进的预计量涂布技术,能获得较高精度的涂层,目前,锂离子动力电池行业已经普遍采用狭缝挤压式涂布技术制造电池极片。

  狭缝挤压式涂布示意图如图 1 所示,一定流量的浆料从挤压头上料口进入模头内部型腔,并形成稳定的压力,浆料最后在模头狭缝出口喷出,涂覆在箔材上。

  挤压模头是锂电池涂布的关键部件,直接决定涂布极片的质量和均匀性,因此,模头成本一般大于整个涂布机的 30%。涂布模头结构主要包括上模、下模、垫片三部分。下膜有特殊的型腔,上模相对比较简单,垫片位于上下模之间可根据不同的涂布形式进行选择,如图 2 所示。影响涂布厚度均匀性的因素主要有挤压模头型腔出口速度的均匀性、基材的平面度、浆料的均匀性以及表面张力等,其中挤压模头出口速度的均匀性是主要因素之一。挤压模头型腔的几何结构直接影响型腔的流场形态,优化结构参数能有效提高出口速度分布的均匀性。目前,国内也有不少公司自主研发设计涂布模头,其设计优化包括:

  (1)涂布模头内部流道设计,比如梯度式、衣架式、单腔式和双腔式等料槽结构。目标就是维持涂液在模具内的流动速度,不产生静止区域或沉降等问题,从而确保模头狭缝出口速度均匀保证涂层的均匀性。(后面再撰文详细总结)

  (2)进料位置优化设计,比如模头下部进料,模头侧面进料等,改变流体流动状态确保模头狭缝出口速度均匀。

  其中,涂布模头的刃口是又是整个模头的关键,如图 2 所示,涂布时浆料不断流经刃口,从狭缝喷出,刃口的性能指标会直接影响涂布效果。根据锂离子电池涂布的特点,挤压模头刃口应该满足以下要求:

  (1)刃口尺寸精度要求高。锂离子电池涂布一般浆料湿厚 100-300 μ m,精度要求

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