发表时间:2025-03-11 访问量:
涂布工序常见异常及解决措施
在锂离子电池涂布的实际生产过程中,由于涉及众多复杂的工序和高精度的要求,难免会出现一些异常情况。了解这些常见异常及其解决方法,对于保障生产的顺利进行、提高产品质量至关重要。
放卷纠偏限位是较为常见的问题之一,其产生原因主要是放卷机构穿带时未居中模式穿带,导致基材在初始阶段就偏离了预定轨道。这就好比汽车在起步时方向盘没有摆正,后续行驶方向必然会出现偏差。解决这一问题的关键在于及时调整感应器位置,使其能够精准感知基材的位置,或者居中位置调整卷筒位置,确保基材从放卷开始就沿着正确的路径前行。
出料浮辊上下限异常通常是由出料压辊未压紧或收卷张力未开,以及电位器异常引起的。出料压辊如同涂布过程中的 “压舱石”,若未压紧,基材在运行过程中就容易出现松动、偏移;收卷张力未开启则无法为基材提供稳定的拉力,使其不能平稳前进;电位器异常更是会干扰对浮辊位置的精确控制。此时,操作人员需立即压紧出料压辊,打开收卷张力开关,如同为船只扬起稳定的风帆,并重新校准电位器,确保浮辊能够正常发挥其辅助基材运行的作用。
行进纠偏限位异常多是因为行进纠偏未居中或探头异常。在涂布过程中,基材需要持续保持直线运行,一旦行进纠偏出现偏差,就如同列车在行驶过程中偏离轨道,后果不堪设想。当遇到此类异常时,工作人员要迅速重新居中设置纠偏系统,仔细检查探头位置,查看是否有异物遮挡或探头损坏的情况,确保纠偏系统能够实时、精准地监测和调整基材的行进方向。
收卷纠偏限位异常与放卷纠偏限位类似,也是由于收卷机构穿带时未居中模式穿带所致。收卷作为涂布工序的最后一环,若出现偏差,不仅会影响当前批次极片的质量,还可能对后续加工环节造成阻碍。解决方法同样是调整感应器位置或居中位置调整卷筒位置,为整个涂布过程画上完美的句号。
对于划痕问题,主要原因是浆料颗粒引起或刮刀有缺口。浆料中的颗粒如同微小的 “绊脚石”,在刮刀涂抹浆料时,会刮伤基材表面;刮刀若出现缺口,更是会直接在基材上留下痕迹,严重影响极片的质量。操作人员一旦发现划痕,应立即使用塞尺清理浆料颗粒,同时仔细检查刮刀的完整性,如有必要,及时更换刮刀,确保涂布表面光滑平整。
掉粉现象的出现,可能是由于过烘引起,高温使得浆料中的粘结成分失效;车间湿度大,极片吸水后导致浆料与基材的附着力下降;浆料粘接性差,本身就无法牢固地附着在基材上;或者是浆料长时间未进行搅拌,成分不均匀,影响了粘接效果。遇到掉粉问题,应及时联系现场品质技术人员,他们会根据具体情况调整烘箱温度、控制车间湿度、优化浆料配方或加强浆料搅拌管理,从多方面入手解决掉粉隐患。
面密度不够的原因主要有液面高度落差大,导致涂布过程中浆料供给不均匀;走速过快或过慢,影响浆料的涂布厚度;刀口设置不合理,无法精准控制浆料的涂布量。针对这些问题,操作人员需要密切关注涂布过程,检查速度、刀口参数,保持一定的液位高度,确保面密度符合工艺要求,为电池的高性能提供保障。
颗粒较多的情况,一方面可能是浆料本身所带或沉淀,在制备或储存过程中混入了杂质;另一方面,单面涂布时辊轴若清洁不到位,残留的浆料颗粒会再次混入新的涂布过程。为避免这一问题,在涂布前务必擦干净过辊,对于长时间未使用的浆料,要咨询品质技术人员是否需要搅拌,以保证浆料的纯净度和均匀性。
拖尾现象通常是由浆料拖尾、背辊或涂辊间隙不平行、背辊弹开速度不当等因素造成的。浆料在涂布结束时若不能及时断开,就会形成拖尾;辊间间隙不平行,会使浆料涂布厚度不一致,进而导致拖尾;背辊弹开速度过慢,无法及时脱离涂布区域,也会引发拖尾问题。此时,调节间涂间隙参数,使其平行度符合要求,加大背辊弹开速度,就能有效解决拖尾困扰。
正面错位往往是因为对齐有误差时未修正对齐参数,或者箔材在运行过程中出现打滑,导致正反面涂布位置不一致。操作人员应检查箔材有无打滑现象,及时清洗背辊,压住基准辊压辊,同时修正对齐参数,确保正反面涂布精准对齐。
反面间涂呈平行状拖尾,原因多为涂背辊间距过小,使得浆料在涂布时受到挤压不均匀,或者背辊弹开距离过小,不能及时脱离,造成拖尾。调整涂背辊间距,增加背辊弹开距离,可使反面涂布恢复正常,避免极片质量缺陷。
头厚尾薄的问题,主要是头尾削薄参数未调好,在涂布过程中无法实现均匀的厚度变化。通过调节头尾速度比及头尾起点距离,精细控制涂布厚度,保证极片从头到尾的一致性。
涂长、间歇过程变化,可能是背辊表面有浆料残留,影响了后续涂布的平整度;未压牵引胶辊,导致基材运行不稳定;背辊与涂辊间隙太小过紧,阻碍了浆料的正常涂布。对此,清洁背辊表面,调整间涂参数,压上牵引、胶辊,为涂布创造良好的条件,确保涂布过程稳定、连续。
极片上有明显裂痕,大多是因为干燥速度过快、烘箱温度过高、烘烤时间过长,使得浆料在快速干燥过程中收缩不均匀,产生应力裂缝。操作人员应立即检查相关涂布参数,严格按照工艺要求调整干燥温度和时间,避免裂痕进一步出现,保障极片的机械性能。
运行时极片打皱,原因较为复杂。可能是过辊之间平行度不佳,使得基材在运行过程中受到不均匀的拉扯;背辊、过辊表面有严重浆料或水,影响了基材的顺滑运行;箔带接头不良致两边张力不平衡,打破了涂布的稳定张力状态;纠偏系统异常或未开启纠偏,无法及时纠正基材的偏移;张力过大或过小,同样会导致基材变形打皱;背辊拉开行程间隙不一致,以及背辊的橡胶表面在使用时间较长后发生周期弹性形变,都会给极片带来褶皱隐患。针对这些问题,操作人员需逐一排查,调整过辊平行度,及时处理背辊及过辊间异物,先调节机头的张力调节辊,待箔材平稳后再调整到原来状态,开启并检查纠偏系统,确保张力设定值合理、各传动辊和收放辊转动灵活,对于出现弹性形变严重的背辊,要及时更换新胶辊,让极片恢复平整顺滑。
边缘鼓边问题,通常是档料板泡棉阻挡所致。安装挡料板时呈外八字即可,或移动挡料板时由外向内移动,这样就能避免泡棉对极片边缘的挤压,消除鼓边现象,保证极片边缘整齐。
漏料情况的发生,多是因为挡料板泡棉或刮料板安装不紧,使得浆料从缝隙中渗出。此时,应将刮料板间隙稍比图层厚度大 10 - 20 微米,确保浆料能够顺利涂布,同时压紧挡料板泡棉,防止漏料再次出现,保障涂布环境的整洁和涂布质量的稳定。
在锂离子电池涂布生产过程中,及时发现并妥善解决这些常见异常,对于保障涂布质量、提高生产效率、降低生产成本具有举足轻重的意义。每一位操作人员都应熟悉这些异常情况的表现、原因及解决方法,如同经验丰富的医生熟知各种病症的诊疗手段,确保涂布工序始终处于最佳状态,为锂离子电池的卓越性能奠定坚实基础。
结语
锂离子电池涂布工艺作为锂电池生产的关键环节,其复杂性和重要性不言而喻。从涂布工序原理的精细流程,到涂布方法的慎重抉择,再到关键控制点的精准把握以及常见异常的及时处理,每一个步骤都紧密相连,共同决定着锂离子电池的性能优劣。只有深入理解并严格把控这些环节,才能确保生产出高品质、高性能、高安全性的锂离子电池,满足不断增长的市场需求,推动新能源产业蓬勃发展。相信随着科技的不断进步,锂离子电池涂布工艺将持续革新,为未来的能源世界注入更强大的动力。
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