锂电浆料涂覆工艺全解析
锂电浆料涂覆工艺全解析 ：超声波喷涂的革新之力
在锂电池的制造流程里，浆料涂覆是衔接浆料制备后的关键工序。其核心目标是将具备良好稳定性、粘度与流动性的浆料，均匀精准地涂覆于正负极集流体之上。极片涂布的质量优劣，对锂电池的容量、一致性以及安全性等关键性能起着决定性作用。据不完全统计，因极片涂布工艺引发的电池失效，在锂电池失效的众多原因中占比超10%，一直以来都是行业内热议的焦点。
镀膜工艺对锂电池性能的多维度影响
极片涂覆，即把搅拌均匀的浆液涂覆在集电器上，并干燥去除其中有机溶剂的过程。涂层效果深刻影响着电池容量、内阻、循环寿命和安全性。在此过程中，诸多因素不容小觑：
1. 涂布干燥温度把控：温度过低，极片难以彻底干燥；温度过高，极片内部有机溶剂会迅速蒸发，致使表面涂层开裂脱落。
2. 涂层面密度权衡：面密度过小，电池容量难以达标；面密度过大，不仅造成成分浪费，严重时还可能因正极容量过大，致使锂析出形成锂枝晶，刺穿电池隔膜，引发短路风险。
3. 涂层尺寸精准度：涂层尺寸不当，电池内部正负极可能无法完全匹配覆盖，充电时锂离子移动受限，无法充分利用正极容量，甚至可能产生锂枝晶，造成电池内部断路。
4. 涂层厚度一致性：涂层过薄或过厚，都会干扰后续极片滚压工艺，难以保障电池极片性能的一致性。同时，极片涂层的安全性至关重要，镀膜前务必做好5S工作，杜绝颗粒、碎屑、灰尘等异物混入，以免引发电池内部短路，导致严重安全事故。
涂装设备及工艺的抉择要点
广义的涂布工艺涵盖放卷、拼接、牵引、张力控制、涂布、干燥、纠偏等一系列复杂工序。涂布效果受诸多因素左右，如设备制造精度、运行平稳性、动态张力控制、干燥风量及温度曲线等。选择涂布方法时，需综合考量涂布层数、湿涂厚度、涂布液流变性能、涂布精度、涂布支撑物、涂布速度等要素，同时紧密结合锂离子电池极片涂层的特性：双面单层涂层、湿涂层较厚（100 – 300μm）、浆料为非牛顿高粘度流体、镀膜精度要求高、涂层支撑体为薄铝箔和铜箔、涂布速度相对不高等。基于这些，实验室多采用刮刀式，消费类锂离子电池常用辊涂转移式，动力电池则多选择狭缝挤压方式。
驰飞超声波喷涂：锂电涂布的新宠
在锂电涂布领域，驰飞超声波喷涂技术正崭露头角，展现出独特优势。传统涂布方式存在一些固有弊端，而超声波喷涂能有效克服。它利用高频超声波将浆料分散成极其细微且均匀的雾滴，精准地喷涂在极片上。相比传统工艺，驰飞超声波喷涂在锂电中的应用优势显著：
1. 超高涂布精度：能实现纳米级别的涂布精度控制，确保涂层厚度均匀一致，极大提升极片的一致性，从而优化电池的整体性能和稳定性。
2. 减少材料浪费：雾滴均匀且可控，可精准喷涂，减少浆料飞溅和浪费，降低生产成本。
3. 高效生产：喷涂速度快，能够在短时间内完成大面积涂布，提高生产效率。
4. 适应多样浆料：对各种流变性能的浆料都有良好的适应性，无论是高粘度还是低粘度浆料，都能实现理想的涂布效果。
镀层缺陷及应对策略
镀膜过程中常出现头厚尾薄、两面厚边、点状黑点等缺陷。通过对涂布阀、浆料特性、箔片稳定性等方面的调整可改善这些问题。同时，浆料的粘度、粒径和流变特性，以及基材铜箔和铝箔的表面张力、厚度均匀性、静电和清洁度等，都对涂层质量有重要影响，需严格把控。
锂电浆料涂覆工艺复杂且关键，驰飞超声波喷涂技术为提升涂布质量、优化电池性能提供了创新解决方案，助力锂电行业迈向更高水平。
关于驰飞
驰飞的解决方案是环保、高效和高度可靠的，可大幅减少过量喷涂，节省原材料，并提高均一性、转移效率、均匀性和减少排放。为企业提供围绕功能涂层的全套解决方案及长期技术支持，保证客户涂层稳定量产；针对特殊器械涂层需求，提供涂层定制研发服务；提供各类涂层代工服务。
杭州驰飞是超声镀膜系统开发商和制造商，产品主要应用于燃料电池质子交换膜喷涂、薄膜太阳能电池、钙钛矿、微电子、半导体、 纳米新材料、玻璃镀膜、 生物医疗、纺织品等领域。
