极片涂布工艺对锂电池性能的影响及控制参数

浆液蚀刻是涂料制备后的下一道工序。该工艺的主要目的是将正负极集流体均匀地涂上稳定性好、粘度好、流动性好的涂料。极片上胶对锂电池的容量、一致性和安全性具有重要意义。据不完全统计：极片涂胶工艺引起的电池故障占所有原因引起的锂电池故障的10%以上，也是行业热点之一。因此，我总结了涂胶过程并描述了错误的部分。请指教。

镀膜工艺对锂电池性能的影响

极片涂胶通常是指将搅拌均匀的涂料均匀地蚀刻在集电器上，使涂料中的有机溶剂干燥的过程。涂层的效果对电池容量、内阻、循环寿命和安全性有重要影响，确保极片涂层均匀。涂层形式和控制参数的选择对锂离子电池的性能有重要影响，主要表现在：

1）涂胶及烘干温度控制：涂胶时烘干本体温度过高，无法保证极片完全干燥。如果体温过低，极片内部的有机溶剂可能会迅速蒸发，极片表面的镀层出现开裂、脱落等现象；

2）Coating表面密度：如果胶水的表面密度很小，电池容量可能达不到标称容量。如果胶水的面密度大，很容易造成调味料的浪费。如果负极容量严重，过多，锂枝晶会刺破电池隔膜，因锂析出造成漏液，造成安全隐患；

3）涂层尺寸：涂层尺寸过小或过大，电池内部的负极可能没有被正极完全覆盖。在充电过程中，锂离子从负极嵌入并移动到正极。在封闭的电解液中，不能有效利用正极的实际容量。严重时，电池内部会产生锂枝晶，容易刺破隔膜，造成电池内部电路；

4）涂层长度：如果涂层长度很薄或很厚涂布刮刀，会影响后续的极片轧机工艺，无法保证电池极片的性能一致性。

涂层的均匀性

所谓镀膜均匀度是指镀膜长度或镀膜量在镀膜区域的分布均匀性。涂层长度或胶量的一致性越好，涂层均匀性越好，反之亦然。涂层均匀性没有统一的测量指标。可以通过一定区域内各点的涂装长度或涂装量相对于该区域的平均涂装长度或涂装量的误差或误差比来判断，或用某区域的涂装长度或涂装量的差值来判断最大和最小涂层长度或胶水量。涂层长度一般以μm表示。

涂层均匀性用于评估一个区域的整体涂层状况。但在实际生产中，我们一般更注重基材纵向和横向的均匀性。所谓纵向均匀度就是胶水长度方向（或机器纵向）的均匀度。所谓横向均匀度，就是胶水宽度方向（或基板行进方向）的均匀度。横向和横向涂层偏差的大小、影响因素和控制方法有很大不同。一般来说，基材（或涂层）的宽度越大，横向均匀性就越难控制。根据多年在线涂胶实践经验，当基材长度在800mm以下时，横向均匀性一般容易保证；当基板长度在1300-1800mm之间时，横向均匀性往往可以控制，但比较困难。需要非常专业的水平；当基板长度超过2000mm时，横向均匀度的控制尤为困难，只有少数厂家能够处理。当生产批次（即胶的宽度）增加时，纵向均匀性可能会成为比纵向均匀性更大的困难或挑战。

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