Unter Elektrodenstückbeschichtung versteht man im Allgemeinen einen Prozess, bei dem die gleichmäßig gerührte Aufschlämmung gleichmäßig auf den Stromkollektor aufgetragen wird und das organische Lösungsmittel in der Aufschlämmung getrocknet wird. Der Effekt der Beschichtung hat einen wichtigen Einfluss auf die Batteriekapazität, den Innenwiderstand, die Lebensdauer und die Sicherheit und sorgt dafür, dass das Polstück gleichmäßig beschichtet ist. Die Auswahl der Beschichtungsmethoden und Steuerungsparameter haben einen wichtigen Einfluss auf die Leistung von Lithium-Ionen-Batterien, der sich vor allem in Folgendem äußert:

1) Temperaturkontrolle beim Trocknen der Beschichtung: Wenn die Trocknungstemperatur während der Beschichtung zu niedrig ist, kann nicht garantiert werden, dass das Polstück vollständig trocken ist. Wenn die Temperatur zu hoch ist, kann dies daran liegen, dass das organische Lösungsmittel im Polstück zu schnell verdunstet. und die Oberflächenbeschichtung des Polstücks reißt und fällt ab;

2) Dichte der Beschichtungsoberfläche: Wenn die Dichte der Beschichtungsoberfläche zu gering ist, erreicht die Batteriekapazität möglicherweise nicht die Nennkapazität. Wenn die Dichte der Beschichtungsoberfläche zu groß ist, kann es leicht zu Chargenverschwendung kommen, und wenn die Kapazität der positiven Elektrode zu hoch ist In schweren Fällen bilden sich aufgrund der Ausfällung von Lithium Lithiumdendriten, die den Batterieseparator durchstoßen und einen Kurzschluss verursachen, was potenzielle Sicherheitsrisiken mit sich bringt.

3) Beschichtungsgröße: Eine zu kleine oder zu große Beschichtungsgröße kann dazu führen, dass die positive Elektrode im Inneren der Batterie nicht vollständig von der negativen Elektrode umhüllt wird. Während des Ladevorgangs werden Lithiumionen von der positiven Elektrode eingebettet und gelangen in den Elektrolyten Wenn die negative Elektrode nicht vollständig umhüllt ist, kann die tatsächliche Kapazität der positiven Elektrode nicht effizient genutzt werden, und in schwerwiegenden Fällen bilden sich Lithiumdendriten im Inneren der Batterie, wodurch der Separator leicht durchstoßen und der interne Stromkreis beschädigt werden kann die Batterie;

 

4) Beschichtungsdicke: Wenn die Beschichtungsdicke zu dünn oder zu dick ist, wirkt sich dies auf den nachfolgenden Elektrodenwalzprozess aus und die Leistungskonstanz des Batterieelektrodenstücks kann nicht garantiert werden.

Auswahl der Beschichtungsausrüstung und des Beschichtungsverfahrens

Der Beschichtungsprozess im weitesten Sinne umfasst: Abwickeln → Spleißen → Spannungskontrolle → Abziehen von Laschen → Beschichten → Trocknen → Führen → Spannungskontrolle → Führen → Aufwickeln und andere Prozesse. Der Beschichtungsprozess ist komplex und es gibt viele Faktoren, die den Beschichtungseffekt beeinflussen, wie zum Beispiel: die Fertigungsgenauigkeit der Beschichtungsausrüstung, die Laufruhe des Gerätebetriebs, die Kontrolle der dynamischen Spannung im Beschichtungsprozess, die Größe der Das Luftvolumen im Trocknungsprozess und die Temperaturkontrollkurve wirken sich auf den Beschichtungseffekt aus. Daher ist es äußerst wichtig, den geeigneten Beschichtungsprozess auszuwählen.

 

Im Allgemeinen muss die Auswahl der Beschichtungsmethode unter folgenden Aspekten berücksichtigt werden, darunter: die Anzahl der zu beschichtenden Schichten, die Dicke der Nassbeschichtung, die rheologischen Eigenschaften der Beschichtungslösung, die erforderliche Beschichtungsgenauigkeit, der Beschichtungsträger usw Substrat, die Beschichtungsgeschwindigkeit usw.

Zusätzlich zu den oben genannten Faktoren müssen auch die spezifischen Bedingungen und Eigenschaften der Polschuhbeschichtung kombiniert werden. Die Eigenschaften der Polstückbeschichtung von Lithium-Ionen-Batterien sind: (1) doppelseitige einschichtige Beschichtung; (2) Die Nassbeschichtung der Aufschlämmung ist dicker (100–300 μm); (3) Die Aufschlämmung ist eine nicht-newtonsche Flüssigkeit mit hoher Viskosität; (4) Die Beschichtungsgenauigkeit des Polstücks ist hoch und ähnelt der der Filmbeschichtung. (5) Der Beschichtungsträgerkörper besteht aus Aluminiumfolie und Kupferfolie mit einer Dicke von 10 bis 20 μm; (6) Im Vergleich zur Filmbeschichtungsgeschwindigkeit ist die Elektrodenbeschichtungsgeschwindigkeit nicht hoch. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass allgemeine Laborgeräte häufig den Schabertyp verwenden, Lithium-Ionen-Batterien für Verbraucher meist den Walzentransfertyp verwenden und Energiebatterien meist das Schlitzextrusionsverfahren verwenden.

Schaberbeschichtung: Das Foliensubstrat läuft durch die Beschichtungswalze und steht in direktem Kontakt mit der Aufschlämmungswanne. Die überschüssige Aufschlämmung wird auf das Foliensubstrat aufgetragen. Wenn das Substrat zwischen der Beschichtungswalze und dem Abstreifer hindurchläuft, entsteht der Spalt zwischen dem Abstreifer und dem Das Substrat bestimmt die Beschichtungsdicke, gleichzeitig wird die überschüssige Aufschlämmung abgekratzt und wieder zum Fließen gebracht, wodurch sich eine gleichmäßige Beschichtung auf der Oberfläche des Substrats bildet. Der Schabertyp ist hauptsächlich ein Komma-Schaber. Der Komma-Schaber ist eine der Schlüsselkomponenten im Beschichtungskopf, im Allgemeinen auf der Oberfläche der runden Walze entlang der Sammelschiene, um eine kommaartige Schneidkante zu bilden. Diese Art von Schaber hat eine hohe Festigkeit und Härte und ermöglicht eine einfache Kontrolle der Beschichtungsmenge und Beschichtungsgenauigkeit, geeignet für hohen Feststoffgehalt und hohe Viskosität der Aufschlämmung.

Typ der Walzenbeschichtungsübertragung: Die Beschichtungswalze dreht sich, um die Aufschlämmung anzutreiben, passt die Übertragungsmenge der Aufschlämmung durch den Komma-Schaberspalt an und nutzt die Drehung der Hinterwalze und der Beschichtungswalze, um die Aufschlämmung auf das Substrat zu übertragen. Die Walzenübertragungsbeschichtung besteht aus zwei grundlegende Prozesse:

(1) Die Beschichtungswalze dreht sich, um die Aufschlämmung durch den Dosierwalzenspalt zu treiben und eine Aufschlämmungsschicht mit einer bestimmten Dicke zu bilden.

(2) Die Aufschlämmungsschicht einer bestimmten Dicke wird von der Beschichtungswalze und der Gegenwalze in entgegengesetzte Richtungen gedreht und die Aufschlämmung wird auf die Folie übertragen, um eine Beschichtung zu bilden.

Schlitzextrusionsbeschichtung: Als Präzisions-Nassbeschichtungstechnologie besteht das Funktionsprinzip darin, dass die Beschichtungsflüssigkeit extrudiert und unter einem bestimmten Druck und einer bestimmten Durchflussrate entlang des Spalts der Beschichtungsform gesprüht und auf das Substrat übertragen wird. Im Vergleich zu anderen Beschichtungsmethoden bietet es viele Vorteile, wie z. B. schnelle Beschichtungsgeschwindigkeit, hohe Präzision und gleichmäßige Nassdicke; Das Beschichtungssystem ist geschlossen, wodurch das Eindringen von Verunreinigungen während des Beschichtungsprozesses verhindert werden kann. Die Ausnutzung der Aufschlämmung ist hoch, die Eigenschaften der Aufschlämmung können stabil gehalten werden und es kann gleichzeitig eine Mehrschichtbeschichtung durchgeführt werden. Es kann sich auch an unterschiedliche Viskositäts- und Feststoffgehaltsbereiche der Aufschlämmung anpassen und weist im Vergleich zum Transferbeschichtungsverfahren eine stärkere Anpassungsfähigkeit auf.

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