2.極片干燥的方式極片干燥有多種方式,目前應(yīng)用的有如下幾種:(1)遠(yuǎn)紅外輻射干燥特點(diǎn)和應(yīng)用 遠(yuǎn)紅外干燥是用遠(yuǎn)紅外發(fā)射元件將熱能輻射到干燥物體表面,使液體蒸發(fā)汽化進(jìn)行干燥。 特點(diǎn):l其干燥速度主要取決于輻射溫度,溫度高,干燥速度快。l其優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備比較簡(jiǎn)單,因此都在比較低擋的涂布機(jī)中應(yīng)用。l其缺點(diǎn)是干燥效率低,干燥不均勻,容易產(chǎn)生干燥弊病。(2)熱傳導(dǎo)熱鼓干燥特點(diǎn)和應(yīng)用熱鼓干燥是干燥物體背面緊貼于加熱的轉(zhuǎn)鼓表面,熱能通過傳導(dǎo)傳遞到干燥物體,使液體蒸 發(fā)汽化進(jìn)行干燥。起特點(diǎn)是:l干燥速度取決于熱鼓的溫度l設(shè)備比較笨重,通常應(yīng)用于紙張和布匹干燥,因此在極片涂布機(jī)中應(yīng)用很少見。(3)雙面送風(fēng)飄浮干燥的特點(diǎn)和應(yīng)用漂浮干燥是在干燥片材雙面設(shè)置特殊設(shè)計(jì)的風(fēng)嘴,送高速噴射的氣流,在空氣流動(dòng)附壁效應(yīng) 的作用下,垂直作用到干燥片材上,在氣流的作用下,干燥片 材呈漂浮狀態(tài)進(jìn)行干燥。形 成漂浮干燥的條件及其特點(diǎn):l在干燥片材的雙面設(shè)置風(fēng)嘴l風(fēng)嘴設(shè)計(jì)能產(chǎn)生附壁效應(yīng)l有足夠高的噴射風(fēng)速l干燥時(shí)片狀干燥物料呈漂浮狀態(tài)l能進(jìn)行雙面干燥,干燥其缺點(diǎn)是:l雙面送風(fēng)動(dòng)力消耗大l干燥設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜龐大漂浮干燥在紙張涂布機(jī)的干燥中廣泛采用。紙張是滲透性材料,濕涂層中的水分(溶劑)可 以滲透到背面,因此可以進(jìn)行雙面干燥,具有干燥的優(yōu) 點(diǎn)。但是鋰離子電池極片的 基材是銅箔和鋁箔,漿料的溶劑不能滲透到背面干燥,干燥過程只發(fā)生在涂布漿料的一面。 因此漂浮干燥的優(yōu)點(diǎn)不能在極片干 燥中發(fā)揮出來,反而造成干燥能源(加熱、送風(fēng))的浪 費(fèi)。因此日本平野的設(shè)備機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜,價(jià)格昂貴,而且能源消耗大,設(shè)備運(yùn)行成本高。國(guó)內(nèi)有的公司生產(chǎn)的極片涂布機(jī),在形式上模仿日本涂布機(jī)的雙面送風(fēng),但他們的風(fēng)嘴結(jié)構(gòu) 不能產(chǎn)生附壁效應(yīng),風(fēng)嘴的風(fēng)速不足以托起干燥的極片,根本 形成不了漂浮狀態(tài)。這種盲 目模仿漂浮干燥的雙面送風(fēng)不但不具備漂浮干燥的優(yōu)點(diǎn),反而帶來了高能耗的弊病。(4)常規(guī)對(duì)流熱風(fēng)干燥 對(duì)流干燥是比較傳統(tǒng)的干燥技術(shù)。加熱的干燥空氣送入烘道,干燥空氣中的熱能通過空氣 的對(duì)流傳導(dǎo)到被干燥物體,使液體蒸發(fā)汽化進(jìn)行干燥。其優(yōu)點(diǎn) 是設(shè)備簡(jiǎn)單。其缺點(diǎn)是干燥 效率低。在現(xiàn)代干燥設(shè)備中逐漸被熱風(fēng)沖擊干燥所取代。(5)循環(huán)熱風(fēng)沖擊干燥特點(diǎn)和應(yīng)用熱風(fēng)沖擊干燥技術(shù)是利用空氣噴射流體力學(xué)原理發(fā)展起來的干燥技術(shù)。干燥空氣通過特 殊設(shè)計(jì)的風(fēng)嘴,以高速噴射到被干燥物體表面,在干燥物體表 面阻礙干燥靜止空氣層在沖 擊作用下被破壞,從而加快了干燥過程,使干燥效率大大提高。形成沖擊干燥的條件是:l有噴射空氣噴射口(可以是氣嘴、條縫或圓孔)l噴射口氣嘴的形式、排列、結(jié)構(gòu)及數(shù)量要經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì)l在噴射口的噴射速度足夠大,能破壞干燥表面的靜止空氣層循環(huán)熱風(fēng)沖擊干燥的特點(diǎn)是:干燥速度和溫度有關(guān),而且和干燥風(fēng)量有關(guān)??梢酝ㄟ^部分循環(huán)干燥空氣送風(fēng)加大風(fēng)量提高 干燥速度,大大提高干燥空氣的熱量的利用,因此循環(huán)熱風(fēng)沖 擊干燥具有節(jié)能的特點(diǎn) 。經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì)的沖擊干燥的干燥效率比普通的熱風(fēng)干燥一倍。特別適用干燥片狀或 帶狀物料的干燥,因此在膠片干燥 中得到廣泛的應(yīng)用。另外用增大送風(fēng)量來提高干燥速度 ,可以避免采用高溫干燥可能產(chǎn)生的龜裂干燥弊病。目前有的廠家生產(chǎn)的涂布機(jī)用的熱風(fēng)干燥,也用風(fēng)嘴送風(fēng),從形式上看和沖擊干燥類似,但 是其風(fēng)嘴的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和風(fēng)量及風(fēng)速都起不到?jīng)_擊效果,干燥過 程仍屬對(duì)流干燥,干燥效率 不高。
本設(shè)備主要用于鋰電池極片涂布工藝,烘箱采用節(jié)能風(fēng)機(jī),干燥,采用多段溫控,根據(jù)工藝要求控制各段溫度。圖檔結(jié)構(gòu)完整,可滿足鋰電池行業(yè)、化業(yè)、紙業(yè)的相關(guān)需求。圖檔相關(guān)功能結(jié)構(gòu)完整,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)巧妙
本涂布機(jī)用于鋰電子電池極片涂布,可提高極片均勻性、一致性,解決涂布拖尾等現(xiàn)象。烘干方式上采用上下進(jìn)風(fēng)、測(cè)回流的“懸浮式”烘干方式,避免極片再箱體內(nèi)的摩擦。
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特點(diǎn)
涂布速度高,涂布速度30米/分鐘,生產(chǎn)
采用擠壓涂布方式,涂布厚度一致性好,誤差小
進(jìn)口定制涂布模頭,精度高、耐腐蝕、熱穩(wěn)定性好
涂布厚度自動(dòng)調(diào)整功能
料系統(tǒng),專利碎料技術(shù),涂布的均勻性
烘箱風(fēng)道優(yōu)化設(shè)計(jì),專利風(fēng)嘴技術(shù),熱
具有自動(dòng)換卷功能,有效減少極片浪費(fèi),穩(wěn)定涂布品質(zhì),提高生產(chǎn)效率
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主要應(yīng)用于將正負(fù)極漿料涂布在銅、鋁箔上經(jīng)過烘干制成制作電池的極片。
涂布方式:
連續(xù)涂布、間歇涂布
涂布速度5~30m/min
間隙涂布 涂布速度 20m/min時(shí))
段長(zhǎng)20mm,間隙20mm
涂布寬度500~1200mm (涂布寬度由用戶)
邊緣留白3mm
涂布干厚度20~150um/單面
適用基材銅箔8~30um 鋁箔10~30um
基材卷重300 kg
漿料粘度范圍1000-20000 cps (25℃)
漿料固含量 (wt%重量比)
(vol%容積比)10~80 30~55
烘箱溫度150 ℃ (可調(diào)),爐內(nèi)溫度誤差± 2℃,
箱體表面溫度 ≤50℃
裝機(jī)功率 380v 800千瓦
壓縮空氣0.6MPa
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所謂涂布就是指糊狀聚合物、熔融態(tài)聚合物或聚合物溶液涂布于薄膜上制得復(fù)合膜的方法,對(duì)于鋰離子電池而言,涂布基片(薄膜)是金屬箔,一般為銅箔或者鋁箔。
整個(gè)涂布過程就是從基片放入涂布機(jī)(稱為放卷)到涂布后的基片從涂布機(jī)中出來(稱為放卷)的若干連續(xù)工序。其整個(gè)流程為:放卷→接片→拉片→張力控制→自動(dòng)糾偏→涂布→干燥→張力控制→自動(dòng)糾偏→收卷。
“張力控制”和“自動(dòng)糾偏”并不是立的工序,而是介于兩個(gè)工序之間的輔助手段,它是由涂布機(jī)設(shè)置好的,張力控制與自動(dòng)糾偏的精度反映出涂布機(jī)的質(zhì)量。
在這樣一個(gè)流程下,涂布機(jī)的工作方法是由以下步驟組成的:
1、銅/鋁箔由放卷裝置進(jìn)入涂布機(jī);
2、基片的首尾在接片后連接成連續(xù)帶;
3、連續(xù)帶由拉片裝置送入“張力控制”和“自動(dòng)糾偏”裝置,然后進(jìn)入涂布裝置;
4、涂布階段:極片漿料在涂布裝置按預(yù)定涂布量和空白長(zhǎng)度分段進(jìn)行涂布;
5、干燥:涂布后的濕極片送入干燥道進(jìn)行干燥,干燥溫度根據(jù)涂布速度和厚度而設(shè)定;
6、成型:干極片再經(jīng)過“張力控制”和“自動(dòng)糾偏”后成型、收卷。
影響鋰電池正極極片涂布性能的因素或者參數(shù)有以下幾個(gè):1、放卷和收卷直徑;2、有效輥面寬度和涂布寬度;3、涂布方式與速度;4、涂層厚度與精度;5、糾偏精度;6、干燥溫度。
一臺(tái)涂布機(jī)設(shè)備如果在這六個(gè)方面做的好,就可以通過完整的工藝流程,取得很好的生產(chǎn)效果,為下一步制造出容量更高的鋰電池打下基礎(chǔ)。因?yàn)殇囯姵爻潆妼?shí)際上是鋰離子向正極運(yùn)動(dòng)的過程,正極材料越好,則可以接受的鋰離子就會(huì)越多,表現(xiàn)為鋰電池的容量越大,電量越足。
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3、溫度均勻度:≤±2℃(空載時(shí))。4、溫度偏差:≤±2℃。5、升溫速度:1.0~3.0℃/min。6、降溫速率:0.7~1.2℃/min。7、時(shí)間設(shè)定范圍 :0~999小時(shí)。8、試驗(yàn)時(shí)噪音:<65dB。9、溫度變化范圍:-40~150℃。高低溫試驗(yàn)箱結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1、內(nèi)膽采用進(jìn)口不銹鋼(SUS304)鏡面板。