2.极片干燥的方式
极片干燥有多种方式,目前应用的有如下几种:
(1)远红外辐射干燥特点和应用
远红外干燥是用远红外发射元件将热能辐射到干燥物体表面,使液体蒸发汽化进行干燥。 特点:
l其干燥速度主要取决于辐射温度,温度高,干燥速度快。
l其优点是设备比较简单,因此都在比较低挡的涂布机中应用。
l其缺点是干燥效率低,干燥不均匀,容易产生干燥弊病。
(2)热传导热鼓干燥特点和应用
热鼓干燥是干燥物体背面紧贴于加热的转鼓表面,热能通过传导传递到干燥物体,使液体蒸 发汽化进行干燥。起特点是:
l干燥速度取决于热鼓的温度
l设备比较笨重,
通常应用于纸张和布匹干燥,因此在极片涂布机中应用很少见。
(3)双面送风飘浮干燥的特点和应用
漂浮干燥是在干燥片材双面设置特殊设计的风嘴,送高速喷射的气流,在空气流动附壁效应 的作用下,垂直作用到干燥片材上,在气流的作用下,干燥片 材呈漂浮状态进行干燥。形 成漂浮干燥的条件及其特点:
l在干燥片材的双面设置风嘴
l风嘴设计能产生附壁效应
l有足够高的喷射风速
l干燥时片状干燥物料呈漂浮状态
l能进行双面干燥,干燥效率高
其缺点是:
l双面送风动力消耗大
l干燥设备结构复杂庞大
漂浮干燥在纸张涂布机的干燥中广泛采用。纸张是渗透性材料,湿涂层中的水分(溶剂)可 以渗透到背面,因此可以进行双面干燥,具有干燥效率高的优 点。但是锂离子电池极片的 基材是铜箔和铝箔,浆料的溶剂不能渗透到背面干燥,干燥过程只发生在涂布浆料的一面。 因此漂浮干燥的优点不能在极片干 燥中发挥出来,反而造成干燥能源(加热、送风)的浪 费。因此日本平野的设备机构比较复杂,价格昂贵,而且能源消耗大,设备运行成本高。
国内有的公司生产的极片涂布机,在形式上模仿日本涂布机的双面送风,但他们的风嘴结构 不能产生附壁效应,风嘴的风速不足以托起干燥的极片,根本 形成不了漂浮状态。这种盲 目模仿漂浮干燥的双面送风不但不具备漂浮干燥的优点,反而带来了高能耗的弊病。
(4)常规对流热风干燥
对流干燥是比较传统的干燥技术。加热的干燥空气送入烘道,干燥空气中的热能通过空气 的对流传导到被干燥物体,使液体蒸发汽化进行干燥。其优点 是设备简单。其缺点是干燥 效率低。在现代干燥设备中逐渐被热风冲击干燥所取代。
(5)循环热风冲击干燥特点和应用
热风冲击干燥技术是利用空气喷射流体力学原理发展起来的干燥技术。干燥空气通过特 殊设计的风嘴,以高速喷射到被干燥物体表面,在干燥物体表 面阻碍干燥静止空气层在冲 击作用下被破坏,从而加快了干燥过程,使干燥效率大大提高。形成冲击干燥的条件是:
l有喷射空气喷射口(可以是气嘴、条缝或圆孔)
l喷射口气嘴的形式、排列、结构及数量要经过优化设计
l在喷射口的喷射速度足够大,能破坏干燥表面的静止空气层
循环热风冲击干燥的特点是:
干燥速度和温度有关,而且和干燥风量有关。可以通过部分循环干燥空气送风加大风量提高 干燥速度,大大提高干燥空气的热量的利用,因此循环热风冲 击干燥具有节能的特点 。经过优化设计的冲击干燥的干燥效率比普通的热风干燥效率高一倍。特别适用干燥片状或 带状物料的干燥,因此在胶片干燥 中得到广泛的应用。另外用增大送风量来提高干燥速度 ,可以避免采用高温干燥可能产生的龟裂干燥弊病。
目前有的厂家生产的涂布机用的热风干燥,也用风嘴送风,从形式上看和冲击干燥类似,但 是其风嘴的结构设计和风量及风速都起不到冲击效果,干燥过 程仍属对流干燥,干燥效率 不高。
本设备主要用于锂电池极片涂布工艺,烘箱采用节能风机,干燥效率高,采用多段温控,根据工艺要求控制各段温度。图档结构完整,可满足锂电池行业、化业、纸业的相关需求。图档相关功能结构完整,结构设计巧妙
本涂布机用于锂电子电池极片涂布,可提高极片均匀性、一致性,解决涂布拖尾等现象。烘干方式上采用上下进风、测回流的“悬浮式”烘干方式,避免极片再箱体内的摩擦。
【23年新图片】
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特点
涂布速度高,涂布速度30米/分钟,生产效率高
采用挤压涂布方式,涂布厚度一致性好,误差小
进口定制涂布模头,精度高、耐腐蚀、热稳定性好
涂布厚度自动调整功能
独料系统,专利碎料技术,保证涂布的均匀性
烘箱风道优化设计,专利风嘴技术,热效率高
具有自动换卷功能,有效减少极片浪费,稳定涂布品质,提高生产效率
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主要应用于将正负极浆料涂布在铜、铝箔上经过烘干制成制作电池的极片。
涂布方式:
连续涂布、间歇涂布
涂布速度5~30m/min
间隙涂布 涂布速度 20m/min时)
段长20mm,间隙20mm
涂布宽度500~1200mm (涂布宽度由用户)
边缘留白3mm
涂布干厚度20~150um/单面
适用基材铜箔8~30um 铝箔10~30um
基材卷重300 kg
浆料粘度范围1000-20000 cps (25℃)
浆料固含量 (wt﹪重量比)
(vol﹪容积比)10~80 30~55
烘箱温度150 ℃ (可调),炉内温度误差± 2℃,
箱体表面温度 ≤50℃
装机功率 380v 800千瓦
压缩空气0.6MPa
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所谓涂布就是指糊状聚合物、熔融态聚合物或聚合物溶液涂布于薄膜上制得复合膜的方法,对于锂离子电池而言,涂布基片(薄膜)是金属箔,一般为铜箔或者铝箔。
整个涂布过程就是从基片放入涂布机(称为放卷)到涂布后的基片从涂布机中出来(称为放卷)的若干连续工序。其整个流程为:放卷→接片→拉片→张力控制→自动纠偏→涂布→干燥→张力控制→自动纠偏→收卷。
“张力控制”和“自动纠偏”并不是独立的工序,而是介于两个工序之间的辅助手段,它是由涂布机设置好的,张力控制与自动纠偏的精度反映出涂布机的质量。
在这样一个流程下,涂布机的工作方法是由以下步骤组成的:
1、铜/铝箔由放卷装置进入涂布机;
2、基片的首尾在接片后连接成连续带;
3、连续带由拉片装置送入“张力控制”和“自动纠偏”装置,然后进入涂布装置;
4、涂布阶段:极片浆料在涂布装置按预定涂布量和空白长度分段进行涂布;
5、干燥:涂布后的湿极片送入干燥道进行干燥,干燥温度根据涂布速度和厚度而设定;
6、成型:干极片再经过“张力控制”和“自动纠偏”后成型、收卷。
影响锂电池正极极片涂布性能的因素或者参数有以下几个:1、放卷和收卷直径;2、有效辊面宽度和涂布宽度;3、涂布方式与速度;4、涂层厚度与精度;5、纠偏精度;6、干燥温度。
一台涂布机设备如果在这六个方面做的好,就可以通过完整的工艺流程,取得很好的生产效果,为下一步制造出容量更高的锂电池打下基础。因为锂电池充电实际上是锂离子向正极运动的过程,正极材料越好,则可以接受的锂离子就会越多,表现为锂电池的容量越大,电量越足。
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涂布机主要用于薄膜、纸张等的表面涂布工艺生产,此机是将成卷的基材涂上一层特定功能的胶、涂料或油墨等,并烘干后收卷。
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