Impact van verkeerde uitlijning van de A- en B-zijdecoating op de prestaties van lithiumbatterijen

Bij de productie van lithiumbatterijen heeft het vaak over het hoofd geziene probleem van een verkeerde uitlijning van de A/B-coating tijdens het coatingproces een aanzienlijke invloed op de capaciteit, veiligheid en levensduur van de batterij. Verkeerde uitlijning verwijst naar inconsistenties in de positionele uitlijning of dikteverdeling van de coatings aan de voor- en achterzijde van elektroden, wat kan leiden tot risico's zoals plaatselijke lithiumplating en mechanische schade aan de elektroden.

In dit artikel worden de basisoorzaken van verkeerde uitlijning geanalyseerd vanuit verschillende perspectieven, zoals apparatuurnauwkeurigheid, procesparameterinstellingen en materiaaleigenschappen. Daarnaast worden gerichte optimalisatiestrategieën voorgesteld om ondernemingen te helpen de consistentie en stabiliteit van hun producten te verbeteren.

Ⅰ. Oorzaken van A/B-zijde verkeerde uitlijning

1. Apparatuurfactoren

Onvoldoende nauwkeurigheid bij de montage van het rollensysteem: Horizontale of coaxiale afwijkingen tijdens de installatie van steunrollen en coatingrollen kunnen positieverschuivingen veroorzaken.

Fouten bij het positioneren van de coatingkop: encoders/roosterlinialen met een lage resolutie of feedbackdrift van sensoren zorgen voor afwijkingen tussen de werkelijke en de vooraf ingestelde coatingposities.

Spanningsschommelingen: Onstabiele op- en afwikkelspanning zorgt ervoor dat het substraat uitrekt of kreukt, waardoor de nauwkeurigheid van de coating afneemt.

2. Problemen met substraat (folie)

Niet-uniforme ductiliteit: Inconsistente plasticiteit van de folie bemoeilijkt de spleetcontrole tijdens het coaten.

Slechte oppervlaktekwaliteit: Achtergebleven oxidelagen verzwakken de hechting van de slurry, wat leidt tot gedeeltelijke coating of verkeerde uitlijning.

3. Slibeigenschappen

Hoge viscositeit belemmert het egaliseren: Slechte vloeibaarheid van de slib zorgt voor ongelijkmatige ophoping.

Grote verschillen in oppervlaktespanning: Ongelijkmatige krimp van de randen vanwege spanningsverschillen tussen de voor- en achterkant van de coating.

4. Procesinstellingen

Inconsistente coatingsnelheden: Snelheidsverschillen tussen de kanten verstoren de verspreiding van het slib.

Variaties in de droogomstandigheden: Temperatuurverschillen veroorzaken ongelijkmatige thermische krimp, wat tot scheefstand leidt.

Ⅱ. Voorgestelde oplossingen

1. Optimalisatie van de apparatuurnauwkeurigheid

Controleer regelmatig de coaxiale en vlakke positie van de rol om installatiefouten te voorkomen.

Upgrade de positioneringscomponenten van de coatingkop (bijv. encoders met een hoge resolutie) om afwijkingen binnen ±0,1 mm te beperken.

Pas een gesloten-lus-spanningsregeling toe (bijvoorbeeld PID-aanpassing) om spanningsschommelingen onder ±3% te houden.

2. Controle van de consistentie van het substraat

Kies voor koper/aluminiumfolies met een hoge uniformiteit en stabiele rekeigenschappen.

Pas geavanceerde oppervlaktebehandelingen toe (bijvoorbeeld plasmareiniging bij lage temperatuur) om de uniformiteit van de hechting van de slurry te verbeteren.

3. Aanpassing van de slibprestatie

Optimaliseer de viscositeit (anode: 10–12 Pa·s; kathode: 4–5 Pa·s) voor betere nivellering.

Voeg oppervlakteactieve stoffen (bijv. PVP, SDS) toe om de oppervlaktespanning tussen de zijden in evenwicht te brengen.

4. Verfijning van procesparameters

Zorg voor een identieke coatingsnelheid aan beide zijden (fout <0,5 m/min).

Pas gesegmenteerde temperatuurregeling toe: voordrogen bij lage temperatuur voor spanningsverlichting en uitharden bij hoge temperatuur, met algehele temperatuurverschillen van <5°C.

Ⅲ. Diagnose- en monitoringmechanismen

1. Apparatuurdiagnose

Gebruik laserinterferometers om de rolparallelliteit te verifiëren (fout <0,02 mm/m).

Controleer de stabiliteit van het motor-/sensorsignaal om te voorkomen dat de drift meer dan 0,5% van het bereik bedraagt.

2. Substraatevaluatie

Testrek bij breuk (afwijking <±5%).

Analyseer de oppervlaktemicrostructuur/oxidelagen via SEM (dikte <50 nm).

3. Slibtesten

Meet de viscositeit en thixotropie met behulp van reometers (verschil in thixotropisch oppervlak <5%).

Zorg ervoor dat het oppervlaktespanningsverschil <2 mN/m is met behulp van tensiometers.

4. Online procesbesturing

Controleer de laagdikte met lasersensoren (CV <1%).

Röntgeninspectie na droging op uniformiteit van de coatingdichtheid (laterale afwijking <2%).

Conclusie

Door nauwkeurige apparatuurkalibratie, materiaalscreening, slurry-optimalisatie en systematisch procesbeheer kan de A/B-zijdige scheefstelling worden beperkt tot ≤0,5 mm. Dit verbetert effectief de consistentie, veiligheid en levensduur van de batterij.

Bij TOB NIEUWE ENERGIE We zetten ons in om uw strategische partner te zijn in het ontwikkelen van energieopslagtechnologieën. We maken de productie van lithiumbatterijen van de volgende generatie mogelijk door middel van precisie. batterijcoatingsystemen , intelligent batterijproductielijnen en hoogwaardige materialen. Ons aanbod omvat geavanceerde apparatuur voor de productie van batterijen en batterijtesters, wat zorgt voor een naadloze integratie in elke fase van de batterijproductie. Met een focus op kwaliteit, duurzaamheid en collaboratieve innovatie leveren wij oplossingen die inspelen op de veranderende eisen van de industrie. Of u nu bestaande ontwerpen optimaliseert of baanbrekende nieuwe batterijen ontwikkelt, ons team staat klaar om uw doelen te ondersteunen met technische expertise en snelle service.