Hoe de uniformiteit van de coating van lithiumbatterijen controleren?

Het beheersen van de uniformiteit van de coating van lithiumbatterijen omvat meerdere factoren over verschillende aspecten, zoals personeel, machines, materialen, methoden en omgeving. De fundamentele factoren houden echter rechtstreeks verband met de omstandigheden van het coatingproces, waaronder het coatingsubstraat, de lijm, de stalen coatingroller / rubberen roller en de lamineermachine.

1. Coatingsubstraat: sleutelfactoren zijn het materiaaltype, de oppervlakte-eigenschappen, de dikte en de uniformiteit ervan.

2. Kleefmiddel: De belangrijkste overwegingen zijn de werkviscositeit, affiniteit en hechting aan het substraatoppervlak.

3. Coating stalen rol: Als directe drager van de lijm en de ondersteunende maatstaf voor het coatingsubstraat en de rubberen rol, vormt het de kern van het gehele coatingmechanisme. Factoren zoals geometrische tolerantie, stijfheid, dynamische en statische balanskwaliteit, oppervlaktekwaliteit, temperatuuruniformiteit en hittevervorming beïnvloeden de uniformiteit van de coating.

4. Coating rubberen rol: De rubberen rol is een essentiële variabele voor de coatingkwaliteit. Het materiaal (bijvoorbeeld de duurzaamheid van de rubberlaag), hardheid, geometrische tolerantie, stijfheid, dynamische en statische balanskwaliteit, oppervlaktekwaliteit en hittevervorming beïnvloeden ook de uniformiteit van de coating.

5. Lamineermachine: het dient als het fundamentele platform voor coating. Naast de precisie en gevoeligheid van het aandrukmechanisme van de gecoate stalen rol en de rubberen rol, omvat het ook de ontwerpwerksnelheid en de algehele machinestabiliteit.

De beïnvloedende factoren voor de uniformiteit van de coating verschillen in laterale en longitudinale richting, waardoor verschillende controlemaatregelen noodzakelijk zijn. Deze maatregelen hebben zowel betrekking op het ontwerp en de fabricage van de machine, als op de operationele en procesbeheersing.

In de praktijk brengt het garanderen van een uniforme coating zowel technische aanpassingen aan de machines als nauwkeurige operationele procedures met zich mee.

Laterale uniformiteit van coating en de controle ervan

De uniformiteit van de coating in de breedterichting wordt voornamelijk beïnvloed door de volgende factoren:

1. Geometrische tolerantie van stalen rollen en rubberen rollen.
2. Contactdruk tussen stalen rollen en de ondergrond.
3. Laterale verdeling van de lijm, voornamelijk verwijzend naar de viscositeit van de lijm en de overeenkomstige overdrachtssnelheid. Dit wordt grotendeels bepaald door de eerste twee factoren en de werkviscositeit van de lijm.

De belangrijkste maatstaf voor het garanderen van de nauwkeurigheid van de coating is de geometrische tolerantie en stijfheid van de stalen rol. Tijdens bedrijf hebben de geometrische tolerantie, stijfheid, balansprecisie, montageprecisie en het ingebouwde verwarmings- en isolatiesysteem van de stalen rol rechtstreeks invloed op de toestand van de lijm, waardoor de overdrachtssnelheid en de uniformiteit van de coating worden beïnvloed. Daarom is het ontwerpen en selecteren van uiterst nauwkeurige, slijtvaste stalen rollen een fundamentele taak.

Rubberen rollen, vooral de rubberen coatingrol, zijn de belangrijkste beïnvloedende factor of variabele voor de uniformiteit van de laterale coating. Het materiaal, de geometrische tolerantie, de stijfheid, de hardheid van de rubberlaag, de dynamische balans van de rubberen rol, de steunstructuur, de drukaanpassing en andere factoren hebben een aanzienlijke invloed op de uniformiteit van de coating. Als slanke as is de stijfheid van de rubberen rol de meest uitgesproken beïnvloedende factor. Vanuit een gebruiksperspectief is de reinheid van het oppervlak van de rubberen rol ook een essentiële productievariabele die de uniformiteit van de coating van de rubberen rol beïnvloedt. Daarom vereisen de kwaliteit en het onderhoud van rubberen rollen een zorgvuldige controle.

Zoals duidelijk blijkt uit de bovenstaande analyse geldt dat hoe breder het substraat of de coatingbreedte is, des te moeilijker het wordt om uniformiteit van de coating te garanderen. Wanneer de coatingbreedte een bepaalde waarde bereikt, kan de uniformiteit van de coating de grootste uitdaging worden voor de nauwkeurigheid van de gehele oplosmiddelvrije lamineermachine.

Longitudinale uniformiteit van coating en de controle ervan

De longitudinale uniformiteit van de coating, ook wel de uniformiteit langs de voedingsrichting van het substraat genoemd, wordt bepaald door verschillende factoren, waaronder:

• Substraattype, oppervlaktekwaliteit en consistentie;
• Werksnelheid van de machine, het aantal en de frequentie van snelheidsveranderingen;
• Viscositeitstoestand van de lijm, met name de viscositeitsconsistentie tijdens langdurig gebruik;
• Kwaliteit van de rubberen rol, vooral de elasticiteit, slijtvastheid en hittebestendigheid;
• Controlemechanisme en structuur van het lijmaanbrengvolume in de oplosmiddelvrije lamineermachine;
• Ontwerp van het lijmdoseersysteem in de lamineermachine;
• Omgevingsfactoren, onder andere.

Onder normale omstandigheden, wanneer de machine op een stabiele snelheid werkt, blijft de overdrachtsnelheid van de lijm consistent, wat leidt tot een uniforme coating. Tijdens versnelling of vertraging kan de overdrachtssnelheid van de lijm echter kleine tot aanzienlijke veranderingen ondergaan, wat de uniformiteit van de coating beïnvloedt. Daarom moet het ontwerp van de machine een overeenkomstige voorbewerking omvatten om de effecten van veelvuldig opstarten of snelheidsveranderingen op de uniformiteit van de coating te minimaliseren.

Het persen van stalen en rubberen rollen resulteert niet alleen in buig- en drukvervorming, maar ook thermische vervorming na continu gebruik. Deze vervormingen beïnvloeden de drukomstandigheden en de contactbreedte in het contactgebied en beïnvloeden vervolgens de overdrachtssnelheid en de uniformiteit van de coating. Het materiaal en de hardheid van de rubberen rol hebben soms een aanzienlijke invloed op de uniformiteit van de coating. Daarom moet er tijdens het ontwerp van de machine grondig rekening worden gehouden met de impact van deze vervormingen, waarbij de nadruk ligt op de selectie en het ontwerp van hoogwaardige, duurzame rubberen rollen.

De duur van de stilstand tijdens het proces heeft ook invloed op de viscositeit van de lijm in de lijmtank en op de rubberen en stalen rollen van het coatingsysteem, waardoor de uniformiteit van de coating mogelijk wordt beïnvloed. Daarom is het van cruciaal belang om de stilstandtijd te beheersen om overmatige viscositeitstoename van de lijm te voorkomen.

Het controlemechanisme en de structuur voor het lijmaanbrengvolume in oplosmiddelvrije lamineermachines zijn cruciale, maar vaak over het hoofd geziene factoren die de uniformiteit van coating in de lengterichting beïnvloeden. De methode voor het aanpassen en controleren van het lijmvolume heeft een aanzienlijke invloed op de regelprecisie en reactiesnelheid.

Moderne oplosmiddelvrije lamineermachines maken bijvoorbeeld doorgaans gebruik van transfercoatingmethoden met meerdere rollen, waarbij het lijmvolume wordt geregeld door middel van snelheidsverschillen. Sommige machines passen het lijmvolume echter aan door de doseerintervallen aan te passen, wat meestal resulteert in lage reactiesnelheden en een lage nauwkeurigheid en uniformiteit van de coating.

Bepaalde oplosmiddelvrije lamineermachines kunnen de lijmaanbrengbreedte niet continu of willekeurig instellen, of de lijmafgiftebreedte wijkt af van de aanbrengbreedte, wat leidt tot dode zones (gebieden in de buurt van lijmdammen) in de lijmtank. Na verloop van tijd kan de lijmconcentratie nabij de lijmdammen toenemen of troebel worden, waardoor de overdrachtssnelheid van de lijm plaatselijk (aan de randen) afneemt, waardoor de uniformiteit van de overdracht rechtstreeks wordt beïnvloed. Dit resulteert in een lager lijmvolume op bepaalde gebieden, meestal de randen, vergeleken met het centrale gebied. Dit soort oneffenheden, die zich voornamelijk manifesteren als laterale niet-uniformiteit, wordt veroorzaakt door continu gebruik en kan zich herhalen op basis van het tijdstip waarop de lijm wordt toegevoegd. Het is dus essentieel om lamineermachines te selecteren met een rationele regeling van het lijmvolume en de mogelijkheid om de lijmafgiftebreedte willekeurig in te stellen.

Omgevingsfactoren worden duidelijker tijdens langdurige, continue productie, omdat veranderingen in de relatieve vochtigheid en temperatuur de omstandigheden van de lijmcoating tot op zekere hoogte kunnen beïnvloeden.

Samenvattend kan worden gezegd dat alleen wanneer zowel zijdelingse als longitudinale uniformiteit verzekerd is, algemene uniformiteit van de coating kan worden bereikt. Hoewel laterale uniformiteit vaak meer wordt beïnvloed door de machine zelf, is longitudinale uniformiteit lastiger te controleren vanwege de veelheid aan factoren die hierop van invloed zijn tijdens langdurige of massaproductie.

Uiteraard variëren de belangrijkste factoren die van invloed zijn op de uniformiteit van de coating over de korte, middellange en lange termijn, waardoor overeenkomstige maatregelen op basis van verschillende scenario's noodzakelijk zijn.

---

E-mail: tob.amy@tobmachine.com

Skype:amywangbest86

Whatsapp/Telefoonnummer:+86 181 2071 5609