一、基本原理
鋰電池涂布機(jī)通過狹縫擠壓涂布技術(shù)實(shí)現(xiàn)活性材料的精密涂覆。其核心流程為:
供料系統(tǒng)將漿料通過計(jì)量泵定量輸送至模頭流道;
模頭唇口通過調(diào)節(jié)螺栓或千分尺精確控制狹縫間隙(通常微米級(jí)),形成均勻的漿料薄膜;
基材(銅箔/鋁箔)高速移動(dòng)時(shí),漿料在表面延展成預(yù)定厚度的涂層;
涂布后的極片進(jìn)入干燥系統(tǒng),通過熱風(fēng)循環(huán)快速蒸發(fā)溶劑,實(shí)現(xiàn)固化。
二、關(guān)鍵構(gòu)造解析
狹縫模頭
結(jié)構(gòu):由上模、下模及墊片組成,流道設(shè)計(jì)需結(jié)合漿料流變特性(非牛頓流體)仿真優(yōu)化,避免豎條紋缺陷。
調(diào)節(jié):通過螺栓或電機(jī)調(diào)節(jié)唇口間隙,配合壓力傳感器實(shí)時(shí)反饋,確保涂層均勻性(偏差≤±1μm)。
干燥系統(tǒng)
多級(jí)溫控風(fēng)箱設(shè)計(jì),采用管翅式換熱器加熱氣流(導(dǎo)熱油或蒸汽熱源),配合離心風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)高效熱循環(huán);
溫度穩(wěn)定性直接影響溶劑揮發(fā)速率,需控制在±1℃以內(nèi)。
傳動(dòng)與糾偏系統(tǒng)
精密伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)基材張力恒定,搭配CCD視覺檢測(cè)實(shí)時(shí)糾正跑偏,保障涂布對(duì)齊精度。
三、離心風(fēng)機(jī)的選型與應(yīng)用
離心風(fēng)機(jī)是涂布機(jī)干燥系統(tǒng)的核心部件,其選型需滿足以下要求:
溫度穩(wěn)定性
采用雙層隔離殼設(shè)計(jì),外殼與內(nèi)膽間形成保溫倉,減少熱交換導(dǎo)致的溫度波動(dòng);
加入換氣輪強(qiáng)制循環(huán),平衡倉內(nèi)氣壓,延長(zhǎng)熱量保留時(shí)間。
耐腐蝕與密封性
接觸高溫氣體的部件需選用SUS304不銹鋼材質(zhì),避免漿料溶劑腐蝕;
出風(fēng)口采用全氬弧焊接工藝,杜絕泄漏風(fēng)險(xiǎn)。
能耗優(yōu)化
結(jié)合余熱回收裝置(如翅片式換熱器),可將廢氣熱能回收率提升至30%以上。
智能控制
集成壓力傳感器與變頻電機(jī),實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)風(fēng)量以適應(yīng)不同涂布速度需求。
總結(jié)
鋰電池涂布機(jī)的精密性要求設(shè)備各組件高度協(xié)同。狹縫模頭的流道優(yōu)化、干燥系統(tǒng)的溫控精度以及離心風(fēng)機(jī)的熱穩(wěn)定性,共同決定了電極片的良率與一致性。未來趨勢(shì)將聚焦于智能化調(diào)節(jié)(如AI動(dòng)態(tài)補(bǔ)償涂層缺陷)和低能耗設(shè)計(jì)(如余熱梯級(jí)利用),以滿足鋰電產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的需求。