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在鋰電漿料涂布過程中，經(jīng)常會碰到一些異常問題，比如掉粉、劃痕、暗斑拖尾，條紋等，本公司研發(fā)人員長期在一線與電池工廠接觸，做出以下總結(jié)：

 

一、針孔

 

原因：箔材不干凈、材料自身有雜質(zhì)、攪拌釜內(nèi)有殘留、材料顆粒不均勻分散困難。

 

解決途徑：①選擇分散性好，性能穩(wěn)定的CMC，調(diào)整固含量，CMC和SBR配比等，調(diào)整攪拌速度、時間；②箔材、材料檢查、環(huán)境除塵等。

 

二、極片掉料

 

原因：粘結(jié)劑配方問題、烘烤問題。

 

解決途徑：①配方問題：配方粘結(jié)性能不好；選用性能較好的CMC和SBR，調(diào)整CMC和SBR比例，改善極片粘結(jié)性能。CMC取代度好取代均勻，能起到良好的分散性能，使主材料和粘結(jié)劑SBR良好分散并同箔材均勻接觸，提升粘結(jié)力。②烘烤問題: 烘烤溫度過高，導致SBR上浮，造成極片產(chǎn)生SBR濃度差，可以調(diào)整烘烤溫度速度，減緩SBR上浮濃度差，保持箔材附近SBR含量，保證粘結(jié)力均勻。取代度高取代均勻的CMC保水性好，一定程度上可以延緩水性體系漿料水劑的揮發(fā)速度，使SBR不至于過快過多上浮，減少濃度差。

 

三、涂布劃痕

 

 

原因：大顆粒團聚。

 

解決途徑：①漿料內(nèi)大顆粒:調(diào)整CMC、增加攪拌時間。取代均勻的CMC溶解好，極少纖維殘留和凝膠，水合效應好，能良好的分散材料顆粒；增加攪拌時間，清理篩網(wǎng)殘留軟顆粒、漿料過篩；②清理涂布機刀口。涂布邊緣漿料干結(jié)、細小顆粒阻塞。

 

四 、極片開裂、打卷

 

出現(xiàn)原因：干燥過度、過快。

 

解決途徑：①調(diào)整干燥時間和速度，調(diào)整固含量：固含量低，涂層干燥過快過度，導致打卷、開裂，涂布材料張力原因，可通過調(diào)節(jié)烘箱進風大小進行干裂控制。②停機干裂，由于極片在停機時各個部位受熱不均勻，造成受熱邊緣在干燥的過程中有的地方極片表面干燥過快，有的過慢，涂層內(nèi)產(chǎn)生的內(nèi)應力沒有完全釋放就會開裂。

 

五、涂布白點

 

出現(xiàn)原因： ①漿料內(nèi)有氣泡導致的白點。有時工業(yè)上因為真空度的問題，氣泡沒能完全除干凈，在涂布后的靜置過程，都可以看見有氣泡往上冒。當氣泡破裂就會形成一個一個的白色凹坑；②有異物存在，可能就是空氣中的一些粉塵、碎屑和原料雜質(zhì)。

 

解決途徑：①CMC膠液靜置24小時后使用：調(diào)整漿料粘度減少氣泡；原理：膠液內(nèi)有氣泡，粘度過高氣泡不易逸出。②抽真空，降低攪拌速度、延長攪拌時間，原理：減少氣泡產(chǎn)生，增加氣泡逃逸。③加異丙醇、酒精等消泡劑，原理：化學消泡；④除異物：加強投料前料粉檢驗與環(huán)境監(jiān)測，原理：異物周圍漿料表面張力低，向四周發(fā)射狀遷移坍塌形成點狀斑點缺陷。

 

六、涂布條紋

 

原因：漿料在箔材表面分布不均勻。

 

解決途徑：①使用分散良好的分散劑，合理使用加量，調(diào)整漿料粘度。原理：為了均勻分散漿料加入了過多分散劑，漿料粘度過高，非牛頓流體導致漿料在涂布機到箔材表面后流平性變差，沒有均勻鋪開；②降低涂布速度，原理：降低速度，讓漿料消除“彈性”，及時流平。

 

七、涂布縮孔（火山口）

 

出現(xiàn)原因：涂膜表面凹陷即縮孔，從根本上意義講都是由于成膜時所產(chǎn)生的表面張力梯度造成的。

 

解決途徑：①材料表面結(jié)構(gòu)的進一步改性，原理：通過對石墨材料表面進一步的改性，提高極性基團，提高其親水性；②調(diào)整粘合劑有效成分的分子結(jié)構(gòu)，原理：通過調(diào)整粘合劑有效成分的分子結(jié)構(gòu)，降低其極性基團的含量，有效降低LA型水性粘合劑產(chǎn)品的表面張力，提高其對石墨材料的潤濕程度；③添加具有表面活性的分散，原理：在漿料中添加PVP、CMC等具有表面活性的分散劑，保證對低表面張力的顆粒的乳化分散，提高石墨材料在水中的分散能力，即提高水對石墨材料的潤濕程度。④添加溶劑 異丙醇 酒精等原理:在漿料中添加表面張力較低的溶劑（如乙醇等），提高水對石墨材料的潤濕程度。⑤提高攪拌速度和延長攪拌時間，原理：各種物質(zhì)充分混合，減少梯度。⑥提高漿料的粘度。⑦適當縮短干燥時間。

 

八、橘皮缺陷

 

原因：在涂布過程中，由于溶劑揮發(fā)，不同的區(qū)域產(chǎn)生溫度差，漿料上層和底層形成濃度差，形成表面張力的梯度及自然對流的現(xiàn)象，涂布溶液就會發(fā)生遷移，最終造成涂布表面不平整、形成橘皮缺陷；烘箱的干燥速率過快或熱風風速過快，溶液在流平前就提早固化，也可形成橘皮缺陷。

 

解決途徑：①降低干燥速率，讓溶液可以有足夠的時間流平；②在溶液里添加一些低揮發(fā)的溶劑、表面活性劑等，減小溫度差和濃度差。

 

九、拖尾

 

現(xiàn)象：如下圖所示，拖尾現(xiàn)象又分為水印式拖尾和鋸齒狀拖尾。水印區(qū)域無活性物質(zhì)和導電劑存在，造成面密度不均的概率較低，因此水印式拖尾危害較小。發(fā)生鋸齒狀拖尾現(xiàn)象時，極片面密度不均勻現(xiàn)象嚴重，危害較大。

原因：①漿料粘度太低或固含量過低時，漿料發(fā)生固液分層，因液體的流動性比固體好，當固體停止流動時液體部分或者固含量低的部分還會向外流動，就會形成拖尾現(xiàn)象；②基材和漿料的表面張力差異性也會引起拖尾現(xiàn)象。漿料在基材上潤濕要求漿料的表面張力低，基材的表面能高；否則在涂布后涂層會很快脫潤濕，即涂層從已涂布的地方縮回；③漿料發(fā)生沉降或者正極漿料出現(xiàn)“果凍”現(xiàn)象也會出現(xiàn)拖尾現(xiàn)象；④背輥涂輥間隙不平行；⑤背輥彈開速度太慢。

 

解決途徑：①制備固含量和粘度適宜的漿料外；②基材的表面能與漿料的表面張力要匹配，基材的表面能要高，涂料液體的表面張力要低；③調(diào)節(jié)背輥涂輥間隙；思增大背輥彈開速度。