锂离子电池极片狭缝式挤压涂布流场特性解析

产品时间:2022-09-05 00:16

简要描述:

锂离子电池极片填充物过程具备浆料粘度大,涂层薄,基材厚、精度拒绝高等特点,目前早已普遍使用狭缝断裂式填充物技术。本文主要讲解了狭缝断裂式填充物预计量式的特点与填充物量的预估方法;流体的受力情况、流场无量纲参数的含义;以及流体力学有限元对填充物流场的分析。锂离子电池是目前性能拟合的二次电池产品,在能量密度、功率密度、寿命、环境适应性、安全性和成本方面皆有较小的改良空间,锂离子动力电池是混合动力车、显电动汽车、储能系统等应用于技术和工程技术的基础。...

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本文摘要:锂离子电池极片填充物过程具备浆料粘度大,涂层薄,基材厚、精度拒绝高等特点,目前早已普遍使用狭缝断裂式填充物技术。本文主要讲解了狭缝断裂式填充物预计量式的特点与填充物量的预估方法;流体的受力情况、流场无量纲参数的含义;以及流体力学有限元对填充物流场的分析。锂离子电池是目前性能拟合的二次电池产品,在能量密度、功率密度、寿命、环境适应性、安全性和成本方面皆有较小的改良空间,锂离子动力电池是混合动力车、显电动汽车、储能系统等应用于技术和工程技术的基础。

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锂离子电池极片填充物过程具备浆料粘度大,涂层薄,基材厚、精度拒绝高等特点,目前早已普遍使用狭缝断裂式填充物技术。本文主要讲解了狭缝断裂式填充物预计量式的特点与填充物量的预估方法;流体的受力情况、流场无量纲参数的含义;以及流体力学有限元对填充物流场的分析。锂离子电池是目前性能拟合的二次电池产品,在能量密度、功率密度、寿命、环境适应性、安全性和成本方面皆有较小的改良空间,锂离子动力电池是混合动力车、显电动汽车、储能系统等应用于技术和工程技术的基础。

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极片制作工艺是生产锂离子动力电池的基础工艺,所以对于此环节所用设备的精度、智能化水平、生产性能的可靠性等拒绝十分低。目前,锂离子动力电池行业早已广泛使用狭缝断裂式填充物技术生产电池极片。断裂填充物技术能取得较高精度的涂层,同时也可以用作较高粘度流体填充物,被普遍应用于柔性电子、功能薄膜、平板显示器、微纳米生产、印刷等众多领域。实际工艺过程中,填充物液的均匀分布性、稳定性、边缘和表面效应受到填充物液的历史发展特性影响,从而必要要求涂层的质量。

使用理论分析、填充物实验技术、流体力学有限元技术等研究手段可以展开填充物窗口的研究,填充物窗口就是可以展开平稳填充物,获得均匀分布涂层的工艺操作者范围,其受到三类因素的影响:(1)流体特性,如粘度μ、表面张力σ、密度ρ;(2)断裂模头几何参数,如填充物间距H,模头狭缝尺寸w;(3)填充物工艺参数,如填充物速度v,浆料送料流量Q等。对于断裂式填充物,在相同的流量下,不存在一个填充物速度下限和一个填充物速度上限,介于填充物速度上上限之间的范围即为填充物窗口。

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填充物窗口下限主要受到填充物液稳定性的影响,如当流量严重不足,或者填充物速度太快时,填充物液珠开始不平稳,更容易产生空气渗透到、纵向波等缺失。填充物窗口上限再次发生时,如流量过大或者填充物速度太快,流体无法及时被拿走,填充物液珠大量积累,更容易构成水药厂或者垂流。

而锂离子动力电池极片填充物过程具备其自身的特点:双面单层依序填充物,即使现在市场上经常出现的双面涂布机也是两面依序展开填充物的;浆料滑涂层坚硬,一般为100~300μm;浆料为非牛顿型高粘度流体;相对于一般填充物产品而言,极片填充物精度拒绝低,和胶片填充物精度相似;填充物基材为厚度为6~30μm的铝箔或铜箔。图1狭缝断裂式填充物示意图狭缝断裂式填充物示意图如图1右图,一定流量的浆料从断裂头上料口转入模头内部型腔,并构成平稳的压力,浆料最后在模头狭缝出口涌出,涂覆在箔材上,涂层经过烘箱展开潮湿。


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