锂电池涂布形成气泡的原因及解决方案

摘要

锂电池生产中，锂涂布气泡是一个常见问题，产生原因多样，这对电池的性能和安全性造成不利影响。本文将对锂涂布气泡的成因进行详细分析。

● 锂电池锂涂布气泡的原因

异物混入：涂布液中如有粉尘或较长毛絮等异物，可能改变涂层表面张力，导致浆料轻度转移，烘干后形成圆形痕迹。

化学反应：锂电池浆料中的成分若发生化学反应，可能产生泡沫。

搅拌过程：搅拌时混入空气可能导致泡沫生成。

负极板含水量：负极板含水量过高也可能引起起泡现象。

材料不合适：不适当的涂敷材料或溶剂（如挥发性和润湿性不匹配）可能导致涂层表面出现气泡。

混合不均匀：涂布前浆料混合不均匀会导致涂层质地不一致，从而形成气泡，这可能因搅拌不充分或空气混入造成。

溶剂蒸发不彻底：涂敷后如溶剂未完全蒸发，残留在涂层中可形成气泡，这通常与干燥工艺的参数设置有关。

生产环境洁净度不足：生产环境中的粉尘、水分和杂质可能混入涂布液或落在湿涂层表面，改变表面张力，形成气泡。

工艺参数设置不当：涂布速率过快、烘干温度不足或风量调节不当等都可能导致气泡的产生。

● 锂电池涂布气泡对性能的影响

降低电池性能：气泡的存在会显著影响锂电池的循环寿命、放电稳定性和能量密度。气泡区域可能导致电池内部电阻增加，从而降低整体性能。气泡极片制成的电池循环性能较差，且气泡比例越高，循环性能越弱。

安全隐患：气泡还可能导致电池内部局部过热或短路，从而增加安全风险。

● 锂电池涂布气泡的解决方案

提高生产环境洁净度：加强生产环境的清洁和维护，减少粉尘、水分和杂质的混入。采用自动投料设备、密封存储浆料及防尘服等措施，以提升生产环境的洁净度，严格控制电池生产中的粉尘和异物。

加强生产过程密闭性：使用自动投料设备，减少人工操作，确保合浆车间的清洁度。

正确存储和转运浆料：搅拌完成的浆料需密封保存，以防止异物混入。

使用消泡剂：在浆料中添加适量的消泡剂，有助于消除泡沫。

优化材料选择：选择合适的涂敷材料和溶剂，确保其挥发性和润湿性符合工艺要求。

加强混合均匀性：在涂布前充分搅拌浆料，确保体系均匀无气泡。可采用真空搅拌或超声波搅拌等方法来提升混合效果。

完善干燥工艺：调整干燥室的温度和风量等参数，确保溶剂完全蒸发。可以采用分阶段升温或延长干燥时间的方法来改善干燥效果。

调整工艺参数：根据实际情况合理调整涂布速率和烘干温度等工艺参数，以减少气泡产生。通过实验验证和数据分析，确定最佳工艺参数组合，并调整搅拌速度和时间，以改善浆料的流平性。

● 总结

锂电池涂布气泡是锂电池生产过程中必须重点关注的一个问题。通过优化材料选择、增强混合均匀性、改进干燥工艺、提升生产环境的洁净度以及调整工艺参数等措施，可以有效减少气泡的产生，从而提高锂电池的性能和安全性。

在实际生产中，应密切监控涂布工艺的变化，及时调整工艺参数和操作方法，以确保锂电池的生产质量。

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