如何选择极片涂布机.docx

如何选择极片涂布机如何选择极片涂布机 一 涂布方法的选择 当前极片涂布有两种方法； l 逗号刮刀逆转辊转移涂布， 逗号刮刀转移涂布，是由辊涂原理发展而来，技术成熟，易于操作，应用广泛，几乎可以适用于各种类型锂离子电池的浆料的涂布 l 条缝挤压涂布 条缝挤压涂布，是先进的精密涂布技术，能精确控制涂布量，是车用动力电池极片涂布的发展方向，适用于大规模连续生产，但是对浆料分散，流变性能，操作条件的控制等要求比较严格。如果全套引进日本设备，价格达1700万元以上，不是一般企业能承受。目前我们已经研究开发成功具有独立自主知识产权的挤压间断涂布技术，正在进行扩大实验，等到条件成熟，我们将推广到大规模生产应用。和引进国外技术相比，有明显的价格优势。 二 如何考查极片涂布机性能 极片涂布机的技术性能指标有许多项，多达二十多项，无论选用那种涂布方法，在选购时重点考查其中最核心的三条： a) 涂布精度， b) 涂布机的能效比 c) 性价比 三关于逗号刮刀逆转辊转移涂布机设计中的几个误区 这几年，极片涂布机设备制造业发展迅猛，制造水准有长足的进步，但是应该看到，大部分企业都是在仿制，在核心涂布技术上没有太多的创新，有的在盲目日本设备过程中，把设计误区当卖点误导用户。 误区一，涂布/背辊/刮刀直径越大越好 l 这是一个违反辊涂原理的误区。 逗号刮刀是辊涂中一根辊不转的动的特殊形式，其涂布规律同样遵循辊涂原理，上图是辊涂涂布条件实验研究结果，图中曲线的上半部分三角形区域是涂层产生条道弊病的区，不能进行正常涂布布，下半部分三角形区域是能够进行均匀涂布的区，能够进行正常涂布布。图中水平坐标G/D是辊刮刀辊和涂布辊间隙G和辊直径D比值，在刮刀辊直径D1和涂布辊直径D2不同时，D值和D1和D2的关系满足下述关系： 1/D=1/2(1/ D1 +1/ D2 ) 由此可见刮刀辊和涂布辊直径越大，G/D值越小，靠近水平坐标左端三角形的顶尖部位，能够进行正常涂布的条件范围越小，对涂布速度和浆料粘度的限制越严格，不利于用户的操作和使用。 l 背辊直径越大，质量越大，间断涂布时背辊进退运动时的运动惯量越大，对涂布辊的冲击力越大，对涂布精度影响越大 l 辊径越大，如果没有采用合理的力学结构减轻辊的质量，辊的自重产生的弹性变形越大，对辊的机械精度影响越大 误区二，涂布头墙板越高大越好 目前涂布装置的结构有两种： 1）组合式结构，上部为涂布功能部，包括刮刀辊，涂布辊，背辊，驱动传动部件等，下部为厚重刚性底座，支撑功能部位。这种结构的整体重心低，力学稳定性好，刚性好，防震性能好，在精密涂布设备，如胶片挤压涂布机设计中广泛采用。 2）整体大立板结构，这种结构，上部是包括刮刀辊，涂布辊，背辊，驱动传动部件的涂布功能部，下部没有独立底座，靠左右立板支撑。这种结构的特点是整体设备的重心较高，力学稳定性，刚性，防震性能不如组合式结构。这中结构在纸张涂布机，转移胶印机都有应用。 现在有的公司把简单的涂布装置设计得又高又大，把高大立板当卖点，实际上是在忽悠用户，没有科学依据。 误区三，涂布/背辊驱动电机功率越大越好 现在有的涂布机的采用大尺寸涂布辊和背辊，大功率驱动电机，功率大到4kw，这也是一个设计误区。 l 大马拉小车，资源浪费 目前极片涂布机的涂布速度都在68米/分范围，涂布张力大约35kg范围，设计计算功率在0.4kw左右足矣，本人为韩国设计的大型生产胶片涂布布机，最高涂布速度50米/分，涂布张力1520kg，驱动电机6kw，就能满足胶片生产所需要的高精度涂布传动要求。 l 造成背辊机构惯量过大 在背辊进退运动时，造成过大的运动冲击惯量，最终影响涂布精度。 四涂布机的能效比 现在大部分用户在选购涂布机时，偏重于看涂布机的长度，而忽视了考查涂布机的能效比这个核心指标。就象电机只看体积大小，不看电机功率。 在考查不同生产企业设计生产的涂布机，首先要考查涂布机的干燥能力能满足多少涂布速度干燥极片的要求，不能单纯看干燥长度，请比较下面几台涂布机的干燥能力 l A型涂布机，12米干燥长度，用户实际生产速度6米/分。 l B型涂布机，18米干燥长度，用户实际生产速度6米/分。 l C型涂布机，18米干燥长度，用户实际生产速度8米/分。 在比较A型和B型涂布机时，如果单纯看干燥长度，似乎B型机长度超过A型机，考核涂布机的能效比，A型能效高于B型。 再考核B型和C型机，干燥长度都是18米，干燥长度指标无差别，但是比较能效比，C型机生产速度可以到8米/分，B型机的生产速度只有6米/分，显然C型的能效比高于B型。 因此上述三型涂布机中，尽管C型有18米的干燥长度，但是能效比最低，用户应该选择A型或C型。 五关于涂布精度的考核 目前，国内还没有制定出统一的涂布精度测量方法和评价标准，根据我们在用户现场调试过程中观察，在测量过程中往往忽视了取样误差，测量误差，测量仪器本事误差等因素，从严格的科学意义上讲，还不够严谨。所以现在只能用户实际测试数据进行评价。 涂布精度是考核涂布机的最核心的指标。在锂电行业，通常用涂布干燥后极片面密度重量的相对误差进行考核。在生产实践中，涂布均匀度的检验过程是，在极片涂布干燥后，用标准取样器取样后称重，计算样片的平均重量waver，扣除箔材的重量，得到涂布浆料的重量w，取样片的最大重量wmax和最小重量wmin之差wmax-wmin=w即为极值误差，极值误差和平均重量相对百分误差w/waver称为涂布重量百分相对误差，通常用x表达。 严格来讲，上述测量得的相对误差，不完全是涂布的相对误差，其中包含了如下误差： l 极片的干燥误差，由于极片整个干燥箱内各个部位的温度、风速的误差，造成不均匀干燥，所取样片的湿含量不同，样片重量不同，造成的样片重量误差 l 取样误差，虽然用同一尺寸的标准取样区取样，但是取样过程中有可能出现掉料，边缘不光滑造成的重量误差 l 称重天平的测量误差，这是仪器本身的误差 l 浆料均匀度造成的误差 国际最先进的精密的涂布机，能够达到的最高精度也就是2左右。现在国内还没有制定出科学严谨的涂布精度测量和评价的标准，国内有的极片涂布机的广告中就称涂布精度国内最高，号称精度高于2，有点言过其实，不知他们用的什么方法测试，什么标准评价得到得精度？