在锂电浆料涂布过程中，经常会碰到一些异常问题，比如掉粉、划痕、暗斑拖尾，条纹等，本公司研发人员长期在一线与电池工厂接触，做出以下总结：

 

一、针孔

 

原因：箔材不干净、材料自身有杂质、搅拌釜内有残留、材料颗粒不均匀分散困难。

 

解决途径：①选择分散性好，性能稳定的CMC，调整固含量，CMC和SBR配比等，调整搅拌速度、时间；②箔材、材料检查、环境除尘等。

 

二、极片掉料

 

原因：粘结剂配方问题、烘烤问题。

 

解决途径：①配方问题：配方粘结性能不好；选用性能较好的CMC和SBR，调整CMC和SBR比例，改善极片粘结性能。CMC取代度好取代均匀，能起到良好的分散性能，使主材料和粘结剂SBR良好分散并同箔材均匀接触，提升粘结力。②烘烤问题: 烘烤温度过高，导致SBR上浮，造成极片产生SBR浓度差，可以调整烘烤温度速度，减缓SBR上浮浓度差，保持箔材附近SBR含量，保证粘结力均匀。取代度高取代均匀的CMC保水性好，一定程度上可以延缓水性体系浆料水剂的挥发速度，使SBR不至于过快过多上浮，减少浓度差。

 

三、涂布划痕

 

 

原因：大颗粒团聚。

 

解决途径：①浆料内大颗粒:调整CMC、增加搅拌时间。取代均匀的CMC溶解好，极少纤维残留和凝胶，水合效应好，能良好的分散材料颗粒；增加搅拌时间，清理筛网残留软颗粒、浆料过筛；②清理涂布机刀口。涂布边缘浆料干结、细小颗粒阻塞。

 

四 、极片开裂、打卷

 

出现原因：干燥过度、过快。

 

解决途径：①调整干燥时间和速度，调整固含量：固含量低，涂层干燥过快过度，导致打卷、开裂，涂布材料张力原因，可通过调节烘箱进风大小进行干裂控制。②停机干裂，由于极片在停机时各个部位受热不均匀，造成受热边缘在干燥的过程中有的地方极片表面干燥过快，有的过慢，涂层内产生的内应力没有完全释放就会开裂。

 

五、涂布白点

 

出现原因： ①浆料内有气泡导致的白点。有时工业上因为真空度的问题，气泡没能完全除干净，在涂布后的静置过程，都可以看见有气泡往上冒。当气泡破裂就会形成一个一个的白色凹坑；②有异物存在，可能就是空气中的一些粉尘、碎屑和原料杂质。

 

解决途径：①CMC胶液静置24小时后使用：调整浆料粘度减少气泡；原理：胶液内有气泡，粘度过高气泡不易逸出。②抽真空，降低搅拌速度、延长搅拌时间，原理：减少气泡产生，增加气泡逃逸。③加异丙醇、酒精等消泡剂，原理：化学消泡；④除异物：加强投料前料粉检验与环境监测，原理：异物周围浆料表面张力低，向四周发射状迁移坍塌形成点状斑点缺陷。

 

六、涂布条纹

 

原因：浆料在箔材表面分布不均匀。

 

解决途径：①使用分散良好的分散剂，合理使用加量，调整浆料粘度。原理：为了均匀分散浆料加入了过多分散剂，浆料粘度过高，非牛顿流体导致浆料在涂布机到箔材表面后流平性变差，没有均匀铺开；②降低涂布速度，原理：降低速度，让浆料消除“弹性”，及时流平。

 

七、涂布缩孔（火山口）

 

出现原因：涂膜表面凹陷即缩孔，从根本上意义讲都是由于成膜时所产生的表面张力梯度造成的。

 

解决途径：①材料表面结构的进一步改性，原理：通过对石墨材料表面进一步的改性，提高极性基团，提高其亲水性；②调整粘合剂有效成分的分子结构，原理：通过调整粘合剂有效成分的分子结构，降低其极性基团的含量，有效降低LA型水性粘合剂产品的表面张力，提高其对石墨材料的润湿程度；③添加具有表面活性的分散，原理：在浆料中添加PVP、CMC等具有表面活性的分散剂，保证对低表面张力的颗粒的乳化分散，提高石墨材料在水中的分散能力，即提高水对石墨材料的润湿程度。④添加溶剂 异丙醇 酒精等原理:在浆料中添加表面张力较低的溶剂（如乙醇等），提高水对石墨材料的润湿程度。⑤提高搅拌速度和延长搅拌时间，原理：各种物质充分混合，减少梯度。⑥提高浆料的粘度。⑦适当缩短干燥时间。

 

八、橘皮缺陷

 

原因：在涂布过程中，由于溶剂挥发，不同的区域产生温度差，浆料上层和底层形成浓度差，形成表面张力的梯度及自然对流的现象，涂布溶液就会发生迁移，最终造成涂布表面不平整、形成橘皮缺陷；烘箱的干燥速率过快或热风风速过快，溶液在流平前就提早固化，也可形成橘皮缺陷。

 

解决途径：①降低干燥速率，让溶液可以有足够的时间流平；②在溶液里添加一些低挥发的溶剂、表面活性剂等，减小温度差和浓度差。

 

九、拖尾

 

现象：如下图所示，拖尾现象又分为水印式拖尾和锯齿状拖尾。水印区域无活性物质和导电剂存在，造成面密度不均的概率较低，因此水印式拖尾危害较小。发生锯齿状拖尾现象时，极片面密度不均匀现象严重，危害较大。

原因：①浆料粘度太低或固含量过低时，浆料发生固液分层，因液体的流动性比固体好，当固体停止流动时液体部分或者固含量低的部分还会向外流动，就会形成拖尾现象；②基材和浆料的表面张力差异性也会引起拖尾现象。浆料在基材上润湿要求浆料的表面张力低，基材的表面能高；否则在涂布后涂层会很快脱润湿，即涂层从已涂布的地方缩回；③浆料发生沉降或者正极浆料出现“果冻”现象也会出现拖尾现象；④背辊涂辊间隙不平行；⑤背辊弹开速度太慢。

 

解决途径：①制备固含量和粘度适宜的浆料外；②基材的表面能与浆料的表面张力要匹配，基材的表面能要高，涂料液体的表面张力要低；③调节背辊涂辊间隙；思增大背辊弹开速度。

 

 

来源：Internet

关键词： 锂电浆料