涂布機知識講解
鋰離子動(dòng)力電池是20世紀開(kāi)發(fā)成功的新型高能電池。70年代進(jìn)入實(shí)用化。因其具有能量高、電池電壓高、工作溫度范圍寬、貯存壽命長(cháng)等優(yōu)點(diǎn),已廣泛應用于軍事和民用小型電器中,如移動(dòng)電話(huà)、便攜式計算機、攝像機、照相機等、部分代替了傳統電池。大容量鋰離子電池已在電動(dòng)汽車(chē)中試用,將成為21世紀電動(dòng)汽車(chē)的主要動(dòng)力電源之一,并將在人造衛星、航空航天和儲能方面得到應用。
隨著(zhù)二十世紀微電子技術(shù)的發(fā)展,小型化的設備日益增多,對電源提出了很高的要求。鋰離子動(dòng)力電池隨之進(jìn)入了大規模的生產(chǎn)實(shí)用階段。然而涂布機在鋰離子動(dòng)力電池的電芯制程中是非常關(guān)序。
涂布機的工藝流程:安放在放卷裝置上的極片基材經(jīng)過(guò)輥牽出,經(jīng)自動(dòng)糾偏后進(jìn)入浮輥張力系統,調整放卷張力后進(jìn)入涂布頭,極片漿料按涂布系統的設定程序進(jìn)行涂布。涂后的濕極片進(jìn)入烘箱由熱風(fēng)進(jìn)行干燥,干燥后的極片經(jīng)張力系統調整張力,同時(shí)控制收卷速度,使它與涂布速度同步,極片經(jīng)糾偏系統自動(dòng)糾偏使基材保持在中心位置,由收卷裝置進(jìn)行整齊收卷。 極片涂布的一般工藝流程如下:
放卷→接片→牽引→張力控制→自動(dòng)糾偏→涂布→干燥→自動(dòng)糾偏→張力控制→自動(dòng)糾偏→收卷
涂布基片(金屬箔)由放卷裝置放出供入涂布機?;氖孜苍诮悠_連接成連續帶后由牽引裝置送入張力調整裝置和自動(dòng)糾偏裝置,經(jīng)過(guò)調整片路張力和片路位置后進(jìn)入涂布裝置。極片漿料在涂布裝置按預定涂布量和空白長(cháng)度分段進(jìn)行涂布。在雙面涂布時(shí),自動(dòng)跟蹤第一面涂布和空白長(cháng)度進(jìn)行涂布。涂布后的濕極片送入干燥系統進(jìn)行干燥,干燥溫度根據涂布速度和涂層厚度設定。干燥后的極片經(jīng)張力調整和自動(dòng)糾偏后進(jìn)行收卷,供下一步工序進(jìn)行加工。
涂布機的關(guān)鍵是要穩定,一個(gè)參數調整好以后可能要持續一整天,如果在涂布過(guò)程中有什么變數這對電池性能的影響就大了。雖然涂布機的穩定性很重要,但是操作工的掌握熟練程度也是尤為關(guān)鍵的。一個(gè)優(yōu)秀的操作工不但會(huì )操作設備,懂得如何對設備進(jìn)行維護保養,而且應該在涂布過(guò)程中出現問(wèn)題時(shí),知道導致產(chǎn)生問(wèn)題的原因都有哪些,這次問(wèn)題出現的主要原因是什么,應該怎樣解決。做到既是一個(gè)合格的操作工又是一個(gè)好的設備維修員。
現就涂布過(guò)程中,涂布間隙不良和極片打皺現象做以分析:
一. 涂布間隙不良的現象及原因
1.拖尾
(1)材料方面:漿料材質(zhì).粘度.固含量.漿料(表面)張力
(2) 設備方面:涂—背輥距離.背輥彈開(kāi)時(shí)涂輥的速度.背輥的直徑.背輥表面材質(zhì).背輥變形.背輥與涂布輥平行度.背輥與烤箱前輥不平行.運行中的張力
(3) 操作方面:頭尾調整的參數 2. 頭尾不平行
(1)材料方面:基材兩邊的引力不平
(2) 設備方面:背輥和涂輥水平面不平行.背輥彈開(kāi)時(shí)左右不齊.背輥表面同軸度.背輥和牽引輥不平行.水平發(fā)生變化 (3)張力調節輥調節狀態(tài)
3. 正反面不對齊
(1)操作方面:第一面間隙一致性.運行參數未調好.光眼被遮斷.放卷夾送輥忘記夾 (2)設備方面:第二面后面張力大.前面張力小 4 中間開(kāi)機時(shí)留白變小,后面3—4片不準確
設備方面:?jiǎn)?dòng)初期張力不準.第一面無(wú)記憶功能.開(kāi)機時(shí)箔帶向前滑2—3mm.啟動(dòng)時(shí)張力先開(kāi).背輥未轉.涂布頭無(wú)夾送輥或未夾上 5. 最后一片呈平行狀拖尾
操作方面:涂背輥間距(第一面拖尾,第二面不拖尾);停機時(shí)背輥拉開(kāi)慢 6. 頭厚尾薄或頭薄尾厚 操作方面:頭尾參數未調好 7. 有動(dòng)作沒(méi)效果
(1)材料方面:箔材兩邊松緊不一
(2)設備方面:箔材張力小瞬間離開(kāi)背輥.涂背輥間距
8. 雙面大片留白現象:光眼沒(méi)有感應.第一面間隙異常.光眼被遮住 二、涂布段長(cháng)發(fā)生變化、間距不穩定: 1、段長(cháng)變化大(*變短)*間距變化小(變窄) 故障原因
1)背輥、后膠輥表面不干凈,
2)背輥和膠輥間隙太小太緊, 3)前后張力不匹配,放卷大于收卷 解決方案 1)清潔輥子
2)調整斜塊到固定位置 3)參照設定參數調整
2、段長(cháng)變化大(*變短)間距變化大(變大) 故障原因
檢測極片頭部和下一片的頭部的長(cháng)度如果變化大(變?。?,極片兩段之間的尾部變化小,這樣可以判斷電磁閥(控制膠輥運動(dòng))不靈活 3、段長(cháng)變化大(*變長(cháng))*間距變化大(變寬) 故障原因
1)背輥、后膠輥表面不干凈, 2)沒(méi)有夾送輥,可能沒(méi)有夾上或失控 3)前后張力不匹配,收卷大于放卷 解決方案 1)清潔輥子 2)增加夾送輥 3)參照設定參數調整
三. 涂布機運行時(shí)極片打皺現象的原因及對策
1. 整體安裝精度偏低,各部件安裝中心偏離整機設計中心線(xiàn),或與設計中心有夾角,箔帶會(huì )嚴重打皺,安裝中心必須調整。
2. 過(guò)輥之間平行度超差會(huì )造成箔帶打皺,須仔細檢查究竟是垂直投影面不平行還是水平面不平行,然后加以調整。
3. 過(guò)輥輥面粗糙度超差,輥面不夠光滑,有明顯的加工紋理時(shí)也會(huì )造成箔帶打皺,需要請廠(chǎng)家給予更換。
4. 背輥及各過(guò)輥粘有異物或使用過(guò)多的水.異丙醇擦洗,需要經(jīng)常檢查,及時(shí)發(fā)現并清理,并注意不要損傷輥面。
5. 箔帶接頭不良,箔帶兩邊張力不平衡時(shí)極片打皺,先調整涂布頭下方的張力調節輥,
待箔帶逐漸平穩后在把調整輥調整到原來(lái)狀態(tài)。
6. 背輥和涂輥臨近接觸時(shí)兩端的間隙不一致時(shí)極片打皺。不管涂第一面,還是第二面,都要仔仔細細的調整此間隙,首先把間隙適當的擴大,再慢慢的縮小,同時(shí)觀(guān)察涂輥剛好接觸箔帶時(shí)刻的百分表刻度,再把間隙縮小0.03mm.
7. 糾偏系統異常時(shí)也會(huì )出現極片打皺,檢查前后三處糾偏系統,是否處于自動(dòng)狀態(tài)。箔帶兩側長(cháng)度不一致即鐮刀彎過(guò)大時(shí)也會(huì )出現極片打皺,超出了糾偏能力,只好更換箔材。 8. 極片張力過(guò)大時(shí)極片打皺。應檢查張力設定值是否合理。再檢查各傳動(dòng)輥.收放卷輥的轉動(dòng)是否靈活。及時(shí)處理不靈活輥子。
9. 背輥拉開(kāi)行程不一致時(shí)極片打皺。需要機修人員進(jìn)行檢查.確認和調整,背輥和涂輥拉開(kāi)后兩邊間隙均為1mm(看百分表)時(shí)開(kāi)始試涂,拖尾合格時(shí),鎖緊螺母。
10. 背輥的橡膠輥表面再使用過(guò)程中會(huì )發(fā)生周期性的彈性形變,當出現一定程度的形變殘留時(shí),也會(huì )出現打皺,此時(shí)須更換新品。
11. 某過(guò)輥緊固螺釘松動(dòng)原因造成各輥的平行狀態(tài)被破壞,此時(shí)會(huì )出現打皺現象。只要及時(shí)發(fā)現及時(shí)調整并緊固好即可。 四、涂布機運行時(shí)極片發(fā)生扯斷現象
1、接帶不正,附加拉力加大,使箔帶在薄弱處扯斷。 2、取樣造成損傷,致使箔帶抗拉強度大幅下降 3、張力偏大,不穩定,有突變現象 4、風(fēng)量突變,分布嚴重不均
5、溫度突變,對鋁箔強度產(chǎn)生較大影響 6、箔帶質(zhì)量差,邊緣有缺口
7、箔帶嚴重跑偏,被過(guò)輥端面邊緣割斷。 五、其他故障現象:
1、極片上有明顯的凸痕、劃痕,呈縱向分布: 1)刮刀輥刀刃有缺口或粘有異物
2) 涂布輥不好用,在涂間隙時(shí)如果涂輥上空出來(lái)的間隙料沒(méi)刮干凈而再次涂到基材上時(shí),會(huì )在基材上留下很明顯的痕跡;
3) 刮刀裝置的軸線(xiàn)與涂布輥的軸線(xiàn)平行度超差,造成刀片對涂布輥的壓力不一致,刀口形狀不適合,刀片彈力偏低等等 2、極片上有明顯的裂紋:
干燥速度過(guò)快,烘箱溫度過(guò)高,烘烤時(shí)間過(guò)長(cháng)。