Impact du désalignement des revêtements des faces A et B sur les performances des batteries au lithium

Dans la fabrication des batteries au lithium, le problème souvent négligé du désalignement des revêtements face A/B lors du processus de revêtement affecte considérablement la capacité, la sécurité et la durée de vie des batteries. Le désalignement désigne des incohérences dans l'alignement positionnel ou la répartition de l'épaisseur des revêtements sur les faces avant et arrière des électrodes, ce qui peut entraîner des risques tels qu'un dépôt localisé de lithium et des dommages mécaniques aux électrodes.

Cet article analyse les causes profondes du désalignement sous des angles tels que la précision de l'équipement, les paramètres du processus et les propriétés des matériaux, tout en proposant des stratégies d'optimisation ciblées pour aider les entreprises à améliorer la cohérence et la stabilité des produits.

Ⅰ. Causes du désalignement des côtés A et B

1. Facteurs liés à l'équipement

Précision insuffisante de l'assemblage du système de rouleaux : des écarts horizontaux ou coaxiaux lors de l'installation des rouleaux de support et des rouleaux de revêtement peuvent provoquer des décalages de position.

Erreurs de positionnement de la tête de revêtement : les codeurs/règles de réseau à faible résolution ou la dérive du retour du capteur entraînent des écarts entre les positions de revêtement réelles et prédéfinies.

Fluctuations de tension : une tension de déroulement/enroulement instable provoque un étirement ou un froissement du substrat, réduisant ainsi la précision du revêtement.

2. Problèmes de substrat (feuille)

Ductilité non uniforme : la plasticité incohérente de la feuille complique le contrôle de l'espace pendant le revêtement.

Mauvaise qualité de surface : les couches d'oxyde résiduelles affaiblissent l'adhérence de la boue, ce qui entraîne un revêtement partiel ou un mauvais alignement.

3. Propriétés de la boue

Viscosité élevée altérant le nivellement : une mauvaise fluidité de la boue provoque une accumulation inégale.

Grandes différences de tension superficielle : rétrécissement irrégulier des bords dû aux disparités de tension entre les revêtements avant/arrière.

4. Paramètres du processus

Vitesses de revêtement inégales : les différences de vitesse entre les côtés perturbent l'épandage de la boue.

Variations des conditions de séchage : Les différences de température induisent un retrait thermique irrégulier, provoquant un désalignement.

Ⅱ. Solutions proposées

1. Optimisation de la précision de l'équipement

Inspectez régulièrement la coaxialité/planéité du rouleau pour contrôler les erreurs d'installation.

Mettre à niveau les composants de positionnement de la tête de revêtement (par exemple, les encodeurs haute résolution) pour limiter les écarts à ± 0,1 mm.

Mettre en œuvre un contrôle de tension en boucle fermée (par exemple, réglage PID) pour maintenir les fluctuations de tension en dessous de ± 3 %.

2. Contrôle de la consistance du substrat

Sélectionnez des feuilles de cuivre/aluminium à haute uniformité avec des propriétés d’allongement stables.

Adoptez des traitements de surface avancés (par exemple, nettoyage au plasma à basse température) pour améliorer l'uniformité de l'adhérence de la boue.

3. Réglage des performances de la boue

Optimisez la viscosité (anode : 10–12 Pa·s ; cathode : 4–5 Pa·s) pour un meilleur nivellement.

Ajoutez des tensioactifs (par exemple, PVP, SDS) pour équilibrer la tension superficielle entre les côtés.

4. Affinement des paramètres du processus

Maintenir des vitesses de revêtement identiques pour les deux côtés (erreur < 0,5 m/min).

Appliquer un contrôle de température segmenté : pré-séchage à basse température pour soulager les contraintes et durcissement à haute température, avec des différences de température globales < 5 °C.

Ⅲ. Mécanismes de diagnostic et de surveillance

1. Diagnostic de l'équipement

Utiliser des interféromètres laser pour vérifier le parallélisme des rouleaux (erreur < 0,02 mm/m).

Inspectez la stabilité du signal du moteur/capteur pour éviter une dérive dépassant 0,5 % de la plage.

2. Évaluation du substrat

Essai d'allongement à la rupture (écart <±5%).

Analyser la microstructure de surface/les couches d'oxyde via MEB (épaisseur < 50 nm).

3. Test de boue

Mesurer la viscosité et la thixotropie via des rhéomètres (différence de surface thixotrope < 5 %).

Assurez-vous que la différence de tension superficielle est < 2 mN/m à l'aide de tensiomètres.

4. Contrôle des processus en ligne

Surveiller l'épaisseur du revêtement avec des capteurs laser (CV < 1 %).

Contrôle aux rayons X après séchage pour l'uniformité de la densité du revêtement (écart latéral < 2 %).

Conclusion

Grâce à un étalonnage précis des équipements, au criblage des matériaux, à l'optimisation des boues et à une gestion systématique des processus, le désalignement côté A/B peut être contrôlé à ≤ 0,5 mm. Cela améliore efficacement la régularité, la sécurité et la durée de vie des batteries.

À TOB NOUVELLE ÉNERGIE Nous nous engageons à être votre partenaire stratégique pour l'avancement des technologies de stockage d'énergie. Nous facilitons la production de batteries au lithium de nouvelle génération grâce à la précision. systèmes de revêtement de batterie , intelligent lignes de production de batteries et des matériaux haute performance. Notre offre comprend des équipements de fabrication de batteries de pointe et des testeurs de batteries, garantissant une intégration transparente à chaque étape de la production. Axés sur la qualité, le développement durable et l'innovation collaborative, nous proposons des solutions qui s'adaptent à l'évolution des exigences du secteur. Que vous souhaitiez optimiser des conceptions existantes ou innover avec des batteries de nouvelle génération, notre équipe est là pour vous accompagner dans vos objectifs grâce à son expertise technique et à son service réactif.