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锂电池正负极浆料过滤工艺

目录

1.引言1

2.浆料的主要成分2

3.浆料的过滤2

4.对浆料过滤器的要求3

5.防止浆料浪费4

6.锂离子电池制浆工艺的主要步骤4

制浆准备

6.1.5

活性物质的预混合

6.2.5

高速搅拌分散

6.3.5

真空脱气泡

6.4.6

匀浆过程

6.5.6

过滤

6.6.6

7.解决方案6

8.结论7

锂离子电池电芯由阳极、阴极、电解液、隔膜和其他部件组成。锂离子电池的工作

原理可以简单描述为：锂离子在阳极和阴极之间移动，从而在充电和放电过程中携带并

储存电子。在整个制造过程中，涂覆步骤中的电极浆料过滤非常关键。经过过滤处理后，

需要将阴极/阳极电极浆料涂覆在金属电极(集流体)上。

阴极浆料涂覆在铝箔上，而阳极浆料涂覆在铜箔上。金属极片上的涂层平滑，否

则将造成电池的电气短路，影响电池的功率性能。电极上的涂层缺陷会降低电池产

量，并提高电池的缺陷率。为保证涂层上的大颗粒不会造成短路或降低电池寿命，必

须使用筛网过滤器，只允许小于规定粒径的活性物质通过，而大颗粒则无法通过筛网

过滤器。未过滤或过滤不充分会导致电极表面缺陷。通常情况下，在涂覆头之后安装

(CCD)

电荷耦合装置来检测电极的质量。过滤和涂覆不充分带来的缺陷包括：漏箔、

凝胶团聚、亮划线、起泡、涂布凹坑等。

本应用简要介绍了在电极浆料涂覆过程中可以采用的适当过滤方法，以减少大颗粒

和可变形污染物。过滤方法得当可以确保对涂布喷头提供持续物料供应，既可以提高产

量，增加收入，也有助于提高设备的整体效率。

2.浆料的主要成分

阴极浆液含有作为活性成分的三元材料［1i(Ni∕Co∕Mn)O2］或1iFeP04＞作为粘

(PVDF)N(NMP)

合剂的聚偏氟乙烯、作为溶剂的・甲基毗咯烷酮、以及作为添加剂的

一些其他化学品。阳极浆液由以下成分组成：作为活性成分的石墨、作为粘合剂的苯

乙烯一丁二烯橡胶(SBR)、作为溶剂的去离子水(D1水)、以及作为添加剂的一些其他

(CMC)

化学物质，如竣甲基纤维素用作增稠剂。

3.浆料的过滤

采用单一微米精度过滤器、梯度孔径结构过滤器或多个孔径从上游到下游递减的过

滤器来优化过滤。过滤系统的优化取决于活性电池颗粒的粒度和分布。向涂布喷头提供

高质量浆料需要监测系统及每个过滤器的压降，这确保了向模头提供足够的浆料；及时

更换过滤器，以防止由于过滤器上的高压降而导致流量衰减。浆料涂覆工艺的设计各不

相同，大多数系统使用两级或三级过滤。大多数客户设计使用金属网作为第一级过滤。

金属网过滤器可以清洗和重复使用，以降低运行成本。第二和第三级过滤采用无纺布深

层过滤器。囊式过滤器是第二和第三阶段操作的不错选择，可缩短清洁时间并快速更换，

从而降低了连续涂覆过程中中断的次数。