随着电动汽车、便携设备和可再生能源的普及,锂离子电池作为能量存储的核心技术越来越受到瞩目。在锂离子电池的制造中,锂离子电池电极浆料是电池的开头,也是最重要的生产工艺环节。
电极浆料是由多种不同比重、不同粒度的原料组成,又是固‑液相混合分散,形成的浆料属于非牛顿流体。锂离子电池浆料又可分为正极浆料和负极浆料两种,由于浆料的体系(油性、水性)不同,其性质必不同。锂离子电池电极浆料需要具有稳定且恰当的粘度,其对极片涂布工序具有至关重要的影响,在我们生产过程中经常出现的问题是浆料粘度的变化,粘度过高或过低都不利于极片涂布。
粘度高的浆料不容易沉淀且分散性会好一点,但是过高的粘度不利于流平效果,不利于涂布,后续辊压时易造成极片局部裂纹、甚至断裂。粘度低时易造成虽然浆料的流动性好,但干燥困难,降低了涂布的干燥效率,粘度过低还会发生涂层龟裂、浆料团聚面密度一致性不好等问题。影响浆料粘度的因数主要有环境温湿度、搅拌浆料的速度、时间控制、配料顺序等。其中浆料粘度受环境温度的影响很大。搅拌机高速分散过程中桶内浆料温度超过50℃,需要进行降温处理。
通常利用冷冻水对正负极搅拌机浆料桶内浆料直接降温处理,但缺点是冷冻水温太低且温度变化大,不稳定,且需要通过人工调节阀门大小来控制冷冻循环水流量,造成搅拌机浆料桶内浆料温度波动非常大,直接影响浆料的粘度,降低生产效率和电池的一致性。所以,温度控制一直是电极浆料生产中的挑战,影响了电池性能和寿命。生产过程中的温度波动或不均匀性可能导致电极浆料的质量不稳定,这会直接影响到电池性能。这种不可控的温度波动不仅会增加生产成本,还可能损害电池的寿命和可靠性。
因此,冷热一体模温机的出现,完美解决了温度不可控的难题。
1.精确的温度控制: 冷热一体模温机可以实时监测和调整温度,确保在整个制备过程中保持稳定的温度,从而提高了电极浆料的一致性。使得正负极搅拌浆料桶内浆料温度可控制在恒定在工艺范围值内。
2.提高生产效率: 由于温度控制更为精确,生产过程的稳定性增加,可以减少废品率,降低生产成本。保证了浆料粘度的稳定性,降低对后续极片涂布影响,提高极片涂布生产效率、合格率、产品质量,降低了工时费。
3.增强电池性能: 精确控制温度有助于优化电极浆料的成分分布,提高电池性能和循环寿命。
4.可持续性: 冷热一体模温机通常采用节能技术,有助于减少能源消耗和碳足迹,提高生产的可持续性。