Anàlisi de la tecnologia de recobriment de bateries d'ions de liti

Com és ben sabut, el substrat de l'elèctrode positiu de les bateries d'ions de liti és paper d'alumini i el substrat de l'elèctrode negatiu és paper de coure. Després del recobriment, es converteix en bobina d'elèctrode positiva i bobina d'elèctrode negatiu, que s'utilitzen per al següent pas de processament. La qualitat de la producció de l'elèctrode ha determinat bàsicament un cert rendiment de la bateria, i el recobriment del substrat és una part molt important de tot el procés de fabricació de la bateria.

El mètode de recobriment ha evolucionat des del recobriment d'immersió i extrusió fins al recobriment simultani de doble cara més avançat, tot dirigit a millorar la qualitat del recobriment i el rendiment de l'elèctrode. Algunes unitats econòmicament fortes a la Xina han invertit una gran quantitat de diners per introduir màquines cares de recobriment d'elèctrodes a l'estranger per tal de fabricar bateries d'ió de liti fiables.

 

El procés general de recobriment: el substrat de recobriment (full metàl·lic) s'allibera pel dispositiu de desenrotllament i s'introdueix a la màquina de recobriment. L'inici i el final del substrat es connecten a una tira contínua a la taula d'empalmament i després s'introdueixen al dispositiu d'ajust de tensió i al dispositiu de correcció automàtica mitjançant el dispositiu d'estirament. Després d'ajustar la tensió i la posició del recorregut de la pel·lícula, entren al dispositiu de recobriment. La pasta polar es recobreix en seccions segons la quantitat de recobriment predeterminada i la longitud en blanc al dispositiu de recobriment. Durant el recobriment a doble cara, el recobriment frontal i la longitud en blanc es fan un seguiment automàtic per al recobriment. L'elèctrode humit recobert s'envia al canal d'assecat per assecar-se i la temperatura d'assecat s'estableix segons la velocitat del recobriment i el gruix del recobriment. Després de l'assecat, els polaritzadors s'ajusten per tensió i es corregeixen automàticament abans de ser enrotllats per al següent pas de processament.
El recobriment de la pasta polar és relativament gruixut, amb una gran quantitat de recobriment i una gran càrrega d'assecat. Actualment, la tecnologia més utilitzada és l'assecat per impacte d'aire calent. El substrat de l'elèctrode positiu és paper d'alumini, que té propietats químiques actives i s'oxida fàcilment. Durant el procés de fabricació de paper d'alumini, es forma una pel·lícula d'òxid densa, que impedeix una major oxidació de la làmina. A causa de la naturalesa prima i porosa de la pel·lícula d'òxid, és suau i té bones propietats d'adsorció. Tanmateix, la temperatura i la humitat altes poden danyar aquesta pel·lícula d'òxid, accelerant la reacció d'oxidació. Actualment, la majoria d'ells utilitzen el mètode de recobriment d'una sola cara. Quan la primera cara està recoberta, l'altra cara està completament exposada a l'aire calent, mentre que l'aire calent sec per al recobriment (a base d'oli) ha d'estar al voltant dels 130 graus. Si el contingut d'humitat de l'aire calent no es controla eficaçment, s'intensificarà l'oxidació del paper d'alumini i afectarà la unió entre el material de l'elèctrode positiu i el paper d'alumini, i fins i tot provocarà un despreniment.
Els fabricants de màquines de recobriment als Estats Units i el Japó han desenvolupat una tecnologia de recobriment simultani a doble cara per abordar els problemes d'eficiència energètica i d'oxidació de paper d'alumini de les màquines de recobriment d'una sola capa, solucionant completament el problema d'oxidació de la làmina d'alumini durant el recobriment. Tanmateix, el preu exorbitant de les màquines de recobriment simultània de doble cara no és assequible per als fabricants de bateries normals.