Was sind die Hauptpunkte des Trocknens von Lipo 6000mah beschichteten Polstücken?

Mit der Senkung der Herstellungskosten von Lipo 6000mah und der Verbesserung der Produktleistung wird Lipo 6000mah immer häufiger im Alltag der Menschen eingesetzt. Dies stellt höhere Anforderungen an die Produktleistung von Lipo 6000mah und auch an den Herstellungsprozess von Lipo 6000mah.

Einer der Kernprozesse von Lipo 6000mah ist die Herstellung der Polstücke. Nachdem die positiven und negativen Polstücke hergestellt sind, wird der Elektrolyt durch Wickel- oder Laminierungsprozesse in die Batterie injiziert, und sie wird nach Aktivierung durch Verpackung, Laden und Entladen zu einer nutzbaren Batterie.
Dabei ist das Batteriepolstück ein Verbundmaterial mit einer Sandwichstruktur, das hauptsächlich aus beidseitigen porösen Beschichtungen besteht, die aus aktiven Materialpartikeln, Bindemitteln und leitfähigen Zusätzen zusammengesetzt sind, sowie einer metallischen Stromsammlerfolie, die in der Mitte eingeschlossen ist.

Nachdem die Herstellung der positiven und negativen Elektrodenpaste abgeschlossen ist, wird sie durch einen Beschichtungsprozess auf Aluminiumfolie und Kupferfolie aufgetragen. Als Nächstes wollen wir das Trocknungswissen des mit Lipo 6000mah beschichteten Polstücks mit dem professionellen Lipo 6000mah Hersteller Chinahobbyline erkunden. Ich werde den Beschichtungsprozess des Lipo 6000mah Polstücks, die Trocknungstechnologie des Polstücks, die Trocknungsprozessparameter und Polstückfehler im Detail vorstellen.

1 Lipo 6000mah Polstück Beschichtungsprozess

Für den Beschichtungsprozess des Lipo 6000mah Polstücks ist die Trocknung des Lipo 6000mah Polstücks nach der Beschichtung eine der Hauptenergieverbrauchseinheiten und auch ein Forschungsschwerpunkt. Das Restlösungsmittel im Trocknungsprozess des Lipo 6000mah Polstücks hat großen Einfluss auf die Stabilität, Kapazität und Lebensdauer des nachfolgenden Verarbeitungsprozesses des Lipo 6000mah Polstücks.

Der Prozess beeinflusst nicht nur die Herstellungskosten der Batterie, sondern bestimmt auch indirekt das Niveau der Fertigungstechnologie und die Sicherheit der Batterie. Aufgrund mangelnder vertiefter Forschung zum Beschichtungs- und Trocknungsprozess von Lipo 6000mah Polstücken ist es derzeit allgemein schwierig, die Trocknungseffizienz qualitativ zu verbessern.

2 Lipo 6000mah Polstück Trocknungstechnologie

Das unmittelbare Ziel des Trocknens ist die effiziente und schnelle Entfernung des Lösungsmittels aus dem Beschichtungsschlamm zu erleichtern. Es gibt viele Trocknungsmethoden für Lipo 6000mah Polstücke. Die gängigen Trocknungsverfahren umfassen hauptsächlich Heißlufttrocknung (Konvektions-Heißlufttrocknung, doppelseitige Luftzufuhr-Float-Trocknung, zirkulierende Heißluftstrahltrocknung), überhitzte Wasserdampftrocknung, Ferninfrarotstrahltrocknung und Mikrowellentrocknung.

Jede Methode hat ihre eigenen Vor- und Nachteile und ihre Anwendung, die hauptsächlich von der Einstellung der jeweiligen Prozessparameter und den Kontrollanforderungen für die Restmenge des Lösungsmittels abhängt.

1) Heißlufttrocknung

Die herkömmliche Heißlufttrocknung ist die früheste weit verbreitete Methode, und die Ausrüstung ist einfach und leicht zu bedienen. Die Wärme bei der Heißlufttrocknung stammt aus elektrischer Energie oder Dampfwärme. Die Partikelgröße des aktiven Materials im Lipo 6000mah Polstückschlamm ist nanoskalig, und der charakteristische Durchmesser der Partikelporen beträgt beim Trocknen etwa einige zehn Nanometer, was die Eigenschaften eines kapillaren porösen Mediums aufweist.

Daher hat die Lösungsmittelentfernungsmethode beim Trocknen des Beschichtungsschlamms einen großen Einfluss auf die gleichmäßige Verteilung des aktiven Elektrodenmaterials.
Lipo 6000mah Polstück Trocknungsprozess
Im Allgemeinen wird die doppelseitige Luftzufuhr-Float-Trocknung verwendet, um das Blatt beidseitig zu trocknen, was eine hohe Trocknungseffizienz und einen ausgezeichneten Trocknungseffekt hat, und die Schwierigkeit des Folienstreifens erhöht, was leicht zum Reißen des Bandes und zu Ausfallzeiten führt. Darauf aufbauend hat die entwickelte zirkulierende Heißluftstrahltrocknung eine hohe Arbeitseffizienz.

Diese Methode sprüht Heißluft mit hoher Geschwindigkeit auf die Oberfläche des Beschichtungsschlamms, wodurch die Unebenheiten der Beschichtungsoberfläche abgeschwächt und die Dickenkonsistenz der Beschichtungsschicht verbessert werden. In der Praxis wird der Trocknungsprozess durch Anpassung des Luftvolumens und der Lufttemperatur in Abschnitten eingestellt, was hohe Investitionen und komplizierte Wartung erfordert.

2) Infrarottrocknung

Anders als bei der Heißlufttrocknung kann Infrarottrocknung kapillare Feuchtigkeit und oberflächenrestliche Feuchtigkeit in der Lipo 600mah Elektrodenbeschichtung entfernen, was besonders für hochenergetische Elektrodenbeschichtungen mit großer Dicke geeignet ist. Die Infrarotstrahltrocknung nutzt hauptsächlich Infrarotstrahlen zur Verdampfung des Lösungsmittels, der Trocknungsprozess ist einfach, die Wärme konzentriert und die Trocknungsgeschwindigkeit schnell.
Sie wird üblicherweise mit Konvektionstrocknung kombiniert, um ein hybrides Trocknungssystem zu bilden. Aufgrund der unterschiedlichen Beschichtungsdicke wurde die Nichtgleichmäßigkeit der Infrarottrocknungstemperatur nicht vollständig gelöst, und die Trocknungseffizienz der Suspension für nicht-wässrige Lösungsmittel ist unzureichend.

3) Mikrowellentrocknung

Die Mikrowellentrocknungstechnologie fördert die Entfernung von Feuchtigkeit aus dem Lipo 6000mah Polstück durch mikrowelleninduzierte dielektrische Erwärmung. Die Mikrowelle ist eine Volumenheizung, und das freie Wasser im Inneren des Lipo 6000mah Polstücks wird während des Trocknens zuerst verdampft, wodurch ein hoher Verdampfungsdruckgradient entsteht und die interne Wasserwanderung beschleunigt wird. Mikrowellenmischung und -trocknung können die Trocknungseffizienz erheblich verbessern, und die Beschichtung wird während des Trocknens nur geringfügig beschädigt, jedoch kann es leicht zu Aufwölbungen und Frittieren der Lipo 6000mah Polstücke kommen.

Mikrowellentrocknungsgerät
In der Praxis verwenden verschiedene Batteriehersteller oft nicht nur eine bestimmte Trocknungsmethode allein, sondern kombinieren Trocknungstechnologien wie Infrarot und Mikrowelle auf Basis der Heißlufttrocknung, um die Trocknungseffizienz zu verbessern. Obwohl die Infrarottrocknung die Nachteile der mikrowellenunterstützten Technologie ausgleichen kann, ist die Gleichmäßigkeit der Infrarotstrahlung schlecht, was zu unterschiedlichen Trocknungsraten der Lipo 6000mah Polstücke führt und die Kapazitätskonsistenz der Zellen verringert.

3 Trocknungsprozessparameter und Defekte bei Lipo 6000mah Polstücken

Derzeit ist die Haupttrocknungsmethode weiterhin die Heißlufttrocknung. Während des Trocknens beeinflussen die Heißluftgeschwindigkeit, die Lufttemperatur, die Beschichtungsdicke, die Eigenschaften der Suspension und die Struktur der Trocknungsanlage alle den Prozess. Ein guter Trocknungsprozess gewährleistet die gleichmäßige Beschichtung der Suspension, verbessert die Konsistenz der Power-Batterie, sichert die gute Dispersion des aktiven Materials und bildet einen Elektrolytkanal, um die Lade- und Entladerate des aktiven Materials zu erhöhen.

Schlechte Trocknung kann verschiedene Defekte wie Agglomeration, Pinholes, ungleichmäßige Dicke, Kratzer und Auslaufen der Beschichtungsschicht verursachen. Unsachgemäße Bedienung des Trocknungsprozesses führt direkt zu einer Verschlechterung der Leistung der Power-Batterie, und die Konsistenz jeder Charge von Lipo 6000mah Polstücken verschlechtert sich, was die Ausbeute des Montageprozessabschnitts und die Lebensdauer des Moduls ernsthaft beeinträchtigt.

Die gesamte Trocknungszeit der Beschichtungsschicht ist kurz, wobei hauptsächlich der Einfluss der Heißlufttemperatur, der Windgeschwindigkeit und des Feststoffgehalts der Suspension (Lösungsmittelgehalt) berücksichtigt wird.

1) Heißlufttemperatur

Im Anfangsstadium ist die zu verwendende Temperatur für verschiedene Lösungsmittel unterschiedlich. Zum Beispiel trocknet das wasserbasierte Lösungsmittel bei niedriger Temperatur nicht leicht, die Temperatur ist niedrig und die Haltezeit des Konstantgeschwindigkeitsabschnitts ist länger. Im Allgemeinen ist bei einer Heißlufttemperatur von 90℃ für wasserbasierte Suspensionen die Trocknungsrate des Lipo 6000mah Polstücks schneller und die Trocknungsfehler sind geringer.
Die Studie ergab, dass bei niedrigerer Trocknungstemperatur die Verteilung des Bindemittels gleichmäßiger ist und die Bindung zwischen dem Stromkollektor und dem aktiven Material stärker ist.

Die hohe Trocknungstemperatur führt nicht nur zu einer lokalen Anreicherung des Bindemittels, sondern verursacht auch eine schlechte Oberflächenebenheit, was die Ausbeute des Wickelprozesses verringert. Dies liegt daran, dass die übermäßige Temperatur die Oberfläche des Lipo 6000mah Polstücks verhärtet, was zu Rissen und Faltenbildung am Lipo 6000mah Polstück führt. Während des Trocknungsprozesses verdampfte das Beschichtungsmittel kontinuierlich und die Viskosität stieg schnell an, aber die Migrationsrate des Lösungsmittels an der Oberfläche war höher als in der Nähe des Folienendes. Aufgrund drastischer Änderungen der Oberflächenspannung treten leicht Wabennetzwerke, dicke Randdefekte oder Agglomerationen von Bindemitteln/Feststoffpartikeln auf.
Agglomerationsfehler

2) Heißluftgeschwindigkeit

Eine zu hohe Luftströmungsgeschwindigkeit während des Heißlufttrocknens führt zu einer ungleichmäßigen Beschichtung, was die Leistung der Power-Batterie direkt beeinträchtigt. Daher sollte die Luftströmungsgeschwindigkeit in verschiedenen Phasen kontrolliert werden. Im Allgemeinen sind Suspensionen mit niedrigerer Viskosität empfindlicher als solche mit höherer Viskosität. Um den Fluss und die Beschädigung der Beschichtungsschicht zu reduzieren, ist es notwendig, mit niedriger Luftgeschwindigkeit zu trocknen.
Wenn die Luftgeschwindigkeit im Ofen zu hoch ist, neigt die Beschichtungsschicht zu Blasenbildung. Dies liegt daran, dass sich in den Luftkanälen des Beschichtungsofens viel Staub angesammelt hat, und eine Erhöhung des Luftvolumens (Windgeschwindigkeit) den angesammelten Staub aufwirbelt, der sich auf der Oberfläche der nassen Beschichtung verteilt und eine große Anzahl von Luftblasen erzeugt. Der Sprenkel-Defekt ist die Bildung von musterartigen Sprenkeln, die hauptsächlich durch eine instabile Durchflussrate der Heißluft verursacht wird.
Grubenblasen erscheinen im Lipo 6000mah Polstück

3) Beschichtungsdicke

Die Dicke der Beschichtungsschicht wird hauptsächlich durch die Designparameter der Lade-Entlade- und Kapazitätseigenschaften der Batterie bestimmt. Je dicker die Beschichtung, desto größer die Kapazität, aber die Lade-Entlade-Rate ist begrenzt. Ist die Beschichtung dünn, ist die Lade- und Entladerate der Batterie hoch und die Kapazität entsprechend begrenzt, die Beschichtung trocknet schnell und die Beschichtungsfehler sind relativ gering.
Es wird allgemein angenommen, dass eine dickere Beschichtungsschicht die Freisetzung von Trocknungsspannungen begünstigt, die Haftung der Beschichtung besser ist, die Beschichtung dünner ist und die Segregation inaktiver Materialien wie Bindemittel schwächer ist.

Die Schnittstellenanalyse des aktiven Materials nach dem Trocknen zeigt, dass der Widerstand des Stromkollektors hauptsächlich durch die ungleichmäßige Verteilung des leitfähigen Zusatzstoffs beeinflusst wird, während die Beschichtungsdicke nicht signifikant betroffen ist. Wenn die Beschichtungsdicke nicht richtig kontrolliert wird, können leicht Defekte wie Falten und Streifen entstehen.
Streifenfehler bei Lipo 6000mah Polstücken

4) Eigenschaften des Schlamms

Der Einfluss des Schlamms zeigt sich hauptsächlich im Gehalt und Typ des Lösungsmittels sowie in den Dispersions- und Haftungseigenschaften des aktiven Materials. Das Trocknen von Lipo 6000mah Polstücken wird stark vom Beschichtungsprozess beeinflusst, der eine gleichmäßige Beschichtung ohne erkennbare Partikel erfordert.

Beim Trocknen wird die relative Trockenheit der Heißluft im vorderen Abschnitt durch teilweise Rückführung der Luft im Allgemeinen reduziert, um eine übermäßige Entfernung des Oberflächenlösungsmittels zu vermeiden, während im hinteren Abschnitt die Temperatur entsprechend erhöht werden kann, um die Trocknungseffizienz zu verbessern und Lösungsmittelrückstände zu reduzieren. In der frühen Trocknungsphase ist die Fließfähigkeit des Schlamms groß, die Eigenschaften des Lösungsmittels beeinflussen den Trocknungsprozess, und der Partikelumlagerungsprozess des aktiven Materials findet während des Dispersionsprozesses statt.

Der Lösungsmittelgehalt ist in der späteren Trocknungsphase gering, und die Beschichtungsschicht verliert im Wesentlichen ihre Fließfähigkeit. Die Dispergierbarkeit der aktiven Substanzen und des Bindemittels sind die Hauptfaktoren, die die spätere Trocknung beeinflussen.
Üblicherweise wird die Dispergierbarkeit des Bindemittels durch die Trocknungsrate beeinflusst, und bei unsachgemäßer Handhabung ist eine deutliche Agglomeration zu beobachten, die möglicherweise durch die Anreicherung des Bindemittels infolge der Verdampfung großer Mengen Lösungsmittel verursacht wird.
Zusammenfassung
Das Trocknen von Lipo 6000mah Polstücken umfasst den Transport von mehrphasigen Materialien auf unterschiedlichen Skalen, mit komplexen physikalischen Prozessen und vielfältigen Trocknungsverfahren. Die Aggregationsweise des Beschichtungsbindemittels während des Trocknungsprozesses wird stark vom Trocknungsprozess beeinflusst, und die durch die Agglomerate des aktiven Materials gebildeten mikroporösen Kanäle weisen auf verschiedenen Skalen unterschiedliche Transportprozesse auf. In der Praxis müssen die Leistung der Beschichtungsschlämme, die Beschichtungsmethode und nachfolgende Herstellungsprozesse wie das Walzen umfassend berücksichtigt werden.

Die Forschung zur Beziehung zwischen dem Trocknungsprozess von Lipo 6000mah Polstücken und den Kosten sowie der Qualität von Lipo 6000mah Polstücken ist noch unzureichend, und es fehlt an detaillierten Untersuchungen zu speziellen Trocknungsanlagen für die Produktion von Lipo 6000mah. Es ist notwendig, kontinuierlich Daten und Erfahrungen zu Beschichtungs- und Trocknungsprozessen zu sammeln. Dies optimiert wiederum die Beschichtungstrocknungsmethode.
Das Obige ist der gesamte Inhalt zum Trocknen von Lithiumbatterie-Polstücken, präsentiert von CNHL, einem Lithiumbatterieunternehmen. Ich hoffe, dass die Einführung des obigen Inhalts Ihnen hilft, Lithiumbatterien besser zu verstehen. Für weitere Informationen zu Lithiumbatterien beachten Sie bitte Folgendes:
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