锂涂覆机开发：单面涂覆→ 双面涂层

涂层 该工艺是基于流体性质研究的一种工艺，其涉及将一层或多层液体涂覆到基材上。基材通常是柔性薄膜或背衬纸，然后将涂覆的液体涂层在烘箱中干燥或固化，以形成特殊的功能性薄膜层。

锂离子动力电池电极涂覆工艺具有其自身的特点：

1）双面单层涂布机，目前市面上大多数双面涂布机也是双面单层涂布机。

2）浆料湿涂层较厚，一般为100~300μm。

3）该浆液是一种非牛顿高粘度流体

4）相对于一般涂层产品，电极涂层精度要求较高。

5）涂层基材是铝箔 或者铜箔 厚度为4~30 μm

目前，锂离子动力电池行业广泛采用狭缝挤出涂覆技术制造电池电极片。挤出涂覆技术不仅可以获得高精度的涂层，还可以用于高粘度流体涂覆。在实际工艺中，涂层溶液的均匀性、稳定性、边缘和表面效应均受涂层溶液流变性能的影响，直接决定了涂层的质量。许多研究人员致力于通过理论分析、涂覆实验技术、流体力学有限元技术等研究方法对涂覆窗口进行研究。涂覆窗口是指能够实现稳定涂覆并获得均匀涂层的工艺操作范围，它受以下三类因素的影响：

1）流体特性，例如粘度μ、表面张力σ、密度ρ；

2）挤压模具几何参数，例如涂层间距 H、模具缝隙尺寸 w；

3）涂覆工艺参数，例如涂覆速度v、浆料进料流量Q等。

通常，涂布机采用伺服电机配合精密行星减速器直接驱动涂布辊。伺服电机将输入信号转换为旋转轴的角位移或角速度输出，旋转轴的转向和转速随信号电压方向和大小（脉冲形式）的变化而变化。因此，伺服电机的电源波动也会影响涂布精度，而普通单相晶闸管整流器电源在低速运行时波动性较大，这将大大降低涂布质量。

同时，电池浆料供应系统也会导致涂布量不稳定，因为进料阀精度低、气动隔膜泵和泵的气压不稳定，会导致模头入口处的浆料流动和压力不稳定，从而导致模头缝隙出口处的浆料流量发生变化。

简而言之，涂覆的主要目的是形成均匀的极柱涂层。均匀稳定的涂层条件必须满足以下条件：

1）浆体性质稳定，不沉淀，粘度、固含量等均不发生变化；

2）浆料输送稳定，在模头内或涂布辊和输送辊上形成均匀稳定的流动状态；

3）在涂布窗口范围内，涂布过程在模头和涂布辊之间形成稳定的流场；

4) 行走箔稳定，无滑动、严重晃动和折叠：张力和校正控制。

 因此，极片浆料涂覆设备已成为锂离子电池成功研发和生产的关键设备之一。涂覆机的涂覆精度与浆料的粘度、设备和涂覆工艺密切相关，而涂覆质量又直接关系到电池的质量。从工艺流程的角度来看，涂覆是电池制备过程中的关键工序；从设备价值的角度来看，涂覆也是电池制备过程中的关键工序（高端系列价格超过千万）；从非线性控制的角度来看，涂覆也是电池制备过程中的关键工序；涂覆的均匀性、一致性、取向性、烘烤稳定性、粘结剂扩散性、表面密度稳定性等都与此密切相关。同时，涂覆性能也直接关系到成本、合格率等实际指标。

在早期，锂离子电池涂层 一般情况下，单面涂布需要对一卷极膜进行两次操作：先涂布A面，卷绕干燥后再涂布B面。后来，设备厂家研发了双面涂布机，主要采用折叠加工，涂布模头设置在涂布炉两侧，先涂布A面，进入烘箱干燥，再涂布B面，同样进入双层烘箱干燥，最后卷绕完成双面涂布。