锂电池涂布干燥后为什么裂开(锂电池涂布)

导语：锂电池涂布极片烘干的原理介绍

锂电池涂布时极片烘干的过程是涂布的难点和重点，本文对其影响因素进行简单介绍，具体参数需要根据产品特性针对性调整

一，烘干模型

极片烘干过程，业内常见的模型是将其分为如下四个阶段，如下：

对应的微观结构变化：

极片干燥经历如上四个动力学过程，即预热阶段、加热阶段、恒干燥速率阶段以及降速阶段。

干燥初始阶段，热风迅速掠过涂布浆料表面，加热箔材及浆料，促使浆料表面溶剂蒸发，并以气液两相形式通过界面扩散。

涂布浆料中NMP 以及水等溶剂在恒干燥速率阶段大量蒸发，溶剂到达涂层

表面并富集。

干燥速率受涂层表面气相干燥界面物质扩散动力学控制。

由于热风直接作用于浆料表面，涂布浆料表层溶剂完全汽化，涂布层内部浆料溶剂因毛细作用迁移至表面，不断蒸发，涂布层逐步收缩。当湿含量达到临界状态下，极片表面出现不连续干点，此阶段为恒速干燥阶段

此时干燥速率取决于热风温度、风速、回风比以及浆料配方。

当涂布活性材料中溶剂含量较低时，极片温度整体升高并形成温度梯

度，热量由表层传入涂布层内部，而溶剂不断扩散至涂布层表面，为降速干燥阶段

此阶段干燥速率受溶剂迁移速率控制，即受到半干涂布层颗粒及间隙分布方式控制

二、各因素影响

热风温度

合理控制温度、风速等可以有效提高单体电池的性能一致性第三四阶段，涂覆浆料黏度极大，即便提高干燥温度，干燥速率依然较低干燥温度较低时，黏结剂的分布更为均匀，集流体同活性材料的黏结更为牢固

热风速度

热风流动速度过大就会导致涂层的不均匀低速大通量更有利于极片烘干质量

三、其它技术

复合干燥可以提高干燥效率。例如将单面热风干燥变为双面热风干燥，烘箱内采用负压条件，结合其他加热方式，如红外线和微波辅助加热等，形成复合干燥工艺，改善干燥条件。

红外干燥可以去除极片涂层中毛细管水分和表面残余水分，特别适用于厚度较大的高能量电极涂层。干燥过程操作简单，热量集中，干燥速度快，但干燥时黏结剂出现二次团聚，负极极片的电化学性能降低。通常将其与对流干燥结合，形成混合干燥系统。

由于涂层厚度的差异，红外干燥温度的不均匀性始终没有得到彻底解决，对于非水系溶剂的浆料干燥，效率不足。

微波干燥技术是通过微波介电加热促使极片中水分脱除。微波为体积加热，干燥时极片内部自由水首先气化，形成较高蒸发压力梯度，加速内部

水分迁移。微波混合干燥可以极大提高干燥效率，干燥时对涂层的破坏较小，但易造成极片鼓包、炸片等。

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