为什么锂电池涂布会产生虚边？

2025-05-09 11:22

锂电池涂布过程中产生虚边是锂电池极片涂布的主要不良项，所谓涂布虚边也就是涂布边缘覆盖不完全或融合区不均匀。

一、锂电池涂布产生虚边的原因

1.浆料界面张力梯度差

PVDF黏结剂的高表面张力：传统PVDF黏结剂会提高陶瓷浆料的表面张力，导致与正极活性层（如LFP）之间的界面张力差异（Marangoni效应），引发浆料迁移，形成融合区不均匀或虚边。

PAA黏结剂的改善作用：使用聚丙烯酸（PAA）作为黏结剂可显著降低浆料表面张力，减少界面张力梯度，从而抑制虚边（实验数据显示PAA基虚边长度可控制在0.01-0.06mm，而PVDF基高达55.1%）。

2.浆料流变性与润湿性不足

陶瓷浆料的流变特性（如黏度、流动性）和润湿性不佳时，高速涂布中易出现边缘覆盖不完全。

3.涂布工艺参数不当

涂布速度、干燥速率等参数不匹配可能导致浆料在边缘区域流平不充分，溶剂挥发过快，形成虚边。

4.设备与模头设计

狭缝涂布模头的垫片倒角设计或出口形状不合理可能削弱边缘浆料应力状态，导致削薄过度或不足。

二、涂布虚边的改善措施

1.更换黏结剂：采用PAA等低表面张力黏结剂。

2.优化工艺：调整涂布速度、干燥曲线，确保溶剂均匀挥发。

3.设备改进：优化垫片设计或采用高精度涂布设备。

综上，虚边主要由浆料界面张力失衡和工艺控制不足引起，需通过材料、工艺及设备协同优化解决。

以上内容均为本人日常工作，交流，阅读文献所得，由于本人能力有限，文中阐述观点难免会有疏漏，欢迎业内同仁积极交流，共同进步！

参考资料（锂电解码资料库可下载）：

1.基于PAA黏结剂的陶瓷浆料界面研究，徐祥蓁

2.锂电池涂布热风干燥技术研究进展，田清泉

3.狭缝挤压式涂布质量密度流场演变与膜区形貌的闭环控制策略，刘玉青

原文标题 : 为什么锂电池涂布会产生虚边？

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