塗布出現白點的解決辦法
锂電池生産行業大家最少接觸、最摸不著頭腦的塗布時出現凹坑(白點),輥壓後就是黑點是怎麽回事?
現象:在電池生産塗布工藝中,常呈現爲似氣泡狀白色點狀凹坑,或呈露箔狀的問題;很多人喜歡將此判斷爲氣泡,其實不然,而是縮孔。結合工藝配方,問題可能出在VGCF上。實驗方案:作爲工藝,保持配方不變來改善漿料是基本原則。
添加NMP類高沸點有機溶劑助水系漿料分散和改善塗布烘幹效果,是比較常見的作法,其結果也驗證了其工藝的可行性。
VGCF的團聚體作爲低表面張力點,導致了縮孔的産生,但是實驗,50%固含量2500mpa’s粘度,問題卻未能解決:難道真是設備能力所限(線速度也就15m/min的樣子)?
VGCF+水+PVP+CMC,這幾樣刮細度便看到了縮孔,那麽問題就明了了。絕對就是VGCf的團聚造成的縮孔了?
顯然問題沒那麽簡單,從事漿料工藝的同仁基本都有一個習慣,水系漿料的粘度基本都控制在3000mpa’s之下,但是,在這裏,爲了減少縮孔,卻必須要提高粘度;是不是完全糊塗了?
在一定條件下,縮孔由下式決定:
Q(單位時間內流量)=h(濕膜厚度)2×△v(表面張力梯度)/2n(塗料粘度)好了,這個公式足以證明高粘度,低表面張力的NMP,發揮作用的原因了。但是,作爲技術人員,要知道,粘度、表面張力梯度,這些都只是影響因素,而不是最根本的因子。
影響因素基本確定:粘度,烘幹,表面張力,VGCF,膠粒(CMC)。
其他因素猜想:羧甲基纤维素钠、PVP都是表面活性剂,一端亲水,一端疏水,当其浓度过高时,便形成胶束,亲水基朝外(水溶剂浆料),疏水基团在内,结合本浆料配方(VGCF,Super-P比例均较高,CMC1.8%),VGCF Super-P本身疏水,那么和胶束内更容易亲和,结合在细度计上观察到的CMC+水+VGCF+PVP就有缩孔的现象,减少了聚合物CMC、PVP的比例进行了实验,设计原则:维持材料不变,减少CMC、PVP比例,本质即降低胶体浓度。
實驗第一次,3500mpa’s粘度,細度計上80um可見縮孔;塗布改善。
實驗第二次,2500mpa’s粘度,細度65um,有縮孔;塗布效果一致。如果是原有配比,2500的粘度,那塗布縮孔是沒法看的。
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