在锂电池制造环节中，涂布工艺决定了电池的能量密度、循环寿命与安全性。
如何系统性优化涂布环节将成为制造端的突破口。本文将聚焦涂布机选型、均匀性与微缺陷处理，为您提供一份实用指南。
涂布设备及涂布工艺选择
一般选择涂布方法需要从下面几个方面考虑，包括：涂布的层数，湿涂层的厚度，涂布液的流变特性，要求的涂布精度，涂布支持体或基材，涂布的速度等。
台罡锂电池电极涂布机
一般实验室设备往往采用刮刀式涂布机，消费类锂离子电池多采用辊涂转移式涂布机，而动力电池多采用狭缝挤压式涂布机。
刮刀涂布机：箔基材经过涂布辊并直接与浆料料槽接触，过量的浆料涂在箔基材上，在基材通过涂辊与刮刀之间时，刮刀与基材之间的间隙决定了涂层厚度，同时将多余的浆料刮掉回流，并由此在基材表面形成一层均匀的涂层。刮刀具有高的强度和硬度，易于控制涂布量和涂布精度，适用于高固含量和高黏度的浆料。
辊涂转移式涂布机：涂辊转动带动浆料，通过逗号刮刀间隙来调节浆料转移量，并利用背辊和涂辊的转动将浆料转移到基材上。狭缝挤压涂布机：涂布系统封闭，涂布液在一定压力一定流量下沿着涂布模具的缝隙挤压喷出而转移到基材上，在涂布过程中能防止污染物进入，浆料利用率高、能够保持浆料性质稳定，可同时进行多层涂布，并能适应不同浆料粘度和固含量范围。
狭缝挤出式涂布机
涂布的均匀性
所谓涂布均匀性是指在涂布区域内涂层厚度或涂胶量分布的一致性。
涂布均匀性并没有统一的度量指标，一般用一定区域内各点的涂层厚度或涂胶量相对于该区域的平均涂层厚度或涂胶量之偏差或偏差百分比来衡量，也可以用一定区域内最大和最小涂层厚度或涂胶量之差来衡量。
在实际生产中，我们通常更关心在基材横向和纵向两个方向上的均匀性。一般情况下，基材宽度越大，横向均匀性就越难控制。
当基材宽度在1300～1800mm时，横向均匀性常常能控制好但有一定的难度。
而当基材宽度在2000mm以上时，横向均匀性的控制在有非常大的难度。
涂布缺陷及影响因素
在涂布工序经常出现的问题是头厚尾薄、双侧厚边、点状暗斑、表面粗糙、露箔等缺陷。头尾厚度可以通过涂布阀或间歇阀的开关时间来调整，厚边问题可以从浆料性质、涂布间隙调整、浆料流速等方面改善，表面粗糙不平整有条纹等可以通过稳定箔材、降低速度、调整风刀角度等改善。
基材-浆料
浆料基本物性与涂布之关系:实际工艺过程中，浆料的粘度对涂布效果有一定影响，电极原材料，浆料配比比例，选取粘结剂种类不同时所制备的浆料粘度也不同。浆料粘度太高时，涂布往往无法连续稳定的进行，涂布效果也受到影响。
基材-铜箔和铝箔
表面张力：铜铝箔的表面张力必须高于所涂覆的溶液的表面张力，否则溶液在基材上将很难平整地铺展开而导致比较差的涂布质量。
厚度均匀：在类似于刮刀式涂布的工艺中，基材横幅面厚度不均匀，会导致涂布厚度的不均匀。因为在涂布工艺中，涂布厚度通过刮刀和基材的之间的间隙控制。如果在基材横向上，有一处的基材厚度比较低，那么通过该处的溶液就会更多，涂布厚度也会更厚，反之亦然。所以为了避免这种缺陷，原材料的厚度控制很重要。
静电：在涂布线上，在放卷及经过辊筒时会在基材表面产生很多的静电。产生的静电又很容易吸附空气及辊筒上的灰层，从而造成涂布缺陷。
清洁度：基材表面上的杂质会导致一些物理性的缺陷，如凸点，污质等。所以在基材的生产工艺中需要比较好的控制原材料的清洁度。
锂电池极片缺陷分析
【1】锂离子电池负极涂层气泡缺陷
在合浆、转运和涂布过程中，粉尘或长度较大的毛絮物等异物混入涂布液中或落到湿涂层表面，该处涂层表面张力因受外力影响导致分子间作用力发生改变，浆料发生轻度转移，经烘干后形成圆形痕迹，中间偏薄。
【2】针孔
主要是涂料释放气泡性差，在搅拌过程、输运过程、涂布过程中产生了气泡，气泡在膜表面破裂形成针孔缺陷。
【3】划痕
可能原因：异物或大颗粒卡在狭缝间隙内或涂布间隙上、基材质量不佳，造成有异物挡在涂辊与背辊的涂布间隙上、模具模唇损伤。
【4】厚边
产生厚边的原因是浆料表面张力的驱使，使浆料向极片边缘无涂覆处迁移，烘干后形成厚边。
【5】极片表面缩孔
箔材表面存在导致污染物颗粒，颗粒表面处的湿膜存在低表面张力区域，液膜向颗粒周围发射状迁移，形成缩孔点状缺陷。
【6】涂布竖条道
转移涂布后期，浆料吸水粘度升高，涂布时接近涂布窗口上限，浆料流平性差，形成竖条道。
【7】极片未干透区域辊压裂纹
涂布时，极片中间区域没有完全干透，辊压时涂层发生迁移，形成条状裂纹。
