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1、Surpassing customers expectationAmperex Technology LimitedSurpassing customers expectationAmperex Technology Limited涂布工艺介绍涂布工艺介绍Surpassing customers expectationAmperex Technology Limited内容1,涂布工序涂布工序 1.1 目的和原理(M6)1.2 基本工艺流程 1.3 涂布材料组成 1.4 极片涂布方式 1.5 极片生产示意图 1.6 产品关键参数控制 1.7 工艺关键参数控制 1.8 外来污染物控制2,涂布设备
2、涂布设备 2.1 涂布机类型划分 2.2 涂布机参数 2.3 涂布机结构Surpassing customers expectationAmperex Technology Limited1.1,涂布工序-涂布的目的和原理(M6)目的目的：将流体浆料均匀地涂覆在金属箔的表面并烘干，制成电池极片。原理原理：涂辊转动带动浆料，通过调整刮刀间隙来调节浆料转移量，并利用背辊与涂辊的相对转动将浆料转移到基材上，然后通过干燥加热蒸发浆料中的溶剂，使固体物质粘结于基材上。刮刀涂辊背辊基材浆料Surpassing customers expectationAmperex Technology Limited1
3、.2,涂布工序-工艺流程浆料基材浆料干燥干燥A面涂布面涂布B面涂布面涂布检查：重量、厚度、外：重量、厚度、外观、粘接、粘接检查：重量、厚度、外：重量、厚度、外观、粘接、粘接干燥干燥工艺流程图Surpassing customers expectationAmperex Technology Limited1.3,涂布工序-涂布材料组成1,浆料：阴极：锂盐+PVDF+NMP+C粉 的混合悬浊液 阳极：石墨+SBR(或PVDF)+DI水(或NMP)+C粉 的混合悬浊液 PVDF:聚偏氟乙烯 SBR:苯乙烯聚丁橡胶 DI水：去离子水 NMP：N-甲基吡喏烷酮 CMC：羟甲基纤维素钠2,基材：阴极：A
4、l Foil+Al网 阳极：Cu Foil+Cu网Surpassing customers expectationAmperex Technology Limited1,间歇涂布2,连续涂布1.4,涂布工序-M6极片涂布方式Surpassing customers expectationAmperex Technology Limited放卷涂膜干燥收卷浆料涂布机生产膜片的4个步骤：放卷，涂膜，干燥，收卷1.5,涂布工序-极片生产示意图Surpassing customers expectationAmperex Technology Limited1.6,涂布工序-产品关键参数为保持所生产的
5、极片的一致性，在涂布过程中需要控制的重要参数有：1，涂布重量 2，涂布尺寸 3，涂布外观量产前，首先试涂制作首件确认涂布重量，厚度，尺寸，外观：制样制样测量重量测量重量测量厚度测量厚度测量长度测量长度Surpassing customers expectationAmperex Technology Limited1,重量控制：1.1 测量方法：将极片冲切成 单位重量面积为1540.25mm2的圆片，使用 精度为0.0001g的电子称测量重量。1.2 控制要求：首件规格：目标重量*（1 2.0%),中心值：目标重量*（1 0.8%)过程规格：目标重量*（1 2.5%),中心值：目标重量*（1
6、1.0%)1.3 过程监测方式：检测膜片的涂布厚度一致性，以此反映重量变化。有自动测厚和手工测厚两种方式。1.6.1,涂布工序-产品关键参数控制（重量）自动测厚仪自动测厚仪手工测厚手工测厚Surpassing customers expectationAmperex Technology Limited1.6.2,涂布工序-产品关键参数控制（尺寸）2,尺寸控制：2.1 测量方法：使用精度为0.5mm的软尺测量。2.2 控制要求：首件规格：目标尺寸 1mm 过程规格：符合MI文件要求 2.3 过程监测方式：光纤在线测量和手工软尺在线测量两种方式。膜长测量装置膜长测量装置手工测膜长手工测膜长Sur
7、passing customers expectationAmperex Technology Limited1.6.3,涂布工序-产品关键参数控制（外观&粘接）3,外观&粘接控制：3.1 控制要求：外观按照外观文件要求执行，粘接要求不小于3级。3.2 检测方式：操作员过程目视检查外观，出货使用划隔器判定粘接等级。粘接判定粘接判定Surpassing customers expectationAmperex Technology Limited1.7,涂布工序-工艺关键参数控制液位感应器自动控制352mm液位高度调节时取小值，首件确认后固定0.951.05涂布速比（V涂辊/V背辊）固定5.5m
8、/min涂布速度（背辊速度）首件确认后固定/涂/背辊间隙首件确认后固定/刮刀间隙冷热水控制中转罐温度405285浆料温度控制方法控制范围参数影响重量的关键参数控制：影响极片外观的关键参数控制：（干燥箱）一段设定温度显示温度进风角度抽风角度80110设定温度1030601050二段五段设定温度显示温度进风角度抽风角度115130设定温度1030901050Surpassing customers expectationAmperex Technology Limited1.7,涂布工序-工艺关键参数控制涂布参数确认依据：DOE实验优化B&E:重量调节参数Surpassing customers
9、expectationAmperex Technology Limited1.8,涂布工序介绍-外来污染物控制磁铁过滤器过滤浆料磁铁过滤器过滤浆料生产环境用防尘罩隔离生产环境用防尘罩隔离三层过滤三层过滤干燥风源过滤房干燥风源过滤房进风口过滤棉Surpassing customers expectationAmperex Technology Limited12.1,涂布设备-涂布机类型划分按照涂布方式划分，常见的涂布机有：1,辊式刮刀涂布机2,挤压涂布机3,浸泡式涂布机（ATL生产采用的类型）23（适用于薄的涂层，黏度低的浆料涂布，如隔离膜处理）（适用于高黏度浆料涂布）Surpassing c
10、ustomers expectationAmperex Technology Limited2.2,涂布设备-生产线涂布机参数1,目前所用机台为浩能的涂布机、北京理化所、西安以及706涂布机 SSL生产主要使用两种机型：浩能涂布机，706涂布机2,生产涂布类型：辊式刮刀涂布涂布辊转动带动浆料，通过调整刮刀间隙来调节浆料转移量，并利用背辊的转动将浆料转移到基材上，实现均匀性涂布3,涂布方式：连续涂布,间歇涂布4,加热方式为：段蒸汽加热方式，现采用热风循环以实现NMP回收5,涂布机组成：收放卷系统，涂布机构，干燥系统；涂布机核心部件：涂布机构。Surpassing customers expect
11、ationAmperex Technology Limited2.2,涂布设备-生产线涂布机参数 一、设备规格：1、基材厚度：铝箔：0.0110.030mm 铜箔：0.0100.030mm2、基材宽度：铝箔：200600mm 铜箔：200600mm3、最大涂布厚度：100500m(根据材料而异)4、涂布最大宽度：550mm,涂布辊最大宽度:650mm 机械走带速度：0.510m/min 机器总长：（35）+5.7=21m(烘箱总长15m)二、设备性能1、（1）间歇涂布：最多可进行3段间歇涂布 （2）连续涂布：零间歇涂布2、间歇涂布距离：2208000mm1mm（根据电池规格可调，距离间隙膜长）
12、（备注：间歇涂布可设定3段不同的间歇长度和涂布长度,设定后可循环涂布）3、涂布精度：3.1、干厚度精度误差：3um3.2、正反面涂布对齐误差：1.0mm3.3、平均长度误差：1.0mm 3.4、平均宽度误差：0.5mm注：3.1,3.2指标应在浆料条件（粘度、颗粒度、均匀度等）与设备各个参数的设定相匹配的情况下效最佳。Surpassing customers expectationAmperex Technology Limited2.3,涂布设备-涂布机结构放卷机构涂布机构干燥系统收卷机构浆料SSL涂布机结构主要分为三部分：1，收/放卷机构 2，涂布机构3，干燥系统Surpassing cu
13、stomers expectationAmperex Technology Limited收/放卷机构张力控制系统纠偏系统执行机构(磁粉制动器)控制机构(控制器)反馈机构(活动辊,电位器)执行机构(电机)控制机构(控制器)反馈机构(超声波感应器,红外感应器)1,收/放卷机构放卷座放卷座张力机构张力机构2.3.1,涂布设备-机器结构（收/放卷）纠偏机构纠偏机构Surpassing customers expectationAmperex Technology Limited表达式:F=ND1,开环控制（手动状态）：设定一个恒定的力距N（%），当D变小时，F变大，当D变大时，F变小2,闭环控制（自
14、动状态）：设定一个恒定的箔片张力F（%），当D变化小时，N自动变小，当D变大时，N自动变大。2.3.1,涂布设备-机器结构（收/放卷）张力控制示意图DF:箔片张力D:卷料直径N:转矩张力控制方式：Surpassing customers expectationAmperex Technology Limited涂布机构背辊涂布辊刮刀刮刀调节机构:丝杆,滑块控制系统速度控制:伺服放大器,伺服马达,PLC,间隙控制:光纤传感器,光纤放大器,电磁阀,气缸2,涂布机构2.3.2,涂布设备-机器结构（涂布机构）气缸驱动涂辊气缸驱动涂辊涂布机头涂布机头Surpassing customers expect
15、ationAmperex Technology Limited丝杆旋转丝杆旋转1刮刀间隙变化刮刀间隙变化0.5um2.3.2,涂布设备-机器结构（涂布机构）液位控制器液位控制器浆料输送管道浆料输送管道丝杆开合部位Surpassing customers expectationAmperex Technology Limited2.3.2,涂布设备-机器结构（涂布机构）涂辊跳动对重量影响:Max Range:5mgMax Range:10mg减小涂布辊跳动能显著提高涂布重量的一致性。Surpassing customers expectationAmperex Technology Limited干燥系统换热器，疏水阀控制系统控制机构：温度表执行机构:比例调节阀烘箱，风机反馈机构：温度探头2.3.3,涂布设备-机器结构（干燥系统）3,干燥系统蒸汽加热装置蒸汽加热装置热风循环装置热风循环装置烘箱烘箱Surpassing customers expectationAmperex Technology Limited2.3.3,涂布设备-机器结构（干燥系统）风机换热器热风回流干燥系统结构示意图冷风热风+NMPSurpassing customers expectationAmperex Technology LimitedEnd of presentationThanks!