1 涂层气泡概述
1.1 涂层气泡现状描述
生产中创造，涂布时涂层表面会涌现大小不一的圆形非常区域，经由辊压机辊压后，图 1 中涂覆区表面涌现的圆形颜色非常区域即为气泡，圆形区内部颜色较深，解释此处碳层偏薄，轻度凹陷导致未辊压到；圆形区边缘涌现亮色边线，是由于此处偏厚，压实密度较大。
图1 带有气泡的负极片
1.2 气泡微不雅观成像及来源剖析
涂层涌现气泡会导致生产报废，那么气泡涌现的缘故原由是什么呢？只有理解气泡构成才能查出气泡来源，进而从根本上肃清气泡。从生产现场选取带有气泡的负极片，取样后利用扫描电镜放大200 倍不雅观察，创造气泡处有异物，呈纤维状或者片状，如图2 所示，解释此类极片在涂布时涂布液内混入了杂质，此类杂质是由于生产过程中环境清洁度不合格导致。
图 2 扫描电镜 200 倍放大图
1.3 电池拆解、循环实验及气泡危害剖析
1.3.1 循环实验及电性能剖析
将气泡极片制成3 只电池，在常温下进行500 次循环性能实验，当电池容量保持率低于90%时实验自动终止。3 只电池利用的负极气泡极片比例占电池总负极片的比例分别为10%、40%、70%，电池的循环结果见图3，实验结果见表1。
图 3 有气泡电池的循环性能
表 1 有气泡电池循环实验结果
从表1 中数据可以看出，3 只电池的循环性能都较差，且电池内部气泡极片比例越高，循环性能越差。电池2 和电池3由于容量保持率低于90%，提前终止了循环实验；电池1 循环500次后的容量保持率较低，知足不了客户哀求，因此，制订消泡方法意义重大。
1.3.2 电池拆解及安全性能剖析
将上述3只电池在满电状态下解剖，气泡处外不雅观如图4所示。
图4 电池满电解剖后负极片上的气泡
从图4可以看出，与正常区域比较，化成后气泡中央是白色，解释此处发生析锂，周围有一圈暗灰色过渡，解释此处碳层较厚，锂离子未完备嵌入，刚好与图1 对应。事理是：电池充放电时发生电泳反应，当正极片对面的负极部位容量不敷时，充电时所产生的部分或全部的锂就无法插入负极石墨的间层构造中，会在负极片表面析出，形成突起状枝晶，而下一次充电时，这个突起部分更随意马虎造成锂的析出，经由几十至上百次的循环充放电后，枝晶会终年夜，末了会刺穿隔膜，使内部产生短路，导致安全事件发生。因此应只管即便杜绝涂布表面气泡的产生。2 消泡方法
要从根本上肃清极片表面气泡，须要找到气泡产生的缘故原由。
2.1 气泡产生事理
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浸染力发生改变，浆料发生轻度转移，经烘干后形成圆形痕迹，中间偏薄，其变革过程如图5 所示。
图5 异物产生气泡过程
2.2 消泡方法
结合锂电池生产工艺，针对由异物导致的这种涂布气泡，须要找出生产过程中浆料可能混入异物的所有环节，加以严格掌握，才能减少此类气泡，例如原材料自带异物、原材料存储不当混入异物、合浆搅拌过程混入异物、浆料转运过程混入异物、车间大环境中异物落入浆料和湿涂层表面从而产生的涂布气泡等。须要提高车间环境清洁度和加强生产过程密闭性、减少外界异物与涂布浆料打仗等方法来肃清涂布气泡，
详细包括：(1)严控原材料的生产、包装、运输、存储等过程，禁止异物混入；加强原材料入检。(2)保持合浆车间清洁度。采取自动投料设备，减少投料过程职员参与；合浆车间的职员和物料通道要分开支配。(3)搅拌完成的浆料禁止暴露在外部环境中，要密封保存。(4)合浆工和涂布工着装规范，穿防尘服，并利用无尘布、橡胶手套等无尘无屑的劳保用品进行作业。(5)涂布机周围的环境清洁度要达标，防止异物落到湿涂层表面，包括以下几点：涂布机头料槽要加盖防护罩，防止异物落入估中；涂布机烘箱内部和进出风道要定期清理除尘；涂布机进风要经由严格过滤且定期改换滤芯；涂布机出风口要安装单向阀门，避免停机时外部污染源倒注意灌输涂布机烘箱。(6)当增加涂布烘箱排风量时，会溘然涌现大量涂布气泡，缘故原由是：涂布烘箱进出风道积尘较多，很难清理，增大风量会将积尘吹入烘箱落在湿涂层上，产生大量涂布气泡。消泡方法包括：一，烘箱风道定期除尘；二，将烘箱风量数据固化在工艺文件中，无权限职员不得随意调节。实际生产中，一旦涌现气泡，可以根据上述方法逐条打消，只有上述多项方法全面持续地履行，才可以持续降落生产现场的气泡报废率，从而提高产品质量、降落生产本钱。
3 电池性能的改进和提升
消泡方法履行后，取2只正常无气泡电池在常温下进行500次循环性能实验，当电池容量保持率低于90%时实验自动终止。电池的循环结果见图6。
图6 正常无气泡电池循环性能
表2 无气泡电池循环实验结果
将表2 中的正常电池循环数据与表1 中的有气泡电池循环数据比拟，可以看出消泡方法全面履行后，正常电池循环500 次的容量保持率均匀高于有气泡电池2%以上，证明了消泡方法的履行对电池循环寿命有很大的提升。
4 小结
涂布气泡问题严重影响电池生产过程，会增加生产本钱，降落电池放电性能和安全性能。本文结合锂电池实际生产情形，全面先容了涂层产生气泡的缘故原由、气泡的微不雅观描述及各种针对性方法，并对方法履行前后的产出电池进行了电性能实验和比拟剖析。在生产过程中要多积累履历，发生问题时要针对实际情形进行详细剖析，才能快速高效的肃清涂布气泡，确保电池质量。
参考文献：
康婷婷，李延涛，王云辉 锂离子电池负极涂层气泡毛病研究 电源技能2018.12 Vol.42 No.12
