锂电池涂布过程中出现油印子

在锂电池极片涂布过程中,“油印子” 是常见的涂布缺陷之一,表现为极片涂层表面出现类似油污的不规则斑点、条纹或块状印记,影响涂层均匀性和电池性能(如循环寿命、容量一致性)。其产生原因主要与浆料特性、基材状态、设备污染及工艺参数相关,具体可分为以下几类:

一、浆料本身存在油污或相容性问题

浆料混入油脂类杂质
浆料制备过程中若引入油污(如设备润滑脂泄漏、操作人员手部油污接触、原材料(如粘结剂、导电剂)本身含油脂杂质),会导致浆料中存在不相容的油性物质。涂布时,这些油污因表面张力与浆料不同,会排斥浆料中的溶剂或固体颗粒,形成局部 “拒涂” 区域,干燥后呈现油印状斑点。

例如:搅拌设备的密封圈老化泄漏润滑油,或称量、转移浆料时使用了沾有油污的容器,都可能引入杂质。

浆料分散不良或成分不相容
若浆料中各组分(活性物质、导电剂、粘结剂、溶剂)分散不均,或存在局部不相容(如粘结剂未完全溶解、溶剂比例不当),可能导致涂布时局部涂层表面张力异常,形成类似油印的缩孔或条纹。

例如:粘结剂(如 PVDF)在 NMP 溶剂中溶解不充分,残留微小颗粒,涂布后颗粒周围溶剂挥发速度不一致,形成凹陷状油印。

二、基材(铜箔 / 铝箔)表面污染或处理不当

基材表面残留轧制油或油污
锂电池极片基材(铜箔、铝箔)在轧制过程中会使用轧制油(起润滑作用),若后续清洗不彻底,表面残留的轧制油会形成一层油膜。涂布时,浆料无法在油污区域附着,干燥后该区域无涂层或涂层极薄,呈现 “油印” 状空白或浅色印记。

检测方法:可用水测试基材表面亲水性,若存在油污,水会在表面凝聚成珠(不浸润)。

基材表面氧化或钝化
铝箔长期暴露在空气中可能形成氧化膜,或铜箔、铝箔表面因存储不当(如接触腐蚀性物质)出现局部钝化,导致该区域与浆料的润湿性下降,涂布时浆料无法均匀铺展,形成局部印记。

三、涂布设备或环境污染

涂布辊 / 刮刀 / 转移辊污染
涂布机的关键部件(如涂布辊、逗号刮刀、转移辊)若未清洁干净,表面残留油污(如设备维护时的润滑油、前次生产残留的浆料干涸物),会在涂布过程中转移到基材表面,导致局部涂层被污染或排斥,形成油印。

例如:刮刀边缘沾有油污,涂布时会在涂层表面留下连续的条状油印。

环境中的油雾或粉尘污染
涂布车间若存在油雾(如附近设备漏油、压缩空气中含油),或空气中漂浮的油性粉尘落在基材或未干燥的涂层表面,会污染涂层,形成分散的点状油印。

四、干燥工艺参数不当

干燥速度过快或温度分布不均
涂布后的湿涂层进入干燥箱时,若初始温度过高或风速过大,会导致涂层表面溶剂快速挥发,形成硬膜,而内部溶剂继续挥发时冲破表面,形成缩孔;若缩孔内残留少量未挥发的油性成分(如溶剂中的杂质),则会呈现油印状。

尤其当浆料中含有高沸点溶剂与低沸点溶剂混合时,干燥速率控制不当更易出现此类问题。

五、浆料与基材的润湿性不匹配

浆料的表面张力与基材表面张力不匹配(如浆料表面张力过高,基材表面张力过低),会导致浆料在基材上无法充分铺展,形成局部 “收缩”,外观类似油印。这种情况多与浆料配方(如溶剂种类、添加剂比例)或基材表面处理(如 corona 处理不足,表面张力未达标)相关。

排查与解决思路

检查浆料:取样观察浆料是否有分层、油污漂浮,检测分散均匀性(如粒度仪、粘度计);

清洁基材:更换批次或加强基材清洗(如电解清洗、热风干燥),检测表面张力;

设备维护:彻底清洁涂布辊、刮刀,检查设备是否漏油,更换磨损部件;

优化干燥:调整干燥温度梯度(低温→高温),控制风速与风量,避免局部过热。

油印子的本质是涂层局部 “排斥” 或 “缺陷”,需从物料、设备、工艺多维度排查,才能有效解决。

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