Проявление: пузырьки воздуха в покрытии, после высыхания образуются отверстия.

Причины: суспензия не дегазирована, слишком высокая скорость нанесения, аномальная вязкость.

Способы решения:

* Вакуумная дегазация -0,095 МПа (абсолютное давление 5 кПа), 30 минут, скорость перемешивания 60 об/мин, более высокий вакуум обеспечивает более тщательную дегазацию. Добавление пеногасителя на основе полиэфира следует выбирать с содержанием кремния < 0,1%, чтобы избежать влияния остаточного кремния на характеристики батареи.

* Скорость нанесения снижается до 2-5 мм/с, чтобы избежать завихрений и захвата воздуха, после дегазации суспензия выдерживается в течение 10 минут перед использованием.

Проявление: выступающие частицы или посторонние вещества на поверхности.

Причины: неполная фильтрация суспензии, загрязнение пылью из окружающей среды, износ оборудования.

Способы решения:

* Ультразвуковая очистка емкости (40 кГц, 15 минут), установка онлайн-фильтра 200 меш на линии подачи, замена фильтрующей мембраны перед экспериментом.

* Поддержание в лаборатории чистоты класса 10000 (скорость воздуха 0,35 м/с), персонал должен носить защитную одежду, оборудование регулярно чистится.

Проявление: волнистая текстура.

Причины: низкая вязкость/быстрое испарение растворителя, слишком толстое покрытие, неравномерная сушка.

Способы решения:

* Повышение вязкости суспензии до 3000-3500 сПз (добавление 0,3-0,8% ГМЦК, избыток приведет к слишком высокой вязкости суспензии, что повлияет на текучесть), рекомендуемая толщина влажного слоя при однократном нанесении < 180 мкм, регулируется в зависимости от твердого содержания суспензии, для суспензии с высоким содержанием твердого вещества требуется более тонкий слой.

* Температура на входе в сушильный шкаф снижается на 5-10 ℃, удлиняется стадия сушки с постоянной скоростью, для достижения целевой толщины используется двухслойное нанесение.

Проявление: трещины внутри покрытия или на границе раздела.

Причины: плохая совместимость материалов, слишком толстое нанесение, недостаточная растяжимость коллектора.

Способы решения:

корректировка соотношения компонентов (например, увеличение содержания электропроводящего агента на 2%), отжиг коллектора (300 ℃, 1 час) или замена никелевой ленты.

применение градиентного нанесения, добавление в нижний слой 5-8% буферного слоя из мягкого углерода, избыток значительно снизит емкость электрода. Однократная толщина влажного покрытия, Система NCM <150 мкм, система LFP может быть увеличена до 180 мкм.

Проявление: отклонение от расчетной толщины (слишком толстое / тонкое).

Причины: неправильный зазор в головке нанесения, колебания сухого остатка, неточность скорости подачи.

Способы решения:

калибровка зазора головки нанесения по трехточечному методу (погрешность слева, в центре и справа < ±5 мкм), содержание сухого вещества контролируется в пределах 50 ± 2% (регулировка растворителя ± 2%).

использование лазерного толщиномера с замкнутым контуром управления, регулировка скорости вращения насоса подачи в режиме реального времени (точность ± 1 об/мин).

Проявление: асимметрия ширины покрытия слева и справа.

Причины: смещение головки нанесения, перекос движения коллектора, переполнение суспензии.

Способы решения:

калибровка положения головки нанесения с помощью фотоэлектрического датчика центрирования (погрешность < 0,1 мм), установка ограничительных пластин с обеих сторон (на расстоянии 2-3 мм от края фольги).

регулировка синхронности скорости вращения двухшнекового питателя (разница < 0,5 об/мин), проверка ширины по образцу с помощью линейки (целевое отклонение < 0,5 мм).

Проявление: нерегулярные трещины после сушки.

Причины: слишком высокая скорость сушки, недостаток связующего вещества, слишком толстое покрытие.

Способы решения:

поэтапная градиентная сушка (40 ℃ → 60 ℃ → 80 ℃, общее время 120 минут), добавление 0,5-1% глицерина в качестве пластификатора.

толщина влажного покрытия контролируется на уровне менее 150 мкм, связующее вещество заменяется на связующее вещество с оболочкой (например, SBR@PAA) для повышения гибкости.

Проявление: липкость или запах растворителя после сушки.

Причины: недостаточная температура / время, плохая вентиляция, высокая температура кипения растворителя.

Способы решения:

температура сушки должна быть на 15-20 ℃ выше температуры кипения растворителя, например, температура кипения NMP составляет 202 ℃, температура в конце сушильной камеры должна быть установлена на уровне 215-220 ℃. Количество замен воздуха увеличено до 15 раз / час.

использование вакуумной сушки -0,09 МПа, 120 ℃, 120 минут (температура кипения NMP в вакууме снижается примерно до 150 ℃) или замена смеси растворителей с низкой температурой кипения (например, NMP: этанол = 7:3).

Проявление: нерегулярные волны или колебания толщины.

Решение: крутящий момент болтов фундамента оборудования составляет 15 Н·м, установка резиновых амортизаторов (собственная частота < 5 Гц), зазор в зубчатой передаче < 0,1 мм.

Решение: добавление 0,3-0,5% бентонита, высокоскоростное диспергирование (1500 об/мин, 20 минут), снижение скорости вращения машины нанесения до 20 об/мин для соответствия вязкости.

Решение: перемешивание с помощью планетарного миксера на низкой скорости (50 об/мин) + направляющая пластина внизу, разворот на 180 градусов каждые 20 минут, предварительное диспергирование проводящего агента до концентрации 15-20%.

Решение: подбор растворителя и связующего по полярности (NMP для PVDF, водные системы для CMC/SBR), покрытие активного вещества 0,5-1% Al₂O₃. Для систем с NMP используется PVDF (неполярный), для водных систем - CMC/SBR (полярный).

Решение: добавление 3-5% полиэтиленгликоля (PEG) в качестве порообразователя Обжиг при 600℃ для удаления, PEG разлагается без остатка. Время вакуумной дегазации увеличено до 45 минут (скорость перемешивания 80 об/мин).

Решение: циклическая обработка на трехвалковом вальцевом станке 3 раза (D50<5 мкм), добавление 0,5-1% полиакрилата натрия в качестве диспергатора, ультразвуковая дисперсия 10 минут.

Решение: сушка нижнего слоя до содержания воды <1% (контроль по весу), одинаковая система растворителей для двух слоев, интервал времени <1 часа.

Решение: пескоструйная обработка поверхности токоотвода (Ra 3-5 мкм), при ручном нанесении снижение скорости до 1 мм/с на расстоянии 5 см перед токоотводом, экранирование механической заслонкой.

Решение: погрешность расхода в многоканальной системе подачи <±0,5%, программирование кривой градиента в ПЛК (например, снижение содержания активного вещества с 80% до 50% на 10 см).

Решение: контроль температуры в лаборатории 23±0,5℃, влажности 25±2% RH, работа с гигроскопичными суспензиями в перчаточном боксе (влажность <1% RH).

Решение: сопротивление заземления оборудования <1 Ом, установка ионизатора (±5 кВ, расстояние до фольги 10 см), контроль влажности в зависимости от сценария, для негигроскопичных систем 40-50% RH, для гигроскопичных систем (например, LTO) <1% RH 。