锂电池涂布关键技术-水系负极缩孔

匀浆涂布段的大大小小的异常，也都根本看遍了；曾经处理过扎手的聚会和不可思议的面密度共同性不良，自认为最少是入了匀浆涂布的门，总想着看看外面的世界，增长更多的见识，冲动着跑了出来，才发现一切都是梦想。

出来了才发现，原来的同事说的是那么正确，论技术、研制配置，比PBI好的也便是那几个大厂了吧。一陈不变的工艺，一望而知的异常原因，总是被设备故障捆住四肢，体制之下，想向前迈一小步都那么困难。那么，谨以此篇，来论述锂电行业我们最少触摸、最摸不着头脑的涂布弊端——“白点”，辊压后便是黑点，这也是我两年多作业中接受的挑战性最高的一项。

现象：在电池涂布中，常呈现为似气泡状白色点状凹坑，或呈露箔状；许多人喜欢将此判断为气泡，我想说，可以被气泡（搬运涂布）搞得无所适从也真是本事了。

常规思路着手：第一眼看到湿料上的凹坑的时候，我就认定了，这便是缩孔，虽然实践中没遇到过，可是理论有积累；那么结合工艺配方，以及曩昔处理聚会的阅历，问题必定出在VGCF上。
不过，已然用了涣散剂，却仍是这么差，的确让人纳闷。

试验计划：作为工艺，坚持配方不变来改进浆料是根本准则，如下

添加NMP类高沸点有机溶剂助水系浆料涣散和改进涂布烘干作用，是比较常见的作法，其结果也验证了其工艺的可行性；可是，领导不认可，无法，幸好，咱们是不惧困难，知难而进，刻苦钻研的有志好青年，查阅材料更是我的强项，so，很快就有了让人振奋的线索。

锂电行业早年撒播的关于缩孔的就两份，一份据传是ATL的，标题为《关于极片涂布时的“气泡”现象》不知真假，便是那篇用显微镜判断了缩孔是一个坑的。。。强悍吧？应该是ATL的吧

另一篇《锂离子电池负极极板花斑的刨析》，花斑是涂猜中术语，与缩孔相似却不相同，有人对凹坑处也作了分析，没有异物。

可是这两份材料提供的信息都很有限，我满脑子想的便是VGCF的聚会体作为低表面张力点，导致了缩孔的发生，可是试验六，50%固含量2500mpa`s粘度，让我无力：难道真是设备能力所限（线速度也就15m/min的姿态）?
一个好习惯，帮我确定了方针：

VGCF+水+PVP+CMC，这几样刮细度便看到了缩孔，那么问题就明了了。
绝对便是VGCf的聚会形成的缩孔了？
显然问题没那么简略，从事浆料工艺的同仁根本都有一个习惯，水系浆料的粘度根本都控制在3000mpa`s之下，可是，在这里，为了减少缩孔，却必须要进步粘度；是不是彻底糊涂了？

Fink和Jensen推导出，在必定条件下，缩孔由下式决定：
Q（单位时间内流量）=h(湿膜厚度)^2×△γ（表面张力梯度）/2η（涂料粘度）
好了，这个公式足以证明高粘度，低表面张力的NMP，发挥作用的原因了。
可是，作为技术人员，要知道，粘度、表面张力梯度，这些都仅仅影响要素，而不是最根本的致病因子。
本源终究安在？？？

在此期间，有幸发现一篇同仁的文章，很是激动，因为很少有人将涂猜中缩孔的原理应用到锂电涂布中。
附上链接：http://www.cd-ydl.com/index.php?go=article-26.html，
所以感慨，作为电池工艺的我们，许多老练的机理，都没有学透，还不如人家做材料的。
鉴于此，自己也曾测验联系BTR咨询其石墨表面张力数据，回复：意外这个。。。
网上有传，一般为45，想想也差不多，水是72的姿态，铜箔40，终究怎么设计浆料才干使其烘干过程表面张力梯度理想呢？这个有点难。。。

影响要素已经根本确定了，一是粘度，二是烘干，三是表面张力，
可是，最关键的，谁诱发了缩孔，依然没有任何思路。。。假如真是VGCF，那就无力了，盼望老板买设备？做梦去吧。。。NMP？循环1000周，等个一年半载吧。。。堕入停滞阶段，又进入材料检索的循环中～总算功夫不负有心人，上网搜索中，不经意间发现一个概念——CMC，
有了新发现，
那便是胶粒！！！
不得不说，科学的力气真的是太强大了，用这个理论，就可以完美解释试验的高粘度低固含量作用更佳的定论了。

立马试验，接连两次小试，一单一双，作用共同。
由此，我更坚决了这个理论的可靠性，当然，毕竟是个人推理，至此，电池4C循环已经跑了300圈，直流阻抗也如理论上的略小；可是，将此应用于出产，感觉我是看不到了，遂特此将此番阅历和猜想陈说于此，论坛中有许多研制工艺长辈，请不吝赐教，这个疑问，前后将近10余次小试，除了CMC的理论，我的能力已经到极限了，脱离锂电，这也算是唯一的遗憾，不能见到它的量产作用。

推断：

简略论述下我的猜想：羧甲基纤维素钠、PVP都是表面活性剂，一端亲水，一端疏水，当其浓度过高时，便形成胶束，亲水基朝外（水溶剂浆料），疏水基团在内，结合本浆料配方（VGCF，Super-P份额均较高，CMC 1.8%），VGCF Super-P本身疏水，那么和胶束内更简单亲和，结合在细度计上观察到的CMC+水+VGCF+PVP就有缩孔的现象，减少了聚合物CMC、PVP的份额进行了试验，设计准则：保持材料不变，减少CMC、PVP份额，本质即降低胶体浓度。

试验第一次，3500mpa`s粘度，细度计上80um可见缩孔；涂布改进。
试验第二次，2500mpa`s粘度，细度65um，有缩孔；涂布作用共同。
好了，假如是原有配比，2500的粘度，那涂布缩孔是无法看的，所以，我根本上坚决了这个理论的正确可靠性、可应用性，而且理论上对电池功能应该是有优点的，在PBI有阅历过，浆料粘度过高，直接降CMC份额的，当然，这里是走不动的。。。

以上，可能真的仅仅个人臆想，恳请诸位高人指导，指正，以便小弟不留遗憾。另自己后来有测CMC不同浓度的电导率，以期测出其临界浓度，尚无定论，望有心人指教；关于特别石墨的表面张力等，自己依然知之甚少，期望可以学到更多。

谢谢诸位耐心看完，这篇其实没啥技术，仅仅对于缩孔，锂电许多朋友都没有见过，希望这篇可以给未来或正在为它烦恼的朋友提供一点思路。

附上自己此期间查找的一些材料，虽然找的不简单，不过也没啥好保存的了，找材料千万别限制在自己的小圈子里，外面专业的更多的！

思路表述条理不够明晰，师傅若见此帖，望多多包容。这两年多，在PBI的一年收成最多，挺感谢你们的，PBI的确是个学习作业的好地方，特别在锂电这种浮躁、虚浮的气氛中。新人朋友们，可别轻易脱离那种自由敞开学习钻研敬业的企业，多看看书，多查查材料，少玩游戏。