自1992年日本索尼公司研制成功小功率锂离子电池以来，由于其优良的性能和广阔的应用前景，世界各国竞相研制。其中，极片浆料涂布技术和设备是锂离子电池研制和生产的关键之一。
1.极片浆料涂布工艺路线的选择
（1）涂布方法的选择 锂离子电池极片涂布特点是：①双面单层涂布；②浆料湿涂膜较厚（100～300μm）；③浆料为非牛顿型高黏度流体；④相对于一般涂布产品而言，极片涂布精度要求高，和胶片涂布精度相近；⑤涂布支持体为厚度10～20μm的铝箔和铜箔；⑥和胶片涂布速度相比，极片涂布速度不高。
目前，有同时在支持体两面进行涂布的技术，但如果选用同时双面涂布方法，就会使涂布后的干燥和极片传送设备变成极为复杂和难于操作。一般选用单层涂布，另一面在干燥后再进行一次涂布工艺。考虑到极片涂布属于厚涂膜涂布，而刮棒、刮刀和气刀涂布只适用于较薄涂膜的涂布，不适用于极片浆料涂布。另外，浸涂最为简单，但其涂布厚度受涂布浆料黏度和涂布速度影响，难于进行高精度涂布。综合考虑极片浆料涂布的各项特殊要求，可选择挤压涂布或辊涂。
（2）条缝挤压涂布及其涂布窗口 挤压涂布技术是较为先进的技术，可以用于较高黏度流体涂布，能获得较高精度的涂膜。挤压涂布中，挤压嘴的设计对涂布精度有极为重要的影响，且挤压涂布设备比较复杂，运行操作需要专门的技术。
（3）辊涂工艺的涂布窗口 辊涂是比较成熟的涂布工艺，采用高精度涂覆辊和精密轴承，可得到均匀度好的涂膜。根据各种浆料的物理性质，设计合适的辊涂形式、结构尺寸、操作条件和涂布窗口，用于极片浆料的涂布。
2.极片涂布中的关键技术
在所有涂布产品中，胶片所要求的涂布精度是最高的一种。因此，胶片涂布中的许多技术是解决极片涂布的基础。但极片涂布所特有的要求，必须有相应的特殊技术才能解决。
（1）高黏度极片浆料的涂布 极片浆料黏度极高，超出一般涂布液的黏度，而且所要求的涂量大，用现有常规涂布方法无法进行均匀涂布。根据极片浆料的流变特性和涂布要求，设计了多种试验方案进行验证，找到了几种可用于极片浆料的涂布方法，成功地解决了高黏度极片浆料连续稳定、均匀涂布难题。
（2）极片定长分段和双面叠合涂布技术 锂离子电池极片是分段涂布，生产不同型号锂离子电池，所需要的每段极片长度也是不同的。因此，采用定长分段涂布方法，在涂布时按电池规格需要的涂布及空白长度进行分段涂布。在涂布机的设计中采用计算机技术，将极片涂布机设计成光、机、电一体化智能控制的涂布装置。涂布前将操作参数输入计算机，在涂布过程中由计算机控制，自动进行定长分段和双面叠合涂布。因此，涂布机可以任意设定涂布和空白长度进行分段涂布，能满足各种型号锂离子电池极片涂布的需要。
（3）极片浆料厚涂膜高效干燥技术 极片浆料涂膜比较厚，涂布量大，干燥负荷大。采用普通热风对流干燥法或烘缸热传导干燥法等，干燥效率低。将胶片干燥中的高效干燥技术应用于极片干燥器设计，采用优化设计的热风冲击干燥技术，提高了干燥效率，可以进行均匀快速干燥，干燥后的涂膜无外干内湿或表面皲裂等弊病。
（4）极片涂布生产流水线基片（极片）传输技术 在极片涂布生产流水线中，从放卷到收卷的过程中，中间包含有涂布、干燥等许多环节，极片（基片）有多个传动点拖动。这和胶片涂布干燥生产流水线是相似的。将胶片涂布机传输技术应用于极片涂布，针对基片是极薄的铝箔铜箔、刚性差、易于撕裂和产生折皱等特点，在设计中采取特殊技术装置，在涂布区使极片保持平展，严格控制片路张力梯度，使整个片路张力都处于安全极限内。在涂布流水线的传动设计中，采用直流电动机智能调速控制技术，使涂布点片路速度保持稳定，从而确保了涂布的纵向均匀度。在涂布机传输片路设计中，在涂布、收卷等关键部位，都设计有自动纠偏装置，在涂布时使浆料准确地涂布于基片上，两边留有均匀的片边，在极片收卷时能得到边缘整齐的片卷，为极片生产的下一道工序创造了有利条件。(www.xing528.com)
3.极片涂布工艺流程
极片涂布的一般工艺流程为：放卷→接片→拉片→张力控制→自动纠偏→涂布→干燥→自动纠偏→张力控制→自动纠偏→收卷。
涂布基片（金属箔）由放卷装置放出，然后供入涂布机。基片的首尾在接片台连接成连续带后，由拉片装置送入张力调整装置和自动纠偏装置，经过调整片路张力和片路位置后进入涂布装置。极片浆料在涂布装置按预定涂布量和空白长度分段进行涂布。在双面涂布时，自动跟踪正面涂布和空白长度进行涂布。涂布后的湿极片送入干燥道进行干燥，干燥温度根据涂布速度和涂布厚度设定。干燥后的极片经张力调整和自动纠偏后进行收卷，供下一道工序进行加工。
4.设备安装调试及涂布情况
设备安装后，先后进行了机械试车、机电联试和联动试车，均达到设计和使用要求。按锂离子电池的技术要求和设计技术指标投料涂布。
涂布条件：涂布基片厚度为20μm的铝箔，基片宽度为350mm，涂布速度为5m/min。
在上述条件下，用浆料进行单面定长涂布，双面叠合涂布，同时进行干燥。整条生产线运行平稳，涂布干燥均匀。
5.样品测试结果
（1）涂布均匀度 在双面涂布的极片上随机抽取一段极片，在其纵向以均匀距离用圆形取样器取样，在精密天平上称重，称得的质量包括两面浆料涂膜和基片的质量，用浆料量除以试样面积，得到单位面积的极片涂布量约为0.026g/cm2。研制的涂布机样品涂布量相对偏差范围为-1.85%～2.22%，绝对误差为4.07%；引进的涂布机样品涂布量相对偏差范围为-1.53%～2.67%，绝对误差为4.2%。
（2）定长和叠合精度 在不同批次的涂布极片中随机抽取若干段测试样品，测量每段的涂布长度和空白间隔长度以及双面叠合位置。结果表明，当涂布长度在556～563mm时，空白长度为29～30mm，叠合位置偏差为0.5～2mm。
经过分析测试，研制的锂离子电池极片涂布机能够满足锂离子电池的制作要求，主要性能指标达到了国外引进设备的水平。
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