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电池生产必须用真空脱泡机?背后的必要性解析

来源:东莞市豪恩检测仪器有限公司   2025年07月25日 14:03  

在锂电池生产中,从电极制备到电芯封装的全流程,气泡的存在都可能成为影响电池性能、安全性和寿命的 “隐形杀手”。而真空脱泡机通过创造负压环境高效去除物料中的气泡,成为保障锂电池质量的核心设备之一,其不可替代性主要体现在以下关键环节:

一、电极浆料制备:杜绝气泡,保证浆料均匀性

电极浆料是锂电池能量存储的 “核心载体”,由活性物质、导电剂、粘结剂等混合而成。若浆料中混入气泡,会导致以下问题:

  • 涂布时气泡破裂形成针孔或凹陷,使极片表面出现 “空洞”,降低活性物质与集流体的结合力,充放电时易出现掉粉、脱落;

  • 气泡会导致浆料密度不均,极片干燥后厚度波动大,影响电池内阻一致性,进而造成电芯容量差异。

真空脱泡机在浆料制备的最后环节介入,通过负压环境使气泡内部压力大于外部,促使气泡膨胀、破裂并排出。同时,设备的搅拌功能可配合真空环境,让浆料在脱泡过程中进一步混合均匀,确?;钚晕镏史稚⑽尥啪?,为后续涂布奠定稳定基础。

二、极片涂布:消除涂层缺陷,保障电流均匀性

极片涂布是将电极浆料均匀涂覆在铜箔(负极)或铝箔(正极)表面的过程,若涂层中残留气泡,会引发一系列连锁问题:

  • 气泡在干燥后形成的 “针孔” 会局部导电性能下降,充放电时电流集中在无缺陷区域,造成局部过热,长期使用可能引发热失控;

  • 涂层中的气泡会降低极片与集流体的附着力,在电芯辊压环节易出现涂层开裂、剥离,直接影响电池循环寿命。

真空脱泡机在涂布前对浆料进行深度脱泡,能从源头减少涂层气泡的产生。对于高粘度浆料(如磷酸铁锂、三元材料浆料),真空环境可打破气泡表面张力,即使是微米级的微小气泡也能被有效排出,确保涂布后的极片表面平整、无针孔,为电流均匀分布提供保障。

三、电芯封装:避免电解液气泡,提升离子传导效率

在电芯注液与封装环节,电解液若混入气泡,会直接影响锂离子的迁移效率:

  • 气泡会占据电芯内部空间,减少电解液与电极材料的接触面积,导致电池内阻升高,充放电速度变慢;

  • 封装后的气泡在循环充放电过程中会因温度变化膨胀、收缩,可能破坏隔膜的完整性,引发正负极短路,存在安全隐患。

真空脱泡机在注液后通过负压环境,可将电芯内部残留的气泡强制排出,使电解液充分浸润电极材料和隔膜。尤其对于软包锂电池,真空脱泡能避免封装后 “鼓包” 现象,确保电芯结构稳定,同时提升电解液的离子传导效率,间接延长电池循环寿命。

四、批量生产的质量一致性保障

锂电池生产属于高精度制造领域,同一批次产品的性能差异需控制在极小范围。若依赖人工或非真空方式处理气泡,难以实现标准化脱泡效果,易导致电芯容量、内阻、循环寿命出现较大波动。

真空脱泡机可通过精准控制真空度(通常在 - 0.095MPa 至 - 0.1MPa)、脱泡时间和搅拌速度,实现自动化、标准化脱泡,确保每一批次浆料、极片、电芯的气泡含量稳定在合格范围内(一般要求气泡直径<5μm,且每平方厘米气泡数量<3 个)。这种一致性是规?;斜U巷绯刂柿康墓丶?。



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