双间隙涂布精度理论研究

陈哲 康文杰

摘要：间隙涂布是数码类锂电池最为常见的涂布工艺方式。近年来，对间隙涂布设备的产能要求越来越高，此外对间隙的尺寸要求也越来越小，在此基础上，需要涂布阀实现高速超小间隙的功能。本文论证了电动涂布阀结构及其控制流程，通过结构论证、系统响应时间分析、极限速度下间隙涂布可行性分析等方面进行理论计算论证能否达到25m/min、4±1mm间隙涂布的要求，达到行业领先级别的水平。

关键词：锂电池  高速小间隙涂布  电动间隙阀  涂布阀

Theoretical Study on Double Gap Coating Accuracy

CHEN Zhe  KANG Wenjie

（Huizhou Yinghe Technology Co.， Ltd.， Huizhou， Guangdong Province， 516025 China）

Abstract： Gap coating is the most common coating process for digital lithium batteries. In recent years， the capacity requirements of gap coating equipment are higher and higher， and the size requirements of gap are smaller and smaller. On this basis， the coating valve is required to realize the function of high-speed and ultra-small gap. This paper demonstrates the structure and control process of the electric coating valve. Through the structural demonstration， system response time analysis， gap coating feasibility analysis at the limit speed and other aspects of theoretical calculation to demonstrate whether it can meet the requirements of 25m/min， 4±1mm gap coating， to reach the industry leading level.

Key Words： Lithium battery; High-speed small gap coating; Electric gap valve; Coating valve

1 雙间隙涂布精度技术要求

为满足工艺需求，涂布机在进行小间隙双层涂布时有如下要求。

（1） A面、B面的涂布速度V≤25m/min的工况下，小间隙需保证在4±1mm，同时对应的大间隙需保证在≥30mm，相应的CPK≥1.33。

（2） 对极片进行双间隙涂布，A面与B面的涂布长度不一致，分别为一大间隙与一小间隙，其中涂布长度L ≥ 20mm，涂布速度V≥ 25m/min，相应的CPK≥1.33。

2 间隙精度控制理论分析

如图1所示，根据技术要求，设第N次理论涂布开始时刻为t1（PLC发出涂布指令），第N次涂布结束时刻为t2，第N+1次涂布开始时间为t3，第N+1次涂布结束时刻为t4，第N+2次涂布开始时刻为t5，其中，设t1至t5对应的时间段内为一个理论大小间隙涂布周期。在实际的涂布过程中，由于涂布系统的硬件在执行指令的时候会产生迟滞性，设在第N次实际涂布开始（阀芯开启）时系统延迟为Δt1，对应的时刻为t1+Δt1;第N次涂布实际结束（阀芯闭合）时，系统延迟为Δt2，对应的时刻为t2+Δt2;忽略硬件迟滞性的波动性，则有第N+1次涂布实际开始时系统延迟为Δt1，对应的时刻为t3+Δt1，第N+1次涂布实际结束时系统延迟为Δt2，对应时刻为t4+Δt2;第N+2次涂布实际开始时刻时系统延迟为Δt1，对应时刻为t5+Δt1。……