两面同时涂布技术

2010s时期，锂离子电池涂布机一般是单面涂布，一卷极片两次操作，先A面涂布干燥后收卷，然后再进行B面涂布。后来，设备厂家开发了双面涂布机，主要是折返式加工，涂布烘箱两侧分别设置涂布模头，先在一侧涂布A面，进入烘箱干燥后，再在另一侧涂布B面，再次进入二层烘箱干燥，然后收卷，完成两面涂布加工。

最近几年又开发了两面同时涂布装置和技术，相较于现有的单面涂布和双面折返式的加工原理，这种涂布机可实现双面同时涂覆、烘干工序，减少以往的重复动作，进一步提高涂布效率。

2016年，赵伯元教授申请了专利《同时双面挤压涂布装置》，该装置包括正面涂布单元（计量泵1-2和挤压涂布模头2-2）、背面涂布单元（计量泵1-1和挤压涂布模头2-1）、涂布辊(3)、基材(4)、气浮转向器(5)和漂浮干燥器(6)。，当涂布辊(3)转动时，基材(4)行进方向为垂直向上方向，对于垂直向上运动的基材(4)，正面涂布单元和背面涂布单元安装于不同的高度位置。两面涂布完成后，气浮转向器(5)将垂直向上运动的涂有双面涂层的极片转变为水平运动，气浮转向器(5)上呈漂浮状态，极片内侧涂层与气浮转向器(5)为非接触状态。极片进入漂浮干燥器(6)时呈漂浮状态，非接触状态。

日本松下的专利《两面涂布装置》示意图如下，正面涂布头4对基材10的正面10a在涂布辊12处涂覆正面涂层18，然后基材被吸附机构14吸住10b面，基材张紧，该吸附机构设置了多个吸引部件22，一部分沿着基材输送方向排列，一部分沿着基材的宽度方向上 中央部向两端部扩展的方式排列，从而使基材走带方向和宽度方向都张紧，防止卷曲与褶皱。部件16和24是支撑结构，由使基材10浮起的浮起装置构成，混合设置有多个空气等气体喷出孔；以及多个吸气孔，其吸引气氛气体。基材10因正压与负压的平衡而在浮起装置上保持一定高度的浮起。涂布模头6涂覆第二面，然后采用漂浮干燥箱8对两面涂层进行干燥。

实际的两面同时涂布机产品方面，目前也有多个公司的相关报道。据多年前新闻，金银河突破双面同时涂布工艺。他们开发的产品，集流体竖直走带，两个模头分别放置在基材两侧进行两面涂布。

产品主要有五项创新点：第一，自主研发的组合挤压式涂布模头，具有硬度高、耐磨、耐腐蚀、浆料适应范围广、调试方便等优点，配合精准料液输送系统和高速反应控制阀系统，实现高精度、高速度双面同时涂布；第二，特别设计的飘浮式高速烘箱，采用单层烘干通道上下供风结构和热风流场稳定设计，配合优化排列组合的漂浮风嘴，可满足烘箱对60m/min甚至更高走带速度的要求；第三，攻克涂布过程中极片抖动、涂层波动的技术难题，实现了极片正反两面涂覆后一次性烘干，有效避免了二次烘干对涂层的伤害，提高电池性能；第四，利用双闭环恒张力控制及自动纠偏系统，有效保证设备运行的稳定性和精确性，并可实现分段自动控制。

杜尔集团（Durr）也推出了双面同时涂布机，该涂布机包括两个相距很短的涂布模头，第一个涂布模头在涂布背辊上采用狭缝模头实现挤压涂布，紧接着在张力绷紧的基材上垂直挤压出料在背面实现狭缝模头实现挤压涂布，一次性涂覆箔的两侧，然后采用空气漂浮干燥箱，极片两侧非接触式双面同时干燥。

信宇人也推出了两面同时涂布机，他们的发明专利“新型双面涂布方法及装置”描述：装置包括正面涂布模头1和反面涂布模头2，正面涂布模头1和反面涂布模头2位于烘干箱3的进料口一侧，张力辊4与料带的正面接触，用于改变料带的前进方向，且沿料带的前进方向分为反面涂布区域和正面涂布区域。反面涂布模头2设置在反面涂布区域内的任意位置；并由反面涂布模头先将电极材料涂布在料带的反面上；反面涂布模头2之后的反面涂布区域6的附近设有对反面涂布模头所涂的电极材料进行预干燥的干燥装置7。将正面涂布模头1设置在反面涂布模头与烘干箱之间，由正面涂布模头1再将电极材料涂布在料带的正面上。全气浮式高速烘箱设计，独立上下供风结构和稳流静压室让热风流场更稳定，配合最优排列的漂浮风嘴，可满足烘箱对70m/min甚至更高涂布速度的要求。

随着两面涂布技术无背辊稳定涂布、全漂浮走带干燥等难点不断突破，可能不久的将来锂电厂家采用两面同时涂布机就会成为主流，期待锂电技术不断更新迭代。