狭缝挤压式涂布质量密度流场演变与膜区形貌的闭环控制策略

涂布是锂离子电池制造过程中的关键工序，其工艺规格对电池容量一致性和安全性起着至关重要的作用，且涉及表面化学、流变理论等多学科复杂机理。各锂电制造厂家与涂布设备厂家都在追求自动控制的智能化操作方法，而当前的涂布研究往往局限于表面化学等微观问题。本工作在综合相关文献研究及仿真分析的基础上，首次提出了浆料在狭缝挤压式涂布过程中质量密度流场与膜区形貌的狭缝挤压、离模膨胀、润湿成膜、干燥收缩4个演变过程。归纳了涂布演变过程中各影响因素对面密度横向一致性、面密度纵向一致性、边缘厚度、膜区宽度、漏涂缺陷、辊压后剥离强度这6个涂布核心工艺指标造成的影响，通过对这些影响涂布过程的主动变量和不可控因子的分析，可以更好地了解涂布过程中可能出现的问题和原因。最后本文对这6个核心工艺指标分别设计了智能调节与人工干预相结合的闭环控制策略，为涂布的智能化和无人化生产改善提供了理论指导与算法框架，对提高锂电涂布过程中的产品质量和生产效率具有重要意义。