影響鋰電池極片輥壓一致性的因素有哪些呢？
來源：未知
2019-04-02 12:55
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通常，極片的外觀目測(cè)判斷即可，縱向橫向厚度由千分尺測(cè)量或者輥壓機(jī)配備厚度測(cè)量裝置測(cè)量，也有的公司通過計(jì)算壓實(shí)密度來判斷一致性。那么影響極片輥壓質(zhì)量的因素有哪些呢？
極片涂布完成后需要對(duì)其進(jìn)行輥壓，極片輥壓的目的主要有以下幾點(diǎn)：
保證極片表面光滑和平整，防止涂層表面的毛刺刺穿隔膜引發(fā)短路;
對(duì)極片涂層材料進(jìn)行壓實(shí)，降低極片的體積，以提高電池的能量密度;
使活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑顆粒接觸更加緊密，提高電子導(dǎo)電率;
增強(qiáng)涂層材料與集流體的結(jié)合強(qiáng)度，減少電池極片在循環(huán)過程中掉粉情況的發(fā)生，提高電池的循環(huán)壽命和安全性能。
生產(chǎn)過程中要求輥壓后的極片一致性越高越好，表現(xiàn)為表面平整、色澤一致、無暗斑、橫向厚度、縱向厚度一致性高、厚度反彈小、褶皺少、無裂邊等。
通常，極片的外觀目測(cè)判斷即可，縱向橫向厚度由千分尺測(cè)量或者輥壓機(jī)配備厚度測(cè)量裝置測(cè)量，也有的公司通過計(jì)算壓實(shí)密度來判斷一致性。那么影響極片輥壓質(zhì)量的因素有哪些呢?
一、極片本身
1.極片缺陷
極片缺陷主要指涂布帶來的缺陷，涂布常會(huì)出現(xiàn)的缺陷有厚邊、帶料、漏箔、暗斑、異物、面密度一致性差等等。輥壓厚邊極片時(shí)，由于邊緣厚度高于中間極片厚度，邊緣承受了較大的壓力，極片會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的翹曲，也就是常說的蛇形極片。蛇形極片所受張力分布不均勻，不利于分切、卷繞工藝的進(jìn)行，從而影響良品率。帶料和漏箔視極性和位置而定，負(fù)極漏箔要絕對(duì)避免，正極漏箔要有控制要求。暗斑和異物在經(jīng)過輥壓之后會(huì)徹底顯現(xiàn)出來。面密度一致性差的極片在輥壓后由于部分受力不均勻，多孔電極內(nèi)部孔隙率也就不一致，影響到電解液的分布和充放電時(shí)的電流分布，對(duì)電池產(chǎn)品的內(nèi)阻、容量一致性產(chǎn)生較大的影響。
2. 材料性質(zhì)
除了極片缺陷帶來的影響外，影響輥壓質(zhì)量的另外一個(gè)因素是材料本身。正負(fù)極材料三元、鈷酸鋰、石墨、硅碳等都有各自的最大壓實(shí)極限和力學(xué)性能，如果強(qiáng)行追求高能量密度，可能會(huì)對(duì)不同顆粒級(jí)配的原材料造成破壞，從而影響極片的壓實(shí)一致性，所以要選擇合理的軋制力。
輥壓條件的變化也會(huì)影響極片輥壓質(zhì)量，條件變化包括工藝參數(shù)變動(dòng)及設(shè)備帶來的變化。輥壓工藝中重要的參數(shù)有軋制力、間隙、張力控制以及輥壓速度。軋制力和間隙控制了極片的厚度，微觀上反應(yīng)了原材料顆粒之間的接觸形貌，張力和輥壓速度影響著極片的外觀。設(shè)備本身也會(huì)對(duì)輥壓的效果產(chǎn)生很大影響，例如軋輥?zhàn)冃纬潭?、磨損程度、輥?zhàn)娱L徑比、設(shè)備穩(wěn)定性等等。這些因素的變化會(huì)改變軋輥與極片的接觸狀態(tài)，從而對(duì)極片的厚度一致性產(chǎn)生影響。
軋輥的變形是指軋輥因受輥壓力和輥壓力矩而引起的變形，它是影響電池極片沿寬度方向厚度一致性好壞的主要因素。輥壓過程中，軋輥發(fā)生變形導(dǎo)致單位輥壓力在極片表面分布不均勻。單位輥壓力的不均勻分布，使得極片沿寬度方向各處的壓下量不一致，最終影響到極片厚度的一致性。在一定范圍內(nèi)，軋輥?zhàn)冃卧酱?，極片厚度一致性越差。
