鋰電池極片軋制基本知識(shí)介紹
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-10-05 19:52
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從結(jié)構(gòu)上講，鋰電池由鋰離子芯、電解質(zhì)、保護(hù)電路和外殼組成。磁芯由正極、負(fù)極和隔膜組成。陰極的成分是正極材料（如磷酸鐵鋰、鋰鈷等）、導(dǎo)電劑+粘結(jié)劑+集電極（鋁箔），陰極的成分是石墨+導(dǎo)體+增稠劑+粘結(jié)劑+集電極（銅箔）。正極和負(fù)極統(tǒng)稱為電池極板。為了提高表面材料密度和保證板厚的一致性，在涂覆過程中必須對板進(jìn)行軋制，這被稱為電池板的軋制。
電池板的軋制過程是將輥與電池板之間的摩擦力拉入旋轉(zhuǎn)輥，并對電池板進(jìn)行壓縮和變形的過程。電池板的軋制過程不同于鋼板的軋制過程。軋制過程是鐵分子縱向和橫向延伸的過程，軋制過程中其密度不發(fā)生變化。電池板的軋制過程是正負(fù)板上的電池材料的壓制過程，其目的是提高正負(fù)材料的壓實(shí)密度。適當(dāng)?shù)膲簩?shí)密度可以提高電池的放電容量，降低內(nèi)阻，降低極化損耗，延長電池的循環(huán)壽命，提高鋰電池的利用率。通過試驗(yàn)，正極材料的適宜壓實(shí)密度約為2.8~3.4g/cm，負(fù)極材料的適宜壓實(shí)密度約為1.5g/cm。
如果壓實(shí)密度過大或過小，不利于鋰離子的嵌入或去嵌入。因此，軋制電池板時(shí)軋制力不宜過大或過小，應(yīng)符合電池板材料的特性。
電池板的滾動(dòng)必須滿足以下條件：
一。在軋制過程中減小板的延伸率和寬度，減少微孔結(jié)構(gòu)的損傷。
2.保證板厚的一致性和平整度。
三。降低板材軋制后表面材料的回彈率。
四。適當(dāng)?shù)能堉屏ΑＤ壳败堉屏Φ拇笮∫话銥榻?jīng)驗(yàn)值，通常為幾十噸至數(shù)百噸，最高為300噸以上。
影響電池板軋機(jī)軋制厚度的主要因素如下：
1）軋制力
2）座椅剛度
3）彎曲和剪切力引起的軋輥撓度
4）軋輥形位公差精度
5）軋輥壓縮后的彈性變形
6）電池板的原始厚度
7）極性材料的張力
8）軋制溫度
9）軋制速度
從以上要求可以看出，極片的軋制要求非常高，軋制精度直接決定了極片的最終質(zhì)量。
目前，電池板的軋制工藝基本上是自動(dòng)連續(xù)軋制。軋輥直徑由原來的200～300提高到800左右，軋制精度從0.00毫米提高到0.00毫米，提高到0.001～0.2 2mm，軋制速度也從每分鐘幾米提高到每分鐘幾十米。
應(yīng)注意的是，輥直徑越大，軋制過程越平坦。大直徑輥壓機(jī)在軋制過程中減小了板的壓痕角度，減少了板的縱向和橫向延伸，保持了板料涂層材料的微觀結(jié)構(gòu)不受破壞，不影響板料在注入后的液體吸收，并使離子在正極和負(fù)極板應(yīng)正常嵌入和拆除。同時(shí)，還避免了極片切割后由于極性片內(nèi)部應(yīng)力釋放而引起的蛇形和傾覆現(xiàn)象。
目前國內(nèi)輥壓機(jī)主要采用冷軋，不加熱輥筒。一些廠家嘗試采用導(dǎo)熱油加熱的方法，但成功的案例很少。有些制造商在軋制前先預(yù)熱板材，然后再進(jìn)行冷軋。這種方法的效果非常有限。日本的許多輥壓機(jī)都采用熱軋。這種設(shè)備對軋輥有很高的要求。
熱軋輥的基本參數(shù)如下：
卷尺寸：820 x 800
線壓：1500kn/m（最大）
機(jī)械精度：0.002mm
輥面溫度：130℃（最高）
溫度精度：+1 C
