一、極片反彈 

 

鋰離子電池生產(chǎn)進程中，極片制作歸于前段工序，在整個進程中占據(jù)著重要的方位。極片質(zhì)量的好壞，關(guān)系著鋰電池中段拼裝工序的進行，也影響著后段及鋰電池的電化學功能。 

 

極片制作主要由漿料制備、集流體涂覆活物質(zhì)、極片輥壓以及極片分切組成。渙散均一的鋰電池漿料通過狹縫擠壓式或預計量搬運式涂布頭涂覆在正負極集流體鋁箔或銅箔上，通過不同階段溫區(qū)的烘箱枯燥，去除漿猜中多余的水分或NMP溶劑，就形成了開始的鋰電池電極極片。 

 

涂覆完結(jié)的極片初始孔隙率高，粘結(jié)性較低，有著不利于電解液的滋潤、活物質(zhì)顆粒間觸摸電阻大、鋰電池使用進程中活物質(zhì)簡單剝離集流體等壞處，嚴重影響了鋰電池電化學功能的發(fā)揮。故涂布完結(jié)后的極片，需求通過輥壓工序來改進其功能。 

 

從涂布到輥壓，極片閱歷了從厚變薄，孔隙率從大變小的進程。咱們希望的電極極片是在不損壞正負極活物質(zhì)顆粒形貌的基礎(chǔ)上，具有適當?shù)目紫堵屎妥钚〉慕缑嬗|摸電阻。意味著在以上的基礎(chǔ)下，極片被壓的厚度越薄越好，可是，在實踐生產(chǎn)中，有時會發(fā)現(xiàn)極片在幾小時后或許在其它工序之后，極片厚度比輥壓之后的極片厚度有增大的現(xiàn)象，這便是極片的反彈。極片處于不同的階段，其厚度反彈（例如輥壓反彈、枯燥反彈、充放電反彈等）的原因不同，其中最底子的原因是壓實密度的挑選不合理。 

 

通常情況下，原資料供應商會給鋰電池企業(yè)供給一個最大壓實密度的范圍，這個壓實密度范圍是根據(jù)資料的實在密度、資料組成、硬度等參數(shù)得出的。壓實密度選取過大或過小都是不正確的，壓實密度過小極片內(nèi)孔隙率較高，活物質(zhì)顆粒觸摸不緊密，電池內(nèi)阻大影響了鋰電池的電化學功能；壓實密度過大則會造成活物質(zhì)結(jié)構(gòu)損壞，顆粒之間無滿足的空地，內(nèi)部排擠力過大，呈現(xiàn)輥壓后厚度反彈。 

二、極片反彈對鋰電池生產(chǎn)的影響 

 

極片厚度在輥壓后呈現(xiàn)細小的反彈也是正?，F(xiàn)象，可是假如反彈值較大，則可能會影響中段的電芯封裝及電池功能。輥壓后極片在1-2h后會持續(xù)呈現(xiàn)反彈，之后厚度值會趨于穩(wěn)定。除了要考慮輥壓后靜止中極片呈現(xiàn)的厚度改變，極片在烘烤后也會呈現(xiàn)反彈值改變。在電芯入殼或許鋁塑膜封裝后，向內(nèi)注入電解液后，跟著電解液的浸透，溶劑分子進入極片粒子空地中，占據(jù)了極片內(nèi)部空間，造成極片體積添加，也會導致全體厚度添加。在鋰電池使用進程中，因為電解液分化產(chǎn)氣、鋰離子脫嵌極片脹大等，可能會造成電池全體厚度超越電池的規(guī)劃值，呈現(xiàn)鼓包，引起安全問題。 

 

三、控制極片反彈的方法 

 

1.挑選合理的壓實密度 

 

關(guān)于極片的反彈，要選取適宜的壓實密度值。只有挑選了適宜的壓實密度值，才能統(tǒng)籌電池電化學功能和電池的厚度。舉例說明：選用三種壓實密度的正極極片，分別為極片A壓實密度為 3.75g/cc，極片B壓實密度為3.85g/cc，極片C壓實密度為3.95g/cc。分別在烘干后及預充電后測試相應方位的極片厚度，計算其相關(guān)于輥壓后極片厚度的反彈率，反彈率的成果如表1所示： 

 

數(shù)據(jù)能夠看出，跟著極片壓實密度的增大，極片在預充前的反彈厚度越大。雖然在較低的壓實密度（3.75g/cc）下，極片在烘烤之后預充前的厚度反彈率最小，為2.33%。可是，在通過預充之后，極片A的厚度反彈率超越了極片B。預充電進程中，鋰離子從正極材猜中脫出，通過電解液嵌入負極。關(guān)于極片C來說，顆粒之間觸摸緊密，電解液滋潤較為困難，預充電時鋰離子也不能順利地從正極脫出嵌入負極材猜中，一起顆粒之間存在應力排擠故極片C的反彈率最高。關(guān)于過小的壓實密度極片A來說，因為A中活物質(zhì)顆粒觸摸不緊密，孔隙率大，電解液進入電極空地，造成極片厚度脹大。所以，挑選適宜的壓實密度是至關(guān)重要的。 

 

2.改進輥壓工藝 

 

通過鋰電池制作及電化學功能評測后，承認最佳的活物質(zhì)壓實密度。之后，便是要進步輥壓工序的輥壓精度，以確保實驗規(guī)劃值和輥壓實踐值的符合。為了進步輥壓精度，下降極片反彈值，一是選用二次輥壓的方法，另外一種方法是選用熱輥工藝。 

 

在鋰電池生產(chǎn)進程中，因為輥壓速度較快，關(guān)于不同的資料極片反彈性質(zhì)也不同，一次輥壓往往無法達到對極片厚度、壓實密度及質(zhì)量的要求，二次輥壓能夠有用改進輥壓精度的問題。一般來說，二次輥壓需求在一次輥壓2小時之后在枯燥房內(nèi)進行。間隔2小時是為了確保極片有滿足長的時刻彈性形變，并維持在穩(wěn)定的狀況。 

 

極片熱軋工藝也是下降極片反彈的有用方案之一，熱軋工藝的主要目的有： 

 

①去除極片里的水分； 

 

②減小極片在軋制后的外表資料的反彈率，熱軋能夠減少約50%的極片反彈； 

 

③消減極片的內(nèi)應力，因為在分切或膜切工序進行時，極片往往因為內(nèi)應力的釋放而發(fā)生蛇形、翻轉(zhuǎn)等不良現(xiàn)象； 

 

④因為在極片熱軋進程中，電池材猜中的粘合劑處于熔融狀況，這樣可增強活性物質(zhì)與集流體之間的粘合力，不然輥壓時膜層簡單脫落、掉粉。 

 

⑤下降電池極片的變形抗力，致使極片上活性物質(zhì)的孔架結(jié)構(gòu)不被損壞，有利于進步活性物質(zhì)吸液量指數(shù)的進步。 

 

熱軋工藝主要有兩種方法，一種是將極片加熱后通過輥輪進行壓實。將極片在輥壓前加熱到180攝氏度，之后進行軋制，其極片厚度可控制在±2微米。另一種方法是將輥壓機的輥子加熱，進行輥壓。這種熱輥工藝就需求考慮到輥子中的溫度散布和輥子受熱形變的問題了。