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中瑞祥解析极片对辊机辊压的实验目过程问题及解决办法
浏览次数:89发布日期:2024-04-16

解析极片对辊机辊压的实验目过程问题及解决办法

 

北京中瑞祥辊压目的

 

 

 

极片的压实密度对电池的电化学性能有重要影响。在一定范围内,随着压实密度增加,活性物质粒子间距减小,接触面积增大,利于离子导电的通路和桥梁增多,在宏观方面表现为电池内部电阻降低。但若极片的压实密度太大,活性物质粒子之间接触程度太紧密,电子导电率增加。但锂离子通道减少或者堵塞,不利于容量的发挥,进行放电时,极化增加,电压降低,容量下降。压实密度太小时,粒子间距大,锂离子移动通道通畅,电解液吸液能力较强,利于电池内部的锂离子移动,但由于粒子间接触程度不够紧密,不利于电子进行导电,在进行放电时

 

 

 

辊压的必要性:极片在涂布、干燥完成后,活物质与集流体箔片的剥离强度很低,此时需要对其进行辊压,增强活物质与箔片的粘接强度,以防在电解液浸泡、电池使用过程中剥落。

极片辊压过程与控制

 

 

 

1.辊压过程

 

 

 

电池极片轧制的过程是电池极片由轧辊与电池极片间产生的摩擦力拉进旋转的轧辊之间,电池极片受压变形的过程。电池极片的轧制不同于钢块的轧制,轧钢的过程是一个铁分子沿纵向延伸和横向宽展的过程,其密度在轧制过程中不发生变化;而电池极片的轧制是一个正负极板上电池材料压实的过程。电池极片实施滚压时,轧制力不宜过大也不宜过小,应符合电池极片材料的特征。

辊压过程中存在的问题及解决办法

极片厚度不均匀:引起极片滚压厚度不均匀的因素很多,如极片涂布厚度不均匀、轧辊同轴度误差、轧辊圆柱度误差、轧辊接触母线不平行、轧辊轴向挠曲变形、辊压设备的刚性稳定性差等等。横向厚度不均匀,在极片辊压过程中,常出现测量左右极片厚度不一致的情况。当极片左右厚度不一致时,需首先排除极片涂布过程中的影响,当测试未辊压的极片左右厚度一致时,则需要对辊压压力进行左右调节,以保证极片辊压后左右压实密度一致。在辊压过程中要定时对极片进行测试,以防辊压途中压力发生变动。纵向厚度不均匀,有时会出现极片经过辊压后,测试极片厚度符合要求,但是在分切时又出现厚度增加的现象。此为极片的反弹现象,极片反弹一是极片内部水分较多,而是辊压时速度太快。极片反弹问题可以通过使用热辊工艺和控制辊压速度解决。

 

 

 

极片出现镰刀弯:这种情况主要是两只轧辊接触母线不平行或极片涂布两边厚度不一样所致。由于边缘厚度较中间部位大几微米或十几微米,辊压轧辊压力作用在极片上时,边缘厚度大的区域承受更大的轧制力,从而导极片辊压压实横向密度不一致,造成了极片辊压后翘曲严重,对后续的分切工艺也会产生不利影响。控制翘曲,关键还是要控制极片涂布质量,通过控制浆料表面张力、泵压、走带速度、辊压压力等参数可以有效减少极片翘曲的情况。当然,是在满足设计要求的条件下。


2024-07-14