锂电池核心工序辊压过程中有哪些需要注意的事项？.docx

锂电池核心工序辐压过程中有哪些需要注意的事项?目录1 .锂离子电池辐压工艺介绍12 .锂电池的生产工艺流程辐压过程会出现的问题23 .锂电池生产工艺需注意五个方面的问题31 .锂离子电池辐压工艺介绍(1)辐压：将附着有正负极材料的极片进行辐压，一方面让涂覆的材料更紧 密，提升能量密度，保证厚度的一致性。另一方面也会进一步管控粉尘和湿度。目前国内外锂离子电池厂家均使用双辐辐压机辐压极片。辐压的必要性：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，此时需要对其进行辐压，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。辐压的目的有以下几点：a.保证极片表面光滑和平整，防止涂层表面的毛刺刺穿隔膜引发短路；b.对极片涂层材料进行压实，降低极片的体积，以提高电池的能量密度；c.使活性物质、导电剂颗粒接触更加紧密，提高电子导电率；d.增强涂层材料与集流体的结合强度，减少电池极片在循环过程中掉粉情 况的发生，提高电池的循环寿命和安全性能。(2)电池极片辐压的基本机理：电池极片滚压属于粉末轧制，其目的是提高 电池极片活性物质的压实密度及其均匀性，提高活性物质的附着力，提高表面 粗糙度。轧制过程遵从重量不变定律。(3)电极的辐压加工性能主要通过辐压工艺模型的参数压实阻抗丫和最小的 孔隙率£,电极的机械性能(硬度和弹性变形性)，孔径分布，电极涂层的微观结 构，以及倍率等电化学性能进行表征。(4)辐压过程中存在的问题及解决办法a极片横向厚度不均匀.当测试未辑压的极片左右厚度一致时，则需要对辐压压力进行左右调节， 以保证极片辐压后左右压实密度一致。b极片纵向厚度不均匀.极片的反弹现象，极片反弹一是极片内部水分较多，而是辐压时速度太快。 极片反弹问题可以通过使用热辐工艺和控制辐压速度解决.c极片表面出现暗条纹:这种情况主要是轧辐表面存在振纹、辐身圆柱度误 差大、前张力小且不均匀所致。d极片出现卷边:这种情况就是极片延伸率过大所致。解决方法主要是加大 辐身直径、减小极片压缩量、调整极片前后张力等.e轧辐表面出现麻点:这种情况是轧辐表面的疲劳点蚀，主要是轧辐材质及 热处理金相组织不均匀，辐面抗疲劳强度差引起的，也和轧辐表面粗糙度有关。(5)辑压对锂电池的影响对电池比能量、比功率的影响：根据法拉第定律电池电极通过的电量与活 性物质的质量成正比。极片滚压直接影响了极片活性物质的压实密度，直接影 响电池比能量。对电池能量密度、功率密度的影响：同样是极片活性物质的压实密度直接 影响了电池的能量密度和功率密度。对电池循环寿命的影响：极片滚压直接影响了活性物质在电池集流体上的 附着力，也就直接影响了活性物质在电池充放电过程中的分离与脱落。进而影 响着电池的循环寿命。对电池内阻的影响：极片上活性物质的压实密度和脱落程度极大地影响着 电池的欧姆内阻和电化学内阻，也就直接影响了电池的各种性能。对电池安全的影响：极片上活性物质的压实密度均匀性，电池极片滚压造 成的表面粗糙度等都会直接影响电池负极析锂、正极析铜、尖角放电。最终酿 成安全事故。2 .锂电池的生产工艺流程辐压过程会出现的问题辐压过程对电芯性能影响很大。辐压过程会出现几个典型问题：极片厚度不一致。厚度不一致，意味着活物质密度不一致，锂离子和电 子在极片中传输、传导速率会有所不同。当电流密度不同时，极易引起锂枝晶 的析出，对电芯性能不利。此外，极片厚度不同时，活性物质与集流体之间的 接触电阻也不同，极片越厚内阻越大，电池极化也就越严重，影响电芯容量。极片部分位置出现过压。由于涂布时部分位置厚度过厚，辐压后则有可 能出现过压的现象。过压的位置活物质颗粒出现破碎，活物质颗粒间接触紧密, 在电芯充放电过程中，电子导电性增强，但离子移动通道减小或堵塞，不利于 容量发挥，放电过程中极化增大，电压下降，容量减小。同时，过压后影响电 解液的浸润效果，对电芯的性能也有很大的影响。3 .锂电池生产工艺需注意五个方面的问题锂电池生产工艺视不同锂电池生产厂家而有一些差别，但是由于原理相同, 因而主要的锂电池生产工艺也是基本一致的，一般都有：配料，涂布，辐压， 裁片，分条，焊接极耳，卷绕，封装，烘烤，注液，化成，成型，分容检测等 工序。锂电池在人们的日常生活中占据一席之地，然而它从哪里来?锂电池生产工 艺又有哪些环节?虽然锂电池生产工艺视不同锂电池生产厂家而有一些差别，但 是由于原理相同，因而主要的锂电池生产工艺也是基本一致的。:i片作（窗j电石翻作（中wa电检也装（£«）在上述锂电池生产工艺必备的步骤中，从选料到成型后的分容检测要注意 五个方面的问题：一、改善正负极活性材料的物化结构，这是锂电池生产工艺的基础环节：1、对材料进行适当的离子掺杂，2、改善活性材料的粒度分布，避免活性材料的粒度分布过宽，3、尽量使用具有无序性层状结构或者层结构较薄的材料，4、改善电极材料的表面结构；二、电极涂层的高粘结强度有利于降低循环容量下降率，这是锂电池生产工艺中最具技术含量的流程，为此要注意:1、形成胶粘剂材料的粘结剂及溶剂要纯，涂好的极片也不宜存放过久，2、正负极涂膜的混料中所用的胶粘剂与活性物质配比要适当，确保涂膜后 不掉粉、不脱粉；三、电解液组成的优化，锂电池生产工艺对于电解液的要求是保持容量， 延长电池寿命：1、通过锂盐、溶剂和添加剂的优化，提高电解液导电率，减小极化，2、抑制正极材料与电解液的反应，3、通过控制合适的比表面积与对碳负极材料进行包覆、成膜和表面化学反 应等表面处理，改善负极材料的表面结构；四、电池材料制备完成后，锂电池生产工艺就进入装配环节，这时要注意:1、负极容量稍稍大于正极容量，2、卷绕正负极与隔膜后，形成的正、负极片与隔膜三者间的间隙粒度不大 于0.5mm,上下偏差不超过0.5mm。五、分容检测时，要依照国家标准，用低速率充电为宜，一般是0.2C。总的来说，在工艺制造阶段应该注重如下比例关系：极片面与极片压实密 度，负极过剩率，配方工艺，电解液与正负极搭配适用量。锂电池生产工艺中的每一步时间都有差别，一般情况下，配料，烘烤，化 成时间长，少则10小时左右，多的要两天两夜;其他工艺比较快，平均5、6个 小时。整个的锂电池生产工艺流程大概需要15天。