锂离子电池极片辊压工序简介课件.ppt

1、锂离子电池辊压工艺简介所能可能尽创造SherkSherk目录目录1辊压目的2辊压过程3辊压影响4辊压常见问题及解决办法5辊压工艺要求6操作注意事项所能可能尽创造SherkSherk一一 辊压目的辊压目的一般来说，在材料允许的压实范围内，极片压实密度越大，电池的容量就能做的越高，所以压实密度也被看做材料能量密度的参考指标之一。但是一味的追求高压实，不但替身不了电池的比容量，还会严重降低电池比容量和循环性能。目的目的：辊压是为了提高涂层的密度，并使电极厚度能符合电池装配的尺寸。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；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；

2、使活性物质、导电剂颗粒接触更加紧密，提高电子导电率；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。生正负极极片辊压颗粒位移和变形产过程中辊压后的极片一致性越高越好，表现为表面平整、色泽一致、无暗斑、反弹横向厚度、纵向厚度一致性高、厚度小、褶皱少、无裂边等。所能可能尽创造SherkSherk二二 辊压过程辊压过程辊压工艺基本过程：辊压时极片送入两辊缝隙中，在轧辊线载荷作用下涂层被压实，从辊缝出来后，极片会发生弹性回弹导致厚度增加。因此辊缝大小和扎制载荷是两个重要的参数，所以辊缝要小于要求的极片最终厚度。辊压速度的大小直接决定载荷作用在极片上

3、的保持时间，也会影响极片的回弹，最终影响极片的涂层密极片你辊压示意图度和孔隙率。在辊压速度Vcal下，极片通过辊缝，线载荷可由以下公式计算：qL=Fn/Wc其中qL为作用在极片上的线载荷，Fn为作用在极片上的轧制力，Wc为极片涂层的宽度。所能可能尽创造SherkSherk三三 辊压影响辊压影响1.辊压情况对极片加工状态的影响辊压情况对极片加工状态的影响所能可能尽创造SherkSherk辊压后极片的理想状态是极片表面平整、在光下光泽度一致、留白部分无明显波浪、极片无大程度翘曲。但是，在实际生产中操作熟练度、设备运行情况等都会引起部分问题的产生。最直接的影响是影响极片分切，分切极片宽度不一致，极片

4、出现毛刺；辊压结果影响极片的卷绕，严重的翘曲会造成极片卷绕过程中极片、隔膜间产生较大的空隙，在热压后会形成某些部分多层隔膜叠加，成为应力集中点，影响电芯性能。三三 辊压影响辊压影响2.2.辊压情况对电芯性能的影响辊压情况对电芯性能的影响辊压过程会出现的几个典型问题是：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、传导速率则会有所不同。当电流密度不同时，极易引起枝晶锂的析出，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是不同的，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。原因可能是原因可能是涂布时部分位置厚度

5、过厚，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。易出现析锂现象所能可能尽创造SherkSherk四四 辊压常见问题及解决办法辊压常见问题及解决办法负极压死析锂当负极片压实超过其极限时，锂离子来到负极后就会由于负极结构被压坏或没有充足的嵌入空间而析出在负极表面。负极压死造成的析锂并不像化成接触不好那样的析锂可以修复，且对电芯的容量、循环皆有致命影响。所能可能尽创造SherkSherk四四 辊压常见问题及解决办法辊压常见问题及解决办法3.极片横向、纵向厚度不同横向：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

6、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：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。所能可能尽创造SherkSherk极片厚度反弹极片厚度反弹正极辊压时间-厚度变化表格时间/h样本点1 样本点2 样本点3 样本点4 样本点5 样本点6 样本点7 样本点8 样本点90.08157.6160.1157.5158.5157.215

7、9.1158.3159.8157.40.5158.1160.6158158158.41591591601581160160.2159.3159.4159.6158.9160161.1159.32160160.4159.5159.5159.9159160161.11593160.5160.5159.8159.5159.8159160161.11594160.7160.5159.9159159.9159.1160161.1159.55160160.1159159159.9159160.6161.31596160160.8159.2159.2160159160.5161.81597160160159

8、15916015916016215924160161160160161160161162160所能可能尽创造SherkSherk极片厚度反弹极片厚度反弹正极极片每小时测试厚度反弹曲线图正极极片每小时测试厚度反弹均值曲线图小结：正极极片辊压后第1h测试厚度反弹波动在2m左右，之后8h内变化较小，24h后为最大值为4m左右，根据以上数据分析正极厚度反弹稳定在辊压1h以后，所以厚度检测应在1h以后进行。所能可能尽创造SherkSherk四四 辊压常见问题及解决办法辊压常见问题及解决办法4.极片波浪边严重波浪边影响：极片涂布之后，除活物质外还有部分铜铝箔外露，在极片经过辊压之后，外露的铜铝箔边出现较密

9、集的波浪纹路。此种现象的出现会影响电芯的卷绕、热压、极耳焊接等工艺。产生波浪边的原因是：当极片在辊压的过程中，活性物质之间相互挤压，并对铜箔、铝箔施加了一定的压力，则会产生一定的延展。在辊压时，没有活性物质涂覆的部分没有发生延展，而有活物质的极片在辊压力作用下产生延展，延展不一在外观上形成箔带边缘的波浪形皱褶，平行的波浪痕迹与箔带运动方向垂直。附着在皱褶箔带上的活性物质易发生裂缝、凸起或脱落。解决办法：设计合理的涂布面密度和辊压压实密度可以减少极片波浪边的发生。另外，辊轮不平时也会导致波浪边。此外还有一些操作失误，如测量极片厚度时刮料、问题点没有及时标记等人为失误，可以通过加强培训提高意识来解

10、决。所能可能尽创造SherkSherk四四 辊压常见问题及解决办法辊压常见问题及解决办法极片异常解决方案所能可能尽创造SherkSherk五五 辊压工艺要求辊压工艺要求一、作业前准备一、作业前准备人:穿戴好劳保用品：无尘衣、无尘鞋（劳保鞋）、手套、口罩、无尘帽。机:设备点检，设备的各个机构是否能正常运行，电压，气压，真空等是否正常。料:检查来料是否合格（包装有无破损，外观是否正常，生产日期及批号是否匹配），流程单上是否盖有pass章。法:严格按照标准作业指导书上的操作步骤进行作业。环:巡检时严格注意检查车间的温湿度，洁净度是否符合作业标准。六六 注意事项注意事项1、辊压作业过程中，如非意外，严禁修改压力，走速等参数；2、物料搬运过程中，安全操作，勿使卷料磕碰；3、辊压过程发现问题及时停机检查，联系技术人员进行调试；4、正负极毛刷，擦辊装置不允许互换使用；5、辊压过程出现粘辊现象应立刻停机，清理干净后方可生产；6测厚度时保证极片平整，无打皱，刻度对其后再读书；7、尾检测试合格后，方可进行下一步工序。