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锂电池极片辊压工艺基础解析

发布时间:2021-11-09 01:11:02人气:
本文摘要:锂离子电池极片生产一般工艺流程为:活性物质,粘结剂和导电剂等混合制取成浆料,然后涂敷在铜或铝集流体两面,经潮湿后除去溶剂构成极片,极片颗粒涂层经过压实颗粒化,再行剪裁或分条。辊压是锂电池极片最常用的压实工艺,相对于其他工艺过程,辊压对极片孔洞结构的转变极大,而且也不会影响导电剂的产于状态,从而影响电池的电化学性能。为了取得线性规划的孔洞结构,充分认识和解读辊压压实工艺过程是十分最重要的。

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锂离子电池极片生产一般工艺流程为:活性物质,粘结剂和导电剂等混合制取成浆料,然后涂敷在铜或铝集流体两面,经潮湿后除去溶剂构成极片,极片颗粒涂层经过压实颗粒化,再行剪裁或分条。辊压是锂电池极片最常用的压实工艺,相对于其他工艺过程,辊压对极片孔洞结构的转变极大,而且也不会影响导电剂的产于状态,从而影响电池的电化学性能。为了取得线性规划的孔洞结构,充分认识和解读辊压压实工艺过程是十分最重要的。

辊压工艺基本过程工业生产上,锂电池极片一般使用对辊机倒数辊压压实,如图1右图,在此过程中,两面涂敷颗粒涂层的极片被送到两辊的间隙中,在轧辊线载荷起到下涂层被压实,从辊缝出来后,极片不会再次发生弹性泡泡造成厚度减少。因此,辊缝大小和轧制载荷是两个最重要的参数,一般地,辊缝要大于拒绝的极片最后厚度,或载荷起到能使涂层被压实。

另外,辊压速度的大小必要要求载荷起到在极片上的维持时间,也不会影响极片的泡泡,最后影响极片的涂层密度和孔隙率。图1极片辊压过程示意图在轧制速度Vcal下,极片通过辊缝时,线载荷可由式(1)计算出来:其中,qL为起到在极片上的线载荷,FN为起到在极片上的轧制力,Wc为极片涂层的宽度。辊压过程极片微观结构的演进通过辊缝,极片被压实,涂层密度由初始值ρc,0变成ρc。压实密度ρc可由式(2)计算出来:其中,mE为单位面积内的电极片重量,mC为单位面积内的集流体重量,hE为电极片厚度,hC为集流体厚度。

而压实密度与极片孔隙率涉及,物理上的涂层孔隙率εc,ph可由式(3)计算出来,其含义为颗粒内部的孔隙和颗粒之间的孔隙在涂层的体积分数:其中,ρph为涂层各构成材料平均值物理真为密度。


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