鋰離子電池極片輥壓工序簡(jiǎn)介課件

鋰離子電池輥壓工藝簡(jiǎn)介所能可能盡創(chuàng)造Sherk目錄1輥壓目的2輥壓過(guò)程3輥壓影響4輥壓常見問(wèn)題及解決辦法5輥壓工藝要求6操作注意事項(xiàng)所能可能盡創(chuàng)造Sherk一輥壓目的一般來(lái)說(shuō)，在材料允許的壓實(shí)范圍內(nèi)，極片壓實(shí)密度越大，電池的容量就能做的越高，所以壓實(shí)密度也被看做材料能量密度的參考指標(biāo)之一。但是一味的追求高壓實(shí)，不但替身不了電池的比容量，還會(huì)嚴(yán)重降低電池比容量和循環(huán)性能。目的：輥壓是為了提高涂層的密度，并使電極厚度能符合電池裝配的尺寸?！けＷC極片表面光滑和平整，防止涂層表面的毛刺刺穿隔膜引發(fā)短路；·對(duì)極片涂層材料進(jìn)行壓實(shí)，降低極片的體積，以提高電池的能量密度；·使活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑顆粒接觸更加緊密，提高電子導(dǎo)電率；·增強(qiáng)涂層材料與集流體的結(jié)合強(qiáng)度，減少電池極片在循環(huán)過(guò)程中掉粉情況的發(fā)生，提高電池的循環(huán)壽命和安全性能。生正負(fù)極極片輥壓顆粒位移和變形產(chǎn)過(guò)程中輥壓后的極片一致性越高越好，表現(xiàn)為表面平整、色澤一致、無(wú)暗斑、反彈橫向厚度、縱向厚度一致性高、厚度小、褶皺少、無(wú)裂邊等。所能可能盡創(chuàng)造Sherk二輥壓過(guò)程輥壓工藝基本過(guò)程：輥壓時(shí)極片送入兩輥縫隙中，在軋輥線載荷作用下涂層被壓實(shí)，從輥縫出來(lái)后，極片會(huì)發(fā)生彈性回彈導(dǎo)致厚度增加。因此輥縫大小和扎制載荷是兩個(gè)重要的參數(shù)，所以輥縫要小于要求的極片最終厚度。輥壓速度的大小直接決定載荷作用在極片上的保持時(shí)間，也會(huì)影響極片的回彈，最終影響極片的涂層密極片你輥壓示意圖度和孔隙率。在輥壓速度Vcal下，極片通過(guò)輥縫，線載荷可由以下公式計(jì)算：qL=Fn/Wc其中qL為作用在極片上的線載荷，F(xiàn)n為作用在極片上的軋制力，Wc為極片涂層的寬度。所能可能盡創(chuàng)造Sherk三輥壓影響1.輥壓情況對(duì)極片加工狀態(tài)的影響所能可能盡創(chuàng)造Sherk輥壓后極片的理想狀態(tài)是極片表面平整、在光下光澤度一致、留白部分無(wú)明顯波浪、極片無(wú)大程度翹曲。但是，在實(shí)際生產(chǎn)中操作熟練度、設(shè)備運(yùn)行情況等都會(huì)引起部分問(wèn)題的產(chǎn)生。最直接的影響是影響極片分切，分切極片寬度不一致，極片出現(xiàn)毛刺；輥壓結(jié)果影響極片的卷繞，嚴(yán)重的翹曲會(huì)造成極片卷繞過(guò)程中極片、隔膜間產(chǎn)生較大的空隙，在熱壓后會(huì)形成某些部分多層隔膜疊加，成為應(yīng)力集中點(diǎn)，影響電芯性能。三輥壓影響2.輥壓情況對(duì)電芯性能的影響輥壓過(guò)程會(huì)出現(xiàn)的幾個(gè)典型問(wèn)題是：①極片厚度不一致。厚度不一致，意味著活物質(zhì)密度不一致，鋰離子和電子在極片中傳輸、傳導(dǎo)速率則會(huì)有所不同。當(dāng)電流密度不同時(shí)，極易引起枝晶鋰的析出，對(duì)電芯性能不利。此外，極片厚度不同時(shí)，活性物質(zhì)與集流體之間的接觸電阻也是不同的，極片越厚內(nèi)阻越大，電池極化也就越嚴(yán)重，影響電芯容量。②極片部分位置出現(xiàn)過(guò)壓。原因可能是涂布時(shí)部分位置厚度過(guò)厚，過(guò)壓后影響電解液的浸潤(rùn)效果，對(duì)電芯的性能也有很大的影響。易出現(xiàn)析鋰現(xiàn)象所能可能盡創(chuàng)造Sherk四輥壓常見問(wèn)題及解決辦法負(fù)極壓死析鋰當(dāng)負(fù)極片壓實(shí)超過(guò)其極限時(shí)，鋰離子來(lái)到負(fù)極后就會(huì)由于負(fù)極結(jié)構(gòu)被壓壞或沒有充足的嵌入空間而析出在負(fù)極表面。負(fù)極壓死造成的析鋰并不像化成接觸不好那樣的析鋰可以修復(fù)，且對(duì)電芯的容量、循環(huán)皆有致命影響。所能可能盡創(chuàng)造Sherk四輥壓常見問(wèn)題及解決辦法3.極片橫向、縱向厚度不同橫向：在極片輥壓過(guò)程中，常出現(xiàn)測(cè)量左右極片厚度不一致的情況。當(dāng)極片左右厚度不一致時(shí)，需首先排除極片涂布過(guò)程中的影響，當(dāng)測(cè)試未輥壓的極片左右厚度一致時(shí)，則需要對(duì)輥壓壓力進(jìn)行左右調(diào)節(jié)，以保證極片輥壓后左右壓實(shí)密度一致。在輥壓過(guò)程中要定時(shí)對(duì)極片進(jìn)行測(cè)試，以防輥壓途中壓力發(fā)生變動(dòng)。縱向：有時(shí)會(huì)出現(xiàn)極片經(jīng)過(guò)輥壓后，測(cè)試極片厚度符合要求，但是在分切時(shí)又出現(xiàn)厚度增加的現(xiàn)象。此為極片的反彈現(xiàn)象，極片反彈一是極片內(nèi)部水分較多，而是輥壓時(shí)速度太快。極片反彈問(wèn)題可以通過(guò)使用熱輥工藝和控制輥壓速度解決。所能可能盡創(chuàng)造Sherk極片厚度反彈正極輥壓時(shí)間-厚度變化表格時(shí)間/h樣本點(diǎn)1樣本點(diǎn)2樣本點(diǎn)3樣本點(diǎn)4樣本點(diǎn)5樣本點(diǎn)6樣本點(diǎn)7樣本點(diǎn)8樣本點(diǎn)90.08157.6160.1157.5158.5157.2159.1158.3159.8157.40.5158.1160.6158158158.41591591601581160160.2159.3159.4159.6158.9160161.1159.32160160.4159.5159.5159.9159160161.11593160.5160.5159.8159.5159.8159160161.11594160.7160.5159.9159159.9159.1160161.1159.55160160.1159159159.9159160.6161.31596160160.8159.2159.2160159160.5161.8159716016015915916015916016215924160161160160161160161162160所能可能盡創(chuàng)造Sherk極片厚度反彈正極極片每小時(shí)測(cè)試厚度反彈曲線圖正極極片每小時(shí)測(cè)試厚度反彈均值曲線圖小結(jié)：正極極片輥壓后第1h測(cè)試厚度反彈波動(dòng)在2μm左右，之后8h內(nèi)變化較小，24h后為最大值為4μm左右，根據(jù)以上數(shù)據(jù)分析正極厚度反彈穩(wěn)定在輥壓1h以后，所以厚度檢測(cè)應(yīng)在1h以后進(jìn)行。所能可能盡創(chuàng)造Sherk四輥壓常見問(wèn)題及解決辦法4.極片波浪邊嚴(yán)重波浪邊影響：極片涂布之后，除活物質(zhì)外還有部分銅鋁箔外露，在極片經(jīng)過(guò)輥壓之后，外露的銅鋁箔邊出現(xiàn)較密集的波浪紋路。此種現(xiàn)象的出現(xiàn)會(huì)影響電芯的卷繞、熱壓、極耳焊接等工藝。產(chǎn)生波浪邊的原因是：當(dāng)極片在輥壓的過(guò)程中，活性物質(zhì)之間相互擠壓，并對(duì)銅箔、鋁箔施加了一定的壓力，則會(huì)產(chǎn)生一定的延展。在輥壓時(shí)，沒有活性物質(zhì)涂覆的部分沒有發(fā)生延展，而有活物質(zhì)的極片在輥壓力作用下產(chǎn)生延展，延展不一在外觀上形成箔帶邊緣的波浪形皺褶，平行的波浪痕跡與箔帶運(yùn)動(dòng)方向垂直。附著在皺褶箔帶上的活性物質(zhì)易發(fā)生裂縫、凸起或脫落。解決辦法：設(shè)計(jì)合理的涂布面密度和輥壓壓實(shí)密度可以減少極片波浪邊的發(fā)生。另外，輥輪不平時(shí)也會(huì)導(dǎo)致波浪邊。此外還有一些操作失誤，如測(cè)量極片厚度時(shí)刮料、問(wèn)題點(diǎn)沒有及時(shí)標(biāo)記等人為失誤，可以通過(guò)加強(qiáng)培訓(xùn)提高意識(shí)來(lái)解決。所能可能盡創(chuàng)造Sherk四輥壓常見問(wèn)題及解決辦法極片異常解決方案所能可能盡創(chuàng)造Sherk五輥壓工藝要求一、作業(yè)前準(zhǔn)備人:穿戴好勞保用品：無(wú)塵衣、無(wú)塵鞋（勞保鞋）、手套、口罩、無(wú)塵帽。機(jī):設(shè)備點(diǎn)檢，設(shè)備的各個(gè)機(jī)構(gòu)是否能正常運(yùn)行，電壓，氣壓，真空等是否正常。料:檢查來(lái)料是否合格（包裝有無(wú)破損，外觀是否正常，生產(chǎn)日期及批號(hào)是否匹配），流程單上是否蓋有pass章。法:嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)指導(dǎo)書上的操作步驟進(jìn)行作業(yè)。環(huán):巡檢時(shí)嚴(yán)格注意檢查車間的溫濕度，潔凈度是否符合作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。六注意事項(xiàng)1、輥壓作業(yè)過(guò)程中，如非意外，嚴(yán)禁修改壓力