锂离子电池极片辊压工序简介.ppt

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锂离子电池辊压工艺

锂离子电池辊压工艺锂离子电池辊压工艺是一种有利于流体化生产的锂离子电池生产工艺，它是将涂布好的正负极片通过辊压设备将正负极片压紧，从而形成电池正负极接触面，并通过其他工序完善电池的组装工艺，从而达到电池的组装和完善的目的。

2. 工艺特点（1）辊压工艺的技术要求比较严格，辊压设备要求具备较强的压力精度，能够精确的控制压力，并且正负极片的厚度也必须保持一定的精度要求，同时特殊的表面处理要求也得到了有效的满足。

（2）辊压工艺的特点是快速、不变形、省时、省力，对正负极片的厚度要求也相对较低，从而能够降低过厚的正负极片产生的表面损耗，提高电池产品的成型效果。

（3）辊压工艺还具有良好的灵活性和可靠性，它可以根据电池的型号和规格随意更改，实现快速的电池更换，提高了工作效率。

3. 设备要求辊压工艺所需要的设备主要包括：（1）辊压机：需要能够满足规定的压力要求，正负极片的厚度必须保持一定的精度要求，能够有效的将正负极片压紧，从而将正负极片的接触面紧密接合。

（2）辊压轴：辊压工艺的核心设备，需要具有良好的抗磨损、耐腐蚀性能，同时能够有效的控制正负极片的厚度，保持一定的表面处理精度。

（3）辊压组件：辊压组件的设计要求要符合正负极片的设计规范，誊损要合理，正负极片要保持足够的表面粘结力，以及一定的弹性。

4. 操作要求（1）在进行辊压工艺前，需要首先将正负极片涂布好，确保正负极片接触面涂料均匀，接触面涂布厚度一致。

并且在辊压前，需要辊压机进行调试，确保辊压机的压力是否能够达到规定要求。

（2）正负极片在辊压工艺过程中，需要注意正负极片的厚度调节，确保正负极片的厚度调节在一个可接受的范围内，以保证电池的质量。

（3）在辊压工艺过程中，需要定期对辊压机进行维护，以确保辊压机的正常运行，并保持辊压机的压力精度。

5. 安全注意事项（1）辊压过程中必须注意控制压力，确保压力控制在规定的范围内，以免对正负极片造成损坏。

（2）辊压过程中，应注意人身安全，不要接触辊压机的高速运转部分，防止发生受伤。

锂电池极片辊压工艺基础解析

锂电池极片辊压工艺基础解析锂电池极片辊压工艺基础解析锂离子电池极片制造一般工艺流程为：活性物质，粘结剂和导电剂等混合制备成浆料，然后涂敷在铜或铝集流体两面，经干燥后去除溶剂形成极片，极片颗粒涂层经过压实致密化，再裁切或分条。

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改变巨大，而且也会影响导电剂的分布状态，从而影响电池的电化学性能。

为了获得最优化的孔洞结构，充分认识和理解辊压压实工艺过程是十分重要的。

辊压工艺基本过程工业生产上，锂电池极片一般采用对辊机连续辊压压实，如图1所示，在此过程中，两面涂敷颗粒涂层的极片被送入两辊的间隙中，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，辊缝大小和轧制载荷是两个重要的参数，一般地，辊缝要小于要求的极片最终厚度，或载荷作用能使涂层被压实。

另外，辊压速度的大小直接决定载荷作用在极片上的保持时间，也会影响极片的回弹，最终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V cal下，极片通过辊缝时，线载荷可由式（1）计算：q L = F N / W C其中，q L为作用在极片上的线载荷，F N为作用在极片上的轧制力，Wc为极片涂层的宽度。

辊压过程极片微观结构的演变通过辊缝，极片被压实，涂层密度由初始值ρc变为ρc。

压实密度ρc可由，0式（2）计算：其中，m E为单位面积内的电极片重量，m C为单位面积内的集流体重量，h E为电极片厚度，h C为集流体厚度。

而压实密度与极片孔隙率相关，物理上的涂层孔隙率εc,ph可由式（3）计算，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为涂层各组成材料平均物理真密度。

在实际的辊压工艺中，随着轧制压力变化，极片涂层压实密度具有一定规律，图2为极片涂层密度与轧制压力的关系。

图2 极片涂层密度与轧制压力的关系曲线 I 区域，为第一阶段。

细致分析锂离子电池中的极片辊压工艺【钜大锂电】

细致分析锂离子电池中的极片辊压工艺【钜大锂电】先来张图，如上图，这是一款时髦流行的辊压分切一体机图片，通过把涂布后的极卷，运送到辊压机，经过双辊的压力，把极片压薄，控制在我们想要的厚度，达到增强剥离强度、减少离子传输距离的效果。

基本原理则：因此得到：注：R为辊的半径，=H-h简单的公式计算，只是让你明白他们之间的关系。

涂布后极片厚度不变的情况下，辊的直径越大，极片越薄。

极片所需要的厚度，通过张力控制双辊来实现。

辊压后的结构更加稳定，颗粒之间空隙间距更小。

辊压影响克容量、首次库伦效率、倍率性能，循环性能等。

辊压关键点1、厚度影响极片厚度一致性的主要原因有轧辊直线度，辊跳度，辊弯曲等。

轧辊直线度影响因素多是由于长期使用，辊有磨损。

辊跳值则是由辊的刚性有关，刚性越好，辊跳值越小。

辊弯曲则是需要张力和轧件的变形抗力共同决定，轧件变形张力越大，辊弯曲越大，简单来说就是轧纸片和铁片，两者造成的辊弯曲度不一样。

2、打皱影响极片打皱的原因主要有导辊水平度和平行度，张力不均，收卷张力等。

辊压过辊打皱示意图3、PINCH工艺主要是为了消除打皱而提出的一种工艺，通过差速拉伸，使得涂覆区和极耳区长度一致，消除打皱。

在辊压的过程中，极耳区比较薄，双面涂布下是无法接触到轧辊，涂覆区受到辊的压力，两边张力不一致，一般来讲，辊径越小，极片延展越严重，褶皱越厉害。

4、极片反弹上一张老图，如上图：1塌陷期-2初步作用期-3剧烈作用期-4受控反弹期-5自由反弹期。

反弹是一定的，但是反弹率我们希望在可接受的范围，并且稳定下来，使用辊压后烘烤(baking)可以加速极片的反弹并让其尽快稳定下来。

辊压后测试辊压阶段常测量极片厚度、剥离强度、弧高和延伸率。

一般来说，压力越大，膜片区延伸就越大。

一般控制孤高为±3mm之内，延伸率<0.8%。

厚度可实时监测，剥离强度需根据样本检测，如果配备分切设备，还需要测量毛刺，允许毛刺长度<隔膜厚度/2。

锂电池极片辊压工艺基础解析

锂电池极片辊压工艺基础解析锂离子电池极片制造一般工艺流程为：活性物质，粘结剂和导电剂等混合制备成浆料，然后涂敷在铜或铝集流体两面，经干燥后去除溶剂形成极片，极片颗粒涂层经过压实致密化，再裁切或分条。

为了获得最优化的孔洞结构，充分认识和理解辊压压实工艺过程是十分重要的。

因此，辊缝大小和轧制载荷是两个重要的参数，一般地，辊缝要小于要求的极片最终厚度，或载荷作用能使涂层被压实。

另外，辊压速度的大小直接决定载荷作用在极片上的保持时间，也会影响极片的回弹，最终影响极片的涂层密度和孔隙率。

辊压过程极片微观结构的演变通过辊缝，极片被压实，涂层密度由初始值ρc变为ρc。

压实密度ρc可，0由式（2）计算：其中，m E为单位面积内的电极片重量，m C为单位面积内的集流体重量，h E为电极片厚度，h C为集流体厚度。

在实际的辊压工艺中，随着轧制压力变化，极片涂层压实密度具有一定规律，图2为极片涂层密度与轧制压力的关系。

图2 极片涂层密度与轧制压力的关系曲线 I 区域，为第一阶段。

此阶段压力相对较小，涂层内颗粒产生位移，孔隙被填充，压力稍有增加时，极片的密度快速增加，极片的相对密度变化有规律。

锂离子电池极片辊压工序简介

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。
所能尽
可能
创造
Sherk
三辊压影响
2.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：
①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。 ②极片部分位置出现过压。原因可能是涂布时部分位置厚度过厚，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
所能尽
可能
创造
Sherk
三辊压影响
1.辊压情况对极片加工状态的影响
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。
160 161.1 159

锂离子电池极片辊压工艺模拟

锂离子电池极片辊压工艺模拟来源：mikoWoo LIBLife工业生产上，锂电池极片一般采用对辊机连续辊压压实，如图1所示，在此过程中，两面涂敷颗粒涂层的极片被送入两辊的间隙中，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。

图1 锂电池极片辊压示意图电池极片的轧制不同于金属板材的轧制，比如轧钢的过程是一个板材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极粉体材料压实的过程，其目的在于增加正极或负极材料的压实密度。

压实对极片微结构的控制起决定性作用，影响电池的电化学性能。

为了获得最优化的孔洞结构，充分认识和理解辊压压实工艺过程是十分重要的。

文献[1]采用离散元法模拟了锂离子电池极片辊压过程中，微结构的演变过程。

离散元是一种与连续介质力学中的finite element method相区别的数值计算方法，主要用来计算大量颗粒在给定条件下如何运动。

单颗粒力学行为首先，作者采用纳米压痕设备测试了单个颗粒的压缩载荷应力-应变曲线，并采用两种材料本构模型拟合数据：弹塑性模型和Hertz模型，结果如图2所示。

从应力-应变曲线确定材料屈服点，屈服点以下材料主要是弹性行为，颗粒形貌基本无变化（图2c），符合Hertz理论；屈服点以上，材料是塑性行为，颗粒发生断裂（图2b），符合弹塑性理论。

通过大量实验，拟合了屈服应变与颗粒尺寸的关系（图2d）。

Hertz接触理论是研究两物体因受压相触后产生的局部应力和应变分布规律的学科。

1881 年 H.R.赫兹最早研究了玻璃透镜在使它们相互接触的力作用下发生的弹性变形。

他假设：① 接触区发生小变形。

②接触面呈椭圆形。

③相接触的物体可被看作是弹性半空间，接触面上只作用有分布的垂直压力。

【正式版】锂离子电池PPT

提高产品的合格率和工作效率。机器的维修和保养问题。问题及时的反馈和及时的解决。互相理解尊重，有效地沟通，团队竞争力。
异常(4M1E)点原因分析
人（Man）:未按工艺要求和作业指导书和操作规程去做。
机（Machine ）：机器出现故障，造成不合格产品。物（Material）：材料的不良原因造成不合格产品。法（Mothod ）：运用方法不当，造成不合格产品。环（Environments ）：环境影响造成不合格产品。
涂布：烤箱温度和涂布速度的设置，涂布尺寸和面密度的把握，刀表的调节和首板的重要性，环境湿度的留意，过程中厚度的精确测量。留意涂布外观和结合力等问题，批号下转的标识问题。
制片：大卷烘烤时间的把握，对辊厚度的要求，注意极片的脆性、延伸和反弹问题。分切时有无毛刺和波浪边。制片时控制焊点有无虚焊。极耳、胶纸的外露和极片长度的精确。
电池总反应： LiCoO2 + C ==== 反应。
海特锂离子电池工艺流程
配料→涂布→大卷烘烤→辊压→分切→ 自动制片→刷片→卷绕→装配→ 电芯烘烤→注液→化成→分容检测 →分容配组→转PACK →包装入库
主要型号
(容量型) 18650-1400-3.3v(成熟) 18650-1500-3.3V(成熟) 18650-1600-3.3v(成熟) 26650-3000-3.3V (成熟) 26550-3200-3.3v (成熟) 26650-3400-3.3V(正在开发中) 123A-450-3.3V (成熟) 123A-500-3.3V(成熟) AA/2-200-3.3V(成熟)(组合9V电池)
锂离子电池
纲目
锂离子电池组成与工作原理锂离子电池的工艺流程锂离子电池各工序控制要点不足及需要改善的地方异常原因分析各工序控制要点教训案例海特电池相关介绍

锂离子电池极片模切工艺简介

其中，激光能量和切割移动速度是两个主要的工艺参数，对切割质量影响巨大。图5是不同的激光切割工艺条件下单面涂层负极极片的切边形貌，图6是不同的激光切割工艺条件下单面涂层正极极片的切边形貌。当激光功率太低或者移动速度太快时，极片不能完全切开，而当功率太高或移动速度太低时，激光对材料作用区域变大，切缝尺寸更大。
图5不同的激光切割工艺条件下单面图层负极极片的切边形貌
可能图6不同的激光切割工艺条件下单所面能图层正
极极片的切边形貌
尽
创造SLeabharlann erk模切设备激光切割
由于锂离子电池极片是双面涂层+中间集流体金属层的结构，而且涂层与金属箔材之间性质差异大，对激光作用的响应也不相同。激光作用在负极石墨层或正极活物质层时，由于它们具有很高的激光吸收率，导热系数也很低，因此，涂层需要相对较低的熔化和汽化激光能量，而金属集流体对激光具有反射作用，并且热传导快，因此金属层的熔化和汽化激光能量升高。图7是单面涂层的负极在激光作用下极片厚度方向的铜成分和温度分布，当激光作用在石墨层时，由于材料的特性，石墨主要发生汽化，当激光侵入到金属铜箔时，铜箔开始发生熔化，形成熔池。工艺参数不合适时，可能出现问题：（1）切边涂层脱落，露出金属箔材，如图8左图所示；（2）切边周围出现大量切屑异物。这些都会导致电池出现性能下降、安全性品质问题，如图8右图所示。因此，当采用激光切割时，需要根据活物质材料和金属箔材的特性，优化合适的工艺参数，才能既完全切割极片，又形成良好的切边质量，不产生金属切屑杂质残留。
①保证极耳尺寸符合工艺标准； ②调机时用低速裁切。模切速度根据收卷情况、极片有无破损等实际情况适当调整 ③除尘滤芯定期更换并记录；边角料收集箱满后及时清理。

锂离子电池极片辊压工序简介.ppt

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。
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的保持时间，也会
影响极片的回弹，最终影响极片的涂层密度和孔隙率。
极片你辊压示意图
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。
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。
所能尽
可能
创造
Sherk
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9
0.08 157.6 160.1 157.5 158.5 157.2 159.1 158.3 159.8 157.4

锂离子电池极片模切工艺简介

（3）掉粉极片出现掉粉会影响电池性能，正极掉粉时，电池容量减小，而负极掉粉时出现负极无法包裹住正极的情形，容易造成析锂。以上品质问题主要都是通过寻找合适的调刀参数来解决。
（4）尺寸不满足要求极片分切机是按电池规格，对经过辊压的电池极片进行分切，要求分切极片尺寸精度高等。卷绕电池设计时，隔膜要包裹住负极避免正负极极片之间直接接触形成短路，负极要包裹住正极避免充电时正极的锂离子没有负极活物质接纳出现析锂，一般地，负极和隔膜、负极和正极的尺寸差为2-3mm，而且随着比能量要求提高，这个尺寸差还不断减小。因此，极片尺寸精度要求越来越高，否则电池会出现严重的品质问题。
能所能可
尽
创造
Sherk
常见问题分析
现象原因分析解决方案
极耳残留和边缘掉料刀模更换不及时设设备刀模及时更换
能所能可
尽
创造
Sherk
常见问题分析
现象原因分析解决方案
负极极耳内折
模切时未打加强筋
负极铜箔有较强柔韧性，不打加强筋容易出现卷绕内折
能所能可
尽
创造
Sherk
层会有裸露现象。随着动力电池容
量越来越大，对电池极片要求也越
来越高，这样的产品缺陷会给产品
带来安全隐患
图7单面涂层的负极在激光作用下极片厚度方向的铜成分和温度分布
可能图8切边问题：露金属箔和切屑异所物能
尽
创造
Sherk
模切设备
锂电池极片分切工序特点
极片分切的主要缺陷极片分切断面典型形貌图，断裂面涂层主要颗粒之间相互剥离断裂，而集流体发生塑性切断和撕裂。当极片涂层压实密度增大，颗粒之间的结合力增强时，极片涂层部分颗粒也出现被切断的情况。极片分切中存在的主要缺陷包括以下几种：（1）毛刺毛刺，特别是金属毛刺对锂电池的危害巨大，尺寸较大的金属毛刺直接刺穿隔膜，导致正负极之间短路。而极片分切工艺是锂离子电池制造工艺中毛刺产生的主要过程。即为极片分切产生的金属毛刺的典型形貌，极片在分切时形成了集流体毛刺，尺寸达到100μm以上。通过切刀倒角、刀具侧向压力以及收放卷张力的调节来控制毛刺的数量和尺寸。

负极极片辊压

负极极片辊压
负极极片辊压是锂离子电池制造过程中的一个重要步骤。

在这个过程中，负极极片会经过辊压机的压制，以达到一定的厚度和密度。

负极极片通常由负极材料（如石墨）、粘合剂和其他添加剂组成。

在辊压之前，负极材料被涂覆在基材上，形成一层薄膜。

当负极极片进入辊压机时，辊压机的辊子会对极片进行压缩和挤压。

这一过程有助于减少极片的厚度，增加极片的密度，并提高极片的导电性和机械强度。

辊压过程的主要目的是优化负极极片的性能，确保其在电池充放电过程中能够有效地传导电子和离子，并与正极极片相互作用。

此外，适当的辊压可以改善电池的能量密度、循环寿命和安全性。

然而，辊压过程中的压力、速度和温度等参数需要精确控制，以避免对负极极片造成过度的损伤或不良影响。

此外，选择合适的辊压机设备和优化工艺条件也是确保负极极片质量的关键因素。

锂离子电池基本工艺介绍课件ppt

的温升，从而达到连接异种金属的目的。
2021/3/10
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其他流程
贴胶纸
2021/3/10
计数
点片
外观检查
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正极片结构
正极集流体：铝带加镍带（约0.1mm厚）高温胶带（约0.05mm厚）
正极基体：铝箔（约0.012m厚)
2021/3/10
正极物质：钴酸锂+super P+PVDF
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负极片结构
b. 正负极涂布误差尽量小，正负极剪切误差尽量小
c. 操作过程及时调整正负极片、隔膜位置
d. 隔膜、极片表面平整，不起褶皱，松紧度设计
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
e. 检测短路
2021/3/10
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顶封
工序功能：将裸电芯包上包装铝箔或铝塑膜，对顶部和侧边进行热封装
主要控制顶封和侧封拉力
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注液
工序功能：将电解液加入到电芯中，并将电芯完全封住
负极集流体：镍带（约0.07mm厚）
负极基体：铜箔（约0.008mm厚)
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负极物质：石墨+纳米硅+La133
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工艺流程
装配车间
极片烘烤扫粉
卷绕
平压
冲壳
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入壳
转交全检抽气预封注液电池烘烤封装
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卷绕
工序功能：小条正负极极片、隔膜按顺序卷绕组合成裸电芯
要求：a. 控制卷绕车间湿度
9
涂布
涂布注意事项：
干燥速度：干燥过慢，涂层表面有流动性，厚度不稳定；干燥过快，表面形成粘结剂膜层，内部溶剂挥发会造成表面层起皱现象。通常采用分段干燥，中间段温度最高。

一文看懂锂电池极片辊压工序

一文看懂锂电池极片辊压工序导读：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，需要对其进行辊压，以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。

同时，极片辊压可以压缩电芯体积，提高电芯能量密度，降低极片内部活物质、导电剂、粘结剂之间的孔隙率，降低电池的电阻提高电池性能。

一、辊压机介绍为了提高电池极片表面材料的密度及厚度的一致性，正负极片在涂布工序之后须进行滚压，此工序称为电池极片的辊压。

目前国内外锂离子电池厂家均使用二辊辊压机辊压极片，双辊压机是由两个铸钢压实辊以及电机和传动轴组成。

主流机型辊径为500 mm，辊身长度为500 mm～700 mm，辊压出的极片沿宽度方向的厚度一致性较差。

为保证厚度一致性的精度要求，轧辊长度与直径比值往往较小，最终导致极片辊压宽度较窄。

图1 极片轧制生产线示意图而在铜箔、铝箔等箔材制造领域，箔材绝大多数由四辊辊压机辊压制造，表面精度能达到几微米的同时，辊压宽度能达到1 m 以上。

但是当前还没有四辊辊压机在极片辊压中应用的先例？（如果有，欢迎给我们留言补充）图2 左：二辊辊压机辊系布置示意图右：四辊辊压机辊系布置示意图完整的辊压过程是将涂布完成的极片，固定于放卷机构后，将极片正确穿过双辊间隙，并连接收卷系统。

开启辊压模式后，电机带动上下辊同时转动，收卷机构拉动极片将稳步穿过辊压间隙，最终被压到所需压实密度。

辊压机在非工作状态时需要涂一层薄油层，以防其生锈，在使用前用无水乙醇将油层擦干净，并清理收放卷机构、自动纠偏机构。

因此，一个优秀的辊压机必须包含以下八大功能模块：图3：气液增压泵加压式极片轧机轧辊压力调整及快速反应功能：滚压机两只轧辊之间的压力调整是提高电池极片活性物质压实密度的必要条件，由于涂布间歇、单双面交错等因素影响，两辊之间的压力调整必须快速反应。

轧辊间隙调整及准确复位功能：滚压机两只轧辊之间的间隙调整是获得电池极片厚度的必要条件。

涂布在线—极片辊压打皱机理及防治措施

极片辊压是锂离子电池制造过程中必经的一道工序，辊压的目的是获得符合设计参数的极片。

通常通过监控极片辊压后压实密度、厚度、活物质与箔材的剥离强度等来确保极片符合制造要求。

极片辊压之所以是必要的，是因为极片在涂布、干燥完成后，活物质与集流体箔片的剥离强度很低，需要对其进行辊压，以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。

同时，极片辊压可以压缩电芯体积，提高电芯能量密度，降低极片内部活物质、导电剂、粘结剂之间的孔隙率，降低电池的电阻提高电池性能。

极片辊压压实密度的选择非常重要，不同材料的压实密度不同。

目前商业化正极材料的真密度大小约为：钴酸锂(5.1g/cm3)>三元材料(4.8/cm3)>锰酸锂(4.2g/cm3)>磷酸铁锂(3.6g/cm3)，和这几种材料的压实密度规律一致，材料的真密度对压实密度的影响是无法改变的。

压实密度既对电池能量密度有影响，也对极片的电阻率、极片制造过程中的辊压打皱、分切毛刺数量、大小有重要影响。

今日要说的是辊压过程中极片打皱情况，下面针对极片打皱的原因进行分析，并针对打皱原因提出一些解决方案。

一、极片打皱的机理极片的打皱有几种类型，极耳波浪边、极耳褶皱、涂料区起皱。

当然，这几种打皱严重程度有好几种。

极片涂料区打皱会造成裸电芯表面不平整，应力集中处可能造成隔膜破损，引起电芯微短路或短路。

极耳处打皱则会影响极耳焊接强度，导致焊接不良或者增大了电池的电阻，电池充放电过程中发热快，循环寿命衰减加快。

极耳皱也可能会造成隔膜刺穿，引起短路。

极片边缘打皱处，活物质也更容易脱落，露箔对极片来说是比较严重的品质问题。

综上，极片打皱必须要控制好，对应极片打皱的原因也有多种，有电极材料本身原因也有设备精度的原因，下面将逐一进行分析。

铜箔和铝箔都是利用铜铝块经过挤压压片制成的，具有很好的金属加工性和延展性。

当极片在辊压的过程中，活物质之间相互挤压，并对铜箔、铝箔施加了一定的压力，则会产生一定的延展。

锂电池极片辊压工艺基础解析

为了获得最优化的孔洞结构，充分认识和理解辊压压实工艺过程是十分重要的。

因此，辊缝大小和轧制载荷是两个重要的参数，一般地，辊缝要小于要求的极片最终厚度，或载荷作用能使涂层被压实。

另外，辊压速度的大小直接决定载荷作用在极片上的保持时间，也会影响极片的回弹，最终影响极片的涂层密度和孔隙率。

辊压过程极片微观结构的演变通过辊缝，极片被压实，涂层密度由初始值ρc变为ρc。

压实密度ρc可，0由式（2）计算：其中，m E为单位面积内的电极片重量，m C为单位面积内的集流体重量，h E为电极片厚度，h C为集流体厚度。

在实际的辊压工艺中，随着轧制压力变化，极片涂层压实密度具有一定规律，图2为极片涂层密度与轧制压力的关系。

图2 极片涂层密度与轧制压力的关系曲线 I 区域，为第一阶段。

此阶段压力相对较小，涂层内颗粒产生位移，孔隙被填充，压力稍有增加时，极片的密度快速增加，极片的相对密度变化有规律。

锂电池生产工艺流程PPT课件

Part A：叠片工艺的主要工艺流程介绍
叠片工艺的定义
叠片工艺是将正极、负极切成小片与隔离膜叠合成小电芯单体，然后将小电芯单体叠放并联起来组成一个大电芯的一种Li离子电芯制造工艺。
正极
隔离膜负极
小电芯单体叠片过程演示
叠片工艺示意图
叠片过程演示
叠片工艺示意图
Bi-cell Stacking
Welding
---Coating
---Mixing
叠片工艺的主要工艺流程
---Coating
Coating （涂布）
工序功能：将浆料连续、均匀地涂覆在传送集流体的表面，烘干，分别制成正负极片。
原理：涂辊转动带动浆料，通过调整刮刀
间隙来调节浆料转移量，并利用背辊或涂辊的转动将浆料转移到基材上，按工艺要求，控制涂布层的厚度以达到重量要求，同时，通过干燥加热除去平铺于基材上的浆料中的溶剂，使固体物质很好地粘结于基材上。
焊接（ Welding）
叠片（Stacking）
预化（ Formation）
抽气封口（ Degassing）
成型（ Forming）
化成（ Aging）
测试
叠片工艺物料形态流程图
叠片工艺的主要工艺流程 ---Mixing
Mixing （搅拌）
工序功能：将正极或者负极粉料以及其他配料混合均匀，并调制成浆。
叠片过程演示
叠片工艺的主要工艺流程 --- Welding
Welding（焊接）
工序功能：将多个Al、Ni 极耳一起焊接成为裸电芯
原理：超声波焊接利用超声频率（超过 16KH Z）的机械振动能量在静压力的共同作用下，将弹性振动能量转变为工件间的摩擦功、形变能及随后有限的温升，从而达到连接异种金属的目的。