锂电池辊压工艺中存在的问题及解决措施
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锂电池辑压工艺中存在的问题及解决措施锂电池电极辐压工艺主要涉及将涂布在金属箔上的活性物质与导电剂混合物压实成一层均匀且致密的电极。
辐压过程通过施加压力和控制辐压速度来实现,以确保电极具有足够的密度、厚度和一致性。
目录
1.锂电池辐压的主要目的 (1)
2.辐压过程参数控制 (2)
3.常见问题 (2)
4.解决措施 (2)
4. 1.极片厚度不均匀: (3)
4. 2.横向厚度不均匀: (3)
4. 3.纵向厚度不均匀: (3)
4. 4.极片出现镰刀弯: (3)
4. 5.极片出现波浪边: (3)
4. 6.极片表面出现暗条纹: (3)
4. 7.极片出现卷边: (4)
4. 8.极片出现断带: (4)
4. 9.轧辐表面出现麻点 (4)
5. 结束语 (5)
1.锂电池辐压的主要目的
锂电池辐压的主要目的是将正极和负极的活性物质与导电剂、粘结剂等混合物均匀地压制成片状,以确保电极片的均匀性、致密性和稳定性。
辐压的目的包括以下几个方面:
L提高电极片的密度:通过辐压可以使电极片中的活性物质和其他添加剂紧密结合,提高电极片的密度,有利于提高电池的能量密度和容量。
2.均匀化电极片厚度:辐压可以使电极片的厚度更加均匀,避免出现厚度不均匀导致的电池性能不稳定问题。
3.提高电极片的机械强度:辐压可以增加电极片的机械强度,减少在制备、
组装和使用过程中的断裂和变形。
4.改善电极片的电导率:通过辐压可以使电极片中的导电剂均匀分布,提高电极片的电导率,有利于提高电池的充放电性能。
2.辐压过程参数控制
在锂电池制作中,辐压是电池正极和负极片时应控制好以下几个方面:
1、辐压温度:控制辐压温度能够影响电池片与电解质层、隔膜的结合程度, 一般需要在一定的温度范围内进行辐压。
2、辐压压力:合适的辐压压力能够确保电池片与电解质层、隔膜的紧密结合,但过大的压力可能会导致电池片变形或损坏。
3、辐压速度:辐压速度的控制也是辐压过程中需要考虑的因素,适当的辐压速度可以确保复合过程的均匀性。
3.常见问题
L极片厚度不均匀:可能是由于辐压设备的辐压压力不均匀或辐压速度不稳定导致的。
2.横向厚度不均匀:可能是辐压辐的安装不平行或辐压辐的表面不平整引起
3.纵向厚度不均匀:可能是辐压辐的辐压压力不均匀或辐压速度不稳定导致
4.极片出现镰刀弯:可能是辐压辐的辐压压力不均匀或辐压辐的表面不平整引起的。
5.极片出现波浪边:可能是辐压辐的辐压压力不均匀或辐压速度不稳定导致
6.极片表面出现暗条纹:可能是辐压辐的表面不平整或辐压辐的温度不稳定引起的。
7,极片出现卷边:可能是辐压辐的辐压压力不均匀或辐压速度不稳定导致
8.极片出现断带:可能是辐压辐的辐压压力过大或辐压速度不稳定引起的。
4.解决措施
4.1.极片厚度不均匀,
引起极片辐压厚度不均的因素很多,如涂布厚度不均匀、轧辐同轴度误差、轧辐圆柱度误差、轧辐接触母线不平行、轧辐轴向挠曲变形、辐压设备的刚性稳定性差等。
这些问题均是来料及或设备本身的问题,因此调整困难。
(1)调整辐压设备的参数,确保辐压压力均匀分布在整个极片表面。
(2)检查辐压辐的磨损情况,必要时更换磨损严重的辐压辐。
4. 2.横向厚度不均匀:
(1)检查辐压辐的安装情况,确保辐压辐平行安装,可以使用测量工具进行调整。
(2)对辐压辐的表面进行磨削处理,确保表面平整。
4. 3.纵向厚度不均匀:
极片两侧张力不均主要由轧辐轴块与各过辐轴线不平行所致,可通过调整各辐轴线平行度解决。
(1)调整辐压设备的参数,确保辐压压力均匀分布在整个极片表面。
(2)检查辐压辐的磨损情况,必要时更换磨损严重的轻压辑。
4. 4.极片出现镰刀弯:
镰刀弯主要是由两轧辐接触母线不平行或极片涂布横向厚度不均造成。
(1)检查辐压辐的安装情况,确保辐压辐平行安装,可以使用测量工具进行调整。
(2)辐压辐的表面进行磨削处理,确保表面平整。
4. 5.极片出现波浪边:
波浪边的出现主要是由极片辐压延展较大造成,包括轧辐自身直径小、极片辐压前张力小、极片厚度压缩量大、极片涂布两边凸起等。
(1)调整辐压设备的参数,确保辐压压力均匀分布在整个极片表面。
(2)检查辐压辐的磨损情况,必要时更换磨损严重的辐压辐。
4. 6.极片表面出现暗条纹:
暗条纹主要是由于轧辐表面存在振纹、轧辐圆柱度误差较大、前张力小且不均匀所致。
(1)对辐压辐的表面进行磨削处理,确保表面光滑。
(2)调整辐压辐的温度,确保温度稳定。
4. 7.极片出现卷边:
卷边一般是是极片延伸率过大所致。
解决方法主要通过加大辐身直径、减小极片压缩量、调整极片前后张力等来改善。
(1)调整辐压设备的参数,确保辐压压力均匀分布在整个极片表面。
(2)检查辐压辐的磨损情况,必要时更换磨损严重的辐压辐。
4. 8.极片出现断带:
断带主要是张力不均不稳定、缺少张力快速响应机制、极片涂布边缘凸起严重等所致。
(1)调整辐压设备的参数,确保辐压压力适中,不要过大。
(2)检查辐压辐的磨损情况,必要时更换磨损严重的辐压辐。
4. 9.轧辑表面出现麻点
麻点一般是由轧辐表面的点蚀造成,由于轧辐材质及热处理金相组织不均匀,辐面抗疲劳性差引起的,同时与轧辐表面粗糙度有关。
1)定义
热轧过程中,辐压机工作辐一方面与支撑辐接触,形成接触疲劳,另一方面与轧件接触,形成摩擦磨损。
并且由于冷却水的作用,工作辐还受到反复冷热交变。
形成热疲劳,使工作辐表面逐渐粗糙。
粗糙的工作辐与轧件相接触时, 若轧件表面有较厚的三次氧化铁皮,将使铁皮破碎,形成三次氧化铁皮压入,也称为麻点缺陷。
麻点缺陷微观形貌为凸凹不平破碎状。
2)产生原因及危害
一般麻点缺陷易发生在辐压前三机架,主要是由于前三架轧辐表面温度高, 导致轧辐表面氧化膜破裂。
一旦麻点缺陷大量增加时,在冷轧连续酸洗机组中必须将酸洗速度降低,这样会导致酸洗能力损失。
3)预防措施
麻点缺陷的产生与辐压机轧辐辐面状况有直接关系。
降低辐压入口温度,改善辐压机轧辐辐面状态等。
5.结束语
通过以上措施,可以有效解决锂电池极片辐压过程中出现的问题,以保证极片的质量稳定和一致性。
还需要根据具体情况对辐压设备进行调整和维护,以确保其设备的正常运行和稳定性。