江南app官方网站-锂电池极片厚度反弹及控制

在现实出产中，有时会发现极片在几小时后或在其它工序以后，极片厚度比辊压以后的极片厚度有增年夜的现象，这就是极片的反弹。

极片处在分歧的阶段，其厚度反弹(例如辊压反弹、干燥反弹、充放电反弹等)的缘由分歧，此中最底子的缘由是压实密度的选择不公道。

1、极片反弹

锂离子电池出产进程中，极片制造属在前段工序，在全部进程中占有侧重要的位置。极片质量的黑白，关系着锂电池中段组装工序的进行，也影响着后段和锂电池的电化学机能。

极片制造首要由浆料制备、集流体涂覆活物资、极片辊压和极片分切构成。

分离均一的锂电池浆料经由过程狭缝挤压式或估计量转移式涂布头涂覆在正负极集流体铝箔或铜箔上，颠末分歧阶段温区的烘箱干燥，去除浆猜中过剩的水份或NMP溶剂，就构成了最初的锂电池电极极片。

涂覆完成的极片初始孔隙率高，粘结性较低，有着晦气在电解液的浸润、活物资颗粒间接触电阻年夜、锂电池利用进程中活物资轻易剥离集流体等短处，严重影响了锂电池电化学机能的阐扬。故涂布完成后的极片，需要颠末辊压工序来改良其机能。

从涂布到辊压，极片履历了从厚变薄，孔隙率从年夜变小的进程。我们期望的电极极片是在不粉碎正负极活物资颗粒描摹的根本上，具有恰当的孔隙率和最小的界面接触电阻。

意味着在以上的根本下，极片被压的厚度越薄越好，可是，在现实出产中，有时会发现极片在几小时后或在其它工序以后，极片厚度比辊压以后的极片厚度有增年夜的现象，这就是极片的反弹。

极片处在分歧的阶段，其厚度反弹(例如辊压反弹、干燥反弹、充放电反弹等)的缘由分歧，此中最底子的缘由是压实密度的选择不公道。

凡是环境下，原材料供给商会给锂电池企业供给一个最年夜压实密度的规模，这个压实密度规江南app官方模是按照材料的真实密度、材料构成、硬度等参数得出的。

压实密度拔取过年夜或太小都是不准确的，压实密渡过小极片内孔隙率较高，活物资颗粒接触不慎密，电池内阻年夜影响了锂电池的电化学机能；压实密渡过年夜则会造成活物资布局粉碎，颗粒之间无足够的空地，内部排挤力过年夜，呈现辊压后厚度反弹。

2、极片反弹对锂电池出产的影响

极片厚度在辊压后呈现细小的反弹也是正常现象，可是假如反弹值较年夜，则可能会影响中段的电芯封装和电池机能。辊压后极片在1-2h后会延续呈现反弹，以后厚度值会趋在不变。

除要斟酌辊压后静止中极片呈现的厚度转变，极片在烘烤后也会呈现反弹值转变。在电芯入壳或铝塑膜封装后，向内注入电解液后，跟着电解液的渗入，溶剂份子进入极片粒子空地中，占有了极片内部空间，造成极片体积增添，也会致使整体厚度增添。

在锂电池利用进程中，因为电解液分化产气、锂离子脱嵌极片膨胀等，可能会造成电池整体厚度跨越电池的设计值，呈现鼓包，引发平安问题。

3、节制极片反弹的方式

选择公道的压实密度

对极片的反弹，要拔取适合的压实密度值。只有选择了适合的压实密度值，才能统筹电池电化学机能和电池的江南APP官方下载厚度。举例申明：

采取三种压实密度的正极极片，别离为极片A压实密度为3.75g/cc，极片B压实密度为3.85g/cc，极片C压实密度为3.95g/cc。

别离在烘干后和预充电后测试响应位置的极片厚度，计较其相对辊压后极片厚度的反弹率，反弹率的成果如表1所示：

从上表中数据可以看出，跟着极片压实密度的增年夜，极片在预充前的反弹厚度越年夜。固然在较低的压实密度(3.75g/cc)下，极片在烘烤以后预充前的厚度反弹率最小，为2.33%。

可是，在颠末预充以后，极片A的厚度反弹率跨越了极片B。预充电进程中，锂离子从正极材猜中脱出，颠末电解液嵌入负极。

对极片C来讲，颗粒之间接触慎密，电解液浸润较为坚苦，预充电时锂离子也不克不及顺遂地从正极脱出嵌入负极材猜中，同时颗粒之间存在应力排挤故极片C的反弹率最高。

对太小的压实密度极片A来讲，因为A中活物资颗粒接触不慎密，孔隙率年夜，电解液进入电极空地，造成极片厚度膨胀。所以，选择适合的压实密度是相当主要的。

改良辊压工艺

经由过程锂电池建造和电化学机能评测后，确认最好的活物资压实密度。以后，就是要提高辊压工序的辊压精度，以确保尝试设计值和辊压现实值的吻合。

为了提高辊压精度，下降极片反弹值，一是采取二次辊压的体例，别的一种体例是采取热辊工艺。

在锂电池出产进程中，因为辊压速度较快，对分歧的材料极片反弹性质也分歧，一次辊压常常没法到达对极片厚度、压实密度和质量的要求，二次辊压可以有用改良辊压精度的问题。

一般来讲，二次辊压需要在一次辊压2小时以后在干燥房内进行。距离2小时是为了包管极片有足够长的时候弹性形变，并保持在不变的状况。

极片热轧工艺也是下降极片反弹的有用方案之一，热轧工艺的首要目标有：

①去除极片里的水份；

②减小极片在轧制后的概况材料的反弹率，热轧可以削减约50%的极片反弹；

③消减极片的内应力，由于在分切或膜切工序进行时，极片常常因为内应力的释放而发生蛇形、翻转等不良现象；

④因为在极片热轧进程中，电池材猜中的粘合剂处在熔融状况，如许可加强活性物资与集流体之间的粘协力，不然辊压时膜层轻易脱落、失落粉。

⑤下降电池极片的变形抗力，导致极片上活性物资的孔架布局不被粉碎，有益在提高活性物资吸液量指数的提高。

热轧工艺首要有两种体例，一种是将极片加热后颠末辊轮进行压实。将极片在辊压前加热到180摄氏度，以后进行轧制，其极片厚度可节制在±2微米。

另外一种体例是将辊压机的辊子加热，进行辊压。这类热辊工艺就需要斟酌到辊子中的温度散布和辊子受热形变的问题了。