由上图可见,极片受辊压时经历了:塌陷期-初步压缩期-剧烈压缩期-受控反弹期-自由反弹期。虽然反弹是一定的,但是反弹率要尽量控制在可接受的范围,并且稳定下来,使用辊压后烘烤可以加速极片的反弹并让其尽快稳定下来。
4.过压
由于涂布时部分位置厚度过厚,辊压后则有可能出现过压的现象。过压的位置活物质颗粒出现破碎,活物质颗粒间接触紧密,在电芯充放电过程中,电子导电性增强,但离子移动通道减小或堵塞,不利于容量发挥,放电过程中极化增大,电压下降,容量减小。同时,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。
5.热辊
上图为涂敷厚度为 100 μm 的极片在不同轧制温度下的厚度曲线。
随着轧制温度由 20°C 增加为 90°C 再增加为160°C,极片厚度偏差由±1.9μm 降低为±1.3 μm 再降低为±0.8μm,极片厚度一致性逐渐提高,这是因为随着轧制温度的增加,极片涂层变形抗力减小,可塑性变好,使得极片表面厚度更加均匀。
有研究表明,热辊相对于冷辊,主要有以下作用:
1)极少极片反弹,能减少约50%;
2)可用较小的辊制力将极片压至工艺要求的厚度和面密度,最大可减少62%,一般减少35%-45%;
3)减少电池极片粘结剂微裂纹,提高粘结剂性能,提高电池循环寿命,减少因压力过大损坏箔材;
4)克服冷辊摩擦温升造成的极片厚度不一致,
5)热辊较冷辊制成极片吸液量减少7.31%,内阻减少9.46%.
(四)辊压机
辊压工艺需要用到的设备是辊压机,制作辊压机的企业有:北方华创、纳科诺尔、科恒股份、赢合科技、新嘉拓
纳科诺尔辊压机:
科恒股份辊压机:
赢合科技辊压机: