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鋰電池極片輥壓方式有什么?哪個比較好?

鉅大LARGE  |  點擊量:1412次  |  2018年05月23日  

摘要
極片輥壓分為冷軋和熱軋兩種方式,目前國外已經廣泛采用熱軋的方式進行極片軋制,而國內還是多采用冷軋的方式。與冷軋相比,熱軋主要有以下優點。

  鋰電池極片輥壓工藝中,輥壓溫度是否對電池極片和電池性能有影響?本次分享一份資料,摘取其中部分說明鋰電池極片輥壓溫度的影響。極片輥壓分為冷軋和熱軋兩種方式,目前國外已經廣泛采用熱軋的方式進行極片軋制,而國內還是多采用冷軋的方式。與冷軋相比,熱軋主要有以下優點:


  1)可以減少約50%的極片反彈;


  2)利用較小的軋制力即可將極片的厚度壓縮到工藝需求的厚度,軋制力最大可減小62%;


  3)增強涂層材料與集流體的結合力,減少電池在充放電循環過程中掉粉情況的發生,提高電池的循環壽命。


  我們采用LiFePO4作為正極材料,鋰片作為負極材料,制成扣式鋰離子電池,以面密度、壓實密度和厚度一致性三個參數為指標,考察了正極片的軋制溫度對電池極片和電池電化學性能的影響。


  圖1不同軋制溫度下的極片厚度


  圖1為涂敷厚度為100μm的極片在不同軋制溫度下的厚度曲線,如圖所示,隨著軋制溫度由20°C增加為90°C再增加為160°C,極片厚度偏差由±1.9μm降低為±1.3μm再降低為±0.8μm,極片厚度一致性逐漸提高,這是因為隨著軋制溫度的增加,極片涂層變形抗力減小,可塑性變好,使得極片表面厚度更加均勻。


  圖2不同軋制溫度下的極片涂層材料表面SEM圖


  圖2為不同軋制溫度下的極片涂層材料表面SEM圖,如圖中所示,軋制溫度為20°C時,極片涂層表面部分區域顆粒結合較為緊密,部分區域還不夠緊密,且存在少量微孔;軋制溫度為90°C時,極片涂層表面顆粒緊密結合程度增加,緊密結合區域增加,微孔數量在減少;軋制溫度為160°C時,極片涂層表面顆粒緊密結合程度進一步增加,緊密結合區域進一步增大,微孔數量進一步減少。軋制溫度的不同改變了涂層的變形抗力,使得極片涂層材料表面具有不同的致密程度。


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