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极片辊压常见缺陷
日期:2022-08-15

此表由堃博士@锂想生活整理成电子版

缺陷

种类

缺陷特征

产生原因

防止措施

波浪

沿辊压行进方向呈波浪状的连续突起和凹陷

两侧辊缝不等且周期性变化来料沿辊压方向存在周期性的厚度变化,极片板形不良,极片强度差超标或卷取张力周期性变化

采用高精度设备保证辊缝均匀;提高来料板型质量,提高厚度和强度一致性;控制卷取力均匀性

瓢曲

横向和纵向都出现的弯曲而形成的极片翘曲

过大的辊压力、较大的张力或轧辊凸度过大,会使凸形轧辊中间区域变形量大,形成翘曲

配置合适凸度的轧辊,设置合适的辊压力和张力

侧弯

纵向一侧弯曲的非平直状态

两端辊缝不等,送料不正;来料两侧厚度不一致;波浪带材剪切后展开出现的侧弯

采用高精度设备保证辊缝均匀和送料对正;保证极片来料厚度均匀,剪切时将存在缺陷处剪掉

翻边

带材边部翘起现象

来料横向厚度差大、变形抗力不一;送料不正等引起局部变形过大,变形量小部分的拉应力作用引起翻边

控制来料厚度和变形抗力均匀,保证送料对正,保证变形均匀

裂边

边部破裂,重时呈锯齿状

极片塑性差;辊形控制不当,使板带材边部出现拉应力;卷取张力调整不当;端面碰伤;辊压压下量过大

控制卷取张力小于屈服极限,防止变形;选择合适辊形,防止极片边缘受力过大

褶皱

极片表面呈现的细小的、纵向或斜向局部凸起的、一条或多条圆滑的槽沟,称皱纹

辊压偏斜、辊压变形不均、辊压力过低、极片厚度不均导致应力分布不均产生褶皱;来料板型不好或有横波,同时卷取时张力不够;卷取轴不平、套筒不圆等导致卷曲张力不均匀

保证极片辊压行进方向与轧辊轴线垂直;辊压时适当减小压下量,增大卷取时张力,使变形趋于均匀;控制极片来料的厚度、板形,符合辊压要求;随时检查套筒的质量,发现套筒不圆,立即报废

起拱

局部凸起

局部厚度过大,辊压后变形量大于周围,由于压应力引起凸起

提高集流体厚度和涂布厚度一致性

颗粒突起

极片表面的局部大颗粒

辊压时掉粉并黏附在极片上

防止掉粉或高效发挥除粉系统作用

凹陷

极片表面的局部凹陷

漏涂或涂布时存在气泡缺陷;辊压前掉粉

防止漏涂和气泡,防止辊压前掉粉


辊压过程中产生的滑移线,呈现规律的松树枝状花纹,有明显色差

辊压时压下量过大,或辊压速度过快,极片在轧辊间由于摩擦力大,流动速度慢,产生滑移;辊形不好,温度不均;轧辊粗糙度不均;张力过小,特别是后张力

控制辊压的压下量和辊压速度处于合适的范围内保证轧辊辊形分布均匀粗糙度均匀,并符合要求;调整张力复合要求

粉体脱落

辊压后局部出现掉粉

粘辊;极片涂层粘结性不好,局部厚度大导致辊压力过大

提高轧辊表面光洁度,防止粘辊;提高活性物质粘性;提高涂布质量,保证辊压力均匀

色差

极片辊压后表面色彩不一致

粉料搅拌不均匀导致涂布面密度不均匀;轧辊表面光洁度不均匀

提高涂布的一致性和轧辊表面粗糙度一致性



此部分内容摘取自书籍《锂离子电池制造工艺原理与应用》,2020年2月化学工业出版社出版,作者是杨绍斌,梁正,转载请标注出处。


本书在简述锂离子电池基本原理和基本概念的基础上,首先讨论了多孔电极动力学原理,为锂离子电池电化学性能设计提供理论依据。然后以锂离子电池关键制造工艺为主线,首次系统构筑了制浆、涂布、辊压、分切、装配、焊接和化成等制造工序的工艺原理及应用框架体系,重点讨论了这些制造工序的基本工艺原理、制造设备、工艺调控方法和缺陷预防等内容,为锂离子电池制造及工艺研究提供理论指导。最后介绍了与锂离子电池类似的锂硫电池和类锂离子电池的研究进展。本书内容全面系统、重点突出,集成反映了国内外的锂离子电池工艺研究及应用领域的科技成果与相关技术,体现了锂二次电池的发展和研究趋势。


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