锂离子电池极片辊压温度有什么影响

极片外表涂层资料的压实密度与电池的电化学功能有很重要的关系，合理的压实密度可有用添加电池的电化学功能，下降电极的接触电阻和沟通阻抗，添加参与电化学反应的活性资料面积，然后明显进步极片涂层资料的电化学功能。锂离子电池极片制造归于高精度制造范畴，极片轧制差异于板带材轧制，板带材轧制是一个金属资料发作纵向延伸和横向宽展的进程，轧制进程中资料密度不发作改变。而电池极片外表的电极资料是一种孔隙结构，轧制进程中正负极片上电极资料被压实，密度发作改变，极片轧制是一个孔隙结构被填充，涂层颗粒逐步密实的进程。

极片辊压的意图有以下几点：

1）保证极片外表润滑和平整，防止涂层外表的毛刺刺穿隔膜引发短路；

2）对极片涂层资料进行压实，下降极片的体积，以进步电池的能量密度；

3）使活性物质、导电剂颗粒接触愈加严密，进步电子导电率；

4）增强涂层资料与集流体的结合强度，削减电池极片在循环进程中掉粉情况的发作，进步电池的循环寿数和安全功能。

此前，锂离子电池极片辊压工艺根底解析（点击阅览）文章共享了辊压根底知识，有人询问辊压温度对电池极片和电池功能的影响，本次共享一份资料，摘取其中部分说明锂离子电池极片辊压温度的影响。极片辊压分为冷轧和热轧两种方法，现在国外已经广泛选用热轧的方法进行极片轧制，而国内还是多选用冷轧的方法。与冷轧相比，热轧重要有以下长处：

1）能够削减约50%的极片反弹；

2）利用较小的轧制力即可将极片的厚度压缩到工艺需求的厚度，轧制力最大可减小62%；

3）增强涂层资料与集流体的结合力，削减电池在充放电循环进程中掉粉情况的发作，进步电池的循环寿数。

刘彬彬等选用LiFePO4作为正极资料，锂片作为负极资料，制成扣式锂离子电池，以面密度、压实密度和厚度一致性三个参数为目标，考察了正极片的轧制温度对电池极片和电池电化学功能的影响。

涂敷厚度为100μm的极片在不同轧制温度下的厚度曲线，如图所示，跟着轧制温度由20C添加为90C再添加为160C，极片厚度偏差由±1.9μm下降为±1.3μm再下降为±0.8μm，极片厚度一致性逐步进步，这是因为跟着轧制温度的添加，极片涂层变形抗力减小，可塑性变好，使得极片外表厚度愈加均匀。

轧制温度为20C时，极片涂层外表部分区域颗粒结合较为严密，部分区域还不够严密，且存在少量微孔；轧制温度为90C时，极片涂层外表颗粒严密结合程度添加，严密结合区域添加，微孔数量在削减；轧制温度为160C时，极片涂层外表颗粒严密结合程度进一步添加，严密结合区域进一步增大，微孔数量进一步削减。轧制温度的不同改变了涂层的变形抗力，使得极片涂层资料外表具有不同的致密程度。

各样品电池的库伦功率，9#、8#、3#分别为20C、90C、160C条件下辊压极片制造的电池。由图3可见，当轧制温度从20C进步到90C再进步到160C时，样品的库仑功率也有所进步。库仑功率是在同一充放电循环中放电比容量与充电比容量的比率，极片的厚度一致性进步时电阻就会下降，库仑功率也会相应进步。

各样品的循环伏安功能曲线，9#、8#、3#分别为20C、90C、160C条件下辊压极片制造的电池。由图可见试验样品中当轧制温度为160C时，向上的氧化峰与向下的复原峰对称性较好，峰位差也最小，充电和放电的可逆性也最好，证明库仑功率必然也高。