一次二次辊压?热压冷压?

什么是辊压:

极片辊压是一个锂离子电池生产过程中一个重要的环节,其目的是获得符合设计要求的极片。辊压是一个很有必要的工序,极片在涂布、干燥完成后,活物质与集流体箔片的剥离强度很低,此时需要对其进行辊压,增强活物质与箔片的粘接强度,以防在电解液浸泡、电池使用过程中剥落。

辊压的目的

辊压工艺能够使极片的表面保持光滑和平整,从而可以防止因极片表面的毛刺刺穿隔膜而引起的电池短路隐患,提高电池的能量密度。辊压工艺可对涂覆在极片集流体的电极材料进行压实,从而使极片的体积减小,提高电池的能量密度,提高锂电池的循环寿命和安全性能。

一次辊压和二次辊压

一次辊压顾名思义是指一次。所谓一次辊压就是只辊压一次达到所设计的极片厚度和密度;二次辊压则是先将极片辊压至一定的厚度,随后再通过第二次辊压达到设计的厚度和密度。

二者的区别:

一次辊压极易导致活性颗粒破裂和粉化,且极片上方(远离铜箔)的孔径会大于极片下方(靠近铜箔)的孔径;

二次辊压不仅可以尽可能降低活性颗粒的破裂,还能使极片中的孔径分布均匀,从而促进电解液的浸润,最终提高电池的性能。

热辊压与冷辊压

冷辊压:在轧制过程中无加热措施,温度变化不受人工控制的辊压技术。热辊压技:采取对加工材料预加热,以高精度温度控制的加热辊对加工材料进行辊压加工的辊压技术。
热辊压技术优势:随着轧制极片温度的上升,极片涂层中的粘结剂发生软化,变形抗力减小,压实容易,使得极片表面厚度更加均匀。

因此,通过精确温度控制,加热辊压技术有着以下优点:
1) 降低加工压力,轧制力最大可减少62%;
2) 减少极片反弹约50%,有效提升电池的体积密度;
3) 增强涂层材料与集流体结合力,减小对电池极片中粘结剂的损伤,有效提高循环寿命;
4) 吸收辊压过程中的热量,提高电池的一致性;
5) 减小了电池内阻等诸多优势。

目前,平板压制技术已经被市场淘汰,冷辊压技术发展时间长,技术成熟已在市场上大规模生产;高精度热辊技术较冷辊技术具备降低压力、减少电池材料损耗、延长循环寿命,提升电池一致性等诸多优势。因此,加热辊压技术或是未来辊压技术主要发展方向。