辊压极片打皱形成原因及解决措施浅谈

在锂电池辊压辊压过程中经常会遇见极片打皱的情况，本文将针对极片打皱的原因进行分析，并针对打皱原因提出一些解决方案。

一.极片打皱的机理

极片的打皱有几种类型，极耳波浪边、极耳褶皱、涂料区起皱。

1.极耳波浪边：极耳部位出现波浪状的起伏，波浪状的极耳是极片在卷绕或叠片难以对齐出现跑偏，导致电芯内部结构错位；波浪边也会导致极耳与极柱焊接时接触面积不均、虚焊设置焊接时极耳破裂。

2.极耳打皱：极耳处打皱则会影响极耳焊接强度，导致焊接不良或者增大了电池的电阴，电池充放电过程中发热快，循环寿命衰减加快。极耳打皱也可能会造成隔膜刺穿，引起短路。

3.极片涂料区打皱：其外观表现是涂有活性物质的区域出现不平整的皱纹，会造成裸电芯表面不平整，应力集中外可能造成隔膜破损，引起电芯微短路或短路。如是出现在极片边缘打皱处，活物质也更容易脱落，露箔对极片来说是比较严重的品质问题。

综上，极片打皱必须要控制好，对应极片打皱的原因也有多种，有电极材料本身原因也有设备精度的原因，下面将逐一进行分析。

1.位置延展不一致

铜箔和铝箔都是利用铜铝块经过挤压压片制成的，具有很好的金属加工性和延展性。当极片在辊压的过程中，活物质之间相互挤压，并对铜箔、铝箔施加了一定的压力，则会产生一定的延展。在辊压时，没有活物质涂覆的部分没有发生延展，而有活物质的极片在辊压力作用下产生延展，两处位置延展不一致，在外观上就形成箔材边缘波浪，严重的话就会形成细密的皱褶。

2.集流体材质

打皱与集流体材质也有关，集流体厚度不均、延展性差或边缘毛刺大，在受力后易出现局部变形褶皱；同时集流体基材越薄，皱箔的现象就越明显，也不易调整。这也是目前市场上很难使用12um以下铝箔的原因。

3.面密度不一致

此外，涂布横纵向面密度不一致也会加重极片打皱程度，会造成极片应力不一致，释放应力后就会造成极片表面不平整。与此同时，极片正反面错位超限也有可能引起褶皱；面密度不一样的极片，那么在极片辊压时中间位置的压实密度就会和极片边缘压实密度不一致，延展不一致，因此会产生打皱。

4.卷绕张力不均

极片在卷绕过程中张力不均匀会破坏极片在传输与收卷过程中的受力平衡，导致极片局部被挤压或拉伸变形。张力差又可以分为横向张力和纵向张力；横向张力差过大就容易导致极片出现波浪边和横向褶皱，因为极片在横向受力失衡时，张力大的区域会被过度拉伸，张力小的区域相对宽松，两边产生应力差，最终导致极片出现类似于波浪状的起伏。纵向张力差过大则会引起褶皱与条纹，张力瞬间增大时极片局部被拉拽发生拉伸变形，张力骤减时，极片突然发生松弛，极片则容易形成随机发呢不的条纹状褶皱。

5.极片存放时间过久

极片存放时间过久其实并不会直接造成褶皱，但是有可能在存放的过程中极片涂覆材料的状态或存放方式和环境的影响，打破了极片原有的稳定性，特别是极片的应力状态是一个比较关键的因素，存放过程中若应力超过极片本身材料的原始形态保持能力时，就会出现涂层与集流体的错位，进而引起极片褶皱。除了以上原因外，还有过辊不平行，过辊不平行会造成极耳褶皱，

小结：总之，极片打皱的原因从材料、工艺到设备有各方面的原因，在遇到这种情况时需要仔细去判断极片褶皱的类型，然后从各个角度去分析原因。为了解决这个问题，需要对整个制造过程进行详细的检查和优化，确保每个环节都符合要求，这样才能生产出质量更好的电池。