为什么锂电池正极辊压需要配置IHA,负极辊压却不用?
在锂电池的生产设备中,正极辊压需要配置IHA(电磁脉冲加热),而负极却不用。本文简单总结了这种设备选型方案的原因。
1. 材料特性差异
正极铝箔特性:正极铝箔硬度高、延展性差,辊压时料区与留白区延展差异大。IHA通过加热退火使铝箔晶粒等轴化,消除内应力,提升塑性(延伸率提升约25%),从而匹配涂布区的延展需求。
负极铜箔特性:负极铜箔本身延展性较好(断裂伸长率可达15%-25%),且石墨材料易塑性变形,通过二次冷压即可实现均匀延展,无需额外加热处理。
2. 工艺需求差异
正极热辊压适配:正极采用热辊压工艺(60-100℃),IHA加热(80-120℃)与热辊温度协同,可减少极片反弹(降幅达50%)并优化导电网络。例如,100℃热辊压可使极片电阻降低2.1%。
负极冷压限制:负极粘结剂(如CMC/SBR)在高温下易失效(>60℃时剥离强度下降30%),且冷压已能通过分阶段压实平衡孔隙结构,无需加热干预。
3. 缺陷控制重点
正极褶皱敏感:正极铝箔留白区在辊压时易形成波浪形褶皱(横向延展差异可达0.5%-1.2%),IHA通过预延展使箔材延展率与料区匹配(差异<0.1%),消除褶皱。
负极延展均匀:负极铜箔延展率自然较高(比如有的产品纵向延展率1.17%),且冷压工艺通过铁氟龙粘贴(层数3-5层)即可调节延展,无需额外加热。
总结:正极因铝箔硬度高、热辊压工艺适配及褶皱控制需求,需配置IHA;而负极铜箔延展性佳且冷压工艺已满足要求,故无需IHA。
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2.辊压工序为什么正极用热辊,负极用冷压?
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以上内容均为本人日常工作,交流,阅读文献所得,由于本人能力有限,文中阐述观点难免会有疏漏,欢迎业内同仁积极交流,共同进步!
参考资料(锂电解码资料库可下载):
1.锂离子电池极片辊压变形微结构 演化与性能调控基础研究,张俊鹏
2.锂离子电池极片辊压过程中力学与变形特性研究,徐成杰
3.全固态电池生产工艺分析,翟喜民
4.二次辊压比例对负极极片特性影响,刘中奎
原文标题 : 为什么锂电池正极辊压需要配置IHA,负极辊压却不用?
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