Warum verwendet die positive Elektrode im Rolling -Vorgang heiße Rollen und die negative Elektrode verwendet Kaltdrucke?

Dies ist hauptsächlich auf drei Gründe zurückzuführen: Unterschiede in der Materialcharakteristik zwischen Kathode und Anode, variierenden Prozesseffekten und Anforderungen an die Performance sowie unterschiedliche Temperaturempfindlichkeiten von Bindemitteln

1 Unterschiede in den Materialmerkmalen zwischen Kathode und Anode

Die Kathodenmaterialien (wie z Lifepo4, NCM) sind hart und schlecht komponig, und heißes Rollen kann den Verdichtungseffekt effektiv verbessern:

Die hohe Härte von Partikeln führt zu einem hohen Verdichtungswiderstand (der Verdichtungswiderstand der Kathode ist viermal so hoch wie die der Anode), undhot rollt die Vierfache PVDF Bindemittel zur Verbesserung der Bindungskraft zwischen Theaktivmaterial und dem Stromkollektor

Heißes Rollen kann das Pole -Stück um etwa 50% reduzieren, die Reduderolling -Kraft um bis zu 62% (abhängig von den spezifischen Material- und Verarbeitungsfähigkeiten) und gleichzeitig die Verteilung der kondierenden Wirkstoffe verbessern, wodurch die Effizienz der Elektronenleitung verbessert wird

Der Graphit des Anoden ist niedriger Härte und anfällig für plastische Verformungen, aber übermäßige Verdichtung führt kesslich zu Partikelquetschen:

Die sekundäre Kälterollen stellt die Dicke und die Porenstrukturinstage ein, reduziert die Spannungskonzentration und vermeidet eine Partikelfraktur, die einen einzelnen Hochdruck verursacht

Sekundäres Rollen kann die Porenverteilung gleichmäßiger machen und die Expansionsrate von 5 bis 00% bis 4 verringern 47% nach dem Radfahren und Verbesserung der Zyklusstabilität

2 Prozesseffekte und Leistungsanforderungen

Optimierung von Kathoden Hot Rolling:

Das heiße Rollen bei 100 ° C reduziert den Pole -Stückwiderstand (by2 1%) und die Streckrate der Dicke (um 50%) signifikant, während die Peak -Stufe erhöht wird

Heißes Rollen erfordert eine geringere Rollkraft, wenn das Ausdünnen von Polstücken ausdünnend ist, und die Gleichmäßigkeit der Dicke ist einfacher zu kontrollieren (die Gleichmäßigkeit der Roller -Surfacetemperatur ist hoch, da sie sich bei 120 ° C verschlechtert)

Vorteile von Anode sekundärer Kaltrollen:

Die sekundäre Kälterollen erhöht allmählich die Verdichtungsdichte und vermeidet eine Abnahme der Schalenfestigkeit, die durch einen einzigen hohen Druck verursacht wird (z B., die Schalenfestigkeit nach dem einmaligen Rollen von 0 298n gegenüber 0 298Nafter Secondary Rolling)

Die lateralen und longitudinalen Verlängerungsraten stabilisieren sich bei 0 27% und 1 17%reduziert das Risiko eines Knackens des Polstücks

3 Bindemittel und Temperaturempfindlichkeit

Die PVDF der Kathoden hält eine gute Viskosität bei hohen Temperaturen (40 ~ 150 ° C), und heißes Rollen fördert die Vernetzung mit aktiven Substanzen und verbessert die Bindungsstärke

Der wässrige Bindemittel des Anoden (wie CMC/SBR) ist hitzempfindlich, und hohe Temperaturen können zu Verschlechterungen führen

Das kalte Rollen hält die chemische Stabilität bei und vermeidet eine Verringerung der Inpeelstärke Aufgrund der Härte der Kathoden und der schlechten Leitfähigkeit mussten heiße Rollingis zur Verbesserung der Verdichtung und der elektrischen Leistung erforderlich waren Anode SecondaryCold Rolling gleicht die Notwendigkeit einer plastischen Verformung mit Strukturintegrität aus, vermeidet Partikelquetschen und stabilisierende Schalenfestigkeit Die Versicherungen in Prozessen zwischen beiden werden durch Matercaracteristics und Leistungsoptimierungsziele bestimmt

Referenzen:

Grundlegende Forschung zur Entwicklung der Mikrostruktur und der Performance von Lithium-Ionen-Batteriepol-Stück während der Rollverformung, Zhangjunpeng

Einfluss des sekundären Rollverhältnisses auf Anode Pole Piecaracteristics, Liu Zhongkui

Einfluss des heißen Rollens auf die Leistung von Lithium-Ionen-Batteriecathode Pole, LV Zhaocai

Studie zu Mechanik- und Deformationseigenschaften während des Leidens Batteriepol-Stangen-Rolling-Prozess, Xu Chengjie