Effekt- und Kontrollmethode des Dickenrückpralls der Lithiumbatterieelektrode bei der Herstellung der Lithiumbatterie

Bei der Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien gehört die Elektrodenherstellung zur vorherigen Stufe und nimmt im gesamten Prozess eine wichtige Position ein. Die Qualität der Elektrode hängt mit dem mittleren Montageprozess der Lithiumbatterie zusammen und beeinflusst auch die elektrochemische Leistung des hinteren Segments und der Lithiumbatterie.

Bei der tatsächlichen Produktion wird manchmal festgestellt, dass nach einigen Stunden oder nach anderen Prozessen die Dicke des Pols im Vergleich zur Dicke des Pols nach dem Walzendruck zunimmt. Dies ist der Rückprall der Stange. Die Elektrode befindet sich in verschiedenen Stadien, und die Gründe für ihren Rückprall in der Dicke (z. B. Rückprall des Rollendrucks, Rückprall in der Trockenheit, Rückprall beim Laden und Entladen usw.) sind unterschiedlich. Der grundlegendste Grund ist, dass die Wahl der Verdichtungsdichte nicht zumutbar ist.

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Bei der Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien gehört die Elektrodenherstellung zur vorherigen Stufe und nimmt im gesamten Prozess eine wichtige Position ein. Die Qualität der Elektrode hängt mit dem mittleren Montageprozess der Lithiumbatterie zusammen und beeinflusst auch die elektrochemische Leistung des hinteren Segments und der Lithiumbatterie.

Die Polstückherstellung besteht hauptsächlich aus Aufschlämmungsaufbereitung, Stromkollektor-beschichtetem lebenden Material, Polstückwalzen und Polstückschneiden. Die gleichmäßig dispergierte Lithiumbatterie-Aufschlämmung wird auf die Aluminiumfolie oder Kupferfolie des Stromkollektors mit positivem und negativem Elektroden durch einen Schlitzextrusionstyp oder einen Überweisungskopf für die prädiktive Mengenübertragung aufgetragen und in einem Ofen in verschiedenen Temperaturstufen getrocknet, um überschüssiges Material zu entfernen Gülle. Das erste Polstück der Lithiumbatterieelektrode wird durch Feuchtigkeit oder NMP-Lösungsmittel gebildet.

Die anfängliche Porosität des beschichteten Elektrodenstücks ist hoch und seine Haftung ist gering. Es hat Nachteile wie die Infiltration von Elektrolyten, einen großen Kontaktwiderstand zwischen Partikeln lebenden Materials und eine leichte Trennung von Flüssigkeit von lebenden Materialien während der Verwendung von Lithiumbatterien, was die elektrochemische Leistung von Lithiumbatterien ernsthaft beeinträchtigt. Abspielen. Daher muss die Elektrode nach Abschluss der Beschichtung den Walzendruckprozess durchlaufen, um ihre Leistung zu verbessern.

Von der Beschichtung bis zum Walzen wird das Polstück von dick nach groß verdünnt und die Porosität verringert. Die von uns erwarteten Elektrodenpads basieren auf der Morphologie der positiven und negativen aktiven Materialpartikel mit angemessener Porosität und minimalem Grenzflächenkontaktwiderstand. Dies bedeutet, dass auf der Grundlage des oben Gesagten die Dicke des Polstücks umso besser ist, je dünner es ist. In der tatsächlichen Produktion wird das Polstück jedoch manchmal nach einigen Stunden oder nach anderen Prozessen gefunden. Die Dicke des Polstücks ist höher als die nach dem Walzen. Die Dicke des Blechs hat zugenommen, was der Rückprall des Polstücks ist. Die Polstücke befinden sich in unterschiedlichen Stadien, und die Gründe für den Rückprall der Dicke (wie Walzrückprall, Trockenrückprall, Lade- und Entladungsrückprall usw.) sind unterschiedlich, und der grundlegendste Grund ist, dass die Auswahl der Verdichtungsdichte nicht zumutbar ist .

Unter normalen Umständen bieten Rohstofflieferanten Lithiumbatterieunternehmen eine Reihe maximaler Verdichtungsdichten. Dieser Verdichtungsdichtebereich basiert auf Parametern wie der tatsächlichen Dichte, Materialzusammensetzung und Härte des Materials. Es ist nicht richtig, eine zu große oder zu kleine Verdichtungsdichte zu wählen. Die Verdichtungsdichte ist in der Porosität der kleinen Elektrode hoch, der Kontakt zwischen den lebenden Materialpartikeln ist nicht eng und der Innenwiderstand der Batterie beeinflusst die elektrochemische Leistung der Lithiumbatterie. Eine zu große Verdichtungsdichte kann die Struktur des lebenden Materials beschädigen, es gibt nicht genügend Spalt zwischen den Partikeln, die innere Abstoßungskraft ist zu groß und die Dicke springt nach dem Walzendruck.

II. Der Einfluss der Polarisation auf die Lithiumbatterieproduktion

Es ist auch normal, dass die Filmdicke nach dem Walzendruck leicht zurückprallt. Wenn der Rückprallwert jedoch groß ist, kann dies die Kernverpackung und die Batterieleistung im Mittelteil beeinträchtigen. Nach dem Walzendruck prallt die Elektrode nach 1-2 Stunden weiter zurück, wonach sich der Dickenwert tendenziell stabilisiert. Zusätzlich zur Berücksichtigung der Dickenänderung des stationären Mittelpols nach dem Walzendruck weist der Pol nach dem Backen auch eine Rückprallwertänderung auf. Nachdem die Kernhülle oder der Aluminiumkunststofffilm eingekapselt ist, nachdem der Elektrolyt nach innen injiziert wurde, tritt das Lösungsmittelmolekül in den Hohlraum des Elektrodenpartikels ein und nimmt den Innenraum der Elektrode ein, was zu einer Vergrößerung des Elektrolyten führt Volumen der Elektrode. Dies führt auch zu einer Erhöhung der Gesamtdicke. Während der Verwendung von Lithiumbatterien kann aufgrund der Zersetzung von Elektrolyten zur Erzeugung von Gas und der Ausdehnung von in Lithiumionen eingebetteten Elektrodenblättern die Gesamtdicke der Batterie den Auslegungswert der Batterie überschreiten, und es können Trommelpakete auftreten. Sicherheitsprobleme verursachen.

III. Methoden zur Steuerung des Rückpralls des Polarfilms

1. Wählen Sie eine angemessene Verdichtungsdichte

Wählen Sie für den polaren Rückprall den entsprechenden Verdichtungsdichtewert aus. Nur durch Auswahl des geeigneten Verdichtungsdichtewerts können die elektrochemischen Eigenschaften der Batterie und die Dicke der Batterie berücksichtigt werden. Beispielsweise werden drei Arten von positiven Polartabletten mit Verdichtungsdichte verwendet, nämlich die polare A-Verdichtungsdichte von 3,75 g / cm³, die polare B-Verdichtungsdichte von 3,85 g / cm³ und die polare C-Verdichtungsdichte von 3,95 g / cm³. Nach dem Trocknen und Vorladen wird die Dicke der Elektrode an der entsprechenden Position getestet und die Rückprallrate der Elektrodendicke relativ zum Walzendruck berechnet.

Mit zunehmender kompakter Dichte der Elektrode ist die Rückpralldicke der Elektrode vor dem Vorladen größer. Obwohl bei einer geringeren Verdichtungsdichte (3,75 g / cm³), ist die Rückprallrate der Dicke vor dem Vorladen nach dem Backen mit 2,33% minimal. Nach dem Vorladen übersteigt die Dickenrückprallrate des Pols A jedoch die des Pols B. Während des Vorladevorgangs werden Lithiumionen aus dem positiven Elektrodenmaterial entfernt und durch den Elektrolyten in die negative Elektrode eingebettet. Für die Elektrode C ist der Kontakt zwischen den Partikeln eng, die Elektrolytinfiltration ist schwieriger und das Lithiumion kann während des Vorladens nicht erfolgreich von der positiven Elektrode zum eingebetteten negativen Elektrodenmaterial entfernt werden. Gleichzeitig gibt es eine Spannungsunterdrückung zwischen den Partikeln, also die Rückprallrate der Elektrode C. Die höchste. Bei zu kleinen Elektroden A mit verdichteter Dichte ist die Porosität aufgrund der Tatsache, dass die Partikel in A nicht in engem Kontakt miteinander stehen, groß und der Elektrolyt tritt in den Spalt zwischen den Elektroden ein, wodurch sich die Dicke der Elektrode ausdehnt. Daher ist die Wahl der richtigen Verdichtungsdichte entscheidend.

2. Verbessern Sie den Rollendruckprozess

Die beste Verdichtungsdichte von lebendem Material wurde durch den Test der elektrochemischen Eigenschaften von Lithiumbatterien bestätigt. Danach ist es notwendig, die Rollendruckgenauigkeit des Rollendruckprozesses zu verbessern, um sicherzustellen, dass der experimentelle Auslegungswert und der tatsächliche Rollendruckwert konsistent sind. Um die Präzision des Walzendrucks zu verbessern und den Rückprallwert der Polarplatte zu verringern, wird zum einen der zweite Walzendruck und zum anderen der Warmwalzprozess verwendet.

Bei der Herstellung von Lithiumbatterien sind aufgrund des relativ schnellen Walzendrucks auch die Rückpralleigenschaften verschiedener Materialien unterschiedlich. Ein Walzendruck kann häufig die Anforderungen an Dicke, Verdichtungsdichte und Qualität der Elektrode nicht erfüllen. Der zweite Walzendruck kann die Rollendruckgenauigkeit effektiv verbessern. Problem. Im Allgemeinen muss der sekundäre Walzendruck nach 2 Stunden Walzendruck im Trockenraum durchgeführt werden. Das Intervall von 2 Stunden soll sicherstellen, dass die Elektrode eine ausreichend lange elastische Verformung aufweist und in einem stabilen Zustand bleibt.

Der Plattenwalzwalzprozess ist auch eine der wirksamen Lösungen zur Verringerung des Plattenrückpralls. Die Hauptziele des Warmwalzprozesses sind:

1 Entfernen Sie die Feuchtigkeit von der Stange.

2Um die Rückprallrate des Oberflächenmaterials nach dem Walzen zu verringern, kann durch Warmwalzen der Rückprall der Elektrode um etwa 50% verringert werden.

3 Die innere Spannung der Elektrode wird verringert, da die Elektrode bei der Durchführung des Schneid- oder Membranschneidvorgangs häufig Serpentin, Flip und andere unerwünschte Phänomene aufgrund der Freisetzung innerer Spannung erzeugt.

4 Da sich der Klebstoff im Batteriematerial während des Warmwalzens der Elektrode in einem geschmolzenen Zustand befindet, kann er die Haftung zwischen dem aktiven Material und der Sammelflüssigkeit verbessern. Andernfalls kann die Membranschicht beim Drücken der Walze leicht abfallen und vom Pulver abfallen.

5, um den Verformungswiderstand der Batterieelektrode zu verringern, so dass die Struktur des aktiven Materials auf der Elektrode nicht zerstört wird, was zur Verbesserung des Absorptionsindex des aktiven Materials förderlich ist.

Es gibt zwei Hauptmethoden der Warmwalztechnologie: Eine besteht darin, die Elektrode zu erwärmen und durch die Walze zu drücken. Die Elektrode wird vor dem Walzendruck auf 180 Grad Celsius erhitzt und dann gewalzt. Die Elektrodendicke kann auf ± 2 Mikrometer eingestellt werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Walze der Walzenpresse zu erwärmen, um den Walzendruck auszuführen. Diese Art der Warmwalztechnologie muss die Temperaturverteilung in der Walze und das Problem der Erwärmung der Walze berücksichtigen.

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