锂电池辊压工艺中正极和负极哪个更容易粘辊?
锂电池辊压工艺中正极和负极哪个更容易粘辊?辊压黏辊难题中,负极风险远超正极!水性粘结剂热敏感遭遇人造石墨易团聚,正极的PVDF油系体系却稳如磐石。本文简单总结了几个方面的原因。1.粘结剂特性差异负极使用水性粘结剂(如SBR/CMC),对温度
辊压黏辊难题中,负极风险远超正极!水性粘结剂热敏感遭遇人造石墨易团聚,正极的PVDF油系体系却稳如磐石。本文简单总结了几个方面的原因。
1.粘结剂特性差异
负极使用水性粘结剂(如SBR/CMC),对温度敏感
高温下易降解失效。
涂布烘干时,若温度过高或溶剂蒸发过快,SBR会迁移至极片表面形成高黏性层,辊压时易黏附辊面。
正极使用油性粘结剂(如PVDF),耐高温性好
热辊压(40~150℃)反而能增强PVDF的黏性,促进活性物质与集流体结合。
2.材料与工艺因素
负极材料特性
人造石墨颗粒表面粗糙、易团聚,辊压时局部过压会导致颗粒脱落黏辊。
浆料中SBR含量不足或分散不均时,活性物质与铜箔结合力差,辊压时石墨颗粒易脱离并黏附辊面。
正极材料特性
正极材料(如NCM/LFP)硬度高,颗粒不易破碎,且PVDF在热辊压下流动性更佳,黏辊风险较低。
3.工艺控制难度
负极
涂布烘干工艺要求严格温度过低会导致水分残留,削弱粘结力;温度过高则引发SBR上浮。
需二次冷压平衡塑性变形,多次辊压增加黏辊概率。
正极
单次热辊压即可满足压实需求,工艺更简洁。
4.实际生产反馈
负极黏辊是常见问题,需频繁停机清洁辊面,而正极黏辊多因设备污染或工艺异常(如PVDF分布不均)引发。
总结
负极粘辊风险显著高于正极,核心原因在于
1.水性粘结剂(SBR/CMC)的热敏感性和迁移倾向;2.人造石墨的颗粒特性易导致局部过压和脱落;3.负极工艺控制更复杂(如烘干温度、二次辊压)。
正极粘辊通常可通过设备清洁、PVDF含量优化或温度调控解决,而负极粘辊需从材料配方、涂布工艺到辊压参数系统优化。
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.人造石墨黏辊研究,孙仲振2.SBR 在锂离子电池中的影响,孙仲振3.二次辊压比例对负极极片特性影响,刘中奎4.辊压工序为什么正极用热辊,负极用冷压?5.辊压工序为什么正极不用二次冷压,负极不用热压?
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原文标题:锂电池辊压工艺中正极和负极哪个更容易粘辊?
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