极片涂布以及干燥之后,活性材料与集流体之间的剥落强度很低,需要利用电池极片对辊机进行滚压以增强活性材料与集流体的的粘合强度,防止它在电解液浸泡和电池使用过程中剥落。同时,极片的辊压可以压缩电池的体积,提高电池的能量密度,减少极片内部活性材料、导电剂和粘结剂之间的孔隙率,降低电池的电阻,提高电池的性能!
极片的压实密度对电池的电化学性能有重要影响。在一定范围内,随着压实密度的增大,活性物质颗粒之间的距离减小,接触面积增大,有利于离子传导的路径和数目增加,在宏观方面,电池内阻减小。但如果极片的压实密度过高,则活性物质颗粒之间接触过密,电子导电性增大。但锂离子通道的减少或堵塞不利于容量的发展。放电时,极化增加,电压降低,容量降低。当压实密度过小,颗粒间距大,锂离子运动通道畅通,电解液吸收能力强时,有利于锂离子在电池内部的运动,但由于颗粒之间的接触不够紧密,不利于电子的传导,容易导致放电时极化增加。
辊压的目的如下:
1)确保电极表面光滑平整,防止涂层表面毛刺刺穿膜片而造成短路;
2)将电极的涂层材料压缩,减小电极体积,提高电池的能量密度;
3)使活性材料与导电剂颗粒接触更紧密,提高电子导电性;
4)增强涂覆材料与集流器的结合强度,减少电池电极在循环过程中发生掉粉现象,提高电池的循环寿命和安全性能。