關于鋰電池電芯熱壓整形工藝要點

      在鋰離子電池生產過程中，極片生產完成后，采用卷繞或者疊片方式將正、負極極片和隔膜組裝制造形成基本的電芯。隨后，一般會對電芯進行熱壓整形。本文主要簡單介紹熱壓整形工藝的目的與工藝控制要點。

　　一、工藝目的

　　無論在卷繞中或者Z型疊片中，必須對隔膜施加一定的張力，以確保正極片、隔膜、負極片之間的整齊程度，然而工藝過程中的張力會使隔膜在走帶方向被拉長，隔膜在走帶方向的收縮量很大，會使得隔膜嚴重擠壓極片，從而導致電芯組裝工藝后，特別是繞卷工藝，電芯發生變形，變形后的電芯不僅外觀平整度差，內部還會存在隔膜褶皺等缺陷，如圖1和圖2所示，這會導致容量低、循環性能差及自放電快等質量問題，尤其是卷繞較厚的電芯，卷繞后的變形問題尤為突出。另外，松散狀態的電芯厚度一致性也差，會影響電芯入殼工藝，增加入殼工藝的難度，甚至導致入殼時電芯損傷。

　　因此，電芯熱壓整形的主要目的包括：

　　（1）改善鋰離子電池的平整度，使電芯厚度滿足要求并具有高的一致性；

　　（2）消除隔膜褶皺，趕出電芯內部空氣，使隔膜和正負極極片緊密貼個在一起，縮短鋰離子擴散距離，降低電池內阻。

　　二、工藝過程

　　為了使鋰離子電池電芯能夠在經過整形后平直且避免回縮復原。電芯熱壓整形工藝過程如下：將卷繞或疊片好的電芯放在模板上，設定增壓缸壓力和模板溫度，然后上下模板在一定壓力和溫度作用下使電芯定型，達到電芯厚度一致，使電芯彈性減小，降低裝芯合格率并保證成品電芯厚度的一致性。

　　三、工藝要點

　　電芯熱壓整形的主要工藝參數有加壓壓力、加壓時間和模板溫度。在合適的工藝參數下，厚電芯內部幾乎不存在空氣，隔膜和極片緊密粘合在一起，松散電芯能夠變成硬塊狀態。但是，對于近年來使用的陶瓷隔膜，由于陶瓷層存在，隔膜很難與極片粘合在一起形成這種狀態。在工藝確定試驗中，檢測項目包括隔膜的透氣性、厚度變化；電芯厚度是否滿足入殼要求；極片是否發生斷裂等。

　　標簽：電芯熱壓機