锂电池辊压工艺作为锂离子电池制造中的关键环节，对电池的性能和寿命具有重要影响。其中，辊压过程中出现的极片翘曲问题是制约电池质量的关键因素之一。本文旨在深入解析锂电池辊压过程中极片翘曲的形成机理，并提出相应的管控措施，以为提升锂电池辊压工艺品质提供有价值的参考。

一、 引言

锂电池辊压工艺是将正负极材料与隔膜通过辊子的挤压作用，使其紧密粘合，从而提高电池的能量密度、一致性和稳定性。在实际生产过程中，辊压过程中常出现极片翘曲现象，这不仅影响电池的分切和卷绕工艺，还会导致电池性能下降甚至失效可能。

二、锂电池辊压翘曲的形成机理

1、 边缘厚度不均引起的翘曲

锂电池极片在涂布过程中，由于边缘区域活性物质面密度高于中间区域，导致边缘厚度较中间部位大几微米或十几微米。在辊压过程中，边缘厚度大的区域会承受更大的轧制力，使得极片辊压压实横向密度不一致，进而造成极片翘曲。此外，边缘区域活性物质过高的面密度还可能导致箔材在辊压过程中被过度压延，出现翘曲变形和微小裂纹，进一步加剧翘曲现象。

2、辊压工艺参数不当

辊压工艺参数如辊压轮的压力、速度和温度等设置不当，也是导致极片翘曲的重要原因。辊压压力过大会使极片受到过度挤压，产生变形；辊压速度不均会导致极片受力不均，造成局部翘曲；辊压轮温度控制不当则会影响材料的热塑性和流动性，进而影响极片的压实效果。

3、设备因素

辊压设备的刚性稳定性差、轧辊同轴度误差、轧辊圆柱度误差以及轧辊表面粗糙度等因素，也可能导致极片在辊压过程中出现翘曲。此外，设备磨损和校准不准确也会导致辊压压力分布不均，影响极片的压实效果。

三、 锂电池辊压翘曲的管控措施

1、优化涂布工艺

通过改进涂布工艺，控制极片边缘与中间区域的活性物质面密度差异，减少边缘厚度不均现象。同时，加强涂布过程中的质量控制，确保极片表面均匀、无杂质和缺陷。

2、精确控制辊压工艺参数

根据极片材料和工艺要求，精确设定辊压轮的压力、速度和温度等参数。通过实时监测和反馈调整，确保辊压过程中各参数稳定可靠。此外，还可以采用先进的自动化控制系统，实现辊压参数的精确控制和优化调整。

3、加强设备维护与校准

定期对辊压设备进行维护和校准，确保设备处于良好状态。检查轧辊的同轴度、圆柱度和表面粗糙度等参数，及时更换磨损严重的轧辊。同时，加强对设备操作人员的培训和管理，提高设备操作的规范性和准确性。

4、采用二次辊压工艺

为提升电池能量密度和减少极片厚度反弹，可采用二次辊压工艺。通过循序渐进的辊压方法，逐步增加极片的压实密度和均匀性。在双主机连轧环节中，确保萡带与双辊轴向严格垂直，以保障活性物质得到均匀的受力。

5、过程监测与数据分析

建立完善的过程监测体系，对辊压过程中的各项参数进行实时监测和数据采集。通过数据分析方法，及时发现异常情况并采取相应的调整措施。利用智能化技术手段，如机器学习、大数据分析等，对辊压过程进行智能化控制和优化调整。

四、 结论

锂电池辊压翘曲问题是影响电池质量和性能的重要因素之一。通过深入解析其形成机理并采取有效的管控措施，可显著降低极片翘曲的发生率，提高锂电池辊压工艺的品质和稳定性。随着智能化、自动化技术的不断发展，锂电池辊压工艺将向着更高效、更精确、更智能的方向发展。

文章来源：锂电池技术知识平台

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