롤링 공정에서 양의 전극이 핫 롤러를 사용하고 음극 전극이 콜드 프레스를 사용하는 이유는 무엇입니까?

이는 주로 세 가지 이유에 기인합니다 음극과 양극 사이의 물질 숯의 차이, 다양한 공정 효과 및 성능 요구 사항 및 바인더의 온도 민감도가 다릅니다

1 음극과 양극의 재료 특성의 차이

캐소드 재료 (예 : LifePo4, NCM)은 단단하고 조화가 좋지 않으며 핫 롤링은 압축 효과를 효과적으로 향상시킬 수 있습니다.

입자의 높은 경도는 높은 압축 저항으로 이어집니다 (음극의 압축 저항은 양극의 4 배입니다) PVDF 결합 된 재료와 전류 수집기 사이의 결합력을 향상시키는 바인더

핫 롤링은 극 조각 반동을 약 50%, 환원력을 최대 62% (특정 재료 시스템 및 프로세스 기능에 따라) 감소시킬 수 있으며 동시에 전자 전도 효율을 향상시켜 전자 전도 효율을 향상시킵니다

양극의 흑연은 경도가 낮고 플라스틱 변형이 발생하기 쉽지만 과도한 압축은 입자 분쇄로 이어집니다.

2 차 콜드 롤링은 두께와 기공 구조의 경우를 조정하여 응력 농도를 감소시키고 단일 고압에 의한 입자 골절을 피합니다

2 차 롤링은 기공 분포를 더 균일하게 만들어 확장 속도를 5 00%까지 줄일 수 있습니다 사이클 순환 및 사이클 안정성 향상 후 47%

2 프로세스 효과 및 성능 요구 사항

음극 핫 롤링의 최적화 :

100 ° C에서 핫 롤링은 극 조각 저항 (2 1%)과 두께 반등 속도 (50%)를 크게 감소시키면서 피크 껍질 길이를 증가시킵니다

핫 롤링은 극 조각을 얇게 할 때 롤링 력이 줄어들고 두께 균일 성을 제어하기가 더 쉽습니다 (120 ° C에서 열화되므로 롤러 표면 분위기의 균일 성이 높아야 함)

양극 2 차 콜드 롤링의 장점 :

2 차 냉간 롤링은 점차적으로 압축 밀도를 증가시켜 단일 고압으로 인한 껍질 강도의 감소를 피합니다 (예 : 일회성 롤링 후 껍질 강도는 0 298n vs 0.298NAFTER 2 차 롤링으로 남아 있습니다)

측면 및 종 방향 신장 속도는 0.27% 및 1에서 안정화됩니다 각각 17%, 극 조각 균열의 위험을 줄입니다

3 바인더 및 온도 감도

캐소드의 PVDF는 고온 (40 ~ 150 ° C)에서 우수한 점도를 유지하고 핫 롤링은 활성 물질과 가교하여 결합 강도를 향상시킵니다

양극의 수성 바인더 (예 : CMC/SBR)는 열에 민감하며 온도가 떨어지면 분해가 발생할 수 있습니다

콜드 롤링은 화학적 안정성을 유지하여 인프 강도 감소를 피합니다 음극의 경도와 열악한 전도도로 인해 압축 및 전기 성능을 향상시키기 위해 핫 롤링 디스가 필요했습니다 양극 2 차 콜드 롤링은 입자 분쇄를 피하고 껍질 강도를 안정화시키는 구조적 지능에 대한 소성 변형의 필요성을 균형을 이룹니다 이 둘 사이의 프로세스의 세발 인은 물질적 특성 및 성능 최적화 목표에 의해 결정됩니다

참조 :

롤링 변형 동안 리튬 이온 배터리 폴 조각의 미세 구조 진화 및 수행에 대한 기본 연구, Zhangjunpeng

2 차 롤링 비율이 양극 폴 피스테인에 미치는 영향, Liu Zhongkui

핫 롤링이 리튬 이온 배터리 캐서드 폴 조각의 성능에 미치는 영향, lv zhaocai

Lithium-ion 배터리 극 조각 롤링 프로세스 중 역학 및 변형 특성에 대한 연구, Xu Chengjie