鋰電池模切工序,即是將極片模切成需要的電芯尺寸,通常用激光或木制刀模模切,而模切最常見(jiàn)的就是掉粉現(xiàn)象。本文將從材料端、設(shè)備、工藝參數(shù)、人員操作四大部分30種原因,對(duì)掉粉的可能性進(jìn)行匯總。


一、材料問(wèn)題

1.粘結(jié)劑比例不足,導(dǎo)致剝離力偏低切割時(shí)易剝離。

2.水分殘留導(dǎo)致涂層柔韌性差、易碎裂。

3.極片厚度不均或涂層顆粒粗大,切割時(shí)應(yīng)力集中掉粉。

4.原材料存放環(huán)境潮濕,極片吸潮后涂層強(qiáng)度下降。

5.鋁箔 / 銅箔基材邊緣毛刺多,模切時(shí)帶動(dòng)涂層脫落。

6.極片分切后存放時(shí)間過(guò)長(zhǎng),邊緣氧化或受潮掉粉。

7.活性物質(zhì)表面特性問(wèn)題:納米級(jí)活性材料(如硅基負(fù)極)比表面積大,需更多粘結(jié)劑覆蓋,若未優(yōu)化配方易脫粉;材料表面殘鋰或雜質(zhì)(如正極鈷酸鋰中的金屬異物),削弱界面結(jié)合力。


二.設(shè)備因素

8.模切刀磨損、刃口鈍化或有缺口,導(dǎo)致極片切割時(shí)撕扯掉粉。

9.刀模安裝不平整 / 與墊板間隙不均,切割壓力分布異常。

10.模切機(jī)臺(tái)面平整度不足或振動(dòng)大,極片定位偏移致邊緣掉粉。

11.送料輥張力不穩(wěn),極片輸送時(shí)打滑、褶皺,切割后邊緣脫落。

12.廢料回收裝置吸力不足,碎屑堆積反粘極片。

13.切刀硬度與極片材料不匹配(如陶瓷涂層極片未用專(zhuān)用刀具)。

14.模具刃口設(shè)計(jì)不合理(如銳角過(guò)度磨損),切割時(shí)拉扯涂層。

15.設(shè)備導(dǎo)軌 / 絲桿磨損,切割精度下降致邊緣崩裂。

16.壓料板壓力不足,極片切割時(shí)移位產(chǎn)生毛邊掉粉。

17.切刀冷卻系統(tǒng)失效,高溫導(dǎo)致極片涂層軟化脫落。


三.工藝參數(shù)

18.切割速度過(guò)快,刀具與極片摩擦生熱使涂層脫落。

19.沖壓壓力過(guò)大,極片被擠壓后涂層碎裂掉落。

20.送料長(zhǎng)度設(shè)置偏差,極片重復(fù)切割導(dǎo)致邊緣疲勞掉粉。

21.模具閉合高度調(diào)整不當(dāng),切割深度不足或過(guò)深。

22.連續(xù)模切時(shí)未及時(shí)清理刀模,碎屑堆積影響切割質(zhì)量。

23.張力控制系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤,極片松弛狀態(tài)下切割。

24.多刀模切時(shí)刀具間距誤差,導(dǎo)致極片受力不均碎裂。

25.切刀與墊板的平行度未校準(zhǔn),局部壓力過(guò)大撕。


四.環(huán)境與人員

26.車(chē)間粉塵污染嚴(yán)重,異物粘附刀模導(dǎo)致切割不平整。

27.環(huán)境濕度過(guò)高,極片吸潮后涂層與基材結(jié)合力下降。

28.操作人員未及時(shí)更換磨損刀具,或清潔刀模不徹底。

29.上料時(shí)極片定位偏差,切割位置超出設(shè)計(jì)范圍致邊緣破損。

30.不同批次極片材料性能波動(dòng)(如涂層韌性差異),未調(diào)整工藝參數(shù)。