中國粉體網(wǎng)訊 負極材料在輥壓制片過程中，經(jīng)常會遇到黏輥問題。負極材料黏輥，不僅會浪費工時、影響工作效率，而且可能造成極片無法使用，帶來經(jīng)濟損失。所以，分析負極黏輥原因，弄清楚問題所在，對于鋰電池生產(chǎn)制造非常重要。研究人員在實踐中對負極材料黏輥原因進行總結(jié)分析，主要包括八個方面，下面我們來了解一下。
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第一，輥壓機輥軸表面沒有清理干凈。因設(shè)備不用時輥軸表面涂有保護層，使用時需要清理，負極極片輥壓時輥軸表面不清潔極易出現(xiàn)黏輥。有些鋰電池企業(yè)因為正（油系）負（水系）極不同體系、材料容易相互污染。從配料到分切一般都是相互隔離并且單獨使用設(shè)備，但是也存在正負極片共用一臺輥壓機的特殊情況，甚至涂布機也是正負極片共用的情況，頻繁更換正負極片存在交叉污染，易出現(xiàn)黏輥的情況。
第二，負極片沒有烤干。涂布時烤箱溫度不夠或走速太快，極片沒有達到烘干的標準。極片在輥壓時，負極片仍然含有一定的水分，黏結(jié)劑不能充分發(fā)揮黏合各種物質(zhì)的能力，負極石墨、銅箔、黏結(jié)劑之間的黏合力小，極片輥壓變形的過程中很容易出現(xiàn)黏輥�？梢匀∫粔K極片稱重然后再放入烘箱內(nèi)，極片經(jīng)過一段時間烘烤再稱重，根據(jù)重量的相差程度可以判定是否是涂布時極片烘干問題。
第三，烤箱溫度太高，負極片烘得太干。如果烘烤溫度過高，溶劑蒸發(fā)過快，黏結(jié)劑揮發(fā)帶到極片表面，形成從箔片到極片表面黏結(jié)劑濃度呈階梯性增大的極片微型結(jié)構(gòu)，輥壓時表面負極黏合力大于箔片與負極材料的黏合力，容易出現(xiàn)黏輥現(xiàn)象，導致因為黏輥脫落的顆粒掉落在極片上。如果輥壓時出現(xiàn)極片線狀黏料，需要檢查一下涂布機的極片烘箱，有可能固定風嘴有螺絲沒有上或者沒擰緊。涂布時烘烤箱抽風頻率不同的設(shè)置，會影響極片上溶劑的蒸發(fā)速率以及黏結(jié)劑的分布，同樣會對極片輥壓產(chǎn)生影響。
第四，漿料中黏結(jié)劑含量偏少，導致活性物質(zhì)之間黏結(jié)力不足，與箔片接結(jié)合力不足。一般石墨負極選用SBR和CMC兩者協(xié)同作為黏結(jié)劑，CMC為增稠劑，SBR為黏結(jié)劑。當CMC和SBR的含量偏少時，負極石墨和炭黑的在漿料中不能分散均勻而出現(xiàn)團聚，SBR也就不能均勻地覆蓋在石墨顆粒的表面，造成極片的石墨顆粒之間、石墨顆粒與箔片的結(jié)合力都很差。當輥壓時，石墨顆粒有立刻脫離黏到其他物體上的趨勢。使用水性負極漿料可以考慮CMC和SBR的比例，太少會黏不好。
第五，配料工藝中SBR配比量不合適，極片輥壓時出現(xiàn)黏輥。鋰電用SBR是一種丁苯膠乳水性黏結(jié)劑，是由苯乙烯和丁二烯單體以水為介質(zhì)加入乳化劑引發(fā)劑等經(jīng)過乳液聚合共聚生成，為固含量50%左右的水乳液。SBR是一種親水性和親油性共存的物質(zhì)。水性基團與箔材表面基團結(jié)合形成黏結(jié)力，油性鏈段與負極石墨相結(jié)合形成黏結(jié)力，從而達到黏結(jié)的效果。如果在制漿時出現(xiàn)SBR飄藍上浮情況，涂布后會使SBR的濃度分布不均，活性物質(zhì)與箔材之間的黏結(jié)性變差，輥壓時就容易黏輥。
第六，負極材料種類影響。與天然石墨相比，人造石墨顆粒表面更粗糙、更多尖刺倒角形貌結(jié)構(gòu)更不規(guī)整，潤濕難度更大。人造石墨未完全分散時，更易出現(xiàn)團聚體，該團聚體為膠質(zhì)，能過篩，涂出的極片團聚體區(qū)域更密實，輥壓時易過壓形成點狀黏輥掉料。
第七，配料工藝。人造石墨分散難度大，常規(guī)濕法工藝制漿時，長時間高速攪拌易打斷CMC分子鏈，出現(xiàn)分散效果不佳的問題，此時單純提高線速度和提高CMC比例往往效果不佳。
第八，人造石墨負極配料時，CMC與SBR都作為添加劑以保證漿料的穩(wěn)定性和涂布性能。不同的CMC同樣可以影響極片的微型結(jié)構(gòu)，在輥壓時出現(xiàn)黏輥。因為CMC中不溶物會與石墨的小顆粒、Super-P形成顆粒團聚體，導致漿料不容易過篩，篩網(wǎng)出現(xiàn)多次堵塞以及涂布劃痕和輥壓黏輥等問題。
以上是對負極黏輥原因的介紹，希望能給讀者帶來參考價值。總之，負極黏輥往往是由多種因素造成，需要針對實際情況從多個角度審查、辨析，具體問題具體對待，才能更好的解決負極黏輥問題。
參考來源：
1、孫仲振.人造石墨黏輥研究
2、張硯秋.雙模板炭的制備及其超級電容器特性
3、孫仲振.SBR在鋰離子電池中的影響
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/文正）
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