動力鋰離子電池制作之卷繞

卷繞：既把激光切好后的極片，通過卷針的轉(zhuǎn)動，把極片卷成一個層層包裹的卷芯狀，正常包裹方式為隔膜，正極，隔膜，負(fù)極，涂膠隔膜面對著正極。一般卷針為棱形、橢圓形、圓形卷針，理論上講，卷針越圓，卷芯貼合得越好，但圓形的卷針使得極耳翻折比較嚴(yán)重。在此主要考慮極耳對齊度，跑偏，斷帶。跑偏主要是由于極片的波浪邊和卷針的水平度導(dǎo)致，可通過前工序的修正和設(shè)備的校正改善。卷繞過程中有CCD進(jìn)行檢測糾偏，檢測正負(fù)極間距，正負(fù)極與隔膜間距。卷繞過后一般對應(yīng)的是貼碼和熱壓，可烘烤后再熱壓，增強(qiáng)壓實(shí)效果。

這里我們主要提一下隔膜，隔膜是鋰離子電池的重要組成部分，起著分隔正、負(fù)極，防止電池內(nèi)部短路，允許電解質(zhì)離子自由通過，完成電化學(xué)充放電過程的作用。其性能決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等，直接影響電池的容量、循環(huán)性能以及安全性能等特性，性能優(yōu)異的隔膜對提高電池的綜合性能具有重要的作用，被業(yè)界稱為電池的“第三電極”。

鋰離子電池對隔膜的要求包括：

(1)具有電子絕緣性，保證正負(fù)極的機(jī)械隔離；

(2)有一定的孔徑和孔隙率，保證低的電阻和高的離子電導(dǎo)率，對鋰離子有很好的透過性；

(3)耐電解液腐蝕，有足夠的化學(xué)和電化學(xué)穩(wěn)定性，這是由于電解質(zhì)的溶劑為強(qiáng)極性的有機(jī)化合物；

(4)具有良好的電解液的浸潤性，并且吸液保濕能力強(qiáng)；

(5)力學(xué)穩(wěn)定性高，包括穿刺強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度等，但厚度盡可能??；

(6)空間穩(wěn)定性和平整性好；

(7)熱穩(wěn)定性和自動關(guān)斷保護(hù)性能好；

(8)受熱收縮率小，否則會引起短路，引發(fā)電池?zé)崾Э亍?/p>

除此之外，動力電池通常采用復(fù)合膜，對隔膜的要求更高。鋰離子電池隔膜材料可以分為：

微孔聚烯烴膜、非織造布、聚合物/ 無機(jī)復(fù)合材料和凝膠聚合物電解質(zhì)膜四大類。

1 聚烯烴微孔膜成本低廉、尺寸孔徑可控、具有穩(wěn)定的化學(xué)穩(wěn)定性、良好的機(jī)械強(qiáng)度和電化學(xué)穩(wěn)定性，并且具有高溫自關(guān)閉性能（約140℃），保證了鋰離子二次電池日常使用的安全性能。商品化的鋰離子電池隔膜材料主要采用聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）微孔膜。

2無紡布又稱非織造布，是由纖維進(jìn)行定向或隨機(jī)撐列，形成纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)，然后采用機(jī)械、熱粘或化學(xué)等方法加固而成。包括天然和合成纖維材料，如纖維素及其衍生物、聚烯烴纖維、聚酰胺（PA)纖維、聚對苯二甲酸乙二酯（PET）等。無紡布隔膜孔隙率高（60％～80%），結(jié)構(gòu)呈三維孔狀，可防止鋰離子電池中鋰枝晶的生長。無紡布基材隔膜提高透氣性和改善吸液性有獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢，且制備成本較低，將成為大容量高功率鋰離子電池隔膜的重要發(fā)展趨勢之一。

3 無機(jī)復(fù)合膜，也稱陶瓷膜，是由少量粘合劑與無機(jī)粒子形成的多孔膜，對電解質(zhì)溶液具有優(yōu)良的潤濕性，可以保持高容量的電解液如碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯（PC），有助于延長電池的循環(huán)壽命，同時高溫時具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性和尺寸完整性，可提高電池的安全性能。因此，無機(jī)復(fù)合隔膜應(yīng)用于鋰離子電池成為人們的研究熱點(diǎn)方向。

4 將PVDF-HFP 和有機(jī)溶劑形成凝膠，同時充當(dāng)液體電解質(zhì)體系中隔膜和離子電導(dǎo)載體的功能，具有吸液保濕性能強(qiáng)、電導(dǎo)率高、加工性能良好等優(yōu)點(diǎn)，從此凝膠聚合物電解質(zhì)膜引起了人們的廣泛關(guān)注，陸續(xù)報道了聚乙二醇(PEG)、聚丙烯腈(PAN)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚偏氟乙烯(PVdF)及其共聚物、聚氧乙烯（PEO）等體系。然而這些凝膠聚合物電解質(zhì)膜存在厚度過大限制電池容量，機(jī)械性能較差，缺乏聚烯烴隔膜的熱關(guān)閉熱性可能引發(fā)電池安全性能等不足，故而需要改良。