中國粉體網訊 負極材料在輥壓制片過程中，經常會遇到黏輥問題。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分析，主要包括八個方面，下面我們來了解一下。
圖片來源：易鴻智能裝備
第一，輥壓機輥軸表面沒有清理干凈。因設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黏輥。有些鋰電池企業因為正（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，黏結劑不能充分發揮黏合各種物質的能力，負極石墨、銅箔、黏結劑之間的黏合力小，極片輥壓變形的過程中很容易出現黏輥。可以取一塊極片稱重然后再放入烘箱內，極片經過一段時間烘烤再稱重，根據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，溶劑蒸發過快，黏結劑揮發帶到極片表面，形成從箔片到極片表面黏結劑濃度呈階梯性增大的極片微型結構，輥壓時表面負極黏合力大于箔片與負極材料的黏合力，容易出現黏輥現象，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置，會影響極片上溶劑的蒸發速率以及黏結劑的分布，同樣會對極片輥壓產生影響。
第四，漿料中黏結劑含量偏少，導致活性物質之間黏結力不足，與箔片接結合力不足。一般石墨負極選用SBR和CMC兩者協同作為黏結劑，CMC為增稠劑，SBR為黏結劑。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，極片輥壓時出現黏輥。鋰電用SBR是一種丁苯膠乳水性黏結劑，是由苯乙烯和丁二烯單體以水為介質加入乳化劑引發劑等經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。水性基團與箔材表面基團結合形成黏結力，油性鏈段與負極石墨相結合形成黏結力，從而達到黏結的效果。如果在制漿時出現SBR飄藍上浮情況，涂布后會使SBR的濃度分布不均，活性物質與箔材之間的黏結性變差，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構更不規整，潤濕難度更大。人造石墨未完全分散時，更易出現團聚體，該團聚體為膠質，能過篩，涂出的極片團聚體區域更密實，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，常規濕法工藝制漿時，長時間高速攪拌易打斷CMC分子鏈，出現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定性和涂布性能。不同的CMC同樣可以影響極片的微型結構，在輥壓時出現黏輥。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，篩網出現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
（中國粉體網編輯整理/文正）
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