在鋰離子電池的生產流程中，極片的制備是核心環節，而壓延與分切作為極片成型的關鍵工序，直接決定了電池的性能、安全性和生產效率。下文美能鋰電將結合行業技術積累與前沿研究，詳細解析這兩項技術的工藝要點、設備類型。

鋰離子電池壓延技術

Millennial Lithium

鋰離子電池極片的壓延示意圖

1. 壓延工藝原理

壓延是通過一對相向旋轉的輥筒對涂覆后的極片進行擠壓，實現活性物質層的致密化，形成具有特定厚度、孔隙率和附著力的電極箔。其核心目標是：

提升離子傳導效率：通過控制孔隙率優化電解液浸潤性；

增強機械強度：確保極片在后續加工中不易破損；

均勻導電網絡：使活性物質與導電劑、黏結劑緊密結合。

2. 壓延工藝流程

預處理：涂覆后的極片（銅箔/ 鋁箔基底）經靜電消除和毛刷 / 氣流清潔，去除表面雜質；

輥壓致密化：上下輥筒以精確線壓力（最高達2500 N/mm）擠壓極片，通過輥筒轉速差（可選）進一步調整涂層結構；

收卷與檢測：輥壓后的極片經清潔后收卷為母卷，同步檢測厚度均勻性和表面質量。

3. 壓延工藝參數

4. 壓延設備類型

傳統輥壓機：采用固定間隙輥筒，適用于常規極片生產，投資成本約6-12 百萬歐元（10 GWh 產能規模）；

伺服壓延機：配備在線厚度檢測和伺服控制系統，可實時調整輥距，精度達±1μm，適合高鎳正極等精密需求。

鋰離子電池分切技術

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鋰離子電池極片的壓延示意圖

1. 分切工藝原理

分切是將寬幅極片母卷切割為若干窄幅子卷，其精度直接影響后續疊片/ 卷繞的對齊度和電池短路風險。其核心目標是：

尺寸精度控制：切割寬度公差±150-±250μm，滿足不同電芯設計（如 pouch、圓柱、棱柱形）的極耳間距要求；

邊緣質量優化：減少毛刺（<50μm）和粉塵，避免刺穿隔膜引發內短路；

高效分切路徑規劃：根據產能需求選擇單刀或多刀分切，提升材料利用率。

2. 分切方案

機械分切

圓刀：適用于高速連續分切（切割速度80-150 m/min），磨損后可重磨，成本較低；

直刀：用于高精度定長切割，如極耳成型前的預分切；

工藝要點

刀具間隙需精確匹配極片厚度（通常為材料厚度的10%-15%），并配備吸塵系統收集碎屑。

激光分切

技術優勢

無接觸切割：避免機械應力導致的極片變形，適合超薄箔材（<10μm）和硅基負極等敏感材料；

邊緣光滑：熱影響區小（<100μm），減少毛刺和活性物質脫落；

局限性：設備投資高（較機械分切高30%-50%），且需處理激光汽化產生的煙霧（需配套廢氣處理系統）。

3. 分切工藝參數

壓延與分切工藝的協同優化

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母卷張力控制：壓延收卷時需保持恒定張力（50-100 N），避免分切時出現卷材褶皺；

清潔度管理：壓延后的極片表面若殘留碎屑，可能導致分切刀具異常磨損，需在分切前增加超聲波清潔工序；

工藝參數聯動：高壓實密度的極片（如> 3.0 g/cm3）在分切時易產生應力開裂，需降低切割速度并增大刀具間隙。

壓延與分切的技術工藝直接決定了電芯的能量密度、循環壽命和安全性。隨著高鎳化、硅基化、固態化等技術趨勢的推進，行業對這兩項工藝的要求將不斷提升—— 從單純的尺寸控制轉向與材料特性、設備智能化的深度協同。未來，美能鋰電將持續探索前沿領域的工藝創新，以技術突破驅動鋰電產業向更高能量密度、更長循環壽命、更低碳排放的方向演進。