工業生産では、リチウム電池のポールピースは一般にローラー機械の連続圧延によって圧縮され、プロセスは図1に示されています。
図1ポールピース圧延プロセスの概略図
圧縮磁極片の後に、初期値・イプシロンの被覆気孔率、C、0イプシロン＆なる; C記事上記「リチウム塩基ポールピースロールプレス解像度」の前に：リチウムイオン電池の磁極片。圧縮プロセスはまた、粉末冶金分野の屈折率の式（1）に続き、コーティング密度または気孔率と圧縮荷重との間の関係が明らかになる。
(1)
ここで、ρC、0はコーティング密度の初期値は、pcはQLは、（2）式により算出される磁極片に荷重の作用線である圧縮コーティングの密度です。
qL = FN / WC（2）
FNは、磁極片に作用する圧延力で、WCのコーティングの磁極片の幅である。ρC、maxとγCは、それぞれ、実験データをフィッティングすることにより得られるコーティングプロセスおよびコーティングの条件下で、最大の充填密度を達成することができますラミネートされた実インピーダンス。
圧縮密度を気孔率に変換し、指数式（1）を式（3）に変換する。
(3)
「1」は、上記圧縮プロセスモデルによれば、異なる活性物質の効果は、磁極片の圧縮表面空隙率に対する異なる濃度の効果。表1に示す原料および他のパラメータの粒度分布および形態は、調製への言及表に示すように、ポールピース及び組成物及び他のパラメータの面密度は、1番2は、アクティブNCA1、NCM811、NCM622、NCM111、5 No.2-5ありNCA1とNCA2の二つの異なる粒径の混合物であります異なる材料は、同じ面密度とスラリーの組成、単一コーティングされた223グラム/ m 2である。No.6-12ポットは異なる面密度で被覆スラリーであった。No.13-15文献に報告されている他。
初期気孔率および最小気孔率予測
47.64パーセントの理論的、実用的なリチウムイオン電池の磁極片の非圧縮性球状硬質粒子単純立方スタック多孔上No.1-5および7-12は、実質的に初期気孔率42から48パーセント、理論値でありますまた、コーティングバインダーに影響を与え、導電剤。6号及び13-15の初期空隙率が比較的高い一方で、主に理想的球状粒子のアスペクトではないわずかな偏差、6号比較的低い気孔率、及び磁極片における初期表面密度の結果が片側電極密度として、No.6-12から参照するため、初期の気孔率が徐々に減少するが、振幅が小さく低減される。厚いコーティングを乾燥させプロセスは、上側の重力が適用され、コーティングはより高密度とすることが低下する。No.13-15初期空隙率が高いため、磁極片のバインダー及び導電剤の含有量の高い、コーティングの気孔率が高くなっています。さらに、活性材料の形態は初期多孔度にも影響する。
図2初期気孔率と予測最小気孔率
図2では、最も低い空隙率も予測されています。
実験は、最小気孔率・イプシロン（1）25ミクロンの最小ロールギャップを取得し; C、min_a、
（2）式（3）に従って予測最小気孔率εC、min_eを当てはめると、
（3）＆イプシロン; C、min_p = P∙＆イプシロン; Cは、最小の空隙率P = 0.4が予測と仮定する。
単純な積層キューブは、圧縮プロセスを仮定すると、47.64パーセントの気孔率、25.95パーセントの立方最密積層体の空隙率、単にキューブのスタックからモードを積層した粒子は、次いで、P = 0.54を積層HCP。検討します実際の状況と理論との間の乖離に対して、P = 0.4とすることは妥当である。
＆イプシロン; C、min_p = P∙＆イプシロン; Cは、最小の空隙率Pを想定= 0.4コンパクション処理予測モデルに適用され、式（3）式となる（4）：
(4)
活性物質種が圧縮インピーダンスγに及ぼす影響
図3は、No.1-5異なる活性物質ポールピース多孔圧縮後である - ライン負荷との間の関係、データ点は実験値であり、線は明確な説明のために式（4）近似曲線に従います。効果とランダムエラー変数は、それがランダム表し、各生成された番号、前記位置残差における回帰直線上の対応する点との統計学的に差データ、一緒に正方形の二乗残差和と呼ばれるそれぞれの後の残差であります同一の荷重下で圧縮と同様の変化の磁極片の気孔率の間の誤差の影響。NCM111 NCA、下部NCM111一部気孔率。NCAと異なる粒径分布の混合粒子、小粒子の二種類大きな粒子間の充填、より低い圧縮密度。
NCM111、NCM622、比較NCM811 3つの材料、負荷が増加するにつれて、NCM811磁極片は、気孔率は、急激に開始減少それらのより大きな粒子径に、初期気孔率も大きいです。
図3の異なる活性物質の気孔率負荷ライン関係：実測値、および式（4）χ2は、残差平方和を表し、適合線です。
（4）インピーダンスコンパクションを当てはめることによって得られた式を介してデータを圧縮する、これらの5つの材料は、より困難な圧縮ポールピース、γCは、コンパクションインピーダンス圧縮プロセスに対して耐性を示す図4に大きな価値を被覆を示しますγポールピースを圧縮する場合、一定の気孔率であり、YCライン負荷の必要性。図4は、NCAから見た粒子の二種類を混合大きくするほど、より大きな粒子間に小さな粒子がより容易に磁極片を充填圧縮しますNCM811は大きく、コンパクトになります。
図4いくつかの材料の圧縮インピーダンス
圧縮インピーダンスγに対する面密度の影響
80グラム/ m 2での面密度を被覆No.6-12磁極片は、徐々に、285グラム/ m 2のコーティングの多孔度及び図5に示す対応する負荷線負荷圧縮関係に増加した、データ点は、実験試験値であります曲線は式によるものである（4）曲線を当てはめることによって得られる。No.6-8ため、低密度コーティングされた側ポールピース、初期の気孔率が、負荷が増加すると、コンパクション処理、比較的高いインピーダンス下り勾配コンパクション大きなインピーダンスNo.9-12の下降勾配を圧縮負荷増加も小さい場合には、コーティングの初期空隙率を低減するために、面記録密度を増加させました。
ポールピースの5つの異なる充填密度の多孔 - ライン負荷の関係：実験データ点と近似曲線
カーブフィッティングは、インピーダンスコンパクションの様々な磁極片とすることができ、圧縮面とMC密度γコーティングインピーダンスは、図6圧縮インピーダンスγ及び面密度線形に示し、分析の間の関係をプロットしました関係:.γ=μ* MC、本明細書の実験No.6-12シリーズ、μ= 1.31kN・M / G増加面密度を有する、異なる活性物質のコーティングのためにますます困難圧縮、圧力。実プロセスモデルの面密度影響因子μを表3に示す。
図6：圧縮インピーダンスと面密度の線形関係
表3異なる活性物質の圧縮インピーダンスの表面密度影響係数μ
ポールピース圧縮プロセスモデル
活性物質の種類を考慮し、上記の分析に基づいて、粒子サイズ分布および形態、表面コーティングの密度及びその他の要因、リチウムイオン電池のポールピース圧縮プロセスモデル：
(5)
ここで、P =＆イプシロン; C、分/＆イプシロン; C、0はポールピース最小気孔率＆イプシロンを表し; C、分初期多孔率＆イプシロン; C、0の比、粒子の種類および形態に関連し、球状粒子について一般的に、P = 0.4。γ=μ* MCは、インピーダンス圧縮磁極片を表す圧縮困難ポールピースを特徴とMCに関連付けられたコーティングの表面密度、圧縮異なるインピーダンス活性因子の表面密度μの値を表3に示す。
手動加圧スパイラルミルポールピース、プラス液体ブースターポンプ：資料の「リチウム電池のポールピースのローラープレス原理とプロセス」では、我々は一般的に使用される3つのリチウムイオン電池のポールピースとローラープレスプロセスの特性を記述する圧縮ミルポールピースは、ポールピースは、加圧された液体ブースタポンプポールピース電極シートロール圧縮、油圧シリンダのパラメータ設定装置は完全にFが磁極片に作用する力されていない前記油圧サーボミル。加ポールピースを圧延する際に、シリンダは、力Fとポールピース上の有効ころがり力の上下ロール間の楔に作用する圧力に分割される。圧縮プロセスモデルを適用する際には特に注意を要します。
この論文は、いくつかの一般的なリチウムイオン電池カソード材料の圧縮プロセス実験を要約し、要約し、プロセスモデルパラメータ、予測およびプロセスパラメータの最適化を提案するが、実際のプロセスはしばしばより複雑である。 。
