鋰離子電池制造鏈條中，輥壓與模切是極片成型的核心工序，其工藝精細化程度直接決定電池的能量密度、內阻與循環壽命。理想極片需滿足表面平整、厚度一致、光澤均勻、無波浪邊與打皺的嚴苛標準，而這一目標的實現，依賴于對輥壓模切工藝原理、關鍵參數及影響因素的深度把控。以下從技術本質、參數優化、問題解決及發展趨勢等方面，系統拆解工藝要點。

一、工藝原理：輥壓的 “致密化” 與模切的 “精準成型”
輥壓通過機械壓力壓縮涂布后極片，核心作用是提升活性物質與集流體的結合力（使接觸電阻降低 30-50%），精準調控孔隙率（正極 20-35%、負極 25-40%），消除涂布厚度波動（極差≤2μm），并形成粗糙度 Ra≤1.5μm 的穩定表面。其工藝流程分為預壓（消除表面疏松層）、主壓（高線壓力壓縮至目標厚度）、熱壓（可選，改善材料延展性）三階段，對應密度增長的三個時期：初期壓力小幅增加即實現密度快速提升，中期顆粒壓實阻力增大導致密度增速放緩，后期壓力超限后密度趨于平緩。
模切則是在輥壓基礎上，將極片精準裁切為適配電芯裝配的尺寸，需避免產生毛刺、掉粉等缺陷，否則會引發電池內部短路風險。二者協同形成 “致密化 - 精準成型” 的極片制備閉環，直接影響電池的充放電效率與安全性能。
二、關鍵參數：多維度精準調控體系
輥壓核心參數：線壓力需按材料特性差異化設置，正極 2000-4000kN/m、石墨負極 1500-3000kN/m、硅碳負極 800-1500kN/m，壓力過高會導致顆粒破碎（容量損失 5-10%），不足則界面接觸不良。輥縫間隙動態調節精度需達 ±1μm，正極壓縮率控制在 15-25%，負極 20-35%。溫度方面，正極熱軋 80-120℃（降低 PVDF 玻璃化轉變溫度），負極常溫或微熱（40-60℃），避免石墨層間剝離。軋制速度單機架 10-30m/min、雙機架 40-80m/min，波動需≤±0.5%。軋輥表面粗糙度 Ra 控制在 0.1-0.3μm，采用碳化鎢等硬質合金鍍層延長壽命。
模切配套參數：模切刀模精度需達 ±0.01mm，裁切速度與輥壓速度協同（避免極片拉伸），毛刺高度控制在≤5μm，防止刺穿隔膜。模切過程中需維持穩定張力（波動≤±2N），避免極片邊緣起翹或破損。
三、工藝影響因素與過程控制
極片質量受材料特性、設備參數與工藝控制的多重影響：材料端，粘接劑彈性模量與顆粒粒徑分布（影響程度 5 級）直接決定壓實效果；設備端，軋輥表面硬度（HRC≥62）、同軸度（≤5μm）是關鍵保障；工藝端，張力波動、溫度梯度（≤3℃/m）需嚴格管控。
過程控制中，需重點關注五點：一是通過調節軋輥咬入角平衡垂直壓實與縱向延伸，軋輥直徑直接影響咬入角大小；二是保障軋輥母線平行度，確保壓實密度均勻性；三是控制集流體延伸與活性物質顆粒滑移，避免極片平整度受損；四是減少涂布厚度誤差導致的內應力不均；五是熱輥壓可降低變形抗力，減少厚度反彈 50%，提升活性物質結合力，降低軋制力 35%-45%。
四、常見問題與優化方案
生產中易出現的極片打皺、掉粉、毛刺超標等問題，需針對性解決：打皺多因張力不均或軋輥平行度偏差，需校準設備精度并優化張力曲線；掉粉源于壓實密度不足或粘接劑失效，可調整線壓力或更換高性能粘接劑；毛刺超標則需更換模切刀模或優化裁切速度。此外，輥壓后極片厚度反彈可通過熱壓工藝緩解，模切邊緣不齊需校準刀模與極片對中精度。
五、行業現狀與發展趨勢
當前國內鋰離子電池行業存在企業規模小、產業集中度低、標準缺失等問題，輥壓模切設備自動化與精度較日韓高端裝備仍有差距。隨著動力電池對高容量、高性能的需求升級，工藝正朝著三大方向發展：專業化，依托專業研發團隊提升工藝適配性；高精度，通過優化軋輥硬度、光滑度與穩定性，平衡壓實密度與活性物質完整性；全自動，提升設備自動化水平，保障電芯一致性，滿足電池組串聯使用需求。在國家新能源政策扶持下，國內企業需加速裝備升級與標準制定，推動輥壓模切工藝向更高精度、更高效率邁進。

關鍵詞：非晶硅鋼涂布機
輥壓模切工藝的核心價值，在于通過多參數協同實現極片性能的最優化。只有將材料特性、設備精度與工藝控制深度耦合，才能為鋰離子電池的安全與長壽提供堅實保障，助力新能源產業高質量發展。