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1、極片圓盤分切原理
參照金屬板材圓盤分切進程，先介紹極片圓盤分切的基本原理。如圖1所示，這是一對普通圓盤切刀對板材進行分切加工時的示意圖。首要，當板材與上下刀片的AB點觸摸時，板料就會遭到上下刀面的壓力而發(fā)作彈性變形，并且因為力矩的存在，使板材發(fā)作曲折，在空隙附近的資料內部發(fā)作以剪應力為主的應力。跟著刀刃點A、B旋轉到C、D方位時，內應力狀況滿足塑性條件時，發(fā)作塑性變形。跟著剪切效果進程的持續(xù)進行，板材遭到的剪切力越來越大，進入到剪切屈從狀況，剪切變形區(qū)開端發(fā)作微觀的滑移變形，上下圓刀剪切刃開端切入資料，這時刃口附件的資料發(fā)作塑性變形(圖1進料方向觀測)，剪切塑性滑移構成，斷面亮光。跟著刀盤的持續(xù)滾動資料的塑性變形程度加重，資料會呈現加工硬化，其應力狀況也會發(fā)作改變，因而導致資料的內部呈現微觀裂紋，跟著變形的持續(xù)進行，這些微裂紋匯成主裂紋，轉變?yōu)榱鸭y擴展而別離，斷面構成撕裂區(qū)。
與金屬板材分切加工比較，鋰電池極片圓盤剪的裁切方法具有徹底不同的特色：
（1）極片分切時，上下圓盤刀具有后角，相似與剪刀刀刃，刃口寬度特別小。上下圓盤刀不存在水平空隙（圖1中所示參數c相當于負值），而是上下刀彼此觸摸并存在側向壓力。
（2）板料分切時上下基本上都有橡膠托輥，平衡上下刀在剪切時發(fā)作的剪力和剪切力矩，防止板料的大幅變形。而極片分切沒有上下托輥。
（3）極片涂層是由顆粒組成的復合資料，幾乎沒有塑性變形才能，當上下圓盤刀發(fā)作的內應力大于涂層顆粒之間的結合力，涂層發(fā)作裂縫并拓寬別離。
2、極片分切質量影響要素
影響毛刺的巨細、斷面描摹特征及極片尺度精度等質量的要素有許多，依據現有的理論，能夠總結為：極片的物理力學功能、極片厚度、上下成對刀具的側向壓力（圖1中參數c）、上下成對刀具的堆疊量（圖1中參數δ）、刃口磨損狀況、咬入角（圖1中參數α）、圓盤刀精度等。
（1）資料物理力學功能的影響。一般說，資料的塑性好，剪切時裂紋會呈現得較遲，資料被剪切的深度較大，所得斷面亮光帶所占的份額就大；而塑性差的資料，在同樣的參數條件下，則簡單發(fā)作開裂，斷面的撕裂帶所占的份額就會偏大，亮光帶天然也較小。
（2）上下成對刀具側向壓力（圖1中參數c相當于負值）的影響。在極片的分切中，刀具側向壓力是影響分切質量的要害要素之一。剪切時，開裂面上下裂紋是否重合、剪切力的應力應變狀況都與側向壓力的巨細關系密切。側向壓力太小時，極片分切可能呈現分堵截面不整齊、掉料等缺點，而壓力太大，刀具更簡單磨損，壽數更短。
（3）上下成對刀具的堆疊量（圖1中參數δ）的影響。堆疊量的設置首要與極片的厚度有關，合理的堆疊量有利于刀具的咬合，其影響包含剪切質量的好壞、毛剌的巨細和刀具刃口磨損快慢等問題。
（4）咬入角（圖1中參數α）的影響。圓盤分切中，咬入角是指剪切段和被剪板材中心線的夾角。咬入角添加，剪切力所發(fā)作的水平分力也會增大。如果水平分力大于極片的進料張力，板材要么打滑，要么在圓刀前拱起來而無法剪切。而咬入角減小，刀片的直徑就要增大，分條機的尺度相應的也要增大。因而怎么平衡咬入角、刀片直徑、板料厚度以及堆疊量，有必要參考實踐工況而定。
在極片分切工藝中，刀具的側向壓力和堆疊量是圓盤切刀部的首要調整參數，需求依據極片的性質和厚度詳細調整。以往的設備制作和工藝中，調刀往往短少準確數值參數，而是憑仗經歷依據極片批次進行相應的調理。跟著設備技能的進步，調刀技能也不斷進步，并且數值化?，F在呈現極片分切機刀具側向壓力氣缸主動調理設備，極片分切時通過設定氣缸壓力來調理刀具側向壓力而操控分切質量。
3、極片分切的首要缺點
為極片分堵截面典型描摹圖，開裂面涂層首要顆粒之間彼此剝離開裂，而集流體發(fā)作塑性堵截和撕裂。當極片涂層壓實密度增大，顆粒之間的結合力增強時，極片涂層部分顆粒也呈現被堵截的狀況。極片分切中存在的首要缺點包含以下幾種：
（1）毛刺
毛刺，特別是金屬毛刺對鋰電池的損害巨大，尺度較大的金屬毛刺直接刺穿隔閡，導致正負極之間短路。而極片分切工藝是鋰離子電池制作工藝中毛刺發(fā)作的首要進程。圖3所示即為極片分切發(fā)作的金屬毛刺的典型描摹，極片在分切時構成了集流體毛刺，尺度到達100μm以上。表1是LiFePO4極片分切毛刺試驗成果，通過切刀倒角、刀具側向壓力以及收放卷張力的調理來操控毛刺的數量和尺度。
為了防止這種狀況呈現，調刀時依據極片的性質和厚度，找到最適宜的側向壓力和刀具堆疊量是最要害的。別的，通過還能夠切刀倒角，收放卷張力來改善極片邊際質量。
（2）波濤邊
圖4是極片分切時存在的掉料和波濤邊缺點，波濤邊。呈現波濤邊時，極片分切和卷繞時會呈現邊際糾偏顫動，然后引起工藝精度，別的對電池終究的厚度和描摹也會呈現不良影響。
（3）掉粉
如圖4所示，極片呈現掉粉會影響電池功能，正極掉粉時，電池容量減小，而負極掉粉時呈現負極無法包裹住正極的景象，簡單構成析鋰。
以上質量問題首要都是通過尋覓適宜的調刀參數來處理。
（4）尺度不滿足要求
極片分切機是按電池標準，對通過輥壓的電池極片進行分切，要求分切極片尺度精度高級。卷繞電池設計時，隔閡要包裹住負極防止正負極極片之間直觸摸摸構成短路，負極要包裹住正極防止充電時正極的鋰離子沒有負極活物質接收呈現析鋰，一般地，負極和隔閡、負極和正極的尺度差為2-3mm，并且跟著比能量要求進步，這個尺度差還不斷減小。因而，極片尺度精度要求越來越高，不然電池會呈現嚴重的質量問題。
4、圓盤切刀的首要失效方法
在極片分切進程中，分切圓盤刀片的質量直接影響到極片分切的功能。分切機需求長時間運轉，因而就需求分切刀片擁有較好的機械功能，如硬度、制作工藝和耐磨性等都很重要。圓盤切刀接連運轉中都存在必定的壽數，在分切工藝中需求對切刀進行壽數辦理，一般地，極片圓盤分切刀的首要失效方法為刀具磨損，
（1） 疲憊失效
極片分切圓盤刀存在側向壓力，上下刀具在刀刃口旁邊面彼此堆疊，接連分切進程中，刃口部分接受的應力大且會集，因為頻繁的揉捏、剪切、沖突和循環(huán)交變的機械載荷效果，在刃口區(qū)易呈現疲憊微裂紋，繼而在循環(huán)應力的效果下，會沿著圓盤刀旁邊面向中心擴展，當裂紋增長到必定程度，應力到達刀具資料的強度極限時就會構成刀具刃口的部分微破損。
（2）黏合磨損
在刀具磨損區(qū)域還能發(fā)現具有揉捏痕跡的黏附物，這些黏附物是極片碎屑黏附著在刀具上構成的。這是因為圓盤刀側邊與極片分切面處于觸摸狀況，且有較大觸摸壓力，使分切資料部分冷焊在圓盤刀旁邊面。這些黏結層在循環(huán)分切進程中不斷掉落后又重新構成，掉落進程有可能構成刀具硬質相的掉落，加重磨損進程。這種狀況在分切鋁箔時最簡單構成，因為鋁的熔點低，分切屑與刀具旁邊面黏合在一起構成刀具磨損，壽數縮短。
（3）磨粒磨損
分切屑、極片的硬度盡管低于刀具的硬度，但它們傍邊常常含有一些硬度極高的細小的硬質點，可在刀具外表刻劃出溝紋，這就是磨料磨損。
