辊压工艺参数的影响规律
前面提到辊压工艺直接决定极片的多孔结构，而线载荷、速度等辊压工艺参数对极片微观结构到底有什么样的影响呢？德国布伦瑞克工业大学研究人员Chris Meyer等做了相关的研究。
他们研究发现，锂离子电池极片的压实过程也遵循粉末冶金领域的指数公式（4），这揭示了涂层密度或孔隙率与压实载荷之间的关系。
其中，和可以通过实验数据拟合得到，分别表示某工艺条件下涂层能够达到的最大压实密度以及涂层压实阻抗。
表1 实验用正负极极片参数
研究者对表1中所示NCM三元正极极片和石墨负极极片进行辊压实验，研究辊压工艺参数对极片涂层密度和孔隙率的影响规律。根据材料物理真密度计算，当孔隙率为0%时，正极涂层密度应该为4.3 g/cc，负极涂层密度应该为2.2 g/cc。而实际上根据实验数据拟合得到了参数（见表2）表明正极涂层达到的最大密度约3.2 g/cc，负极约为1.7 g/cc。
图4是辊压线载荷和正负极极片涂层密度的关系，不同的载荷和辊压线速度条件下采集实验数据点，然后采用指数方程（4）对数据进行拟合，得到相应的方程拟合参数，列入表2中。表示为涂层的压实阻抗，较低值表明随着线载荷增加，涂层密度能够较快达到最大值，而较高的阻抗值表明涂层密度较慢达到最大值。从图4和表2中可见，辊压速度对涂层密度影响较小，较小的速度导致涂层密度略微增加。另外，正负极极片的压实过程差异大，正极极片压实阻抗大约为负极的一倍多，这是由于正负极材料特性差异引起的，正极颗粒硬度大，压实阻抗大，而负极颗粒硬度小，压实阻抗小，更容易辊压压实。
图4 线载荷与正负极极片涂层压实密度的关系
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