润滑与密封

作者：司丽娜，兰琼，黄荣，阎红娟，张淑婷

单位：北方工业大学机械与材料工程学院,,北方工业大学机械与材料工程学院,,北方工业大学机械与材料工程学院,,北方工业大学机械与材料工程学院,,北方工业大学机械与材料工程学院,

关键词：锂离子电池;石墨负极材料;电极辊压;离散元模拟;摩擦因数

基金：北京市自然科学基金项目（3212003）；国家自然科学基金项目（52075004；51775044）

作为锂离子电池的核心组件，极片的制备过程特别是辊压工艺是电池能量密度和综合性能提升的关键。研究辊压过程中电极材料辊压变形机制，对实现辊压过程电极材料孔隙率和压实密度精确控制、提升锂离子电池综合性能具有重要意义。基于弹塑性接触模型建立石墨负极材料极片辊压离散元模拟模型，通过微观颗粒间相互作用行为分析揭示其宏观尺度响应。采用控制变量法研究仿真容器尺寸和颗粒间摩擦因数对仿真结果的影响，确定合适的仿真容器尺寸和摩擦因数设置。结果表明：随着设置的容器底面尺寸增加，压力-位移曲线数据波动减小，容器底面尺寸为150 μm×150 μm时可以满足计算准确度要求；静摩擦因数对电极辊压过程有较大影响，静摩擦因数增大，颗粒抗力增大，同等压力对应的密度值减小；而滚动摩擦因数的大小对石墨压实特性的影响较小。

来源：2025年第4期

《润滑与密封》期刊编辑部

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