1 Valcavimo proceso principas ir tikslas
Valcavimo procesas – tai baterijų teigiamų ir neigiamų elektrodų medžiagų mišinio valcavimas su aktyviosiomis medžiagomis, laidžiosiomis medžiagomis, rišikliais ir kt., kad susidarytų tanki struktūra. Pagrindinis ritininio presavimo tikslas yra išlaikyti lygų ir plokščią stulpo paviršių ir užkirsti kelią galimiems akumuliatoriaus trumpiesiems jungimams, atsirandantiems dėl atskyrimo stulpelio paviršiaus. Sutankinkite elektrodo medžiagą, padengtą ant elektrodo srovės kolektoriaus, kad sumažintumėte elektrodo tūrį ir pagerintumėte akumuliatoriaus energijos tankį. Sustiprinkite kontaktą tarp veikliosios medžiagos ir laidžios medžiagos dalelių ir pagerinkite elektroninį laidumą. Padidinkite dangos medžiagos ir srovės kolektoriaus sukibimo stiprumą, sumažinkite miltelių praradimą akumuliatoriaus elektrodų ciklo metu ir pagerinkite ličio baterijų naudojimo laiką ir saugumą.
2 Ritinio presavimo procesas
1. Medžiagos paruošimas:Padenkite teigiamų ir neigiamų akumuliatoriaus elektrodų medžiagas laidžių medžiagų, rišiklių ir kt. mišiniu ant aliuminio arba vario folijos pagal proceso reikalavimus.
2. Ritininio preso paleidimas:Įdėkite teigiamą ir neigiamą akumuliatoriaus polių dalis į ritininį presą ir sureguliuokite ritinėlio slėgį, įtempimą ir greitį, kad jie prisitaikytų prie proceso dydžio ir akumuliatoriaus reikalavimų.
3. Valcavimo procesas:Valcavimo mašina pradeda veikti, o ritinėliai spaudžia teigiamą ir neigiamą akumuliatoriaus elektrodų plokštes, todėl aktyvioji medžiaga fiziškai reaguoja su laidžių medžiagų, rišiklių ir kt. mišiniu, suformuojant tankią struktūrą ir pasiekiant reikiamą tankinimo storį. procesui.
3 Valcavimo proceso poveikį įtakojantys veiksniai
1. Volelio slėgis ir greitis:Volo slėgis ir greitis yra svarbūs veiksniai, turintys įtakos valcavimo proceso efektyvumui. Per didelis slėgis ant volo gali sukelti per didelę akumuliatoriaus teigiamo ir neigiamo elektrodų medžiagų deformaciją, o tai gali turėti įtakos akumuliatoriaus ciklo eksploatavimo laikui; Per didelis volo sukimosi greitis gali lemti nepakankamą teigiamų ir neigiamų elektrodų medžiagų, aktyviųjų medžiagų, laidžių medžiagų, rišiklių ir kt. mišinio sutankinimą akumuliatoriuje, o tai turi įtakos akumuliatoriaus energijos tankiui.
2. Teigiamų ir neigiamų elektrodų medžiagų savybės:Skirtingos teigiamų ir neigiamų elektrodų medžiagos turi skirtingą tankinimo tankį, todėl apdorojimui reikia pasirinkti tinkamus valcavimo parametrus.
3. Veikliųjų medžiagų mišinių su laidžiosiomis medžiagomis, rišikliais ir kt. savybės:Veikliųjų medžiagų mišinio su laidžiomis medžiagomis, rišikliais ir kt. koncentracija ir sudėtis gali turėti įtakos akumuliatoriaus teigiamų ir neigiamų elektrodų lakštų valcavimo storiui.
4. Ritininio preso veikimas:Ritininio preso veikimas taip pat turi įtakos valcavimo proceso efektui. Pavyzdžiui, ritininio preso tikslumas, stabilumas ir valdymo sistema gali turėti įtakos ritininio preso kokybei ir efektyvumui.
4 Valcavimo proceso įtaka akumuliatoriaus veikimui
1. Energijos tankis:Riedėjimo proceso metu ritininis ratas suspaudžia teigiamą ir neigiamą akumuliatoriaus elektrodų medžiagas, sumažindamas teigiamų ir neigiamų elektrodų plokščių storį ir taip padidindamas akumuliatoriaus energijos tankį.
2. Ciklo trukmė:Riedėjimo proceso metu ritininis ratas spaudžia teigiamus ir neigiamus akumuliatoriaus elektrodus, pagerindamas teigiamo ir neigiamo elektrodo miltelių sukibimą, pagerindamas akumuliatoriaus teigiamų ir neigiamų elektrodų medžiagų struktūrą ir stabilumą, sumažindamas vidinę varžą ir talpą. baterijos gedimas ir taip pailgėja akumuliatoriaus veikimo laikas.
3. Sauga:Valcavimo procesas gali padidinti kontaktinį plotą tarp teigiamų ir neigiamų akumuliatoriaus elektrodų medžiagų ir aktyviųjų medžiagų, laidžių medžiagų, rišiklių ir kt. mišinio, taip pagerindamas akumuliatoriaus reakcijos greitį ir krūvio perdavimo efektyvumą bei padidindamas jo saugumą.
4. Vidinis pasipriešinimas:Valcavimo procesas gali pagerinti laidųjį elektrodo tinklą, sumažinti vidinę akumuliatoriaus varžą ir pagerinti akumuliatoriaus įkrovimo ir iškrovimo našumą.
Tačiau valcavimo procesas taip pat turi tam tikrų neigiamų padarinių. Pavyzdžiui, valcavimas žymiai sumažina elektrodo poringumą, todėl sumažėja elektrolitų įsiskverbimo efektyvumas, padidėja Li+transporto varža ir padidėja elektrodo poliarizacija. Be to, po valcavimo didėja poliaus gabalo atsparumas tempimui ir Youngo modulis, susilpnėja elastinė-plastinė deformacija, didėja trapumas. Vėlesniuose pjaustymo ir vyniojimo procesuose lengvai susidaro įtempių koncentracija ir didelis vidinis slėgis, dėl ko pablogėja poliaus detalės veikimas.
5 Dažnos valcavimo proceso problemos ir sprendimai
1. Netolygus poliarizatoriaus storis:Taip yra daugiausia dėl nelygiagretumo tarp ritinėlio ašies ir kiekvieno ritinėlio ašies. Šią problemą galima išspręsti pakoregavus kiekvienos ritinėlio ašies lygiagretumą.
2. Įdubimas poliarizatoriaus paviršiuje:Tai daugiausia sukelia nuovargio taškinė korozija ant valcavimo staklyno paviršiaus. Tai susiję su valcavimo staklyno medžiaga, netolygia metalografine struktūra terminio apdorojimo metu, prastu valcavimo staklyno paviršiaus atsparumu nuovargiui ir valcavimo staklyno paviršiaus šiurkštumu. Šią problemą galima išspręsti pagerinus valcavimo staklyno medžiagų ir terminio apdorojimo procesą, padidinus valcavimo staklyno paviršiaus atsparumą nuovargiui ir optimizuojant valcavimo staklyno paviršiaus šiurkštumą.
3. Storis atšokimas stulpo ridenimo metu:Taip yra daugiausia dėl didelės liekamosios tamprios deformacijos ir didelės aplinkos drėgmės po stulpo suvyniojimo. Poliarizatoriaus elastinė deformacija gali būti sumažinta optimizuojant valcavimo parametrus, kontroliuojant aplinkos drėgmę ir naudojant karšto valcavimo procesą, taip sumažinant storio atšokimą.
4. Netolygi poliarizatoriaus plokštės forma:Taip yra daugiausia dėl netolygios deformacijos poliarizatoriaus valcavimo metu, mažo ir netolygaus įtempimo prieš ir po arba poliarizatoriaus dangos storio klaidų. Šią problemą galima išspręsti optimizuojant valcavimo proceso parametrus, reguliuojant įtempimą prieš ir po bei pagerinant poliarizatoriaus dangos storio nuoseklumą.
6 Ritininio presavimo technologijos vystymosi tendencija
Nuolat tobulinant ličio baterijų technologiją, valcavimo procesas taip pat nuolat tobulėja ir tobulėja. Ateities plėtros tendencijos apima:
1. Įrangos miniatiūrizavimas ir integravimas:Siekiant pagerinti gamybos efektyvumą, ritininiai presai tobulinami link miniatiūrizavimo ir integravimo. Šiuo metu ilgiausias ritinėlio korpuso ilgis siekia 1600 mm, o ateityje jis gali ir toliau didėti.
2. Patobulintas intelekto lygis:Dėl didelių gamybinių pajėgumų energijos ir energijos kaupimo akumuliatorių įmonės kelia aukštesnius reikalavimus riedėjimo įrangos intelekto lygiui. Pavyzdžiui, ritininio presavimo įranga su dideliu automatizavimu ir su jais aptikimo metodais taps vis populiaresnė.
3. Karšto valcavimo proceso taikymas:Siekdami pagerinti gamybos linijos tęstinumą ir sumažinti juostelių lūžimą, geriausi ličio baterijų gamintojai linkę taikyti karšto valcavimo procesą. Karšto valcavimo procesas gali sumažinti poliarizatoriaus vidinį įtempį, atšokimo tikimybę ir atsparumą deformacijai bei pagerinti poliarizatoriaus kokybę.
4. Riedėjimo parametrų optimizavimas:Riedėjimo parametrų optimizavimas yra raktas į akumuliatoriaus veikimo gerinimą. Ateityje mes nuolat optimizuosime riedėjimo parametrus eksperimentuodami ir modeliuodami, kad pagerintume akumuliatoriaus veikimą.
Ličio baterijų valcavimo procesas yra svarbi ličio jonų baterijų gamybos proceso grandis. Pagrįstai kontroliuojant riedėjimo parametrus ir proceso sąlygas, galima gauti puikių eksploatacinių savybių ličio jonų baterijas. Tuo tarpu, nuolat tobulėjant technologijoms, valcavimo procesas taip pat bus toliau diegiamas ir tobulinamas, kad atitiktų didesnio našumo akumuliatorių poreikius.