Meringkas proses rolling potongan tiang dan elemen kontrol kunci

1. Proses kerja

Pole piece rolling umumnya dilengkapi dengan double-roll press, yang terdiri dari dua gulungan pemadatan baja cor, motor dan poros penggerak. Roller press perlu dilapisi dengan lapisan tipis minyak ketika tidak beroperasi untuk mencegahnya berkarat, menyeka lapisan minyak dengan etanol absolut sebelum digunakan, dan membersihkan mekanisme berkelok-keak dan bersantai, mekanisme koreksi otomatis, rol dan potongan tiang lainnya Kontak mungkin terkontaminasi dengan kotoran. Setelah potongan tiang dilapisi tetap pada mekanisme unwinding, bagian tiang benar melewati celah rol ganda dan terhubung ke sistem berliku. Setelah mode bergulir diaktifkan, motor menggerakkan rol atas dan bawah untuk berputar pada saat yang sama, dan mekanisme berkelok-kelahir menarik bagian tiang untuk terus melewati celah bergulir, dan akhirnya ditekan ke kepadatan pemadatan yang diperlukan.

2. Tujuan bergulir

Tujuan utama bergulir adalah untuk mendapatkan potongan tiang yang memenuhi persyaratan desain. Apa yang memenuhi persyaratan desain? Hal ini memerlukan parameter yang relevan dari bagian tiang: berapa banyak kepadatan area, berapa banyak kepadatan pemadatan, apa adhesi, integritas partikel, ukuran warpage, dll untuk memenuhi persyaratan desain sel.

Kebutuhan bergulir: Setelah potongan tiang dilapisi dan dikeringkan, kekuatan mengupas bahan aktif dan foil kolektor saat ini sangat rendah. Pada saat ini, perlu digulung untuk meningkatkan kekuatan ikatan antara bahan aktif dan foil. Mencegah pengelupasan selama perendaman elektrolit dan penggunaan baterai.

3. Masalah dan solusi dalam proses bergulir

1). Bagian tiang rusak

Dalam proses pole piece bergulir, potongan tiang sering rusak tiba-tiba ketika berjalan. Fraktur tidak hanya mempengaruhi efisiensi kerja, tetapi juga menyebabkan masalah untuk proses menggorok dan berkelok-ke turut berikutnya. Ada dua alasan untuk ini:

(1) Selama proses pelapisan, jika ada tekstur yang tidak rata seperti partikel kecil di permukaan potongan tiang, partikel kecil akan diperas ke arah sabuk foil ketika mereka ditekan oleh dua rol selama proses bergulir. Partikel yang lebih lembut dapat Hal ini dihancurkan menjadi bubuk dan kemudian jatuh. Partikel keras akan memeras pita foil, menyebabkan pita foil pecah atau bahkan pecah.

(2) Selama proses pelapisan, jika kepadatan permukaan bagian tiang berbeda, satu bagian akan over-rolled dan bagian lainnya akan under-rolled selama proses bergulir. Dalam perjalanan sepotong tiang, jika kontrol ketegangan adalah sama, bagian dari bahan hidup akan jatuh atau bahkan foil akan rusak di tempat di mana tekanan bergulir tidak cukup. Mengendalikan ketegangan berkelok-keng dan mencegah partikel besar kotoran jatuh di permukaan potongan tiang dapat secara efektif mengurangi fraktur potongan tiang.

2). Potongan tiang melengkung serius

Setelah potongan tiang digulung, kadang-kadang potongan tiang akan menunjukkan tingkat yang relatif besar dari fenomena cekung internal dan cembung eksternal, yang tidak kondusif untuk menggorok dan berkelok-ke kelahir dari potongan tiang. Masalah penting dalam proses pelapisan adalah "tepi tebal", yang merupakan penyebab penting dari warpage potongan tiang setelah bergulir. Karena ketebalan tepi adalah beberapa mikrometer atau lebih dari sepuluh mikrometer lebih besar dari bagian tengah, ketika tekanan roller bergulir diterapkan pada bagian tiang, daerah dengan ketebalan tepi besar menanggung kekuatan bergulir yang lebih besar, yang mengarah ke kepadatan horizontal yang tidak konsisten dari pemadatan roller sepotong tiang. Setelah potongan tiang digulung, warpage serius, yang juga akan mempengaruhi proses menggorok berikutnya. Untuk mengontrol warpage, kuncinya adalah mengontrol kualitas lapisan potongan tiang. Dengan mengendalikan ketegangan permukaan lumpur, tekanan pompa, kecepatan sabuk, tekanan roll dan parameter lainnya, warpage bagian kutub dapat dikurangi secara efektif. Tentu saja, itu adalah dalam kondisi memenuhi persyaratan desain.

3). Ketebalan horizontal dan vertikal dari potongan tiang berbeda

Arah horizontal: Dalam proses penggulingan potongan tiang, ketebalan potongan tiang kiri dan kanan sering kali tidak konsisten. Ketika ketebalan kiri dan kanan potongan tiang tidak konsisten, pengaruh proses pelapisan potongan tiang harus dihilangkan terlebih dahulu. Ketika ketebalan potongan tiang unrolled adalah sama di sisi kiri dan kanan tes, tekanan bergulir perlu disesuaikan kiri dan kanan untuk memastikan bahwa potongan tiang digulung. Kepadatan pemadatan sama di sebelah kiri dan kanan. Selama proses rolling, potongan tiang harus diuji secara teratur untuk mencegah tekanan berubah selama proses rolling.

Longitudinal: Kadang-kadang, setelah potongan tiang digulung, ketebalan bagian tiang uji memenuhi persyaratan, tetapi ketebalan meningkat lagi selama menggorok. Ini adalah fenomena rebound dari sepotong tiang. Pertama, potongan tiang rebound karena ada lebih banyak air di dalam potongan tiang, tetapi kecepatan bergulir terlalu cepat. Masalah rebound pole piece dapat diselesaikan dengan menggunakan teknologi hot roll dan mengendalikan kecepatan rolling. Manfaat rol panas adalah:

(1) Lepaskan kelembaban di dalam bagian tiang

(2) Mengurangi rebound material dari potongan tiang setelah bergulir.

(3) Karena bagian tiang dalam keadaan cair selama pemanasan, panas bergulir dapat meningkatkan adhesi antara bahan aktif dan cairan

(4) Mengurangi stres internal sepotong tiang, karena selama menggorok dan mati-pemotongan, efek negatif dari pelepasan stres internal sepotong tiang berkurang

(5) Mengurangi resistensi deformasi potongan tiang baterai bermanfaat untuk meningkatkan penyerapan cairan bahan aktif.

4). Bagian tiang memiliki tepi bergelombang serius

Setelah potongan tiang dilapisi, bagian dari tembaga dan aluminium foil terkena selain bahan aktif. Setelah potongan tiang digulung, pola gelombang yang lebih padat muncul di tepi tembaga dan aluminium foil yang terbuka. Terjadinya fenomena ini akan mempengaruhi berkelok-keng, menekan panas, pengelasan tab dan proses lain dari baterai, dan harus dihilangkan. Alasan untuk tepi bergelombang adalah bahwa foil tembaga dan aluminium foil terbuat dari blok tembaga dan aluminium melalui ekstrusi dan terpal, yang memiliki kemampuan kerja logam yang baik dan dakduk. Ketika potongan tiang sedang dalam proses bergulir, zat hidup diperas satu sama lain, dan tekanan tertentu diterapkan pada foil tembaga dan aluminium foil, yang akan menghasilkan tingkat ekstensi tertentu. Selama bergulir, bagian tanpa lapisan zat hidup tidak meregang, sementara potongan tiang dengan zat hidup membentang di bawah aksi tekanan rol. Peregangan yang berbeda membentuk kerutan bergelombang di tepi strip foil dalam penampilan, dan gelombang paralel. Jejak tegak lurus dengan arah gerakan strip foil. Bahan aktif yang melekat pada pita foil keriput rentan terhadap retakan, benjolan atau jatuh. Kepadatan permukaan lapisan yang dirancang secara wajar dan kepadatan pemadatan roll dapat mengurangi terjadinya tepi gelombang potongan tiang. Selain itu, rol yang tidak rata juga dapat menyebabkan tepi bergelombang.

Selain itu, ada beberapa kesalahan operasional, seperti mengikis ketika mengukur ketebalan potongan tiang, dan titik masalah tidak ditandai pada waktunya, dan kesalahan manusia lainnya dapat diselesaikan dengan memperkuat pelatihan dan meningkatkan kesadaran.

4. Dampak proses rolling pada baterai

1). Pengaruh kondisi bergulir pada keadaan pengolahan potongan tiang

Keadaan ideal dari potongan tiang setelah bergulir adalah bahwa permukaan potongan tiang datar, gloss di bawah cahaya konsisten, bagian kosong tidak memiliki gelombang yang jelas, dan bagian tiang tidak memiliki tingkat besar warping. Namun, kecakapan operasi dan kondisi operasi peralatan dalam produksi aktual akan menyebabkan beberapa masalah. Dampak yang paling langsung adalah bahwa hal itu mempengaruhi potongan tiang menggorok, lebar potongan tiang menggorok tidak konsisten, dan potongan tiang muncul duri; hasil bergulir mempengaruhi berkelok-kengnyang sepotong tiang, dan warpage serius akan menyebabkan potongan tiang dan diafragma selama proses berkelok-keak sepotong tiang. Celah yang lebih besar diproduksi, dan beberapa bagian dari diafragma multilayer akan ditumpangkan setelah menekan panas, yang menjadi titik konsentrasi stres dan mempengaruhi kinerja sel.

2). Pengaruh kondisi bergulir pada kinerja sel

Beberapa masalah khas dalam proses rolling adalah: (1) Ketebalan potongan tiang tidak konsisten. Ketebalan yang tidak konsisten berarti bahwa kepadatan bahan hidup tidak konsisten, dan tingkat transmisi dan konduksi ion lithium dan elektron di bagian kutub akan berbeda. Ketika kepadatan saat ini berbeda, mudah untuk menyebabkan presipitasi lithium dendritik, yang merugikan kinerja sel baterai. Selain itu, ketika ketebalan potongan tiang berbeda, ketahanan kontak antara bahan aktif dan kolektor saat ini juga berbeda. Semakin tebal potongan tiang, semakin besar ketahanan internal, dan semakin serius polarisasi baterai, yang mempengaruhi kapasitas sel. (2) Ada tegangan berlebihan di bagian tiang. Karena ketebalan terlalu tebal di beberapa lokasi selama lapisan, tekanan bersebing dapat terjadi setelah bergulir. Partikel material hidup rusak pada posisi tegangan berlebiis, dan kontak antara partikel material hidup sudah dekat. Selama proses pengisian dan pemakaian sel, konduktivitas elektronik meningkat, tetapi saluran gerakan ion berkurang atau diblokir, yang tidak kondusif untuk pengembangan kapasitas dan polarisasi selama proses pelepasan. Lebih besar, tegangan turun dan kapasitas menurun. Pada saat yang sama, tegangan berlebihan mempengaruhi efek infiltrasi elektrolit, dan juga memiliki dampak besar pada kinerja sel.

5. Ringkasan

Ada banyak faktor yang mempengaruhi dalam proses produksi baterai lithium-ion. Setelah memecahkan masalah proses yang mungkin terjadi dalam setiap proses, itu akan langsung mengurangi limbah bahan produksi dan meningkatkan kualitas dan efisiensi perakitan berikutnya, injeksi, kemasan dan proses lainnya. Meningkatkan kualitas dan konsistensi produk akhir, mengurangi biaya produksi, dan kemudian membuat produk baterai lithium-ion lebih kompetitif di pasar.