1 Принцип и сврха процеса ваљања
Процес ваљања је пресовање мешавине позитивних и негативних електродних материјала батерија са активним супстанцама, проводљивим агенсима, везивним средствима итд., како би се формирала густа структура. Главна сврха ваљкастог пресовања је да одржи површину стуба глатком и равном и да спречи потенцијалне кратке спојеве батерије узроковане неравнинама које пробијају сепаратор на површини стуба. Компактирајте електродни материјал обложен на колектору струје електроде да бисте смањили запремину електроде и побољшали густину енергије батерије. Учините контакт између активне супстанце и честица проводног агенса чвршћим и побољшајте електронску проводљивост. Повећајте чврстоћу везивања између материјала за премазивање и струјног колектора, смањите појаву губитка праха током процеса циклуса акумулаторских електрода и побољшајте век трајања и безбедносне перформансе литијумских батерија.
2 Процес пресовања ролне
1. Припрема материјала:Премазати материјале позитивне и негативне електроде батерије мешавином проводних средстава, везива итд. на алуминијумску или бакарну фолију у складу са захтевима процеса.
2. Пуштање у рад ваљкасте пресе:Поставите позитивне и негативне полове батерије у ваљкасту пресу и подесите притисак, напетост и брзину ваљка како би се прилагодили величини процеса и захтевима батерије.
3. Процес ваљања:Машина за ваљање почиње да ради, а ваљци притискају плоче позитивне и негативне електроде батерије, изазивајући физичке реакције активног материјала са мешавином проводних средстава, везива итд., формирајући густу структуру и постижући потребну дебљину сабијања. за процес.
3 Фактори који утичу на ефекат процеса ваљања
1. Притисак и брзина ваљка:Притисак и брзина ваљка су важни фактори који утичу на ефикасност процеса ваљања. Прекомерни притисак на ваљак може изазвати прекомерну деформацију материјала позитивне и негативне електроде батерије, што утиче на животни век батерије; Превелика брзина ваљка може довести до недовољног збијања мешавине материјала позитивних и негативних електрода, активних материјала, проводних средстава, везива итд. у батерији, што утиче на густину енергије батерије.
2. Својства материјала позитивних и негативних електрода:Различити материјали позитивних и негативних електрода имају различите густине збијања, а за обраду је потребно одабрати одговарајуће параметре ваљања.
3. Особине смеша активних супстанци са проводним агенсима, везивним средствима итд.:Концентрација и састав смеше активних супстанци са проводљивим агенсима, везивним средствима итд. може утицати на дебљину ваљања позитивних и негативних електродних листова батерије.
4. Перформансе ваљкасте пресе:Перформансе ваљкасте пресе такође утичу на ефекат процеса ваљања. На пример, тачност, стабилност и систем контроле ваљкасте пресе могу утицати на квалитет и ефикасност ваљкасте пресе.
4 Утицај процеса ваљања на перформансе батерије
1. Густина енергије:Током процеса ваљања, точак са ваљком компримира позитивне и негативне материјале електроде батерије, смањујући дебљину плоча позитивне и негативне електроде и на тај начин повећавајући густину енергије батерије.
2. Животни век циклуса:Током процеса ваљања, точак са ваљком притиска позитивне и негативне материјале електроде батерије, побољшавајући приањање праха позитивне и негативне електроде, побољшавајући структуру и стабилност материјала позитивних и негативних електрода батерије, смањујући унутрашњи отпор и капацитет деградацију батерије, а самим тим и побољшање животног века батерије.
3. Безбедност:Процес ваљања може повећати контактну површину између материјала позитивне и негативне електроде батерије и мешавине активних супстанци, проводних средстава, везива итд., чиме се побољшава брзина реакције и ефикасност преноса наелектрисања батерије и повећава њена сигурност.
4. Унутрашњи отпор:Процес ваљања може побољшати проводну мрежу електроде, смањити унутрашњи отпор батерије и побољшати перформансе пуњења и пражњења батерије.
Међутим, процес ваљања такође има неке негативне ефекте. На пример, ваљање значајно смањује порозност електроде, што доводи до смањења ефикасности инфилтрације електролита, повећања отпора транспорта Ли+ и повећања поларизације електроде. Поред тога, затезна чврстоћа лома и Јангов модул стуба се повећавају након ваљања, еластично-пластична деформација слаби, а кртост се повећава. У наредним процесима сечења и намотавања, концентрација напона и велики унутрашњи притисак се лако формирају, што доводи до деградације перформанси стуба.
5 Уобичајени проблеми и решења процеса ваљања
1. Неуједначена дебљина поларизатора:Ово је углавном због непаралелности између осе ваљка и осе сваког ваљка. Овај проблем се може решити подешавањем паралелизма сваке осе ваљка.
2. Питтинг на површини поларизатора:Ово је углавном узроковано корозијом од замора на површини ваљаонице. Ово је повезано са материјалом ваљаонице, неуједначеном металографском структуром током термичке обраде, слабом заморном чврстоћом површине ваљаонице и храпавости површине ваљаонице. Овај проблем се може решити побољшањем процеса обраде материјала и топлотне обраде ваљаонице, повећањем чврстоће на замор површине ваљаонице и оптимизацијом храпавости површине ваљаонице.
3. Одбијање дебљине током котрљања стуба:Ово је углавном због велике преостале еластичне деформације и високе влажности животне средине након котрљања стубова. Еластична деформација поларизатора може се смањити оптимизацијом параметара ваљања, контролом влажности околине и усвајањем процеса врућег ваљања, чиме се смањује одскок дебљине.
4. Неуједначен облик поларизационе плоче:Ово је углавном због неуједначене деформације током ваљања поларизатора, мале и неуједначене напетости пре и после, или грешака у дебљини премаза поларизатора. Овај проблем се може решити оптимизацијом параметара процеса ваљања, подешавањем напетости пре и после, и побољшањем конзистенције дебљине превлаке поларизатора.
6 Тренд развоја технологије пресовања на ваљцима
Уз континуирани развој технологије литијумских батерија, процес ваљања се такође стално иновира и побољшава. Будући трендови развоја укључују:
1. Минијатуризација и интеграција опреме:Да би се побољшала ефикасност производње, ваљкасте пресе се развијају ка минијатуризацији и интеграцији. Тренутно, најдужа дужина тела ваљка је достигла 1600 мм, а можда ће наставити да се повећава у будућности.
2. Побољшан ниво интелигенције:Због свог великог производног капацитета, компаније за батерије за складиштење енергије и енергије имају веће захтеве за ниво интелигенције опреме за ваљање. На пример, опрема за ваљање са високом аутоматизацијом и пратећим методама детекције ће постати све популарнија.
3. Примена процеса топлог ваљања:Да би побољшали континуитет производне линије и смањили ломљење траке, врхунски произвођачи литијумских батерија теже да усвоје процес топлог ваљања. Процес врућег ваљања може смањити унутрашњи напон, вероватноћу одскока и отпорност на деформацију поларизатора и побољшати квалитет поларизатора.
4. Оптимизација параметара ваљања:Оптимизација параметара котрљања је кључ за побољшање перформанси батерије. У будућности ћемо континуирано оптимизовати параметре котрљања кроз експерименте и симулације како бисмо постигли боље перформансе батерије.
Процес ваљања литијумских батерија је важна карика у процесу производње литијум-јонских батерија. Разумном контролом параметара ваљања и услова процеса, могу се добити литијум-јонске батерије са одличним перформансама. У међувремену, са континуираним развојем технологије, процес ваљања ће такође наставити да се иновира и побољшава како би задовољио потребе батерија са већим перформансама.