1 Rullimisprotsessi põhimõte ja eesmärk
Valtsimisprotsess seisneb akude positiivsete ja negatiivsete elektroodmaterjalide segu koos aktiivsete ainete, juhtivate ainete, sideainete jms valtsimisega, et moodustada tihe struktuur. Rullpressimise põhieesmärk on hoida poolusetüki pind sile ja tasane ning vältida võimalikke aku lühiseid, mis on põhjustatud pooluse detaili pinnale separaatorit läbistavatest purstest. Tihendage elektroodi voolukollektoriga kaetud elektroodi materjal, et vähendada elektroodi mahtu ja parandada aku energiatihedust. Tugevdada kontakti toimeaine ja juhtiva aineosakeste vahel ning parandada elektroonilist juhtivust. Suurendage kattematerjali ja voolukollektori vahelist sidumistugevust, vähendage pulbri kadu akuelektroodide tsükliprotsessi ajal ning parandage liitiumakude tsükli kasutusiga ja ohutust.
2 Rullipressimise protsess
1. Materjali ettevalmistamine:Katke aku positiivsed ja negatiivsed elektroodid alumiiniumfooliumile või vaskfooliumile juhtivate ainete, sideainete jne seguga vastavalt protsessi nõuetele.
2. Rullpressi kasutuselevõtt:Asetage aku positiivsed ja negatiivsed poolused rullpressisse ning reguleerige rulli rõhku, pinget ja kiirust, et kohaneda protsessi suuruse ja aku nõuetega.
3. Rullimisprotsess:Valtsimismasin hakkab tööle ning rullid suruvad aku positiivse ja negatiivse elektroodi plaate, põhjustades aktiivse materjali füüsikalisi reaktsioone juhtivate ainete, sideainete jms seguga, moodustades tiheda struktuuri ja saavutades vajaliku tihenduspaksuse. protsessi jaoks.
3 Valtsimisprotsessi mõju mõjutavad tegurid
1. Rulli rõhk ja kiirus:Rulli rõhk ja kiirus on olulised tegurid, mis mõjutavad valtsimisprotsessi tõhusust. Liigne surve rullile võib põhjustada aku positiivse ja negatiivse elektroodi materjalide liigset deformatsiooni, mis mõjutab aku tsükli eluiga; Rulli liigne kiirus võib põhjustada positiivsete ja negatiivsete elektroodide materjalide, aktiivmaterjalide, juhtivate ainete, sideainete jms segu ebapiisava tihendamise akus, mis mõjutab aku energiatihedust.
2. Positiivsete ja negatiivsete elektroodide materjalide omadused:Erinevatel positiivsete ja negatiivsete elektroodide materjalidel on erinev tihendustihedus ja töötlemiseks tuleb valida sobivad valtsimisparameetrid.
3. Juhtivate ainete, sideainete jms toimeainete segude omadused:Toimeainete segu kontsentratsioon ja koostis juhtivate ainete, sideainetega jne võivad mõjutada aku positiivse ja negatiivse elektroodi lehtede rullimise paksust.
4. Rullpressi jõudlus:Rullpressi jõudlus mõjutab ka valtsimisprotsessi efekti. Näiteks rullpressi täpsus, stabiilsus ja juhtimissüsteem võivad kõik mõjutada rullpressi kvaliteeti ja tõhusust.
4 Rullimisprotsessi mõju aku jõudlusele
1. Energiatihedus:Veeremisprotsessi ajal surub rullratas kokku aku positiivse ja negatiivse elektroodi materjalid, vähendades positiivse ja negatiivse elektroodi plaatide paksust ning suurendades seeläbi aku energiatihedust.
2. Tsükli eluiga:Veeremisprotsessi ajal surub rullik aku positiivseid ja negatiivseid elektroodide materjale, parandades positiivse ja negatiivse elektroodi pulbri nakkumist, parandades aku positiivse ja negatiivse elektroodi materjalide struktuuri ja stabiilsust, vähendades sisemist takistust ja mahtuvust. aku halvenemist ja seega aku eluea pikenemist.
3. Ohutus:Rullimisprotsess võib suurendada aku positiivsete ja negatiivsete elektroodide materjalide ning aktiivsete ainete, juhtivate ainete, sideainete jms segu vahelist kontaktpinda, parandades seeläbi aku reaktsioonikiirust ja laenguülekande efektiivsust ning suurendades selle ohutust.
4. Sisemine takistus:Rullimisprotsess võib parandada elektroodi juhtivat võrku, vähendada aku sisemist takistust ja parandada aku laadimist ja tühjenemist.
Rullimisprotsessil on aga ka mõningaid negatiivseid mõjusid. Näiteks rullimine vähendab oluliselt elektroodi poorsust, mis toob kaasa elektrolüütide infiltratsiooni efektiivsuse vähenemise, Li+transporditakistuse suurenemise ja elektroodi polarisatsiooni suurenemise. Lisaks suureneb pärast valtsimist pooluseosa tõmbemurdetugevus ja Youngi moodul, elasts-plastne deformatsioon nõrgeneb ja rabedus suureneb. Järgnevate lõikamis- ja mähkimisprotsesside käigus moodustub kergesti pinge kontsentratsioon ja suur siserõhk, mis põhjustab pooluse osa jõudluse halvenemist.
5 Valtsimisprotsessi levinumad probleemid ja lahendused
1. Polarisaatori ebaühtlane paksus:See on peamiselt tingitud mitteparalleelsusest rulli telje ja iga rulli telje vahel. Seda probleemi saab lahendada iga rulli telje paralleelsuse reguleerimisega.
2. Punktid polarisaatori pinnal:Selle põhjuseks on peamiselt valtspingi pinnal tekkiv väsimus-punktkorrosioon. See on seotud valtspingi materjaliga, ebaühtlase metallograafilise struktuuriga kuumtöötlemise ajal, valtspingi pinna halva väsimustugevusega ja valtspingi pinna karedusega. Seda probleemi saab lahendada valtspingi materjali- ja kuumtöötlemisprotsessi parandamise, valtspingi pinna väsimustugevuse suurendamise ja valtspingi pinnakareduse optimeerimisega.
3. Paksuse tagasilöök varraste veeremise ajal:See on peamiselt tingitud suurest elastsest jääkdeformatsioonist ja kõrgest keskkonna niiskusest pärast postide valtsimist. Polarisaatori elastset deformatsiooni saab vähendada, optimeerides valtsimisparameetreid, kontrollides keskkonna niiskust ja rakendades kuumvaltsimise protsessi, vähendades seeläbi paksuse tagasilööki.
4. Polarisaatoriplaadi ebaühtlane kuju:See on peamiselt tingitud ebaühtlasest deformatsioonist polarisaatori valtsimisel, väikesest ja ebaühtlasest pingest enne ja pärast või vigadest polarisaatori katte paksuses. Seda probleemi saab lahendada valtsimisprotsessi parameetrite optimeerimise, pinge reguleerimise enne ja pärast reguleerimisega ning polarisaatori kattekihi paksuse konsistentsi parandamisega.
6 Rullpressimise tehnoloogia arengusuund
Liitiumaku tehnoloogia pideva arenguga on ka valtsimisprotsess pidevalt uuenduslik ja täiustatud. Tulevased arengusuunad hõlmavad järgmist:
1. Seadmete miniaturiseerimine ja integreerimine:Tootmise efektiivsuse tõstmiseks arenevad rullpressid miniaturiseerimise ja integreerimise suunas. Praegu on rullkorpuse pikim pikkus ulatunud 1600 mm-ni ja see võib tulevikus veelgi kasvada.
2. Parem intelligentsuse tase:Tänu suurele tootmisvõimsusele on jõu- ja energiasalvestite ettevõtetel kõrgemad nõuded valtsimisseadmete intelligentsustasemele. Näiteks muutuvad üha populaarsemaks kõrge automatiseerituse ja kaasnevate tuvastamismeetoditega rullpressimisseadmed.
3. Kuumvaltsimise protsessi rakendamine:Tootmisliini järjepidevuse parandamiseks ja ribade purunemise vähendamiseks kipuvad tippliitiumakude tootjad kasutama kuumvaltsimise protsessi. Kuumvaltsimise protsess võib vähendada polarisaatori sisemist pinget, tagasilöögi tõenäosust ja deformatsioonikindlust ning parandada polarisaatori kvaliteeti.
4. Veeremisparameetrite optimeerimine:Veereparameetrite optimeerimine on aku jõudluse parandamise võti. Tulevikus optimeerime veereparameetreid katsete ja simulatsioonide abil pidevalt, et saavutada parem aku jõudlus.
Liitiumpatareide rullimisprotsess on liitium-ioonakude tootmisprotsessi oluline lüli. Veereparameetreid ja protsessitingimusi mõistlikult reguleerides on võimalik saada suurepärase jõudlusega liitiumioonakusid. Samal ajal jätkab tehnoloogia pideva arenguga ka valtsimisprotsessi uuendusi ja täiustamist, et vastata suurema jõudlusega akude vajadustele.