1 A hengerlés elve és célja
A hengerlési folyamat az akkumulátorok pozitív és negatív elektródáinak keverékének hengerezése aktív anyagokkal, vezető anyagokkal, kötőanyagokkal stb., így sűrű szerkezetet alakítanak ki. A görgős préselés fő célja, hogy a pólusdarab felülete sima és sík maradjon, és megakadályozza az esetleges akkumulátor-rövidzárlatot, amelyet a pólusdarab felületén a leválasztót átszúró sorja okozhat. Tömörítse az elektróda áramkollektorára bevont elektródaanyagot, hogy csökkentse az elektróda térfogatát és javítsa az akkumulátor energiasűrűségét. A hatóanyag és a vezetőképes anyag részecskéi közötti érintkezés szorosabbá tétele, az elektronikus vezetőképesség javítása. Növelje a bevonóanyag és az áramgyűjtő közötti kötési szilárdságot, csökkentse a porveszteséget az akkumulátorelektródák ciklusos folyamata során, és javítsa a lítium akkumulátorok élettartamát és biztonsági teljesítményét.
2 Tekercspréselési folyamat
1. Anyag előkészítés:Vonja be az akkumulátor pozitív és negatív elektródáit vezető szerek, kötőanyagok stb. keverékével alumínium- vagy rézfóliára az eljárás követelményeinek megfelelően.
2. Hengerprés üzembe helyezése:Helyezze az akkumulátor pozitív és negatív pólusú darabjait a hengerprésbe, és állítsa be a görgő nyomását, feszességét és sebességét, hogy alkalmazkodjon a folyamat méretéhez és az akkumulátor követelményeihez.
3. Gördülési folyamat:A hengergép elindul, a hengerek megnyomják az akkumulátor pozitív és negatív elektródalapjait, aminek következtében az aktív anyag fizikai reakcióba lép a vezető szerek, kötőanyagok stb. keverékével, sűrű szerkezetet hozva létre, és eléri a szükséges tömörítési vastagságot. a folyamathoz.
3 A hengerlési folyamat hatását befolyásoló tényezők
1. A görgő nyomása és sebessége:A henger nyomása és sebessége fontos tényezők, amelyek befolyásolják a hengerlési folyamat hatékonyságát. A görgőre nehezedő túlzott nyomás túlzott deformációt okozhat az akkumulátor pozitív és negatív elektróda anyagában, ami befolyásolja az akkumulátor élettartamát; A görgő túlzott sebessége a pozitív és negatív elektróda anyagok, aktív anyagok, vezető anyagok, kötőanyagok stb. keverékének elégtelen tömörítéséhez vezethet az akkumulátorban, ami befolyásolja az akkumulátor energiasűrűségét.
2. A pozitív és negatív elektróda anyagok tulajdonságai:A különböző pozitív és negatív elektródák különböző tömörítési sűrűségűek, és a feldolgozáshoz megfelelő hengerlési paramétereket kell kiválasztani.
3. Hatóanyag-keverékek tulajdonságai vezető anyagokkal, kötőanyagokkal stb.:Az aktív anyagok keverékének koncentrációja és összetétele vezető anyagokkal, kötőanyagokkal stb. befolyásolhatja az akkumulátor pozitív és negatív elektródalapjainak gördülési vastagságát.
4. A görgős prés teljesítménye:A görgős prés teljesítménye szintén befolyásolja a hengerlési folyamat hatását. Például a hengerprés pontossága, stabilitása és vezérlési rendszere mind befolyásolhatja a hengerprés minőségét és hatékonyságát.
4 A hengerlési folyamat hatása az akkumulátor teljesítményére
1. Energiasűrűség:A gördülési folyamat során a görgős kerék összenyomja az akkumulátor pozitív és negatív elektródaanyagait, csökkentve a pozitív és negatív elektródalemezek vastagságát és ezáltal növelve az akkumulátor energiasűrűségét.
2. Ciklus élettartama:A gördülési folyamat során a görgős kerék megnyomja az akkumulátor pozitív és negatív elektródaanyagait, javítva a pozitív és negatív elektródapor tapadását, javítva az akkumulátor pozitív és negatív elektródák anyagának szerkezetét és stabilitását, csökkentve a belső ellenállást és kapacitást. az akkumulátor leromlását, és ezáltal az akkumulátor élettartamát.
3. Biztonság:A hengerlési folyamat növelheti az akkumulátor pozitív és negatív elektródaanyagai és az aktív anyagok, vezető szerek, kötőanyagok stb. keveréke közötti érintkezési felületet, ezáltal javítva az akkumulátor reakciósebességét és töltésátviteli hatékonyságát, valamint növelve annak biztonságát.
4. Belső ellenállás:A hengerlési folyamat javíthatja az elektróda vezető hálózatát, csökkentheti az akkumulátor belső ellenállását, és javíthatja az akkumulátor töltési és kisütési teljesítményét.
A hengerlési folyamatnak azonban vannak káros hatásai is. Például a hengerlés jelentősen csökkenti az elektróda porozitását, ami az elektrolit beszivárgási hatékonyságának csökkenéséhez, a Li+transzport ellenállás növekedéséhez és az elektróda polarizációjának növekedéséhez vezet. Ezen túlmenően a hengerlés után a pólusdarab szakítószilárdsága és Young-modulusa növekszik, gyengül a rugalmas-plasztikus alakváltozás, és nő a ridegség. Az ezt követő hasítási és tekercselési folyamatokban könnyen kialakul a feszültségkoncentráció és a nagy belső nyomás, ami a pólusdarab teljesítményromlásához vezet.
5 A hengerlési folyamat gyakori problémái és megoldásai
1. A polarizátor egyenetlen vastagsága:Ez elsősorban a görgő tengelye és az egyes görgők tengelye közötti párhuzamosság hiányának köszönhető. Ez a probléma az egyes görgőtengelyek párhuzamosságának beállításával megoldható.
2. Gödröcskék a polarizátor felületén:Ezt elsősorban a hengermű felületén kialakuló kifáradáskorrózió okozza. Ez összefügg a hengermű anyagával, a hőkezelés során fellépő egyenetlen metallográfiai szerkezettel, a hengermű felületének gyenge kifáradási szilárdságával és a hengermű felületi érdességével. Ez a probléma megoldható a hengermű anyag- és hőkezelési folyamatának javításával, a hengermű felületének kifáradási szilárdságának növelésével, valamint a hengermű felületi érdességének optimalizálásával.
3. Vastagság visszapattanás a rúdgurítás során:Ez főként a pólushengerlés utáni nagy maradék rugalmas deformációnak és a magas környezeti páratartalomnak köszönhető. A polarizátor rugalmas deformációja csökkenthető a hengerlési paraméterek optimalizálásával, a környezet páratartalmának szabályozásával és meleghengerlési eljárással, ezáltal csökkentve a vastagság visszapattanását.
4. Egyenetlen polarizátorlemez alakja:Ennek oka főként a polarizátor hengerlése során fellépő egyenetlen deformáció, az előtti és utáni kis és egyenetlen feszültség, vagy a polarizátor bevonat vastagságának hibája. Ezt a problémát a hengerlési folyamat paramétereinek optimalizálásával, az előtti és utáni feszültség beállításával, valamint a polarizátor bevonatvastagságának konzisztenciájának javításával lehet megoldani.
6 A görgős préselési technológia fejlődési trendje
A lítium akkumulátor technológia folyamatos fejlesztésével a hengerlési folyamat is folyamatosan megújul és javul. A jövőbeli fejlesztési irányok a következők:
1. Berendezések miniatürizálása és integrálása:A termelés hatékonyságának javítása érdekében a görgős prések a miniatürizálás és az integráció felé fejlődnek. Jelenleg a görgőtest leghosszabb hossza elérte az 1600 mm-t, amely a jövőben tovább nőhet.
2. Fokozott intelligenciaszint:A nagy termelési kapacitásuk miatt az áram- és energiatároló akkumulátorokat gyártó cégek magasabb követelményeket támasztanak a gördülőberendezések intelligencia szintjével szemben. Egyre népszerűbbek lesznek például a magas automatizálású görgős sajtoló berendezések és a hozzájuk tartozó észlelési módszerek.
3. Meleghengerlési eljárás alkalmazása:A gyártósor folytonosságának javítása és a szalagtörés csökkentése érdekében a vezető lítium akkumulátorgyártók hajlamosak meleghengerlési eljárást alkalmazni. A meleghengerlési folyamat csökkentheti a polarizátor belső feszültségét, visszapattanásának valószínűségét és deformációs ellenállását, és javíthatja a polarizátor minőségét.
4. A gördülési paraméterek optimalizálása:A gördülési paraméterek optimalizálása az akkumulátor teljesítményének javításának kulcsa. A jövőben kísérletekkel és szimulációkkal folyamatosan optimalizáljuk a gördülési paramétereket, hogy jobb akkumulátorteljesítményt érjünk el.
A lítium akkumulátor hengerlési folyamata fontos láncszem a lítium-ion akkumulátorok gyártási folyamatában. A gördülési paraméterek és a folyamat körülményeinek ésszerű szabályozásával kiváló teljesítményű lítium-ion akkumulátorok érhetők el. Mindeközben a technológia folyamatos fejlődésével a hengerlési folyamat is folyamatosan megújul és javul, hogy megfeleljen a nagyobb teljesítményű akkumulátorok igényeinek.