1 Принцип і призначення процесу прокатки
Процес прокатки полягає в тому, що суміш позитивних і негативних електродних матеріалів акумуляторів з активними речовинами, провідними речовинами, зв’язуючими речовинами тощо для утворення щільної структури здійснюється прокатним пресом. Основна мета роликового пресування полягає в тому, щоб поверхня полюсного наконечника залишалася гладкою та плоскою, а також запобігала можливим коротким замиканням батареї, спричиненим задирками, що проколюють сепаратор на поверхні полюсного наконечника. Ущільніть електродний матеріал, нанесений на струмоприймач електрода, щоб зменшити об’єм електрода та підвищити щільність енергії батареї. Зробіть контакт між активною речовиною та частинками струмопровідного агента щільнішим, покращуючи електронну провідність. Підвищити міцність зв’язку між матеріалом покриття та струмознімачом, зменшити втрату порошку під час циклічного процесу електродів батареї та покращити циклічний термін служби та безпечні характеристики літієвих батарей.
2 Процес пресування валків
1. Підготовка матеріалу:Покрийте матеріали позитивного та негативного електродів батареї сумішшю провідних агентів, сполучних речовин тощо на алюмінієвій або мідній фользі відповідно до вимог процесу.
2. Введення в експлуатацію вальцьового преса:Помістіть позитивний і негативний полюси батареї в роликовий прес і відрегулюйте тиск, натяг і швидкість ролика відповідно до розміру процесу та вимог батареї.
3. Процес прокатки:Машина для прокатки починає працювати, і ролики притискають пластини позитивного та негативного електродів батареї, змушуючи активний матеріал вступати у фізичну реакцію з сумішшю провідних речовин, зв’язуючих речовин тощо, утворюючи щільну структуру та досягаючи необхідної товщини ущільнення. для процесу.
3 Фактори, що впливають на ефект процесу прокатки
1. Тиск і швидкість ролика:Тиск і швидкість ролика є важливими факторами, що впливають на ефективність процесу прокатки. Надмірний тиск на валик може спричинити надмірну деформацію матеріалів позитивного та негативного електродів батареї, що вплине на термін служби батареї; Надмірна швидкість валика може призвести до недостатнього ущільнення суміші матеріалів позитивного та негативного електродів, активних матеріалів, провідних речовин, зв’язувальних речовин тощо в батареї, впливаючи на щільність енергії батареї.
2. Властивості матеріалів позитивного та негативного електродів:Різні матеріали позитивного та негативного електродів мають різну щільність ущільнення, тому для обробки необхідно вибрати відповідні параметри прокатки.
3. Властивості сумішей діючих речовин з електропровідниками, зв'язуючими речовинами тощо:Концентрація та склад суміші активних речовин з провідними речовинами, зв’язуючими речовинами тощо можуть впливати на товщину прокатки листів позитивного та негативного електродів батареї.
4. Продуктивність роликового преса:Продуктивність роликового преса також впливає на ефект процесу прокатки. Наприклад, точність, стабільність і система управління роликового преса можуть впливати на якість і ефективність роликового преса.
4 Вплив процесу прокатки на продуктивність батареї
1. Щільність енергії:Під час процесу прокатки роликове колесо стискає матеріали позитивного та негативного електродів батареї, зменшуючи товщину пластин позитивного та негативного електродів і тим самим збільшуючи щільність енергії батареї.
2. Цикл життя:Під час процесу прокатки роликове колесо притискає матеріали позитивного та негативного електродів батареї, покращуючи адгезію порошку позитивного та негативного електродів, покращуючи структуру та стабільність матеріалів позитивного та негативного електродів батареї, зменшуючи внутрішній опір та ємність. погіршення якості батареї та, таким чином, збільшення терміну служби батареї.
3. Безпека:Процес прокатки може збільшити площу контакту між матеріалами позитивного та негативного електродів батареї та сумішшю активних речовин, провідних речовин, зв’язуючих речовин тощо, тим самим покращуючи швидкість реакції та ефективність передачі заряду батареї та підвищуючи її безпеку.
4. Внутрішній опір:Процес прокатки може покращити провідну мережу електрода, зменшити внутрішній опір батареї та підвищити продуктивність зарядки та розрядки батареї.
Однак процес прокатки також має деякі негативні наслідки. Наприклад, прокатка значно зменшує пористість електрода, що призводить до зниження ефективності інфільтрації електроліту, збільшення опору транспорту Li+ і збільшення поляризації електрода. Крім того, після прокатки зростає міцність на розрив і модуль Юнга полюсного наконечника, послаблюється пружнопластична деформація, зростає крихкість. У подальших процесах різання та намотування легко утворюються концентрація напруги та великий внутрішній тиск, що призводить до погіршення продуктивності полюсного наконечника.
5 Загальні проблеми та рішення процесу прокатки
1. Нерівномірна товщина поляризатора:Це в основному через непаралельність між віссю ролика та віссю кожного ролика. Цю проблему можна вирішити шляхом регулювання паралельності осі кожного ролика.
2. Піттинг на поверхні поляризатора:Це в основному викликано втомною ямковою корозією на поверхні прокатного стану. Це пов’язано з матеріалом прокатного стану, нерівномірною металографічною структурою під час термообробки, низькою втомною міцністю поверхні прокатного стану та шорсткістю поверхні прокатного стану. Цю проблему можна вирішити шляхом удосконалення матеріалу та процесу термічної обробки прокатного стану, підвищення втомної міцності поверхні прокатного стану та оптимізації шорсткості поверхні прокатного стану.
3. Відскок товщини під час кочення стовпа:В основному це пов’язано з великою залишковою пружною деформацією та високою вологістю навколишнього середовища після прокатки полюса. Пружну деформацію поляризатора можна зменшити шляхом оптимізації параметрів прокатки, контролю вологості навколишнього середовища та застосування процесу гарячої прокатки, тим самим зменшуючи відскок товщини.
4. Нерівна форма пластини поляризатора:В основному це пов’язано з нерівномірною деформацією під час прокатки поляризатора, малим і нерівномірним натягом до і після або помилками в товщині покриття поляризатора. Цю проблему можна вирішити шляхом оптимізації параметрів процесу прокатки, регулювання натягу до і після, а також покращення сталості товщини покриття поляризатора.
6 Тенденція розвитку технології вальцьового пресування
З безперервним розвитком технології літієвих батарей процес прокатки також постійно інновується та вдосконалюється. Майбутні тенденції розвитку включають:
1. Мініатюризація та інтеграція обладнання:Щоб підвищити ефективність виробництва, вальцьові преси розвиваються в напрямку мініатюризації та інтеграції. На даний момент найбільша довжина корпусу ролика досягла 1600 мм, і в майбутньому вона може продовжувати збільшуватися.
2. Підвищення рівня інтелекту:Через великі виробничі потужності компанії, що займаються виробництвом акумуляторних батарей, пред’являють вищі вимоги до рівня інтелектуальності рухомого обладнання. Наприклад, все більшої популярності набуватиме вальцьове пресове обладнання з високою автоматизацією та супутніми методами виявлення.
3. Застосування процесу гарячої прокатки:Щоб покращити безперервність виробничої лінії та зменшити поломку смуги, провідні виробники літієвих батарей, як правило, застосовують процес гарячої прокатки. Процес гарячої прокатки може зменшити внутрішню напругу, ймовірність відскоку та стійкість до деформації поляризатора, а також покращити якість поляризатора.
4. Оптимізація параметрів прокатки:Оптимізація параметрів кочення є ключем до покращення продуктивності акумулятора. У майбутньому ми будемо постійно оптимізувати параметри кочення за допомогою експериментів і моделювання, щоб досягти кращої продуктивності акумулятора.
Процес прокатки літієвих акумуляторів є важливою ланкою в процесі виробництва літій-іонних акумуляторів. Розумно контролюючи параметри прокатки та умови процесу, можна отримати літій-іонні батареї з відмінною продуктивністю. Водночас із безперервним розвитком технологій процес прокатки також продовжуватиме впроваджувати інновації та вдосконалюватись, щоб задовольнити потреби акумуляторів з високою продуктивністю.