Які функції, принципи та фактори впливу машини прокатного преса?

Прокатка відноситься до процесу ущільнення покритих і висушених електродів літієвої батареї.

Згортання збільшує щільність енергії літієвих батарей і дозволяє сполучному міцно прикріпити матеріал електрода до струмоприймача, запобігаючи втратам енергії через від’єднання матеріалу електрода під час циклу. Перед прокаткою покриті електроди повинні бути висушені до певного ступеня; інакше покриття буде відриватися від струмоприймача під час прокатки. Ступінь ущільнення необхідно контролювати під час прокатки. Надмірне ущільнення може вплинути на матеріал електрода поблизу струмоприймача, перешкоджаючи належній інтеркаляції та деінтеркаляції-іонів літію та спричиняючи щільне зчеплення активного матеріалу, полегшуючи його від’єднання від струмоприймача. У важких випадках це також може збільшити пластичність електрода, що робить його непридатним для намотування та спричиняє поломку.

Формування валків є одним із найважливіших процесів у виробництві електродів для літій-іонних акумуляторів, і його точність значно впливає на продуктивність акумулятора.

ACEY-HRP100гарячий роликовий пресв основному підходить для електричної прокатки матеріалів акумуляторів у лабораторії, невеликої кількості дорогоцінних металів, таких як золото та срібло, і -кольорових металів, таких як мідь і алюміній, за певної температури. Товщина прокатки регулюється, а операція проста. Він особливо підходить для потоншення та збільшення щільності полюсних пластин літієвих батарей з екологічно чистих енергетичних матеріалів.

Цілі формування валків такі: формування валків забезпечує гладку та плоску поверхню електрода, запобігає коротким замиканням, спричиненим задирками, що проколюють сепаратор, і покращує щільність енергії. Він також ущільнює електродний матеріал, нанесений на струмоприймач, зменшуючи об’єм електрода та додатково збільшуючи щільність енергії, циклічний термін служби та безпеку.

Метою формування рулону є досягнення більш щільного та рівномірного з’єднання між активним матеріалом і фольгою. Формування рулонів необхідно виконувати після нанесення покриття та сушіння електродів; інакше може легко статися осипання порошку та відшарування плівки.

Електроди акумулятора — це мідна (або алюмінієва) фольга, покрита з обох сторін частинками електричної пасти. Електродна стрічка батареї проходить процес нанесення покриття та сушіння перед формуванням рулону. Перед прокаткою покриття з електричної пасти на мідній фользі (або алюмінієвій фользі) є напів-рідким, напів-твердим гранульованим середовищем, що складається з незв’язаних або слабко пов’язаних окремих частинок або згустків, демонструючи певний ступінь диспергування та текучості. Існування порожнеч між частинками електричної пасти гарантує, що під час прокатки частинки можуть зазнавати невеликих переміщень, щоб заповнити ці порожнечі, дозволяючи їм позиціонуватись під час ущільнення. Прокатку електродів батареї можна вважати безперервним процесом прокатки напів-частинок електричної пасти в незапечатаному стані. Частинки електричної пасти прилипають до мідної фольги (або алюмінієвої фольги) і безперервно в’їжджають у зазори валків за допомогою тертя, а потім ущільнюються шляхом скочування в електроди батареї з певною щільністю. Принцип кочення показано на малюнку 2.

Прокатка електродів акумулятора істотно відрізняється від прокатки сталі. Під час прокатки сталі заготовка спочатку зазнає пружної деформації під дією зовнішньої сили. Коли зовнішня сила зростає до певної межі, заготовка починає піддаватися пластичній деформації. Зі збільшенням зовнішньої сили збільшується пластична деформація. Метою поздовжньої прокатки при прокаті сталі є досягнення подовження. Під час прокатки сталі молекули простягаються вздовж і розширюються вбік, що призводить до тоншого прокату, але без зміни щільності. Електроди акумулятора виготовляються шляхом нанесення суспензії суміші на підкладку, таку як алюмінієва або мідна фольга. Процес прокатки ущільнює електричні частинки суспензії на електроді, збільшуючи його щільність. Відповідна щільність ущільнення може збільшити розрядну здатність батареї, зменшити внутрішній опір і подовжити термін її служби. Електричні частинки суспензії зазнають зміщення та деформації під тиском, а щільність електрода змінюється з тиском відповідно до певної моделі, як показано на малюнку 3.

У регіоні I зі збільшенням контактного тиску електричні частинки суспензії починають зазнавати невеликого-зміщення, яке поступово збільшується. У цей момент проміжки між частинками електричної суспензії поступово заповнюються, зокрема, проявляється як повільне збільшення відносної щільності електродної стрічки зі збільшенням контактного тиску.

У регіоні II, після невеликого -зростання щільності в регіоні I, електричні частинки суспензії продовжують заповнювати проміжки між ними, оскільки контактний тиск зростає. Після прокатки в області II проміжки між частинками стискаються і ущільнюються. Зокрема, відносна щільність електродної стрічки швидко зростає зі збільшенням контактного тиску зі значно вищою швидкістю, ніж в області I. Одночасно в області II відбувається деяка деформація частинок електричної суспензії.

У регіоні III, після заповнення проміжків між частинками електричної суспензії в регіоні II, частинки більше не зміщуються. Однак із збільшенням контактного тиску електричні частинки суспензії починають зазнавати великих деформацій. У цей момент відносна щільність електродної стрічки більше не зростає швидко зі збільшенням контактного тиску; смужка електрода твердне, і тому зміна відносної щільності стає плоскою кривою.

Зміни в електричних частинках суспензії на електроді батареї під час процесу прокатки дуже складні. Збільшення відносної щільності електричних частинок суспензії в основному проявляється у зміщенні частинок. Це зміщення заповнює проміжки між частинками, тоді як невелика частина частинок деформується. Згодом, через підвищений тиск валика, електричні частинки суспензії зазнають значної деформації після заповнення проміжків, хоча на цьому етапі також відбувається деяке незначне зміщення.

Проблеми з якістю електродів, спричинені обладнанням для прокатки електродів акумуляторів, головним чином відображаються в нерівномірності товщини електродів після прокатки. Непостійна товщина призводить до непостійної щільності ущільнення електрода батареї, що є ключовим фактором, що впливає на однорідність продуктивності батареї. Однорідність товщини електрода включає однорідність поперечної товщини та однорідність поздовжньої товщини, як показано на малюнку 4. Причини неоднорідності поперечної та поздовжньої товщини різні.

Основними факторами, що впливають на рівномірність поперечної товщини електродного листа, є деформація вигину валків, жорсткість основи млина, пружна деформація основних-несучих компонентів, тиск валків і ширина електродного листа. Під час роботи млина тиск валків викликає деформацію валків і основи млина, що в кінцевому підсумку проявляється у вигляді прогину валків, що призводить до рівномірності поперечної товщини, де лист електрода товщі в середині і тонші по краях. Основними факторами, що впливають на рівномірність поздовжньої товщини електродного листа, є точність обробки і монтажу валків, підшипників і корпусів підшипників. Помилки обробки ключових компонентів можуть спричинити періодичні коливання тиску валка, що діє на лист електрода під час обертання валка, що призводить до нерівномірної товщини ущільнення в поздовжньому напрямку.

Інші фактори, що впливають на якість прокатки електродного листа, включають пристрої контролю натягу, пристрої вирівнювання, пристрої для нарізання та пристрої для видалення пилу. У процесі прокатки електродний лист вимагає певного натягу. Недостатній натяг може призвести до появи зморшок, тоді як надмірний натяг може призвести до поломки. Пристрої для видалення пилу гарантують, що дефекти поверхні, викликані забрудненнями, не з'являться на поверхні електродного листа під час прокатки. Пристрій корекції та пристрій для обрізки в основному впливають на точність різання електродного листа.

Ейсі Нова Енергіяє постачальником-обладнання високого класу та комплексних лінійних рішень, що спеціалізується на виробництві акумуляторів нової енергії. Він присвячений наданню послуг повного-циклу від експериментальних розробок до великомасштабного-виробництва для глобальних підприємств з виробництва батарей, дослідницьких установ та інноваційних енергетичних організацій. Будь то пробне виробництво зразків на лабораторному рівні чи перевірка процесу на пілотній стадії.

Зв'язатися зараз