Tóm tắt quá trình cán mảnh cực và các yếu tố điều khiển chính

1. Quy trình làm việc

Cán mảnh cực thường được hoàn thành bởi một báo chí hai cuộn, trong đó bao gồm hai cuộn thép đúc nén, một động cơ và một trục ổ đĩa. Máy ép con lăn cần phải được phủ một lớp dầu mỏng khi nó không hoạt động để ngăn chặn nó rỉ sét, lau lớp dầu bằng ethanol tuyệt đối trước khi sử dụng và làm sạch cơ chế cuộn dây và thư giãn, cơ chế chỉnh sửa tự động, con lăn và các mảnh cực khác Tiếp xúc có thể bị ô nhiễm tạp chất. Sau khi mảnh cực tráng được cố định vào cơ chế thư giãn, mảnh cực được thông qua một cách chính xác thông qua khoảng cách con lăn đôi và kết nối với hệ thống quanh co. Sau khi chế độ lăn được bật, động cơ điều khiển các con lăn trên và dưới để xoay cùng một lúc, và cơ chế cuộn dây kéo mảnh cực để dần dần đi qua khoảng cách lăn, và cuối cùng được ép vào mật độ nén cần thiết.

2. Mục đích của cán

Mục tiêu cuối cùng của cán là để có được miếng cực đáp ứng các yêu cầu thiết kế. Đáp ứng các yêu cầu thiết kế là gì? Đó là yêu cầu các thông số có liên quan của mảnh cực: mật độ diện tích bao nhiêu, mật độ nén bao nhiêu, độ bám dính, tính toàn vẹn hạt, kích thước warpage, vv để đáp ứng các yêu cầu thiết kế của tế bào là gì.

Sự cần thiết của cán: Sau khi miếng cực được tráng và sấy khô, sức mạnh lột của vật liệu hoạt động và lá thu hiện tại là rất thấp. Tại thời điểm này, nó cần phải được cuộn để tăng cường sức mạnh liên kết giữa vật liệu hoạt động và lá. Ngăn ngừa bong tróc trong quá trình ngâm chất điện giải và sử dụng pin.

3. Các vấn đề và giải pháp trong quá trình cán

1). Các mảnh cực bị hỏng

Trong quá trình cán mảnh cực, mảnh cột thường bị hỏng đột ngột khi đi bộ. Gãy xương không chỉ ảnh hưởng đến hiệu quả công việc, mà còn gây rắc rối cho các quá trình rạch và quanh co tiếp theo. Có hai lý do cho việc này:

(1) Trong quá trình phủ, nếu có kết cấu không đồng đều như các hạt nhỏ trên bề mặt của mảnh cực, các hạt nhỏ sẽ được vắt theo hướng của vành đai lá khi chúng được ép bởi hai con lăn trong quá trình lăn. Các hạt mềm hơn có thể được Nó được nghiền thành bột và sau đó rơi ra. Các hạt cứng sẽ bóp băng lá, gây ra các băng lá để phá vỡ hoặc thậm chí phá vỡ.

(2) Trong quá trình phủ, nếu mật độ bề mặt của miếng cực là khác nhau, một mảnh sẽ được cán quá mức và mảnh khác sẽ được cán dưới trong quá trình cán. Trong quá trình của mảnh cực, nếu kiểm soát căng thẳng là như nhau, một phần của vật liệu sống sẽ rơi ra hoặc thậm chí lá sẽ bị phá vỡ ở nơi mà áp lực cán là không đủ. Kiểm soát sự căng thẳng quanh co và ngăn chặn các hạt lớn của các tạp chất rơi trên bề mặt của mảnh cực có hiệu quả có thể làm giảm gãy xương mảnh cực.

2). Các mảnh cực cong vênh nghiêm trọng

Sau khi mảnh cực được cuộn, đôi khi mảnh cực sẽ hiển thị một mức độ tương đối lớn của lõm bên trong và hiện tượng lồi bên ngoài, mà không có lợi cho rạch và quanh co của mảnh cực. Một vấn đề quan trọng trong quá trình sơn là "cạnh dày", đó là một nguyên nhân quan trọng của warpage mảnh cực sau khi lăn. Bởi vì độ dày cạnh là một vài micromet hoặc hơn mười micromet lớn hơn phần giữa, khi áp lực của con lăn lăn được áp dụng cho các mảnh cực, khu vực có độ dày cạnh lớn chịu lực lăn lớn hơn, dẫn đến mật độ ngang không phù hợp của các mảnh cực con lăn nén. Sau khi mảnh cực được cuộn, warpage là nghiêm trọng, mà cũng sẽ ảnh hưởng xấu đến quá trình rạch tiếp theo. Để kiểm soát warpage, điều quan trọng là để kiểm soát chất lượng lớp phủ của mảnh cực. Bằng cách kiểm soát độ căng bề mặt bùn, áp suất bơm, tốc độ vành đai, áp suất cuộn và các thông số khác, warpage mảnh cực có thể được giảm hiệu quả. Tất nhiên, nó là trong điều kiện đáp ứng các yêu cầu thiết kế.

3). Độ dày ngang và dọc của mảnh cực là khác nhau

Hướng ngang: Trong quá trình cán mảnh cực, độ dày của các mảnh cực trái và phải thường không phù hợp. Khi độ dày trái và phải của mảnh cực là không phù hợp, ảnh hưởng của quá trình phủ mảnh cực nên được loại bỏ đầu tiên. Khi độ dày của mảnh cực unrolled là như nhau ở phía bên trái và bên phải của thử nghiệm, áp lực cán cần phải được điều chỉnh trái và phải để đảm bảo rằng các mảnh cực được cuộn. Mật độ nén là như nhau ở bên trái và bên phải. Trong quá trình cán, các mảnh cực nên được kiểm tra thường xuyên để ngăn chặn áp lực thay đổi trong quá trình cán.

Theo chiều dọc: Đôi khi, sau khi mảnh cực được cuộn, độ dày của mảnh cực thử nghiệm đáp ứng các yêu cầu, nhưng độ dày tăng trở lại trong quá trình rạch. Đây là hiện tượng phục hồi của mảnh cực. Đầu tiên, các mảnh cực rebounds vì có nhiều nước bên trong mảnh cực, nhưng tốc độ lăn là quá nhanh. Vấn đề phục hồi mảnh cực có thể được giải quyết bằng cách sử dụng công nghệ cuộn nóng và kiểm soát tốc độ lăn. Những lợi ích của con lăn nóng là:

(1) Loại bỏ độ ẩm bên trong miếng cực

(2) Giảm sự phục hồi vật liệu của mảnh cực sau khi lăn.

(3) Kể từ khi mảnh cực là trong trạng thái nóng chảy trong quá trình sưởi ấm, cán nóng có thể làm tăng độ bám dính giữa các vật liệu hoạt động và chất lỏng

(4) Giảm căng thẳng bên trong của mảnh cực, bởi vì trong quá trình rạch và cắt chết, tác động tiêu cực của việc giải phóng ứng suất bên trong của mảnh cực giảm

(5) Giảm khả năng chống biến dạng của các mảnh cực pin có lợi để tăng sự hấp thụ chất lỏng của vật liệu hoạt động.

4). Các mảnh cực có cạnh lượn sóng nghiêm trọng

Sau khi mảnh cực được phủ, một phần của lá đồng và nhôm được tiếp xúc ngoài vật liệu hoạt động. Sau khi mảnh cực được cuộn, một mô hình sóng dày đặc hơn xuất hiện trên các cạnh của đồng tiếp xúc và lá nhôm. Sự xuất hiện của hiện tượng này sẽ ảnh hưởng đến cuộn dây, ép nóng, hàn tab và các quá trình khác của pin, và phải được loại bỏ. Lý do cho cạnh lượn sóng là lá đồng và lá nhôm được làm bằng các khối đồng và nhôm thông qua đùn và tấm, trong đó có khả năng làm việc kim loại tốt và độ dẻo. Khi mảnh cực đang trong quá trình lăn, các chất sống được ép nhau, và một áp lực nhất định được áp dụng cho lá đồng và lá nhôm, sẽ tạo ra một mức độ mở rộng nhất định. Trong quá trình lăn, phần không có lớp phủ của chất sống không kéo dài, trong khi mảnh cực với chất sống được kéo dài dưới tác động của áp lực con lăn. Các căng khác nhau tạo thành các nếp nhăn lượn sóng ở rìa của dải lá xuất hiện, và sóng song song. Dấu vết vuông góc với hướng chuyển động của dải lá. Các vật liệu hoạt động gắn liền với băng lá nhăn nheo dễ bị nứt, va đập hoặc rơi ra. Mật độ bề mặt lớp phủ được thiết kế hợp lý và mật độ nén cuộn có thể làm giảm sự xuất hiện của các cạnh sóng của miếng cực. Ngoài ra, con lăn không đồng đều cũng có thể gây ra các cạnh lượn sóng.

Ngoài ra, có một số lỗi hoạt động, chẳng hạn như cạo khi đo độ dày của mảnh cực, và các điểm vấn đề không được đánh dấu kịp thời, và các lỗi khác của con người có thể được giải quyết bằng cách tăng cường đào tạo và nâng cao nhận thức.

4. Tác động của quá trình cán trên pin

1). Ảnh hưởng của điều kiện lăn về trạng thái xử lý của mảnh cực

Trạng thái lý tưởng của mảnh cực sau khi lăn là bề mặt của mảnh cực phẳng, độ bóng dưới ánh sáng nhất quán, phần trống không có sóng rõ ràng và mảnh cực không có mức độ vênh lớn. Tuy nhiên, trình độ vận hành và điều kiện vận hành thiết bị trong sản xuất thực tế sẽ gây ra một số vấn đề. Tác động trực tiếp nhất là nó ảnh hưởng đến rạch mảnh cực, chiều rộng của mảnh cực rạch là không phù hợp, và mảnh cực xuất hiện gờ; kết quả của cán ảnh hưởng đến cuộn dây của mảnh cực, và warpage nghiêm trọng sẽ gây ra các mảnh cực và cơ hoành trong quá trình quanh co của mảnh cực. Những khoảng trống lớn hơn được tạo ra, và một số bộ phận của cơ hoành nhiều lớp sẽ được chồng lên nhau sau khi ép nóng, trở thành một điểm tập trung căng thẳng và ảnh hưởng đến hiệu suất của tế bào.

2). Ảnh hưởng của tình trạng lăn về hiệu suất của tế bào

Một số vấn đề điển hình trong quá trình cán là: (1) Độ dày của mảnh cực là không phù hợp. Độ dày không phù hợp có nghĩa là mật độ của vật liệu sống là không phù hợp, và tốc độ truyền dẫn và dẫn điện của các ion lithium và electron trong mảnh cực sẽ khác nhau. Khi mật độ hiện tại khác nhau, rất dễ gây ra sự kết tủa của lithium đuôi tải, gây bất lợi cho hiệu suất của pin. Ngoài ra, khi độ dày của mảnh cực khác nhau, khả năng chống tiếp xúc giữa vật liệu hoạt động và bộ thu hiện tại cũng khác nhau. Mảnh cực càng dày, sức đề kháng bên trong càng lớn và sự phân cực pin càng nghiêm trọng, ảnh hưởng đến dung lượng tế bào. (2) Có quá áp trong mảnh cực. Bởi vì độ dày quá dày ở một số vị trí trong lớp phủ, áp suất quá cao có thể xảy ra sau khi lăn. Các hạt vật liệu sống bị phá vỡ ở vị trí quá áp, và sự tiếp xúc giữa các hạt vật liệu sống là gần. Trong quá trình sạc và xả của tế bào, độ dẫn điện tử tăng lên, nhưng kênh chuyển động ion bị giảm hoặc bị chặn, điều này không có lợi cho sự phát triển công suất và sự phân cực trong quá trình xả. Lớn hơn, điện áp giảm và công suất giảm. Đồng thời, quá áp ảnh hưởng đến hiệu ứng xâm nhập của chất điện giải, và cũng có tác động lớn đến hiệu suất của tế bào.

5. Tóm tắt

Có nhiều yếu tố ảnh hưởng trong quá trình sản xuất pin lithium-ion. Sau khi giải quyết các vấn đề quá trình có thể xảy ra trong mỗi quá trình, nó sẽ trực tiếp làm giảm chất thải của vật liệu sản xuất và cải thiện chất lượng và hiệu quả của việc lắp ráp tiếp theo, tiêm, đóng gói và các quy trình khác. Cải thiện chất lượng và tính nhất quán của sản phẩm cuối cùng, giảm chi phí sản xuất, và sau đó làm cho các sản phẩm pin lithium-ion cạnh tranh hơn trên thị trường.