Каковы функции, принципы и влияющие факторы прокатного пресса?

Под прокаткой понимается процесс уплотнения покрытых и высушенных электродов литиевой батареи.

Прокатка увеличивает плотность энергии литиевых батарей и позволяет связующему материалу прочно приклеивать материал электрода к токоприемнику, предотвращая потери энергии из-за отслоения материала электрода во время езды на велосипеде. Перед прокаткой покрытые электроды необходимо до определенной степени высушить; в противном случае покрытие оторвется от токосъемника во время прокатки. Во время прокатки необходимо контролировать степень уплотнения. Чрезмерное уплотнение может повлиять на материал электрода вблизи токоприемника, препятствуя правильной интеркаляции и деинтеркаляции ионов лития, а также вызывая плотное слипание активного материала между собой, что облегчает его отсоединение от токосъемника. В тяжелых случаях это также может повысить пластичность электрода, что сделает его непригодным для намотки и приведет к поломке.

Профилирование — один из наиболее важных процессов в производстве электродов литий-ионных аккумуляторов, и его точность существенно влияет на производительность аккумулятора.

ACY-HRP100машина для прессования горячими роликамив основном подходит для электрической прокатки аккумуляторных материалов в лаборатории, небольшого количества материалов из драгоценных металлов, таких как золото и серебро, и цветных-материалов, таких как медь и алюминий, при определенной температуре. Толщина прокатки регулируется, а операция проста. Он особенно подходит для утончения и увеличения плотности полюсных пластин литиевых батарей из экологически чистых энергетических материалов.

Цели формования валков заключаются в следующем: Формирование валками обеспечивает гладкую и плоскую поверхность электрода, предотвращая короткие замыкания, вызванные заусенцами, протыкающими сепаратор, и улучшая плотность энергии. Он также уплотняет материал электрода, нанесенный на токосъемник, уменьшая объем электрода и еще больше увеличивая плотность энергии, срок службы и безопасность.

Целью профилирования является достижение более плотного и равномерного соединения между активным материалом и фольгой. Профилирование валков необходимо производить после нанесения покрытия и высыхания электрода; в противном случае может легко произойти осыпание порошка и отслаивание пленки.

Электроды батареи представляют собой медную (или алюминиевую) фольгу, покрытую с обеих сторон частицами электротехнической пасты. Перед формовкой в ​​рулон электродная лента батареи подвергается нанесению покрытия и сушке. Перед прокаткой покрытие электропастой на медной фольге (или алюминиевой фольге) представляет собой полу-жидкую, полу-твердую зернистую среду, состоящую из несвязанных или слабо связанных отдельных частиц или комков, проявляющую определенную степень диспергируемости и текучести. Наличие пустот между частицами электротехнической пасты гарантирует, что во время прокатки частицы могут совершать небольшие перемещения, чтобы заполнить эти пустоты, позволяя им занять свое положение при уплотнении. Прокатку электродов батареи можно рассматривать как непрерывный процесс прокатки полутвердых частиц электротехнической пасты в незапечатанном состоянии. Частицы электропасты прилипают к медной фольге (или алюминиевой фольге) и непрерывно вгрызаются в зазоры валков за счет трения, а затем уплотняются путем прокатки в электроды батареи с определенной плотностью. Принцип прокатки показан на рисунке 2.

Прокатка аккумуляторных электродов существенно отличается от прокатки стали. При прокатке стали заготовка первоначально подвергается упругой деформации под действием внешней силы. Когда внешняя сила возрастает до определенного предела, заготовка начинает подвергаться пластической деформации. С увеличением внешней силы пластическая деформация увеличивается. Целью продольной прокатки при прокатке стали является достижение удлинения. Во время прокатки стали молекулы растягиваются в продольном направлении и расширяются в поперечном направлении, в результате чего прокатанный кусок становится тоньше, но плотность не меняется. Электроды батареи изготавливаются путем нанесения составной суспензии на подложку, такую ​​как алюминиевая или медная фольга. Процесс прокатки уплотняет частицы электрической суспензии на электроде, увеличивая его плотность. Подходящая плотность уплотнения может увеличить разрядную емкость аккумулятора, снизить внутреннее сопротивление и продлить срок его службы. Частицы электрической суспензии подвергаются смещению и деформации под давлением, а плотность электрода изменяется с давлением по определенной закономерности, как показано на рисунке 3.

В области I по мере увеличения контактного давления частицы электрической суспензии начинают подвергаться мелкомасштабному смещению, которое постепенно увеличивается. В этот момент промежутки между частицами электрошлама постепенно заполняются, что проявляется в медленном увеличении относительной плотности электродной полосы с увеличением контактного давления.

В регионе II, после небольшого-увеличения плотности в регионе I, частицы электрической суспензии продолжают заполнять промежутки между ними по мере увеличения контактного давления. После прокатки в зоне II зазоры между частицами сжимаются и уплотняются. В частности, относительная плотность электродной полосы быстро увеличивается с увеличением контактного давления, гораздо быстрее, чем в области I. Одновременно в области II происходит некоторая деформация частиц электрической суспензии.

В области III после заполнения промежутков между частицами электрической суспензии в области II частицы больше не смещаются. Однако с увеличением контактного давления частицы электрической суспензии начинают подвергаться большим деформациям. В этот момент относительная плотность электродной полосы больше не увеличивается быстро с увеличением контактного давления; электродная полоса затвердевает, и поэтому изменение относительной плотности приобретает пологую кривую.

Изменения в частицах электрической суспензии на электроде батареи в процессе прокатки очень сложны. Увеличение относительной плотности частиц электрошлама проявляется главным образом в смещении частиц. Это смещение заполняет промежутки между частицами, при этом небольшая часть частиц деформируется. Впоследствии из-за повышенного давления роликов частицы электрической суспензии подвергаются значительной деформации после заполнения зазоров, хотя на этом этапе также происходит некоторое незначительное смещение.

Проблемы с качеством электродов, вызванные аккумуляторным оборудованием для прокатки электродов, в основном отражаются на неравномерности толщины электрода после прокатки. Непостоянная толщина приводит к непостоянной плотности уплотнения электрода батареи, что является ключевым фактором, влияющим на однородность работы батареи. Однородность толщины электрода включает в себя поперечную и продольную однородность толщины, как показано на рисунке 4. Причины поперечной и продольной неравномерности толщины-различны.

Основными факторами, влияющими на поперечную однородность толщины электродного листа, являются изгибная деформация валков, жесткость основания стана, упругая деформация основных силовых -несущих элементов, давление валков и ширина электродного листа. Во время работы стана давление валков вызывает деформацию валков и основания стана, что в конечном итоге проявляется в прогибе валков, что приводит к однородности толщины поперек, когда электродный лист толще в середине и тоньше по краям. Основными факторами, влияющими на однородность продольной толщины электродного листа, являются точность обработки и установки валков, подшипников и корпусов подшипников. Ошибки обработки ключевых компонентов могут вызвать периодические колебания давления валков, действующего на электродный лист во время вращения валков, что приводит к неравномерной толщине уплотнения в продольном направлении.

К другим факторам, влияющим на качество прокатки электродного листа, относятся устройства контроля натяжения, устройства выравнивания, устройства нарезки и устройства пылеудаления. В процессе прокатки электродный лист требует определенного натяжения. Недостаточное натяжение может привести к образованию морщин, а чрезмерное натяжение может привести к поломке. Устройства пылеочистки обеспечивают отсутствие на поверхности электродного листа в процессе прокатки поверхностных дефектов, вызванных примесями. Корректирующее устройство и устройство обрезки в основном влияют на точность размеров резки электродного листа.

Эйси Нью Энерджи—-поставщик высококачественного оборудования и комплексных решений, специализирующийся на новых энергетических батареях. Она занимается предоставлением услуг полного-цикла от экспериментальных разработок до крупномасштабного-производства для глобальных предприятий по производству аккумуляторов, исследовательских институтов и инновационных энергетических организаций. Будь то пробное производство образцов на лабораторном уровне или проверка процесса на пилотном этапе.

Свяжитесь сейчас