Lityum İyon Pil Elektrodu: Proses Kontrolü ve Haddeleme Prosesine İlişkin Önlemler

1. Rulo pres makinesine giriş

Pil rulo pres makinesi pil elektrotunu yuvarlamak için bir cihazdır ve lityum pil üretimi için temel ekipmanlardan biridir. Temel amacı, pil elektrotu üzerindeki aktif malzemeleri sıkıştırarak pilin deşarj kapasitesini arttırmak, iç direncini azaltmak, polarizasyon kaybını azaltmak, pilin çevrim ömrünü uzatmak ve lityum iyon pillerin kullanım oranını arttırmaktır. Üretim sürecinde, lityum pil elektrotu genellikle pil haddeleme pres makinesi ile sıkıştırılır, böylece elektrot pilin şarj ve deşarj işlemine daha iyi uyum sağlayabilir, böylece pilin enerji yoğunluğu ve stabilitesi artar. Silindir pres makinesi, lityum pillerin üretiminde önemli bir rol oynar ve teknik parametreleri pilin kalitesini ve performansını doğrudan etkiler.

2. Haddelemenin amacı

Yuvarlanmanın gerekliliği: Elektrot kaplanıp kurutulduktan sonra aktif malzeme ile akım toplayıcı folyo arasındaki soyulma mukavemeti çok düşüktür. Bu sırada, elektrolite daldırma ve pil kullanımı sırasında soyulmayı önlemek amacıyla aktif malzeme ile folyo arasındaki bağlanma mukavemetini arttırmak için yuvarlamak gerekir.

Haddelemenin amaçları aşağıdaki gibidir:

Kaplama yüzeyindeki çapakların diyaframı delerek kısa devreye neden olmasını önlemek için elektrot yüzeyinin pürüzsüz ve düz olduğundan emin olun.

Pilin enerji yoğunluğunu artırmak amacıyla elektrotun hacmini azaltmak için elektrot kaplama malzemesini sıkıştırın.

Elektronik iletkenliği artırmak için aktif malzeme ve iletken madde parçacıklarının daha yakından temas etmesini sağlayın.

Kaplama malzemesi ile akım toplayıcı arasındaki bağlanma mukavemetini artırın, akü elektrotunun döngüsü sırasında toz kaybı oluşumunu azaltın ve akünün çevrim ömrünü ve güvenlik performansını iyileştirin.

3. Kutup parçası haddeleme işlemi ve kontrolü

Haddeleme işlemi

Akü elektrotunu yuvarlama işlemi, akü elektrodunun, silindir ile akü elektrotu arasındaki sürtünmeyle dönen silindirin içine çekilmesi ve akü elektrotunun sıkıştırılması ve deforme edilmesidir. Akü elektrodunun yuvarlanması çelik bloğun yuvarlanmasından farklıdır. Çelik haddeleme işlemi, demir moleküllerinin boylamasına uzanıp yatay olarak genişlediği, haddeleme işlemi sırasında yoğunluğunun değişmediği bir işlemdir; akü elektrodunun yuvarlanması, akü malzemesinin pozitif ve negatif plakalar üzerinde sıkıştırıldığı bir işlemdir. Akü elektrotu yuvarlanırken, yuvarlanma kuvveti çok büyük veya çok küçük olmamalı ve akü elektrot malzemesinin özelliklerine uygun olmalıdır.

Bölge I ilk aşamadır: Yuvarlama kuvvetinin kademeli olarak artmaya başladığı bu aşamada elektrotun yoğunluğu hızla artar. Bunun nedeni, bu aşamada elektrot malzemesi parçacıklarının yer değiştirmesi ve gözenek yapısının doldurulmasıdır. İlk aşamaya genellikle kayma aşaması denir. Bu aşama, üç aşama arasında elektrot yoğunluğunun en hızlı arttığı aşamadır.

Bölge II ikinci aşamadır: birinci aşamada elektrot malzemesinin gözenek yapısı dolduğu için elektrot kaplama malzemesinin yoğunluğu sabit bir değere ulaşmıştır ve ikinci aşamada elektrot yuvarlandığında belirli bir sıkıştırma deformasyon direnci ortaya çıkar. Birinci aşama ile karşılaştırıldığında bu aşamada yuvarlanma kuvveti artmaya devam etse de elektrot yoğunluğunun artış hızı azalmıştır. Mikroskobik açıdan bakıldığında bunun nedeni, elektrot kaplama malzemesi parçacıklarının bu aşamada yer değiştirmesinin zaten çok küçük olmasıdır, ancak kaplama malzemesi parçacıklarının büyük yer değiştirme hareketinin henüz başlamamasıdır.

Bölge III üçüncü aşamaya ayrılmıştır: Yuvarlanma kuvveti belli bir büyüklüğü aştığında, yuvarlanma kuvvetinin artmasıyla birlikte akü elektrotunun yoğunluğu da artmaya başlar ve daha sonra artış hızı giderek azalır. Bunun nedeni, yuvarlanma kuvveti belirli bir değeri aştığında, elektrot kaplama malzemesi parçacıklarının yer değiştirmesi yavaş yavaş başlar ve elektrotun yoğunluğu yeniden artmaya başlar. Haddeleme kuvveti belirli bir değere yükseldiğinde elektrot kaplama malzemesinin deformasyonu daha şiddetli olur ve iş sertleşmesine neden olur. Bu sırada yuvarlanma kuvveti artmaya devam ederse elektrot kaplama malzemesinin daha fazla deforme olması daha zor olur. Dolayısıyla sonuçta yuvarlanma kuvveti artmaya devam ettikçe elektrotun yoğunluğu fazla artmaz ve artış da azalır.

4. Haddeleme işlemindeki sorunlar ve çözümleri

Elektrotun eşit olmayan kalınlığı: Elektrot kaplamanın eşit olmayan kalınlığı, silindirin eşeksenlilik hatası, silindirin silindirik hatası, silindirin paralel olmayan temas barası, silindirin eksenel sapma deformasyonu gibi elektrot haddelemesinin eşit olmayan kalınlığına neden olan birçok faktör vardır. yuvarlanma ekipmanının zayıf sertliği ve stabilitesi vb. Yanal kalınlık eşit değildir. Elektrotun yuvarlanma işlemi sırasında sol ve sağ elektrot tabakalarının kalınlığı genellikle tutarsızdır. Elektrotun kalınlığı sol ve sağ tarafta tutarsız olduğunda, öncelikle elektrot kaplama işleminin etkisi ortadan kaldırılmalıdır. Haddelenmemiş elektrotun kalınlığı sol ve sağ tarafta tutarlı olduğunda, elektrotun sıkıştırma yoğunluğunun haddeleme sonrasında tutarlı olmasını sağlamak için haddeleme basıncının sol ve sağ taraflarda ayarlanması gerekir. Haddeleme işlemi sırasında basıncın değişmesini önlemek için elektrot, haddeleme işlemi sırasında zamanında test edilmelidir. Boyuna kalınlık eşit değildir. Bazen elektrot haddeleme sonrasında gereksinimleri karşılar ancak dilimleme sırasında kalınlık artar. Bu elektrotun geri tepme olgusudur. Elektrot geri tepiyor çünkü elektrotun içinde daha fazla su var ve yuvarlanma sırasında hız çok yüksek. Elektrot geri tepmesi sorunu, sıcak haddeleme işlemi kullanılarak ve haddeleme hızının kontrol edilmesiyle çözülebilir.

Elektrotun orak kıvrımı vardır: Bu durum esas olarak baralara temas eden iki makaranın paralel olmaması veya her iki taraftaki elektrot kaplama kalınlığının farklı olmasından kaynaklanmaktadır. Kenar kalınlığı orta kısımdan birkaç mikron veya on mikrondan daha büyük olduğundan, elektrota silindir basıncı uygulandığında, geniş kenar kalınlığına sahip alan daha fazla yuvarlanma kuvveti taşır, bu da elektrot yuvarlanma sıkıştırmasının yanal yoğunluğunun tutarsız olmasına yol açar. bu durum, haddeleme sonrasında elektrotun ciddi şekilde bükülmesine neden olur ve aynı zamanda sonraki kesme işlemi üzerinde de olumsuz bir etkiye sahip olur. Eğilmeyi kontrol etmek için önemli olan elektrot kaplamasının kalitesini kontrol etmektir. Bulamacın yüzey gerilimi, pompa basıncı, bant hızı ve yuvarlanma basıncı gibi parametrelerin kontrol edilmesiyle elektrotun bükülmesi etkili bir şekilde azaltılabilir. Tabi bu tasarım gerekliliklerinin karşılanması şartıyla.

Elektrotun dalgalı kenarları vardır: Bu duruma temel olarak elektrotun yuvarlanma işlemi sırasındaki büyük uzama oranı neden olur. Bunun nedeni, silindir gövdesinin küçük çapı, elektrot yuvarlanmadan önceki küçük gerilim, elektrot kalınlığının büyük sıkıştırılması, elektrot kaplamasının her iki tarafındaki çıkıntılar vb.'dir. Elektrot yuvarlandığında, aktif maddeler her birini sıkıştırır. bakır folyo ve alüminyum folyoya belirli bir baskı uygulayarak belirli bir uzamaya neden olur. Haddeleme sırasında aktif malzeme kaplaması olmayan parça gerilmezken, aktif malzeme içeren elektrot silindir basıncı altında gerildi. Düzensiz gerilme, görünüşte folyo şeridin kenarında dalgalı kırışıklıklar oluşturmuş ve paralel dalga işaretleri, folyo şeridin hareket yönüne dik olmuştur.

Elektrotun yüzeyinde koyu çizgiler belirdi: Bu duruma esas olarak silindir yüzeyindeki titreşim izleri, silindir gövdesinin büyük silindirik hatası, küçük ve eşit olmayan ön gerilim neden olur.

Elektrotun kıvrılması: Bu durum elektrotun aşırı uzamasından kaynaklanmaktadır. Çözüm esas olarak silindir gövdesi çapını arttırmak, elektrotun sıkıştırmasını azaltmak, elektrotun ön ve arka gerilimini ayarlamak vb.'dir.

Elektrotun kayışı kopmuş: Bu duruma temel olarak düzensiz ve kararsız gerilim, gerilim hızlı yanıt mekanizmasının eksikliği ve elektrotun kaplama kenarının ciddi şekilde çıkıntı yapması neden olur. Örneğin, kaplama işlemi sırasında, elektrotun yüzeyinde küçük parçacıklar ve diğer düzgün olmayan dokular varsa, küçük parçacıklar, haddeleme sırasında çift silindirlerin basıncı altında folyo şeridine doğru sıkıştırılacaktır. Daha yumuşak parçacıklar toz haline getirilip sonra düşebilir, daha sert parçacıklar ise folyo şeridi sıkıştırarak folyo şeritte delikler oluşmasına ve hatta folyo şeridin kırılmasına neden olabilir. Kaplama işlemi sırasında elektrotun yüzey yoğunluğu farklı ise, haddeleme işlemi sırasında bir parça aşırı haddelenecek, diğer parça ise az haddelenecektir. Elektrot bandı çalıştırma işlemi sırasında aynı gerginlik kontrolü altında bazı aktif maddeler düşecek, hatta silindir basıncının yetersiz olduğu yerlerde folyoyu kıracaktır. Sargı geriliminin kontrol edilmesi ve büyük parçacıkların elektrot yüzeyine düşmesinin önlenmesi, elektrotun kırılmasını etkili bir şekilde azaltabilir.

Elektrotun her iki tarafındaki gerilim farklıdır: Bu duruma temel olarak silindir ekseninin ve her silindirin ekseninin paralel olmaması neden olur ve bu durum, her silindir ekseninin paralelliğinin ayarlanmasıyla çözülebilir.

Silindir yüzeyinde çukurlaşmalar var: Bu durum, esas olarak düzensiz merdane malzemesi ve ısıl işlem metalografik yapısından, merdane yüzeyinin zayıf yorulma mukavemetinden kaynaklanan ve ayrıca merdanenin yüzey pürüzlülüğü ile ilgili olan merdane yüzeyindeki yorulma çukurluğudur.

Kutup levha haddeleme kalınlığı geri tepmesi: Bu duruma temel olarak, haddeleme sonrasında kutup levhasının büyük artık elastik deformasyonu ve yüksek ortam nemi neden olur. Sıcak haddeleme, yavaş haddeleme, yüksek hızda haddeleme, çevresel bağıl nemin azaltılması ve diğer önlemleri deneyebilirsiniz.

Kutup levha plakası düzgünsüzlüğü: Bu duruma temel olarak kutup levhasının eşit olmayan yuvarlanma deformasyonu, küçük ve eşit olmayan ön ve arka gerilim veya kutup levhası kaplama kalınlığı hatası neden olur.

Özetle, lityum pil silindirli pres makinesi, lityum pil üretiminde hayati bir rol oynamaktadır. Pilin performansını ve kalitesini artırmakla kalmayıp, üretim maliyetlerini de düşürerek, lityum pil teknolojisinin geliştirilmesine destek ve garanti sağlar.

Acey yeni enerji Lityum pil silindirik hücre laboratuvar ekipmanları ve tüp fırın, vakum karıştırıcı gibi kese hücre laboratuvar ekipmanları konusunda uzmanlaşmış profesyonel bir tedarikçidir. film kaplama makinesi, haddeleme pres makinesi, kalıp kesme makinesi, istifleme makinesi, kese hücresi şekillendirme makinesi, torpido gözü, pil test makinesi vb. için tek elden çözüm sunuyoruz lityum iyon pil üretim hattı. İlgilenen varsa lütfen bizimle iletişime geçmekten çekinmeyin.