Pole-Piece-Rolling-Prozess und wichtige Steuerelemente
Aug 28, 2020
1. Arbeitsprozess
Das Walzen der Polstücke wird im Allgemeinen durch eine Doppelwalzenpresse vervollständigt, die aus zwei Stahlguss-Verdichtungswalzen, einem Motor und einer Antriebswelle besteht. Die Walzenpresse muss mit einer dünnen Ölschicht beschichtet werden, wenn sie nicht in Betrieb ist, um ein Rosten zu verhindern. Wischen Sie die Ölschicht vor dem Gebrauch mit absolutem Ethanol ab und reinigen Sie den Auf- und Abwickelmechanismus, den automatischen Korrekturmechanismus, die Walzen und andere Polstücke Der Kontakt kann mit Verunreinigungen verunreinigt sein. Nachdem das beschichtete Polstück am Abwickelmechanismus befestigt ist, wird das Polstück korrekt durch den Doppelrollenabstand geführt und mit dem Wickelsystem verbunden. Nach dem Einschalten des Walzmodus treibt der Motor die obere und die untere Walze an, um sich gleichzeitig zu drehen, und der Wickelmechanismus zieht das Polstück, um gleichmäßig durch den Walzspalt zu gelangen, und wird schließlich auf die erforderliche Verdichtungsdichte gedrückt.
2. den Zweck des Rollens
Das ultimative Ziel des Walzens ist es, Polstücke zu erhalten, die den Konstruktionsanforderungen entsprechen. Was erfüllt die Designanforderungen? Es sind die relevanten Parameter des Polschuhs erforderlich: Wie viel Flächendichte, wie viel Verdichtungsdichte, wie hoch ist die Haftung, Partikelintegrität, Verzugsgröße usw., um die Konstruktionsanforderungen der Zelle zu erfüllen.
Notwendigkeit des Walzens: Nach dem Beschichten und Trocknen des Polschuhs ist die Schälfestigkeit des aktiven Materials und der Stromkollektorfolie sehr gering. Zu diesem Zeitpunkt muss es gewalzt werden, um die Haftfestigkeit zwischen dem aktiven Material und der Folie zu verbessern. Verhindern Sie ein Ablösen während des Eintauchens des Elektrolyten und der Verwendung der Batterie.
3. Probleme und Lösungen beim Walzen
1). Das Polstück ist gebrochen
Beim Rollen des Polstücks wird das Polstück beim Gehen oft plötzlich gebrochen. Der Bruch beeinträchtigt nicht nur die Arbeitseffizienz, sondern verursacht auch Probleme für die nachfolgenden Schneid- und Wickelprozesse. Dafür gibt es zwei Gründe:
①Wenn sich während des Beschichtungsprozesses ungleichmäßige Texturen wie kleine Partikel auf der Oberfläche des Polschuhs befinden, werden die kleinen Partikel in Richtung des Folienbandes gedrückt, wenn sie während des Walzvorgangs von den beiden Walzen gedrückt werden. Die weicheren Partikel können sein. Es wird zu Pulver zerkleinert und fällt dann ab. Die harten Partikel drücken das Folienband zusammen, wodurch das Folienband bricht oder sogar bricht.
② Wenn während des Beschichtungsprozesses die Oberflächendichte des Polstücks unterschiedlich ist, wird ein Stück überrollt und das andere Stück wird während des Walzprozesses untergewalzt. Während des Bandlaufs des Polstücks fällt bei gleicher Spannungsregelung der Teil des stromführenden Materials ab oder sogar die Folie wird an der Stelle gebrochen, an der der Rolldruck nicht ausreicht. Durch die Kontrolle der Wicklungsspannung und das Verhindern, dass große Partikel von Verunreinigungen auf die Oberfläche des Polstücks fallen, kann der Bruch des Polstücks wirksam verringert werden.
2.) Das Polstück hat sich stark verzogen
Nachdem das Polstück gerollt ist, zeigt das Polstück manchmal ein relativ hohes Maß an innerem konkavem und äußerem konvexem Phänomen, das dem Schneiden und Wickeln des Polstücks nicht förderlich ist. Ein wichtiges Problem beim Beschichtungsprozess ist&"dicke Kanten GG", was eine wichtige Ursache für die Verformung der Polstücke nach dem Walzen ist. Da die Kantendicke einige Mikrometer oder mehr als zehn Mikrometer größer als der Mittelteil ist, weist der Bereich mit einer großen Kantendicke eine größere Rollkraft auf, wenn der Druck der Walzwalze auf das Polstück ausgeübt wird, was zu einer Inkonsistenz führt der horizontalen Dichte der Polstückwalzenverdichtung. Nach dem Walzen des Polstücks ist der Verzug schwerwiegend, was sich auch nachteilig auf den nachfolgenden Schneidvorgang auswirkt. Um den Verzug zu kontrollieren, muss die Beschichtungsqualität des Polschuhs kontrolliert werden. Durch Steuern der Gülleoberflächenspannung, des Pumpendrucks, der Bandgeschwindigkeit, des Rollendrucks und anderer Parameter kann der Polstückverzug wirksam verringert werden. Natürlich ist es unter der Bedingung, die Designanforderungen zu erfüllen.
3). Die horizontale und vertikale Dicke des Polstücks ist unterschiedlich
Horizontale Richtung: Beim Walzen des Polstücks ist die Dicke des linken und rechten Polstücks häufig inkonsistent. Wenn die Dicke des Polstücks links und rechts inkonsistent ist, muss zuerst der Einfluss des Polstückbeschichtungsprozesses beseitigt werden. Wenn die Dicke des abgerollten Polstücks gleich ist, muss der Rolldruck nach links und rechts eingestellt werden, um sicherzustellen, dass das Polstück gerollt wird. Die Verdichtungsdichte ist links und rechts gleich. Während des Walzvorgangs sollten die Polstücke regelmäßig geprüft werden, um zu verhindern, dass sich der Druck während des Walzvorgangs ändert.
Längsrichtung: Manchmal entspricht die Dicke des Testpolstücks nach dem Walzen des Polstücks den Anforderungen, die Dicke nimmt jedoch beim Schneiden wieder zu. Dies ist das Rückprallphänomen des Polstücks. Erstens prallt das Polstück zurück, weil sich mehr Wasser im Polstück befindet, aber die Rollgeschwindigkeit zu hoch ist. Das Problem des Rückpralls der Polstücke kann durch Verwendung der Warmwalztechnologie und Steuerung der Walzgeschwindigkeit gelöst werden. Die Vorteile von heißen Walzen sind:
①Entfernen Sie die Feuchtigkeit im Polstück
②Reduzieren Sie den Materialrückprall des Polschuhs nach dem Walzen.
③ Da sich das Polstück während des Erhitzens in einem geschmolzenen Zustand befindet, kann das Warmwalzen die Haftung zwischen dem aktiven Material und der Flüssigkeit erhöhen
④Reduzieren Sie die innere Spannung des Polschuhs, da während des Schneidens und Stanzens der negative Effekt der Freisetzung der inneren Spannung des Polschuhs verringert wird
⑤Die Verringerung des Verformungswiderstands der Batteriepolstücke ist vorteilhaft, um die Flüssigkeitsaufnahme des aktiven Materials zu erhöhen.
4). Das Polstück hat ernsthafte Wellenkanten
Nach dem Beschichten des Polschuhs wird zusätzlich zum aktiven Material ein Teil der Kupfer- und Aluminiumfolie freigelegt. Nach dem Walzen des Polschuhs erscheint am Rand der freiliegenden Kupfer- und Aluminiumfolie ein dichteres Wellenmuster. Das Auftreten dieses Phänomens wirkt sich auf das Wickeln, Heißpressen, Laschenschweißen und andere Prozesse der Batterie aus und muss beseitigt werden. Der Grund für die Wellenkante ist, dass Kupferfolie und Aluminiumfolie durch Extrusion und Folie aus Kupfer- und Aluminiumblöcken hergestellt werden, was eine gute Metallbearbeitbarkeit und Duktilität aufweist. Wenn das Polstück gerade gerollt wird, werden die lebenden Substanzen gegeneinander gepresst und ein gewisser Druck auf die Kupfer- und Aluminiumfolie ausgeübt, wodurch ein gewisser Grad an Dehnung erzeugt wird. Während des Walzens wird das Teil ohne die Beschichtung der lebenden Substanz nicht gedehnt, während das Polstück mit der lebenden Substanz unter der Wirkung des Walzendrucks gedehnt wird. Die unterschiedliche Dehnung bildet die gewellten Falten am Rand des Folienstreifens und parallele Wellen. Die Spur ist senkrecht zur Bewegungsrichtung des Folienstreifens. Das an dem zerknitterten Folienband befestigte aktive Material ist anfällig für Risse, Stöße oder Abfallen. Eine angemessen ausgelegte Beschichtungsoberflächendichte und Walzenverdichtungsdichte können das Auftreten von Wellenkanten von Polstücken verringern. Darüber hinaus können unebene Rollen auch wellenförmige Kanten verursachen.
Darüber hinaus gibt es einige Betriebsfehler, wie z. B. Schaben beim Messen der Dicke des Polstücks, und die Problempunkte werden nicht rechtzeitig markiert. Andere menschliche Fehler können durch Stärkung des Trainings und Sensibilisierung behoben werden.
4. die Auswirkungen des Walzprozesses auf Batterien
1). Der Einfluss des Rollzustands auf den Verarbeitungszustand des Polstücks
Der ideale Zustand des Polschuhs nach dem Rollen ist, dass die Oberfläche des Polschuhs flach ist, der Glanz unter dem Licht gleichmäßig ist, der leere Teil keine offensichtlichen Wellen aufweist und das Polschuh keinen großen Grad an Verwerfung aufweist. Die Betriebsfähigkeit und die Betriebsbedingungen der Geräte in der tatsächlichen Produktion verursachen jedoch einige Probleme. Der direkteste Einfluss besteht darin, dass er das Schneiden des Polstücks beeinflusst, die Breite des schlitzenden Polstücks inkonsistent ist und das Polstück Grate aufweist. Das Ergebnis des Walzens wirkt sich auf die Wicklung des Polschuhs aus, und ein starker Verzug verursacht das Polstück und die Membran während des Wickelvorgangs des Polschuhs. Es entstehen größere Lücken, und einige Teile der Mehrschichtmembran werden nach dem Heißpressen überlagert, was zu einem Spannungskonzentrationspunkt wird und die Leistung der Zelle beeinträchtigt.
2). Der Einfluss der Rollbedingungen auf die Leistung der Zelle
Einige typische Probleme beim Walzprozess sind: ①Die Dicke des Polschuhs ist inkonsistent. Inkonsistente Dicke bedeutet, dass die Dichte lebender Materialien inkonsistent ist und die Transmissions- und Leitungsraten von Lithiumionen und Elektronen im Polstück unterschiedlich sind. Wenn die Stromdichte unterschiedlich ist, kann es leicht zur Ausfällung von dendritischem Lithium kommen, was sich nachteilig auf die Leistung der Batteriezelle auswirkt. Wenn die Dicke des Polstücks unterschiedlich ist, ist außerdem der Kontaktwiderstand zwischen dem aktiven Material und dem Stromkollektor unterschiedlich. Je dicker das Polstück ist, desto größer ist der Innenwiderstand und desto schwerwiegender ist die Batteriepolarisation, die sich auf die Zellenkapazität auswirkt. ②Das Polstück hat eine Überspannung. Da die Dicke an einigen Stellen während des Beschichtens zu dick ist, kann nach dem Walzen ein Überdruck auftreten. Die Partikel des lebenden Materials werden an der Position der Überspannung gebrochen, und der Kontakt zwischen den Partikeln des lebenden Materials ist eng. Während des Lade- und Entladevorgangs der Zelle nimmt die elektronische Leitfähigkeit zu, aber der Ionenbewegungskanal wird verringert oder blockiert, was der Kapazitätsentwicklung und der Polarisation während des Entladevorgangs nicht förderlich ist. Größer fällt die Spannung ab und die Kapazität nimmt ab. Gleichzeitig beeinflusst die Überspannung den Infiltrationseffekt des Elektrolyten und hat auch einen großen Einfluss auf die Leistung der Zelle.
5. Zusammenfassung
Es gibt viele Einflussfaktoren im Produktionsprozess von Lithium-Ionen-Batterien. Nach der Lösung der Prozessprobleme, die in jedem Prozess auftreten können, wird die Verschwendung von Produktionsmaterialien direkt reduziert und die Qualität und Effizienz der nachfolgenden Montage, Injektion, Verpackung und anderer Prozesse verbessert. Verbessern Sie die Qualität und Konsistenz des Endprodukts, senken Sie die Produktionskosten und machen Sie Lithium-Ionen-Batterieprodukte auf dem Markt wettbewerbsfähiger.