1 Principi i finalitat del procés de laminació
El procés de laminació consisteix a enrotllar premsa una barreja de materials d'elèctrodes positius i negatius de bateries amb substàncies actives, agents conductors, aglutinants, etc., per formar una estructura densa. L'objectiu principal de la premsa amb rodets és mantenir la superfície de la peça polar llisa i plana, i evitar possibles curtcircuits de la bateria causats per les rebaves que perforan el separador a la superfície de la peça polar. Compacteu el material de l'elèctrode recobert al col·lector de corrent de l'elèctrode per reduir el volum de l'elèctrode i millorar la densitat d'energia de la bateria. Fer el contacte entre la substància activa i les partícules de l'agent conductor més estret i millorar la conductivitat electrònica. Millorar la força d'unió entre el material de recobriment i el col·lector de corrent, reduir l'aparició de pèrdua de pols durant el procés de cicle dels elèctrodes de la bateria i millorar la vida útil i el rendiment de seguretat de les bateries de liti.
Procés de premsat de 2 rotlles
1. Preparació del material:Recobriu els materials dels elèctrodes positius i negatius de la bateria amb una barreja d'agents conductors, aglutinants, etc. sobre paper d'alumini o de coure segons els requisits del procés.
2. Posada en marxa de la premsa de rodets:Col·loqueu les peces del pol positiu i negatiu de la bateria a la premsa de rodets i ajusteu la pressió, la tensió i la velocitat del rodet per adaptar-se a la mida del procés i als requisits de la bateria.
3. Procés de laminació:La laminadora comença a funcionar i els corrons premen les plaques d'elèctrodes positives i negatives de la bateria, fent que el material actiu experimenti reaccions físiques amb la barreja d'agents conductors, aglutinants, etc., formant una estructura densa i aconseguint el gruix de compactació requerit. pel procés.
3 Factors que afecten l'efecte del procés de laminació
1. Pressió i velocitat del corró:La pressió i la velocitat del corró són factors importants que afecten l'eficàcia del procés de laminació. Una pressió excessiva sobre el corró pot provocar una deformació excessiva dels materials de l'elèctrode positiu i negatiu de la bateria, afectant el cicle de vida de la bateria; Una velocitat excessiva del corró pot provocar una compactació insuficient de la barreja de materials d'elèctrodes positius i negatius, materials actius, agents conductors, aglutinants, etc. a la bateria, afectant la densitat d'energia de la bateria.
2. Propietats dels materials d'elèctrodes positius i negatius:Els diferents materials d'elèctrodes positius i negatius tenen diferents densitats de compactació i cal seleccionar els paràmetres de laminació adequats per al processament.
3. Propietats de les mescles de substàncies actives amb agents conductors, aglutinants, etc.:La concentració i la composició de la barreja de substàncies actives amb agents conductors, aglutinants, etc. poden afectar el gruix de laminació de les làmines d'elèctrode positiu i negatiu de la bateria.
4. Rendiment de la premsa de rodets:El rendiment de la premsa de rodets també afecta l'efecte del procés de laminació. Per exemple, la precisió, l'estabilitat i el sistema de control d'una premsa de rodets poden afectar la qualitat i l'eficiència de la premsa de rodets.
4 La influència del procés de rodament en el rendiment de la bateria
1. Densitat d'energia:Durant el procés de rodament, la roda de rodets comprimeix els materials d'elèctrode positiu i negatiu de la bateria, reduint el gruix de les plaques d'elèctrode positiu i negatiu i augmentant així la densitat d'energia de la bateria.
2. Cicle de vida:Durant el procés de laminació, la roda de rodets pressiona els materials de l'elèctrode positiu i negatiu de la bateria, millorant l'adhesió de la pols d'elèctrode positiu i negatiu, millorant l'estructura i l'estabilitat dels materials d'elèctrode positiu i negatiu de la bateria, reduint la resistència i la capacitat interna. degradació de la bateria, millorant així el cicle de vida de la bateria.
3. Seguretat:El procés de laminació pot augmentar l'àrea de contacte entre els materials d'elèctrode positiu i negatiu de la bateria i la barreja de substàncies actives, agents conductors, aglutinants, etc., millorant així la velocitat de reacció i l'eficiència de transferència de càrrega de la bateria i millorant la seva seguretat.
4. Resistència interna:El procés de rodament pot millorar la xarxa conductora de l'elèctrode, reduir la resistència interna de la bateria i millorar el rendiment de càrrega i descàrrega de la bateria.
Tanmateix, el procés de laminació també té alguns efectes adversos. Per exemple, el rodatge redueix significativament la porositat de l'elèctrode, donant lloc a una disminució de l'eficiència d'infiltració d'electròlits, un augment de la resistència al transport de Li + i un augment de la polarització de l'elèctrode. A més, la resistència a la fractura a la tracció i el mòdul de Young de la peça polar augmenten després del rodament, la deformació elàstica-plàstica es debilita i la fragilitat augmenta. En els processos de tall i bobinat posteriors, es formen fàcilment la concentració d'esforços i una gran pressió interna, la qual cosa condueix a la degradació del rendiment de la peça polar.
5 Problemes comuns i solucions del procés de laminació
1. Gruix desigual del polaritzador:Això es deu principalment al no paral·lelisme entre l'eix del rodet i l'eix de cada rodet. Aquest problema es pot resoldre ajustant el paral·lelisme de cada eix del rodet.
2. Picat a la superfície del polaritzador:Això és causat principalment per la corrosió per picats per fatiga a la superfície del laminador. Això està relacionat amb el material del laminador, l'estructura metal·logràfica desigual durant el tractament tèrmic, la poca resistència a la fatiga de la superfície del laminador i la rugositat superficial del laminador. Aquest problema es pot resoldre millorant el material i el procés de tractament tèrmic del laminador, millorant la resistència a la fatiga de la superfície del laminador i optimitzant la rugositat superficial del laminador.
3. Rebot del gruix durant el rodatge del pal:Això es deu principalment a la gran deformació elàstica residual i a l'alta humitat ambiental després del rodatge del pal. La deformació elàstica del polaritzador es pot reduir optimitzant els paràmetres de laminació, controlant la humitat ambiental i adoptant un procés de laminació en calent, reduint així el rebot del gruix.
4. Forma desigual de la placa polaritzadora:Això es deu principalment a una deformació desigual durant el rodatge del polaritzador, una tensió petita i desigual abans i després, o errors en el gruix del recobriment del polaritzador. Aquest problema es pot resoldre optimitzant els paràmetres del procés de laminació, ajustant la tensió abans i després i millorant la consistència del gruix del recobriment del polaritzador.
6 La tendència de desenvolupament de la tecnologia de premsat amb rodets
Amb el desenvolupament continu de la tecnologia de la bateria de liti, el procés de laminació també s'innova i millora constantment. Les tendències futures de desenvolupament inclouen:
1. Miniaturització i integració d'equips:Per tal de millorar l'eficiència de la producció, les premses de rodets s'estan desenvolupant cap a la miniaturització i la integració. Actualment, la longitud més llarga del cos del rodet ha arribat als 1600 mm i pot continuar augmentant en el futur.
2. Millora del nivell d'intel·ligència:A causa de la seva gran capacitat de producció, les empreses de bateries d'emmagatzematge d'energia i energia tenen requisits més elevats pel que fa al nivell d'intel·ligència dels equips rodants. Per exemple, els equips de premsat amb rodets amb alta automatització i mètodes de detecció que l'acompanyen seran cada cop més populars.
3. Aplicació del procés de laminació en calent:Per tal de millorar la continuïtat de la línia de producció i reduir el trencament de les tires, els principals fabricants de bateries de liti solen adoptar un procés de laminació en calent. El procés de laminació en calent pot reduir l'estrès intern, la probabilitat de rebot i la resistència a la deformació del polaritzador i millorar la qualitat del polaritzador.
4. Optimització dels paràmetres de rodament:L'optimització dels paràmetres de rodament és la clau per millorar el rendiment de la bateria. En el futur, optimitzarem contínuament els paràmetres de rodament mitjançant experiments i simulacions per aconseguir un millor rendiment de la bateria.
El procés de laminació de bateries de liti és un enllaç important en el procés de producció de bateries d'ions de liti. Controlant raonablement els paràmetres de rodament i les condicions del procés, es poden obtenir bateries d'ions de liti amb un rendiment excel·lent. Mentrestant, amb el desenvolupament continu de la tecnologia, el procés de laminació també continuarà innovant i millorant per satisfer les necessitats de bateries de major rendiment.