کارکردها، اصول و عوامل مؤثر بر دستگاه پرس غلتکی چیست؟

نورد به فرآیند فشرده سازی الکترودهای باتری لیتیومی پوشش داده شده و خشک شده اشاره دارد.

نورد چگالی انرژی باتری‌های لیتیومی را افزایش می‌دهد و به بایندر اجازه می‌دهد تا مواد الکترود را محکم به کلکتور جریان بچسبد و از اتلاف انرژی به دلیل جدا شدن مواد الکترود در طول چرخه جلوگیری کند. قبل از نورد، الکترودهای پوشش داده شده باید تا حد معینی خشک شوند. در غیر این صورت، پوشش در طول نورد از کلکتور جریان جدا می شود. مقدار تراکم باید در هنگام نورد کنترل شود. فشردگی بیش از حد می تواند بر روی مواد الکترود نزدیک کلکتور جریان تأثیر بگذارد و از بین{3}} یون لیتیوم و جداسازی مناسب جلوگیری کند و باعث شود ماده فعال به هم محکم بچسبد و جدا شدن آن از کلکتور جریان را آسان کند. در موارد شدید، می تواند انعطاف پذیری الکترود را نیز افزایش دهد و آن را برای سیم پیچی نامناسب و باعث شکستگی شود.

شکل دهی رول یکی از حیاتی ترین فرآیندها در تولید الکترود باتری لیتیوم{0} یونی است و دقت آن به طور قابل توجهی بر عملکرد باتری تأثیر می گذارد.

ACEY-HRP100دستگاه پرس غلتکی داغ is mainly suitable for the electric rolling of battery materials in the laboratory, a small amount of precious metal materials such as gold and silver, and non-ferrous materials such as copper and aluminum at a certain temperature. The rolling thickness is adjustable and the operation is simple. It is especially suitable for thinning and increasing the density of lithium battery pole plates of clean energy materials .

اهداف رول‌فرمینگ به شرح زیر است: رول‌فرمینگ سطح الکترود صاف و مسطح را تضمین می‌کند و از اتصال کوتاه ناشی از سوراخ‌کردن سوراخ‌های جداکننده و بهبود چگالی انرژی جلوگیری می‌کند. همچنین مواد الکترود پوشش داده شده روی کلکتور جریان را فشرده می کند و حجم الکترود را کاهش می دهد و تراکم انرژی، عمر چرخه و ایمنی را بیشتر می کند.

هدف از شکل دهی رول دستیابی به پیوند متراکم تر و یکنواخت تر بین ماده فعال و فویل است. شکل دهی رول باید پس از پوشش و خشک شدن الکترود انجام شود. در غیر این صورت، ریزش پودر و لایه برداری فیلم می تواند به راحتی رخ دهد.

الکترودهای باتری فویل های مسی (یا آلومینیومی) هستند که در هر دو طرف با ذرات خمیری الکتریکی پوشانده شده اند. نوار الکترود باتری قبل از تشکیل رول تحت فرآیندهای پوشش دهی و خشک شدن قرار می گیرد. قبل از نورد، پوشش خمیر الکتریکی روی ورق مس (یا فویل آلومینیومی) یک محیط دانه‌ای نیمه مایع، نیمه جامد است که از ذرات یا توده‌های منفرد غیر متصل یا ضعیف به هم وصل شده است و درجه خاصی از پراکندگی و سیالیت را نشان می‌دهد. وجود فضاهای خالی بین ذرات خمیر الکتریکی تضمین می کند که در طول نورد، ذرات می توانند تحت حرکات جابجایی کوچکی قرار گیرند تا این حفره ها را پر کنند و به آنها اجازه می دهد تا خود را در حالت فشرده قرار دهند. نورد الکترود باتری را می توان یک فرآیند نورد پیوسته از ذرات خمیری الکتریکی نیمه جامد در حالت بدون آب بندی در نظر گرفت. ذرات خمیر الکتریکی به فویل مسی (یا فویل آلومینیومی) می‌چسبند و به طور مداوم توسط اصطکاک به شکاف‌های رول گزیده می‌شوند، سپس با غلتش در الکترودهای باتری با چگالی مشخص فشرده می‌شوند. اصل نورد در شکل 2 نشان داده شده است.

نورد الکترودهای باتری به طور قابل توجهی با نورد فولاد متفاوت است. در طول نورد فولاد، قطعه کار در ابتدا تحت تأثیر نیروی خارجی تغییر شکل الاستیک می‌یابد. هنگامی که نیروی خارجی تا حد معینی افزایش می یابد، قطعه کار شروع به تغییر شکل پلاستیک می کند. با افزایش نیروی خارجی، تغییر شکل پلاستیک افزایش می یابد. هدف از نورد طولی در نورد فولاد دستیابی به ازدیاد طول است. در طول نورد فولاد، مولکول ها به صورت طولی گسترش می یابند و به صورت جانبی گشاد می شوند و در نتیجه یک قطعه نورد نازکتر ایجاد می شود اما در چگالی تغییری ایجاد نمی شود. الکترودهای باتری با پوشاندن دوغاب ترکیبی بر روی بستری مانند فویل آلومینیوم یا مس ساخته می شوند. فرآیند نورد، ذرات دوغاب الکتریکی روی الکترود را فشرده می کند و چگالی آن را افزایش می دهد. چگالی تراکم مناسب می تواند ظرفیت تخلیه باتری را افزایش دهد، مقاومت داخلی را کاهش دهد و عمر چرخه آن را افزایش دهد. ذرات دوغاب الکتریکی تحت فشار تحت تغییر مکان و تغییر شکل قرار می گیرند و چگالی الکترود با فشار مطابق با الگوی خاصی تغییر می کند، همانطور که در شکل 3 نشان داده شده است.

در ناحیه I، با افزایش فشار تماس، ذرات دوغاب الکتریکی شروع به جابجایی در مقیاس کوچک-می کنند که به تدریج افزایش می یابد. در این مرحله، شکاف بین ذرات دوغاب الکتریکی به تدریج پر می شود، به طور خاص به عنوان افزایش آهسته در چگالی نسبی نوار الکترود با افزایش فشار تماس ظاهر می شود.

در ناحیه II، پس از افزایش کوچک- چگالی مقیاس در ناحیه I، ذرات دوغاب الکتریکی همچنان با افزایش فشار تماس، شکاف‌های بین آنها را پر می‌کنند. پس از نورد در منطقه II، شکاف بین ذرات فشرده و فشرده می شود. به طور خاص، چگالی نسبی نوار الکترود با افزایش فشار تماس به سرعت افزایش می‌یابد، با نرخ بسیار بالاتری نسبت به منطقه I. به طور همزمان، مقداری تغییر شکل ذرات دوغاب الکتریکی در منطقه II رخ می‌دهد.

در منطقه III، پس از پر شدن شکاف بین ذرات دوغاب الکتریکی در منطقه II، ذرات دیگر جابجا نمی شوند. با این حال، با افزایش فشار تماس، ذرات دوغاب الکتریکی شروع به تغییر شکل های بزرگ می کنند. در این مرحله، چگالی نسبی نوار الکترود دیگر با افزایش فشار تماس به سرعت افزایش نمی یابد. نوار الکترود سخت می شود و بنابراین تغییر در چگالی نسبی به یک منحنی مسطح تبدیل می شود.

تغییرات در ذرات دوغاب الکتریکی روی الکترود باتری در طول فرآیند نورد بسیار پیچیده است. افزایش در چگالی نسبی ذرات دوغاب الکتریکی عمدتاً در جابجایی ذرات آشکار می شود. این جابجایی شکاف بین ذرات را پر می کند، در حالی که بخش کوچکی از ذرات تغییر شکل می دهند. متعاقباً، به دلیل افزایش فشار غلتک، ذرات دوغاب الکتریکی پس از پر شدن شکاف ها دچار تغییر شکل قابل توجهی می شوند، هرچند جابجایی جزئی نیز در این مرحله رخ می دهد.

مشکلات کیفیت الکترود ناشی از تجهیزات نورد الکترود باتری عمدتاً در ناهمواری ضخامت الکترود پس از نورد منعکس می شود. ضخامت ناسازگار منجر به تراکم تراکم ناسازگار الکترود باتری می شود که یک عامل کلیدی بر یکنواختی عملکرد باتری است. یکنواختی ضخامت الکترود شامل یکنواختی ضخامت عرضی و یکنواختی ضخامت طولی است که در شکل 4 نشان داده شده است. علل عدم یکنواختی ضخامت عرضی و طولی متفاوت است.

عوامل اصلی موثر بر یکنواختی ضخامت عرضی ورق الکترود عبارتند از تغییر شکل خمشی رول ها، سفتی پایه آسیاب، تغییر شکل الاستیک اجزای بار اصلی{0}}، فشار رول، و عرض ورق الکترود. در حین کار آسیاب، فشار رول باعث تغییر شکل رول ها و پایه آسیاب می شود که در نهایت به صورت انحراف رول ظاهر می شود و در نتیجه یکنواختی ضخامت عرضی ایجاد می شود که در آن ورق الکترود در وسط ضخیم تر و در لبه ها نازک تر است. عوامل اصلی موثر بر یکنواختی ضخامت طولی ورق الکترود، دقت ماشینکاری و نصب رول ها، یاتاقان ها و محفظه های بلبرینگ است. خطاهای ماشینکاری در اجزای کلیدی می تواند باعث نوسانات دوره ای در فشار رول بر روی ورق الکترود در طول چرخش رول شود و در نتیجه ضخامت تراکم ناهموار در جهت طولی ایجاد شود.

سایر عوامل مؤثر بر کیفیت نورد ورق الکترود عبارتند از: دستگاه های کنترل کشش، دستگاه های تراز، دستگاه های برش و دستگاه های حذف گرد و غبار. در طول فرآیند نورد، ورق الکترود نیاز به کشش خاصی دارد. تنش ناکافی می تواند منجر به چین و چروک شود، در حالی که تنش بیش از حد می تواند باعث شکستگی شود. دستگاه های حذف گرد و غبار اطمینان حاصل می کنند که عیوب سطح ناشی از ناخالصی ها در هنگام نورد روی سطح ورق الکترود ظاهر نمی شود. دستگاه اصلاح و دستگاه پیرایش عمدتاً بر دقت ابعادی برش ورق الکترود تأثیر می گذارد.

ایسی نیو انرژیتجهیزات پیشرفته-و ارائه دهنده راه حل خط کامل و متخصص در زمینه باتری های انرژی جدید است. این مجموعه به ارائه خدمات چرخه کامل-از توسعه آزمایشی تا تولید{3} در مقیاس بزرگ برای شرکت‌های تولید باتری جهانی، مؤسسات تحقیقاتی و سازمان‌های انرژی نوآور اختصاص دارد. خواه تولید آزمایشی نمونه در سطح آزمایشگاهی باشد یا تأیید فرآیند در مرحله آزمایشی.

اکنون تماس بگیرید