ฟังก์ชั่น หลักการ และปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อเครื่องรีดคืออะไร?

การกลิ้งหมายถึงกระบวนการอัดอิเล็กโทรดแบตเตอรี่ลิเธียมที่เคลือบและแห้งให้แน่น

การกลิ้งจะเพิ่มความหนาแน่นพลังงานของแบตเตอรี่ลิเธียม และช่วยให้สารยึดเกาะยึดวัสดุอิเล็กโทรดกับตัวสะสมกระแสไฟฟ้าอย่างแน่นหนา ป้องกันการสูญเสียพลังงานเนื่องจากการหลุดออกของวัสดุอิเล็กโทรดระหว่างการปั่นจักรยาน ก่อนที่จะรีด อิเล็กโทรดที่เคลือบจะต้องทำให้แห้งในระดับหนึ่ง มิฉะนั้นสารเคลือบจะหลุดออกจากตัวสะสมปัจจุบันระหว่างการรีด ต้องควบคุมปริมาณการบดอัดระหว่างการกลิ้ง การบดอัดที่มากเกินไปอาจส่งผลต่อวัสดุอิเล็กโทรดใกล้กับตัวสะสมกระแสไฟฟ้า ป้องกันการแทรกซึมและการดีอินเทอร์คาเลชันของลิเธียม-ไอออนที่เหมาะสม และทำให้วัสดุออกฤทธิ์เกาะติดกันแน่น ทำให้ง่ายต่อการแยกออกจากตัวสะสมปัจจุบัน ในกรณีที่รุนแรง นอกจากนี้ยังสามารถเพิ่มความเป็นพลาสติกของอิเล็กโทรด ทำให้ไม่เหมาะสำหรับการพันและทำให้เกิดการแตกหัก

การขึ้นรูปเป็นม้วนเป็นหนึ่งในกระบวนการที่สำคัญที่สุดในการผลิตอิเล็กโทรดแบตเตอรี่ลิเธียม- และความแม่นยำของกระบวนการนี้ส่งผลต่อประสิทธิภาพของแบตเตอรี่อย่างมาก

เอซีย์-HRP100เครื่องกดลูกกลิ้งร้อนโดยหลักแล้วเหมาะสำหรับการรีดวัสดุแบตเตอรี่ในห้องปฏิบัติการ วัสดุโลหะมีค่าจำนวนเล็กน้อย เช่น ทองและเงิน และวัสดุที่ไม่ใช่เหล็ก- เช่น ทองแดงและอลูมิเนียม ที่อุณหภูมิที่กำหนด ความหนาของการรีดสามารถปรับได้และการใช้งานทำได้ง่าย เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการทำให้ผอมบางและเพิ่มความหนาแน่นของแผ่นขั้วแบตเตอรี่ลิเธียมของวัสดุพลังงานสะอาด

วัตถุประสงค์ของการขึ้นรูปม้วนมีดังนี้: การขึ้นรูปแบบม้วนทำให้พื้นผิวอิเล็กโทรดเรียบและเรียบ ป้องกันไฟฟ้าลัดวงจรที่เกิดจากครีบเจาะตัวแยกและเพิ่มความหนาแน่นของพลังงาน นอกจากนี้ยังกระชับวัสดุอิเล็กโทรดที่เคลือบบนตัวสะสมกระแสไฟฟ้า ช่วยลดปริมาตรอิเล็กโทรด และเพิ่มความหนาแน่นของพลังงาน อายุการใช้งานของวงจร และความปลอดภัยอีกด้วย

วัตถุประสงค์ของการขึ้นรูปม้วนคือเพื่อให้เกิดพันธะที่หนาแน่นและสม่ำเสมอมากขึ้นระหว่างวัสดุออกฤทธิ์และฟอยล์ การขึ้นรูปม้วนจะต้องดำเนินการหลังจากการเคลือบและการอบแห้งอิเล็กโทรด มิฉะนั้นอาจเกิดการหลุดร่อนของผงและการหลุดลอกของฟิล์มได้ง่าย

อิเล็กโทรดของแบตเตอรี่เป็นฟอยล์ทองแดง (หรืออลูมิเนียม) ที่เคลือบด้วยอนุภาคไฟฟ้าทั้งสองด้าน แถบอิเล็กโทรดของแบตเตอรี่ผ่านกระบวนการเคลือบและทำให้แห้งก่อนที่จะขึ้นรูปเป็นม้วน ก่อนที่จะรีด สารเคลือบไฟฟ้าบนฟอยล์ทองแดง (หรืออลูมิเนียมฟอยล์) จะเป็นตัวกลางที่เป็นเม็ดกึ่ง-ของไหล กึ่ง-แข็ง ซึ่งประกอบด้วยอนุภาคหรือก้อนเดี่ยวๆ ที่ไม่ได้เชื่อมต่อกันหรือเชื่อมต่อกันอย่างอ่อน ซึ่งแสดงความสามารถในการกระจายตัวและความลื่นในระดับหนึ่ง การมีอยู่ของช่องว่างระหว่างอนุภาควางไฟฟ้าช่วยให้แน่ใจว่าในระหว่างการกลิ้ง อนุภาคสามารถผ่านการเคลื่อนตัวเล็กน้อยเพื่อเติมเต็มช่องว่างเหล่านี้ ปล่อยให้พวกมันวางตำแหน่งตัวเองภายใต้การบดอัด การกลิ้งอิเล็กโทรดแบตเตอรี่ถือได้ว่าเป็นกระบวนการกลิ้งอย่างต่อเนื่องของอนุภาคของแข็งไฟฟ้ากึ่ง-ในสถานะเปิดผนึก อนุภาคที่มีส่วนผสมของไฟฟ้าจะเกาะติดกับฟอยล์ทองแดง (หรืออลูมิเนียมฟอยล์) และถูกแรงเสียดทานกัดอย่างต่อเนื่องในช่องว่างของม้วน จากนั้นจึงอัดให้แน่นโดยการกลิ้งเข้าไปในอิเล็กโทรดของแบตเตอรี่ด้วยความหนาแน่นระดับหนึ่ง หลักการกลิ้งแสดงในรูปที่ 2

การรีดอิเล็กโทรดแบตเตอรี่แตกต่างอย่างมากจากการรีดเหล็ก ในระหว่างการรีดเหล็ก ชิ้นงานจะเกิดการเสียรูปแบบยืดหยุ่นในช่วงแรกภายใต้แรงภายนอก เมื่อแรงภายนอกเพิ่มขึ้นถึงขีดจำกัด ชิ้นงานจะเริ่มเกิดการเสียรูปแบบพลาสติก เมื่อแรงภายนอกเพิ่มขึ้น การเสียรูปของพลาสติกก็จะเพิ่มขึ้น วัตถุประสงค์ของการรีดตามยาวในการรีดเหล็กคือการยืดตัว ในระหว่างการรีดเหล็ก โมเลกุลจะขยายตามยาวและขยายออกไปทางด้านข้าง ส่งผลให้ชิ้นงานรีดบางลงแต่ความหนาแน่นไม่เปลี่ยนแปลง อิเล็กโทรดของแบตเตอรี่ทำโดยการเคลือบสารละลายผสมลงบนพื้นผิว เช่น อลูมิเนียมหรือฟอยล์ทองแดง กระบวนการรีดจะอัดอนุภาคสารละลายไฟฟ้าบนอิเล็กโทรด เพื่อเพิ่มความหนาแน่น ความหนาแน่นของการบดอัดที่เหมาะสมสามารถเพิ่มความสามารถในการคายประจุของแบตเตอรี่ ลดความต้านทานภายใน และยืดอายุการใช้งานของวงจร อนุภาคของสารละลายไฟฟ้าผ่านการกระจัดและการเสียรูปภายใต้ความดัน และความหนาแน่นของอิเล็กโทรดจะเปลี่ยนไปตามความดันตามรูปแบบที่กำหนด ดังแสดงในรูปที่ 3

ในภูมิภาค 1 เมื่อแรงกดสัมผัสเพิ่มขึ้น อนุภาคของสารละลายไฟฟ้าจะเริ่มมีการกระจัดขนาดเล็ก- ซึ่งจะค่อยๆ เพิ่มขึ้น ณ จุดนี้ ช่องว่างระหว่างอนุภาคของสารละลายไฟฟ้าจะค่อยๆ เต็ม โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีการเพิ่มขึ้นอย่างช้าๆ ในความหนาแน่นสัมพัทธ์ของแถบอิเล็กโทรดพร้อมกับแรงกดสัมผัสที่เพิ่มขึ้น

ในภูมิภาคที่ 2 หลังจากที่ความหนาแน่นเพิ่มขึ้นเล็กน้อย-ในภูมิภาคที่ 1 อนุภาคสารละลายไฟฟ้าจะยังคงเติมเต็มช่องว่างระหว่างอนุภาคเหล่านี้เมื่อแรงกดสัมผัสเพิ่มขึ้น หลังจากกลิ้งในภูมิภาค II แล้ว ช่องว่างระหว่างอนุภาคจะถูกบีบอัดและบดอัด โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ความหนาแน่นสัมพัทธ์ของแถบอิเล็กโทรดจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วตามแรงกดสัมผัสที่เพิ่มขึ้น ในอัตราที่สูงกว่าในภูมิภาคที่ 1 มาก ขณะเดียวกัน ความผิดปกติของอนุภาคสารละลายไฟฟ้าบางส่วนก็เกิดขึ้นในภูมิภาคที่ 2

ในภูมิภาคที่ 3 หลังจากเติมช่องว่างระหว่างอนุภาคสารละลายไฟฟ้าในภูมิภาคที่ 2 แล้ว อนุภาคจะไม่เปลี่ยนอีกต่อไป อย่างไรก็ตาม ด้วยแรงกดสัมผัสที่เพิ่มขึ้น อนุภาคของสารละลายไฟฟ้าจะเริ่มเกิดการเสียรูปครั้งใหญ่ ณ จุดนี้ ความหนาแน่นสัมพัทธ์ของแถบอิเล็กโทรดจะไม่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วอีกต่อไปเมื่อแรงกดสัมผัสเพิ่มขึ้น แถบอิเล็กโทรดจะแข็งตัว ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นสัมพัทธ์จึงกลายเป็นเส้นโค้งแบน

การเปลี่ยนแปลงของอนุภาคสารละลายไฟฟ้าบนอิเล็กโทรดของแบตเตอรี่ในระหว่างกระบวนการรีดมีความซับซ้อนมาก การเพิ่มขึ้นของความหนาแน่นสัมพัทธ์ของอนุภาคของสารละลายไฟฟ้าส่วนใหญ่จะแสดงออกมาในการกระจัดของอนุภาค การกระจัดนี้จะช่วยเติมเต็มช่องว่างระหว่างอนุภาค ในขณะที่อนุภาคส่วนเล็กๆ จะเสียรูป ต่อจากนั้น เนื่องจากความดันลูกกลิ้งที่เพิ่มขึ้น อนุภาคของสารละลายไฟฟ้าจึงเกิดการเสียรูปอย่างมีนัยสำคัญหลังจากเติมช่องว่างแล้ว แม้ว่าการกระจัดเล็กน้อยจะเกิดขึ้นในระหว่างขั้นตอนนี้ก็ตาม

ปัญหาคุณภาพของอิเล็กโทรดที่เกิดจากอุปกรณ์รีดอิเล็กโทรดแบตเตอรี่ส่วนใหญ่จะสะท้อนให้เห็นในความไม่สม่ำเสมอของความหนาของอิเล็กโทรดหลังการรีด ความหนาที่ไม่สอดคล้องกันทำให้ความหนาแน่นของการบดอัดของอิเล็กโทรดแบตเตอรี่ไม่สอดคล้องกัน ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อความสม่ำเสมอของประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ ความสม่ำเสมอของความหนาของอิเล็กโทรดรวมถึงความสม่ำเสมอของความหนาตามขวางและความสม่ำเสมอของความหนาตามยาว ดังแสดงในรูปที่ 4 สาเหตุของความไม่สม่ำเสมอของความหนาตามขวางและตามยาว-นั้นแตกต่างกัน

ปัจจัยหลักที่มีอิทธิพลต่อความสม่ำเสมอของความหนาตามขวางของแผ่นอิเล็กโทรด ได้แก่ การบิดงอของม้วน ความแข็งแกร่งของฐานโรงสี การเสียรูปแบบยืดหยุ่นของส่วนประกอบแบริ่งโหลดหลัก- แรงกดของม้วน และความกว้างของแผ่นอิเล็กโทรด ในระหว่างการทำงานของโรงสี แรงกดของลูกกลิ้งทำให้เกิดการเสียรูปของลูกกลิ้งและฐานโรงสี ซึ่งท้ายที่สุดจะแสดงเป็นการโก่งตัวของลูกกลิ้ง ส่งผลให้มีความหนาสม่ำเสมอตามขวาง โดยที่แผ่นอิเล็กโทรดจะหนาขึ้นตรงกลางและบางลงที่ขอบ ปัจจัยหลักที่มีอิทธิพลต่อความสม่ำเสมอของความหนาตามยาวของแผ่นอิเล็กโทรดคือความแม่นยำในการตัดเฉือนและการติดตั้งของม้วน ตลับลูกปืน และตัวเสื้อตลับลูกปืน ข้อผิดพลาดในการตัดเฉือนในส่วนประกอบหลักอาจทำให้เกิดความผันผวนเป็นระยะๆ ในแรงกดของลูกกลิ้งที่กระทำบนแผ่นอิเล็กโทรดในระหว่างการหมุนของลูกกลิ้ง ส่งผลให้ความหนาของการบดอัดไม่สม่ำเสมอในทิศทางตามยาว

ปัจจัยอื่นๆ ที่ส่งผลต่อคุณภาพของการรีดแผ่นอิเล็กโทรด ได้แก่ อุปกรณ์ควบคุมความตึง อุปกรณ์ปรับแนว อุปกรณ์สไลซ์ และอุปกรณ์กำจัดฝุ่น ในระหว่างกระบวนการรีด แผ่นอิเล็กโทรดต้องใช้ความตึงเครียด ความตึงที่ไม่เพียงพออาจทำให้เกิดรอยยับได้ ในขณะที่แรงตึงที่มากเกินไปอาจทำให้เกิดการแตกหักได้ อุปกรณ์กำจัดฝุ่นช่วยให้มั่นใจได้ว่าข้อบกพร่องที่พื้นผิวที่เกิดจากสิ่งสกปรกจะไม่ปรากฏบนพื้นผิวแผ่นอิเล็กโทรดในระหว่างการรีด อุปกรณ์แก้ไขและอุปกรณ์ตัดแต่งส่วนใหญ่ส่งผลต่อความแม่นยำของมิติการตัดของแผ่นอิเล็กโทรด

เอซีย์ พลังงานใหม่เป็นผู้ให้บริการอุปกรณ์ระดับไฮเอนด์และโซลูชันครบวงจรที่เชี่ยวชาญด้านแบตเตอรี่พลังงานใหม่ มีความมุ่งมั่นในการให้บริการ-ครบวงจรตั้งแต่การพัฒนาเชิงทดลองไปจนถึงการผลิตขนาดใหญ่-สำหรับองค์กรการผลิตแบตเตอรี่ระดับโลก สถาบันการวิจัย และองค์กรด้านพลังงานเชิงนวัตกรรม ไม่ว่าจะเป็นการผลิตตัวอย่างทดลองในระดับห้องปฏิบัติการหรือการตรวจสอบกระบวนการในระหว่างระยะนำร่อง

ติดต่อได้เลย