Millised on rullpressimismasina funktsioonid, põhimõtted ja mõjutegurid?

Rullimine viitab kaetud ja kuivatatud liitiumaku elektroodide tihendamise protsessile.

Rullimine suurendab liitiumakude energiatihedust ja võimaldab sideainel kindlalt kleepida elektroodi materjali voolukollektori külge, vältides rattasõidu ajal elektroodi materjali eraldumisest tingitud energiakadu. Enne valtsimist tuleb kaetud elektroodid teatud määral kuivatada; vastasel juhul eraldub kate valtsimise käigus voolukollektorilt. Rullimise ajal tuleb kontrollida tihenduskogust. Liigne tihendamine võib mõjutada elektroodi materjali voolukollektori läheduses, takistades liitium-ioonide õiget interkalatsiooni ja deinterkalatsiooni ning pannes aktiivse materjali tihedalt kokku, muutes selle kergesti voolukollektorist lahti. Rasketel juhtudel võib see suurendada ka elektroodi plastilisust, muutes selle kerimiseks sobimatuks ja põhjustades purunemist.

Rullvormimine on liitium{0}}ioonaku elektroodide valmistamisel üks kriitilisemaid protsesse ja selle täpsus mõjutab oluliselt aku jõudlust.

ACEY-HRP100kuumrullipressi masinsobib peamiselt akumaterjalide elektriliseks valtsimiseks laboris, väikeses koguses väärismetallide (nt kuld ja hõbe) ning värviliste materjalide (nt vask ja alumiinium) elektriliseks valtsimiseks teatud temperatuuril. Valtsimise paksus on reguleeritav ja toiming on lihtne. See sobib eriti hästi puhaste energiamaterjalide liitiumaku poolusplaatide harvendamiseks ja tiheduse suurendamiseks.

Rullvormimise eesmärgid on järgmised: Rullvormimine tagab sileda ja tasase elektroodi pinna, vältides separaatorit läbistavatest purstest põhjustatud lühiseid ja parandades energiatihedust. Samuti tihendab see voolukollektoriga kaetud elektroodi materjali, vähendades elektroodi mahtu ja suurendades veelgi energiatihedust, tsükli eluiga ja ohutust.

Rullvormimise eesmärk on saavutada aktiivse materjali ja fooliumi vahel tihedam ja ühtlasem side. Rullvormimine tuleb läbi viia pärast katmist ja elektroodi kuivatamist; vastasel juhul võib kergesti tekkida pulber ja kile koorumine.

Akuelektroodid on vasest (või alumiiniumist) fooliumid, mis on mõlemalt poolt kaetud elektripasta osakestega. Aku elektroodi riba läbib enne rullimist katmist ja kuivatamist. Enne valtsimist on vaskfooliumi (või alumiiniumfooliumi) elektripasta kate pool-vedel, pool-tahke granuleeritud keskkond, mis koosneb omavahel ühendatud või nõrgalt ühendatud üksikutest osakestest või tükkidest, millel on teatav hajutatavus ja voolavus. Elektrilise pastaosakeste vahel on tühimikud, mis tagavad, et valtsimise ajal võivad osakesed nende tühimike täitmiseks läbida väikesed nihked, võimaldades neil end tihendada. Aku elektroodide valtsimist võib pidada pool{6}}tahkete elektripastaosakeste pidevaks rullimisprotsessiks sulgemata olekus. Elektrilise pasta osakesed kleepuvad vaskfooliumile (või alumiiniumfooliumile) ja hammustatakse hõõrdumise teel pidevalt rullivahedesse, seejärel tihendatakse neid teatud tihedusega akuelektroodideks rullides. Rullimise põhimõte on näidatud joonisel 2.

Aku elektroodide valtsimine erineb oluliselt terase valtsimisest. Terase valtsimisel toimub toorik algselt välisjõu mõjul elastse deformatsiooniga. Kui välisjõud suureneb teatud piirini, hakkab toorik läbima plastilist deformatsiooni. Välise jõu suurenedes suureneb plastiline deformatsioon. Terasevaltsimisel pikivaltsimise eesmärk on saavutada pikenemine. Terase valtsimise ajal ulatuvad molekulid pikisuunas ja laienevad külgsuunas, mille tulemuseks on õhem valtsitud tükk, kuid tihedus ei muutu. Akuelektroodide valmistamiseks kaetakse segu suspensiooniga substraadile, näiteks alumiinium- või vaskfoolium. Valtsimisprotsess tihendab elektroodil olevad elektrilise läga osakesed, suurendades selle tihedust. Sobiv tihendustihedus võib suurendada aku tühjenemisvõimet, vähendada sisemist takistust ja pikendada selle tsükli eluiga. Elektrilise lobri osakesed nihkuvad ja deformeeruvad rõhu all ning elektroodide tihedus muutub rõhu mõjul teatud mustri järgi, nagu on näidatud joonisel 3.

Piirkonnas I hakkab kontaktrõhu suurenedes elektrilise läga osakesed läbima väikese{0}skaala nihke, mis järk-järgult suureneb. Sel hetkel täidetakse järk-järgult elektrilise läga osakeste vahelised vahed, mis väljendub konkreetselt elektroodiriba suhtelise tiheduse aeglasena suurenemisena kontaktrõhu suurenemisega.

Piirkonnas II, pärast I piirkonna mastaabitiheduse väikest suurenemist, jätkavad elektrilise läga osakesed nendevaheliste tühimike täitmist, kui kontaktrõhk suureneb. Pärast rullimist II piirkonnas surutakse osakeste vahelised vahed kokku ja tihendatakse. Täpsemalt, elektroodiriba suhteline tihedus suureneb kiiresti kontaktrõhu suurenemisega, palju kiiremini kui piirkonnas I. Samal ajal toimub II piirkonnas elektrilise lobri osakeste mõningane deformatsioon.

Piirkonnas III, pärast II piirkonna elektrilise läga osakeste vahede täitmist, osakesed enam ei nihku. Kuid kontaktrõhu suurenedes hakkavad elektrilise läga osakesed läbima suuri deformatsioone. Sel hetkel ei suurene elektroodiriba suhteline tihedus enam kontaktrõhu suurenedes kiiresti; elektroodiriba kõvastub ja seetõttu muutub suhtelise tiheduse muutus tasaseks kõveraks.

Aku elektroodil olevate elektrilise läga osakeste muutused valtsimisprotsessi ajal on väga keerulised. Elektrilise lägaosakeste suhtelise tiheduse suurenemine väljendub peamiselt osakeste nihkes. See nihe täidab tühimikud osakeste vahel, samas kui väike osa osakestest deformeerub. Seejärel läbivad suurenenud rullisurve tõttu elektrilise läga osakesed pärast tühimike täitmist märkimisväärset deformatsiooni, kuigi selles etapis esineb ka mõningaid väikeseid nihkeid.

Akuelektroodide rullimisseadmetest põhjustatud elektroodide kvaliteediprobleemid kajastuvad peamiselt elektroodi paksuse ebaühtluses pärast valtsimist. Ebaühtlane paksus põhjustab aku elektroodi ebaühtlase tihendustiheduse, mis on aku jõudluse ühtlust mõjutav võtmetegur. Elektroodi paksuse ühtlus hõlmab risti ja pikisuunalise paksuse ühtlust, nagu on näidatud joonisel 4. Rist- ja pikisuunalise paksuse ebaühtluse põhjused on erinevad.

Peamised tegurid, mis mõjutavad elektroodilehe põiki paksuse ühtlust, on rullide paindedeformatsioon, freesi aluse jäikus, põhikoormust{0}}kandvate komponentide elastne deformatsioon, rulli rõhk ja elektroodi lehe laius. Veski töö ajal põhjustab rulli surve rullide ja veski aluse deformatsiooni, mis väljendub lõpuks rulli läbipaindena, mille tulemuseks on ristisuunalise paksuse ühtlus, kus elektroodi leht on keskelt paksem ja servadest õhem. Peamised tegurid, mis mõjutavad elektroodilehe pikisuunalise paksuse ühtlust, on rullide, laagrite ja laagrikorpuste töötlus- ja paigaldustäpsus. Võtmekomponentide töötlusvead võivad põhjustada perioodilisi kõikumisi rulli pöörlemise ajal elektroodilehele mõjuvas rullisurves, mille tulemuseks on pikisuunas ebaühtlane tihenduspaksus.

Muud tegurid, mis mõjutavad elektroodide lehtede valtsimise kvaliteeti, hõlmavad pinge juhtimisseadmeid, joondusseadmeid, viilutamisseadmeid ja tolmueemaldusseadmeid. Valtsimisprotsessi ajal vajab elektroodi leht teatud pinget. Ebapiisav pinge võib põhjustada kortse, liigne pinge aga purunemist. Tolmueemaldusseadmed tagavad, et valtsimise käigus ei tekiks elektroodilehe pinnale lisanditest põhjustatud pinnadefekte. Parandusseade ja trimmiseade mõjutavad peamiselt elektroodilehe lõikamise mõõtmete täpsust.

Acey Uus energiaon uute energiapatareide valdkonnale spetsialiseerunud tipptasemel-seadmete ja täislahenduste pakkuja. Selle eesmärk on pakkuda ülemaailmsetele akut tootvatele ettevõtetele, uurimisasutustele ja uuenduslikele energiaorganisatsioonidele täis-tsükliteenuseid alates eksperimentaalsest arendusest kuni suuremahulise-tootmiseni. Olgu selleks siis proovitootmine labori tasemel või protsessi kontrollimine katseetapi ajal.

Võtke kohe ühendust