Los 10 equipos clave para baterías de litio: Equipos de laminación
TLas funciones del equipo de laminación
RodilloLa compactación se refiere al proceso de compactar los electrodos de baterías de litio, previamente recubiertos y secados. Tras el laminado, se aumenta la densidad energética de la batería y el adhesivo adhiere firmemente el material al colector, evitando así la pérdida de energía causada por la caída del material del colector durante el ciclo. Antes del laminado, los electrodos recubiertos de las baterías de litio deben secarse; de lo contrario, el recubrimiento se desprenderá del colector durante el laminado. Durante el laminado, también es necesario controlar el grado de compactación de las placas de los electrodos.La compactación excesiva de las placas del electrodo afectará el material del electrodo cerca del colector de corriente, impidiéndole eliminar adecuadamente los iones de litio. Además, provocará una fuerte adhesión de las sustancias activas, lo que provocará que se desprendan fácilmente del colector de corriente. En casos graves, también puede causar una plasticidad excesiva del electrodo, lo que impide que el electrodo enrollado se devane y se fracture.
El laminado es uno de los procesos más críticos en la fabricación de electrodos de baterías de litio, y la precisión de su laminado afecta en gran medida el rendimiento de las baterías de litio.
El propósito del prensado con rodillos es el siguiente
El proceso de prensado con rodillo puede mantener la superficie del electrodo lisa y plana, evitando así el riesgo de cortocircuito de la batería causado por rebabas en la superficie del electrodo que perforan el separador y mejorando la densidad de energía de la batería.
El proceso de prensado con rodillo puede compactar el material del electrodo recubierto en el colector de electrodos, reduciendo así el volumen del electrodo, mejorando la densidad de energía de la batería y mejorando el ciclo de vida y el rendimiento de seguridad de las baterías de litio.
El principio del rodamiento de polos de la batería
El propósito del prensado con rodillo es hacer que la sustancia activa se una a la lámina de manera más densa y uniforme.
El proceso de prensado con rodillo debe realizarse después de que se haya completado el recubrimiento y se haya secado el polarizador, de lo contrario, puede producirse desprendimiento de polvo y de la capa de película durante el proceso de prensado con rodillo.
El electrodo de la batería es una lámina de cobre (o lámina de aluminio) recubierta con partículas de pasta eléctrica en ambos lados.La tira de electrodos de la batería se somete a dos procesos de recubrimiento y secado antes de ser enrollada.
Antes de rodar, la lechada eléctricarevestimiento enlámina de cobre (olámina de aluminio) es un medio granular semisólido, semifluido, compuesto de partículas o grupos individuales no conectados o débilmente conectados, con un cierto grado de dispersión y fluidez.Existen espacios entre las partículas de la lechada eléctrica, lo que garantiza que durante el proceso de laminación, las partículas de la lechada eléctrica puedan experimentar un pequeño movimiento de desplazamiento para llenar los espacios y posicionarse entre sí bajo compactación.El proceso de laminado de electrodos de batería se puede describir como un proceso de laminado continuo de partículas de suspensión eléctrica semisólida en un estado no sellado.Las partículas de suspensión eléctrica se adhieren a una lámina de cobre (o de aluminio), se muerden continuamente en el espacio entre rodillos por fricción y se enrollan y compactan en electrodos de batería con una determinada densidad.
Existe una diferencia significativa entre el laminado de electrodos de batería y el laminado de acero. Al laminar acero, la pieza laminada experimenta primero una deformación elástica al ser sometida a fuerzas externas. Cuando la fuerza externa alcanza un cierto límite, la pieza laminada comienza a experimentar una deformación plástica.El aumento de la fuerza externa provoca un aumento de la deformación plástica. El objetivo del laminado longitudinal del acero es obtener elongación. Durante el proceso de laminado, las moléculas se extienden longitudinalmente y se expanden lateralmente, lo que resulta en una disminución del espesor de la pieza laminada, pero sin cambios en la densidad.
Factores que afectan la calidad del laminado
Los problemas de calidad causados por el equipo de laminado de electrodos de batería se reflejan principalmente en el espesor desigual del electrodo después del laminado. Este espesor desigual provoca una densidad de compactación desigual del electrodo de batería, lo cual es un factor clave que afecta la consistencia del rendimiento de la batería.
La uniformidad del espesor del electrodo incluye tanto la uniformidad del espesor transversal como la uniformidad del espesor longitudinal, como se muestra en la Figura. Las razones para la formación de la no uniformidad del espesor transversal y la no uniformidad del espesor longitudinal son diferentes. Los principales factores que influyen en la no uniformidad del espesor lateral de la placa polar son la deformación por flexión del laminador, la rigidez del asiento de la máquina, la deformación elástica de las principales piezas de soporte de carga, la presión del rodillo, el ancho de la placa polar, etc. Durante el funcionamiento del laminador, debido al efecto de la presión del rodillo, las piezas de soporte de carga como el laminador y el asiento de la máquina se deforman, lo que finalmente resulta en la deformación por deflexión del laminador, haciendo que la placa polar parezca gruesa en el centro y delgada en ambos lados en la dirección lateral; Los principales factores que influyen en el espesor longitudinal desigual de los polarizadores son la precisión del mecanizado y la precisión de instalación de los rodillos, cojinetes, asientos de cojinetes, etc. Los errores de mecanizado de las piezas clave provocarán fluctuaciones periódicas en la presión de los rodillos que actúan sobre los polarizadores cuando estos giran, lo que da como resultado un espesor de compactación desigual en la dirección longitudinal de los polarizadores.
Los factores que afectan la calidad del laminado de la película polar incluyen los dispositivos de control de tensión, los dispositivos de corrección, los dispositivos de corte, los dispositivos de eliminación de polvo, etc. Durante el proceso de laminado, los polarizadores necesitan cierta tensión. Si esta es demasiado baja, los polarizadores son propensos a arrugarse.
