1. ¿Qué es? Máquina prensadora de rodillos para láminas de electrodos
La prensa de rodillos para láminas de electrodos se refiere al proceso de compactación de láminas de electrodos de baterías de litio, previamente recubiertas y secas hasta cierto punto. Tras el laminado de la lámina de electrodos, se puede aumentar la densidad energética de la batería de litio y el aglutinante puede adherir firmemente el electrodo.El material se adhiere al colector de corriente de la lámina de electrodo, lo que evita la pérdida de energía de la batería de litio causada por el desprendimiento del material del electrodo del colector de corriente durante el ciclo. Antes de enrollar las láminas de electrodo de la batería de litio, las láminas recubiertas deben secarse hasta cierto punto; de lo contrario, el recubrimiento de las láminas se desprenderá del colector de corriente durante el proceso de enrollado.
La composición estructural
1 - Cremallera izquierda 2 - Sistema de rodillos superiores 3 - Cremallera derecha 4 - Acoplamiento universal 5 - Divisor de velocidad del reductor de doble eje de salida; 6 - Escudo 7 - Mecanismo de ajuste de la separación de los rodillos 8 - Sistema de rodillos inferiores 9 - Cilindro hidráulico 10 - La base se muestra en la Figura 5. Esta prensa de rodillos se compone principalmente del marco, los rodillos, la transmisión principal y otras partes. La cremallera es la base de todo el sistema y debe tener suficiente rigidez y resistencia para reducir la deformación. El dispositivo hidráulico aplica la presión del rodillo a los rodillos a través de la carcasa del cojinete. El motor y el reductor permiten que los dos rodillos giren sincrónicamente, proporcionando par a los rodillos y asegurando la realización del proceso de laminación continua. El mecanismo de ajuste de la separación de los rodillos se compone de dos hierros inclinados de ajuste de separación, que ajustan la separación entre los dos rodillos para cumplir con los requisitos de espesor de diferentes láminas de electrodos.
2. El principio de la máquina prensadora de rodillos de láminas de electrodos
El propósito del laminado es hacer que la sustancia activa y la lámina se unan de manera más densa y uniforme en espesor.prensado de rodillosEl proceso debe llevarse a cabo después de que se complete el recubrimiento y la lámina del electrodo se seque; de lo contrario, es probable que ocurran fenómenos como desprendimiento de polvo y desprendimiento de la capa de película durante el proceso de prensado con rodillo. La lámina del electrodo de batería es una lámina de cobre (o lámina de aluminio) recubierta con partículas de lodo eléctrico en ambos lados. La tira del electrodo de batería se somete a dos procesos de recubrimiento y secado antes de ser laminada. Antes del laminado, el recubrimiento de lodo eléctrico sobre la lámina de cobre (o lámina de aluminio) es un medio granular semifluido y semisólido, compuesto por algunas partículas individuales o grupos no conectados o débilmente conectados, y tiene cierta dispersabilidad y fluidez. Existen espacios entre las partículas del lodo eléctrico, lo que garantiza que durante el proceso de laminado, las partículas del lodo eléctrico puedan experimentar pequeños movimientos de desplazamiento para llenar los espacios y permitirles posicionarse bajo compactación. El laminado de la lámina del electrodo de batería puede considerarse un proceso de laminado continuo de partículas de lodo eléctrico semisólido en un estado abierto. Las partículas de lodo eléctrico se adhieren a la lámina de cobre (o lámina de aluminio), son constantemente mordidas en el espacio del rodillo por la fuerza de fricción y son compactadas por el rodillo para formar láminas de electrodos de batería con una cierta densidad.
El laminado de las láminas de electrodos de batería es bastante diferente al del acero. En el laminado de acero, la pieza experimenta primero una deformación elástica tras ser sometida a una fuerza externa. Cuando la fuerza externa alcanza un cierto límite, la pieza comienza a experimentar una deformación plástica. Al aumentar la fuerza externa, la deformación plástica aumenta. El propósito del laminado longitudinal en el laminado de acero es lograr la extensión. Durante el proceso de laminado de acero, las moléculas se extienden longitudinalmente y se expanden lateralmente, lo que resulta en una disminución del espesor de la pieza laminada, pero la densidad permanece inalterada. Las láminas de electrodos de batería se recubren con una suspensión compuesta sobre sustratos como papel de aluminio o de cobre. La prensa de rodillos para láminas de electrodos compacta las partículas de la suspensión eléctrica sobre las láminas de electrodos.
3.Factores que influyen en la calidad de la prensa de rodillos de láminas de electrodos
(1)Los problemas de calidad de las prensas de rodillos para láminas de electrodos, causados por la lámina de electrodos de batería, se reflejan principalmente en el espesor desigual de las láminas de electrodos tras el laminado. Este espesor desigual provoca una densidad de compactación desigual, factor clave que afecta el rendimiento constante de la batería. La uniformidad del espesor de la lámina de electrodos incluye la uniformidad transversal y longitudinal. Los principales factores que influyen en la desigualdad del espesor transversal de la lámina de electrodos son la deformación por flexión de los rodillos, la rigidez del bastidor, la deformación elástica de los principales componentes portantes, la presión del rodillo y el ancho de la lámina de electrodos, entre otros. Durante el funcionamiento del laminador, debido a la presión del rodillo, los componentes portantes, como los rodillos y el bastidor, se deforman, lo que finalmente se manifiesta como una deformación por flexión de los rodillos, lo que resulta en un aumento del grosor de la lámina de electrodos en el centro y un adelgazamiento transversal en ambos lados.
(2)Otros factores que afectan la calidad de la prensa de rodillos para láminas de electrodos incluyen los dispositivos de control de tensión, los dispositivos de corrección de desviación, los dispositivos de corte y los dispositivos de eliminación de polvo. Durante el proceso de laminado, la lámina de electrodos debe tener cierta fuerza de tensión. Si esta es demasiado baja, la lámina de electrodos tiende a arrugarse; si es demasiado alta, es probable que se desgarre. El dispositivo de eliminación de polvo garantiza que no se produzcan defectos superficiales causados por impurezas en la superficie de la lámina de electrodos durante el prensado. El dispositivo de corrección de desviación y el dispositivo de corte de bordes afectan principalmente a la precisión dimensional del corte de la lámina de electrodos.
4.¿Qué factores deben tenerse en cuenta al elegir una prensa de rodillos para láminas de electrodos?
(1)Adaptación de la demanda de producción: según las características de los materiales de los electrodos positivos y negativos (como ternario, suspensión de grafito), seleccione el material de la superficie del rodillo correspondiente (cromado duro/recubrimiento cerámico) y la precisión (nivel micrométrico); Para escenarios de laboratorio, se encuentran disponibles para su selección pequeños equipos de escritorio (diámetro del rodillo ≤100 mm), mientras que para la producción en masa, se requieren modelos de grado industrial (diámetro del rodillo 200-600 mm, ancho 500-1500 mm).
(2)Indicadores principales de rendimiento: La precisión de laminación debe controlarse con una precisión de ±1 μm. Está equipado con un servomotor y una regla de rejilla para un control de bucle cerrado. La rectitud de la superficie del rodillo es ≤0,005 mm/m y la rugosidad superficial Ra es ≤0,2 μm. El rango de presión debe ser acorde con la densidad de compactación del material (por ejemplo, para grafito, 2,0-2,2 g/cm³, lo que corresponde a un rango ajustable de 5-50 mpa).
