Litija bateriju ražošanā elektrodu velmēšana ir būtisks solis, kas savieno iepriekšējos un turpmākos procesus. Daudzi velmēšanas defekti nav radušies noelektrodu kalandrēšanas mašīnapati, bet gan no ienākošajiem materiāliem un pamata apkopes. Šajā rakstā sistemātiski analizēti galvenie cēloņi un galvenie profilakses pasākumi divpadsmit bieži sastopamiem defektiem pēc velmēšanas, palīdzot jums izveidot efektīvu un stabilu velmēšanas procesu.
I. Problēmas sakne: 80% defektu rodas pirms ripināšanas
Nozarē ir teikts: "Nevienmērīgs pārklājums padara rites regulēšanu bezjēdzīgu." Tas dziļi atklāj ritošā procesa iezīmes,{1}}tas vairāk līdzinās "kvalitātes inspektoram", nevis "burvim". Lielākā daļa no izskata defektiem, biezuma problēmām un lentes pārrāvuma riskiem rodas pārklāšanas un cepšanas stadijā un dīgst nepiemērotos velmēšanas procesos.
Veiksmīga ripošanas kontrole jābalsta uz stingru ienākošo materiālu piekļuves kontroli, rūpīgu aprīkojuma statusa uzturēšanu un skaidru izpratni par procesa robežām.
II. Parādību radīto defektu pamatcēloņu izsekošana
1. Elektrodu pārrāvums (sloksnes pārrāvums)
Šī ir visnopietnākā ražošanas pārtraukuma problēma, ko parasti izraisa pieci galvenie slēptie apdraudējumi:
Cietu priekšmetu injekcija:Cietās daļiņas, metāla skaidas vai sausa putra, kas nonāk pārklāšanas laikā, darbojas kā "naglas", kas zem augsta spiediena caurdur foliju.
Pēkšņas izmaiņas ienākošajā materiālā:Pēkšņas platības blīvuma vai biezuma izmaiņas rada lokālu sprieguma koncentrāciju velmēšanas laikā, būtībā "plīst" vājās vietās.
Iekārtas darbības traucējumi:Momentāla rites spiediena pārslodze (piem., iestatītās vērtības pārsniegšana par vairāk nekā 15%) vai spēcīgas svārstības spriegošanas sistēmā tieši salauž elektrodu.
Veltņa virsmas bojājumi:Sauss materiāls vai mehāniski bojājumi, kas pielīp pie veltņa virsmas, rada periodiskus "asmeņus", kas nepārtraukti skrāpē elektrodu.
Taustiņu vadība:Augšējo procesu tīrībai un stabilitātei ir izšķiroša nozīme. Ir jāizveido regulāra veltņa virsmas pārbaudes un tīrīšanas sistēma, kā arī jānodrošina slēgtā -cilpas spiediena un spriegojuma kontroles stabilitāte.
2. Nevienmērīgs biezums un atsitiens:
Biezuma problēmas tieši ietekmē šūnu ietilpības konsekvenci un drošību.
Sānu nevienmērība:Galvenais iemesls ir slikta sānu pārklājuma viendabība un nevienmērīga atstarpe starp kreiso un labo rullīti.
Garenvirziena svārstības/novirze:To var izraisīt pārklājuma virsmas blīvuma novirze, rullīšu ekscentriskums vai gultņa klīrenss.
Biezuma atsitiens:Elektrodu atsitiens pēc velmēšanas galvenokārt ir saistīts ar iekšējo spriegumu vai nepietiekamu cepšanu. Atlēcienu līmenis, kas pārsniedz 5%, parasti prasa uzmanību.
Galvenie kontroles pasākumi:Tiešsaistes biezuma mērītāja izmantošana kopā ar automātiskās biezuma kontroles (AGC) sistēmu reāllaikā{0}}pielāgošanai ir pagaidu risinājums, savukārt pārklājuma viendabīguma un rullīšu mehāniskās precizitātes nodrošināšana ir galvenais risinājums. Vienlaikus ir jāoptimizē formulēšanas un cepšanas process, lai samazinātu materiāla iekšējo spriegumu no avota.
3. Virsmas izskata defekti
Šie defekti ietekmē elektrodu konsistenci un var kļūt par sākuma punktu drošības apdraudējumiem.
Uzlīmēšana ar rullīti (pulvera izliešana):The root cause is that the electrode is not completely dry, with excessive residual solvent in the coating (>0,5%), izraisot saistvielas uzņemšanu velmēšanas laikā. Karstās velmēšanas procesa izmantošana 85-110 grādu temperatūrā var efektīvi mīkstināt saistvielu un samazināt saķeri.
Rullīšu nospiedumi/iespiedumi:Izraisa svešķermeņu pielipšana pie veltņa virsmas vai bedrītes un skrāpējumi uz pašas veltņa virsmas, periodiski veidojot pēdas uz elektroda.
Tumši plankumi/plaisas/caurumi:Pārsvarā tie ir tumši plankumi, piemaisījumi vai caurumi, kas atrodas pārklāšanas posmā, kas tiek pakļauti un palielināti zem rullīšu augsta spiediena.
Galvenie kontroles pasākumi:Stingri kontrolējiet atlikušos šķīdinātājus pēc pārklāšanas un žāvēšanas un izveidojiet stingras rullīšu virsmas tīrīšanas un apkopes procedūras (piemēram, kontrolējiet raupjumu Ra Mazāks vai vienāds ar 0,2 μm). Virsmas kvalitāte ir daudz vairāk saistīta ar profilaksi, nevis ārstēšanu.
4. Malu un formas defekti
Šie defekti ir cieši saistīti ar lokālo sprieguma koncentrāciju un elektroda materiāla elastību.
Viļņotas malas:Klasisks mehānisms. Pārklātā zona stiepjas zem spiediena, bet bezspiediena tukšās zonas garums paliek nemainīgs. Šī perimetra atšķirība liek tukšajam laukumam "saburzīt", lai absorbētu lieko garumu. Jo mazāks ir veltņa diametrs un lielāka saspiešanas pakāpe, jo smagākas ir viļņotas malas.
Malu šķeldošana:Plaisas un pulvera zudums elektroda malās. Galvenais iemesls ir pārmērīgs velmēšanas spiediens un taisnleņķa pārklājuma mala-, radot sprieguma koncentrācijas punktus. Pārklājuma malas maiņa uz trapecveida pāreju un gradienta spiediena izmantošana to var efektīvi mazināt.
deformācija (sirpja līkums):To galvenokārt izraisa pārklājuma “biezā mala” efekts vai ne{0}}paralēlā velmēšana, kā rezultātā elektroda loksnē tiek radīts nevienmērīgs spriegums platuma virzienā, izraisot tās saliekšanos uz vienu pusi.
Grumbas (pozitīvs elektrodu tukšais laukums):Pozitīvā elektroda alumīnija folijas augstās cietības un sliktās lokanības dēļ pārklājuma un tukšās zonas pagarinājuma atšķirība velmēšanas laikā var sasniegt 0,5–1,2%, izraisot grumbu veidošanos tukšajā zonā. Izmantojot elektromagnētiskā impulsa (IH) priekšsildīšanu vai karsto velmēšanu 60-100 grādu temperatūrā, var uzlabot alumīnija folijas elastību un tas ir efektīvs risinājums.
Galvenie kontroles pasākumi:Optimizējiet pārklājuma malas dizainu un izmantojiet diferencētus priekšsildīšanas vai velmēšanas temperatūras procesus, kuru pamatā ir pozitīvā un negatīvā elektrodu folijas atšķirīgas mehāniskās īpašības (alumīnija folija ir cieta un trausla, vara folija ir mīkstāka).
5. Procesa defekti
Šie defekti tieši ietekmē procesa mērķu sasniegšanu.
Nepilnīga blīvēšana:Blīvēšanas blīvums nevar sasniegt projektēto vērtību. Tas var būt saistīts ar nepietiekamu veltņa spiedienu vai pārāk cietām aktīvām daļiņām (piemēram, katoda materiāla D50 jākontrolē 8–12 μm robežās). Atbilstoši materiāla sistēmai (piemēram, trīskāršs, litija dzelzs fosfāts) ir jāpielāgo saprātīgs lineārais spiediena diapazons.
Izslīdēšana:Elektrods slīd uz veltņa virsmas, radot šķībus iespiedumus. Galvenais iemesls ir rullīšu virsmas nodilums, pārmērīgs gultņu klīrenss, kas izraisa nestabilu nokošanu, vai pārāk lielas ienākošā materiāla biezuma atšķirības.
Galvenie kontroles pasākumi:Izveidojiet zinātnisku pirmās{0}daļas pārbaudes sistēmu (obligāta blīvējuma blīvuma un atsperes ātruma pārbaude) un stingri ieviesiet profilaktisku aprīkojuma apkopi, regulāri pārbaudot un nomainot rullīšus un gultņus.
III. Izturīga ritināšanas procesa izveide: galvenā loģikas ķēde
Rezumējot, velmēšanas defektu novēršanu un kontroli var apkopot skaidrā loģiskā ķēdē, kas ir arī galvenais kontroles punkts augsta līmeņa{0}}ražošanā:
Stingri kontrolējiet ienākošos materiālus→Ievērojiet aprīkojuma disciplīnu→Stingri ievērojiet procesa robežas→ Ieviesiet slēgtā{0}}cikla uzraudzību
Ienākošā materiāla piekļuves kontrole:Pārliecinieties, ka pārklātā elektroda viendabīgums, malu morfoloģija, tīrība un šķīdinātāja atlikumi atbilststandartiem. Aprīkojuma disciplīna:Regulāri kalibrējiet ruļļu paralēlismu un koaksialitāti, uzturiet gludu ruļļa virsmu un noteikto raupjumu, kā arī nodrošiniet gultņu un hidraulisko sistēmu stabilitāti.
Procesa robežas:Iestatiet saprātīgu blīvēšanas blīvumu, lineāro spiedienu, ruļļa temperatūru (karsto velmēšanu) un spriegojuma diapazonus, pamatojoties uz materiāla īpašībām, lai izvairītos no pārmērīgas velmēšanas, tiecoties pēc viena veiktspējas indikatora.
Slēgta{0}}cikla uzraudzība:Efektīvi izmantojiet tiešsaistes biezuma mērīšanu, apgabala blīvuma noteikšanu un CCD datus, lai izveidotu savienojuma trauksmes un regulēšanas sistēmu ar spiediena un spriegojuma sistēmām, panākot proaktīvu profilaksi un kontroli.
Ritināšanas procesa stabilitāte ir konsekventas litija akumulatoru ražošanas stūrakmens. Mēs ceram, ka šis sistemātiskais pārskats palīdzēs jums ātri noteikt problēmu galveno cēloni un panākt lēcienu no reaktīvas reakcijas uz proaktīvu profilaksi.
Kāda ir vissarežģītākā ripināšanas problēma, ar kuru saskaraties ražošanā? Mēs atzinīgi vērtējam jūsu atsauksmes.
ACEY Jaunā enerģijakoncentrējas uz procesa ieskatu un risinājumu sniegšanu visam litija bateriju ražošanas procesam.
