Lithium-Ten-Schlüsselausrüstung: Rollenpressmaschine
1、Die Funktion und das Prinzip der Walzausrüstung, die Einflussfaktoren auf die Walzqualität
2、Die Struktur und Klassifizierung der Rollenpresse
3、Der Betriebsprozess der Walzenmaschine
4、Die Probleme und Lösungen des Walzprozesses bei der Herstellung von Lithiumbatterien
1、die Funktion und das Prinzip der Walzausrüstung, die Einflussfaktoren auf die Walzqualität
1.1 Funktionen der Batterie Rollenpressmaschine
Unter Rollen versteht man den Prozess, bei dem das beschichtete und getrocknete Lithiumbatterie-Elektrodenblech bis zu einem gewissen Grad verdichtet wird. Nachdem das Elektrodenblech gerollt ist Durch Drücken kann die Energiedichte der Lithiumbatterie erhöht werden und das Bindemittel kann das Elektrodenmaterial fest am Kollektor des Elektrodenblatts kleben, um so den Energieverlust der Lithiumbatterie zu verhindern, da das Elektrodenmaterial vom Kollektor abfällt das Polblech während des Zyklus. Vor dem Rollen des Lithiumbatterie-Elektrodenblatts muss das beschichtete Elektrodenblatt bis zu einem gewissen Grad getrocknet werden, da sonst die Beschichtung des Elektrodenblatts beim Rollen vom Flüssigkeitssammler abfällt.
1.2 Rollprinzip des Batteriepolblechs
Der Zweck vonWalzenpressenbesteht darin, die Verbindung zwischen Aktivmaterial und Folie dichter und gleichmäßiger zu machen. Der Walzvorgang muss durchgeführt werden, nachdem die Beschichtung abgeschlossen und das Polstück getrocknet ist, da sonst leicht Pulver herunterfällt und die Filmschicht während des Walzvorgangs abfällt. Die Batterieelektrode ist eine Kupferfolie (oder Aluminiumfolie), die auf beiden Seiten mit elektrischen Schlammpartikeln beschichtet ist. Der Batterieelektrodenstreifen wird nach zwei Vorgängen gerolltBeschichtungUndTrocknen. Vor dem Walzen ist die elektrische Aufschlämmungsbeschichtung auf der Kupferfolie (oder Aluminiumfolie) ein halbfließendes, halbfestes körniges Medium, das aus einigen einzelnen Partikeln oder Aggregaten besteht, die nicht oder nur schwach verbunden sind, und eine gewisse Dispersion und Fließfähigkeit aufweist . Zwischen den Elektroschlammpartikeln besteht eine Lücke, die auch dafür sorgt, dass die Elektroschlammpartikel während des Batteriewalzvorgangs eine kleine Verschiebungsbewegung ausführen können, um den Spalt zu füllen und sich bei der Verdichtung gegenseitig zu positionieren. Das Rollprinzip ist in der Abbildung dargestellt.
Es besteht ein großer Unterschied zwischen dem Rolldruck der Batterieelektrode und dem von Stahl. Beim Walzen von Stahl erfolgt die elastische Verformung erst nach Einwirkung äußerer Kräfte. Wenn die äußere Kraft bis zu einem bestimmten Grenzwert ansteigt, beginnt das gewalzte Stück eine plastische Verformung hervorzurufen. Die plastische Verformung nimmt mit zunehmender äußerer Kraft zu. Der Zweck des Längswalzens besteht darin, eine Streckung zu erreichen. Beim Walzen von Stahl dehnen sich die Moleküle in Längsrichtung und seitlich aus, und die Dicke der gewalzten Stücke wird kleiner, die Dichte ändert sich jedoch nicht.
1.3 Einflussfaktoren der Rollenqualität
Das durch die Batteriewalzmaschine verursachte Qualitätsproblem des Batterieelektrodenblechs spiegelt sich hauptsächlich in der ungleichmäßigen Dicke des Elektrodenblechs nach dem Walzen wider, was zu einer inkonsistenten Verdichtungsdichte des Batterieelektrodenblechs führt, und die Verdichtungsdichte ist ein Schlüsselfaktor für die Konsistenz Leistung der Batterie. Die Dickengleichmäßigkeit der Polarplatte umfasst die Dickengleichmäßigkeit in Querrichtung und die Dickengleichmäßigkeit in Längsrichtung, wie in der Abbildung dargestellt. Die Gründe für die Ungleichmäßigkeit der Dicke in Querrichtung und die Ungleichmäßigkeit der Dicke in Längsrichtung sind unterschiedlich. Die Hauptfaktoren, die die Ungleichmäßigkeit der Querdicke des Polblechs beeinflussen, sind die Biegeverformung der Rolle, die Steifigkeit des Rahmens, die elastische Verformung der Hauptlagerteile, der Rollendruck, die Breite des Polblechs, usw. Wenn das Walzwerk in Betrieb ist, führt die Wirkung des Walzendrucks zu einer Verformung der tragenden Teile wie der Walze und des Rahmens, und die endgültige Leistung ist die Durchbiegungsverformung der Walze, so dass das Polblech dick erscheint in der Mitte und auf beiden Seiten dünn.
Die Faktoren, die die Walzqualität des Polblechs beeinflussen, sind Spannungskontrollvorrichtung, Abweichungskorrekturvorrichtung, Schneidvorrichtung, Staubentfernungsvorrichtung usw. Beim Batteriewalzen muss das Polblech eine bestimmte Spannungskraft haben, und die Spannungskraft ist es auch klein, das Polblech lässt sich leicht falten, die Spannkraft ist zu groß, das Polblech lässt sich leicht abziehen. Durch die Staubentfernungsvorrichtung kann sichergestellt werden, dass beim Walzen keine Oberflächendefekte entstehen, die durch Verunreinigungen auf der Oberfläche des Polblechs verursacht werden. Das Abweichungskorrekturgerät und das Kantenschneidgerät beeinflussen hauptsächlich die Schnittmaßgenauigkeit der Polplatte.
2、die Struktur und Klassifizierung der Walzenpresse
2.1 Grundaufbau der Rollenpresse
Die hochpräzise Walzenpresse mit Standardkonfiguration ist eine hochpräzise Batteriepolplatten-Walzenpresse mit vertikal montiertem Mundrahmen, horizontaler Anordnung von zwei Walzen, Aufwärtsdruck des unteren Hydraulikzylinders, Einstellwalzenspalt des Servomotor-Reduzierers, integrierter Basis usw Geschwindigkeitsteiler des Doppelausgangswellen-Untersetzungsgetriebes, angetrieben durch eine Universalkupplung. Der Aufbau der Walzenpresse des Standardmodells ist in der Abbildung dargestellt.
1 - Linkes Rack; 2 - oberes Rollensystem; 3 – rechter Rahmen; 4 - Universalkupplung; 5 - Drehzahlteiler des Untersetzungsgetriebes mit doppelter Ausgangswelle; 6 - Schutzhülle; 7 - Mechanismus zur Einstellung des Walzenspalts; 8 - unteres Rollensystem; 9 - Hydraulikzylinder; 10 - Basis
Wie in der Abbildung oben gezeigt, besteht die Rollenpresse hauptsächlich aus einem Rahmen, einer Walze, einem Hauptantrieb und anderen Teilen. Der Rahmen ist die Grundlage des gesamten Systems und muss über ausreichende Steifigkeit und Festigkeit verfügen, um Verformungen zu reduzieren. Das hydraulische Gerät übt über den Lagersitz den Walzendruck auf die Walze aus, und der Motor und das Untersetzungsgetriebe sorgen dafür, dass sich die beiden Walzen synchron drehen, wodurch ein Drehmoment auf die Walze übertragen wird und die Realisierung eines kontinuierlichen Walzprozesses sichergestellt wird.
3、der Betriebsprozess der Batteriewalzenmaschine
3.1 Akkuladevorgang
Füttern:
Die positiven und negativen Elektrodenmaterialien der Batterie sowie die Membranmaterialien werden der Walzenmaschine ordnungsgemäß zugeführt. Der Schlüssel zu diesem Schritt besteht darin, die Kontinuität und Stabilität des Materials sicherzustellen, um Bruch oder Ansammlungen zu vermeiden.
Überwachungsprozess:
Beim Batteriewalzprozess werden der Betriebszustand der Walzmaschine und die Produktqualität in Echtzeit überwacht. Besonderes Augenmerk wird darauf gelegt, ob die Verteilung des Materials gleichmäßig ist und ob es zu Kräuselungen oder Brüchen kommt. Sobald abnormale Bedingungen festgestellt werden, wie z. B. eine ungleichmäßige Materialverteilung oder eine mangelhafte Produktqualität, muss der Bediener die Walzenparameter rechtzeitig anpassen oder die Inspektion stoppen, um die Stabilität der Produktqualität sicherzustellen.
3.2 Folgeoperationen
Nach Abschluss des Walzens werden die Batterieelektrode und das Diaphragma auf Qualität überprüft. Der Zweck dieses Schritts besteht darin, sicherzustellen, dass das Produkt Qualitätsstandards wie Dicke, Gleichmäßigkeit, Festigkeit usw. erfüllt. Wenn es ein Problem gibt, beheben Sie es rechtzeitig und notieren Sie es zur späteren Verbesserung.
Kollektionsprodukte:
Sammeln Sie qualifizierte Walzenprodukte und lagern Sie sie ordnungsgemäß. Beim Sammelvorgang ist darauf zu achten, dass eine Kontamination oder Beschädigung des Produkts vermieden wird. Gleichzeitig werden fehlerhafte Produkte identifiziert und für die Weiterverarbeitung isoliert.
Wartung und Reinigung:
Führen Sie regelmäßige Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten an der Ausrüstung durch, einschließlich des Austauschs stark abgenutzter Rollen, der Überprüfung der Dichtheit jeder Komponente, des Nachfüllens von Schmieröl usw. Darüber hinaus beseitigen Sie die restlichen Materialien und Ablagerungen rund um die Ausrüstung, um die Arbeitsumgebung sauber zu halten. Dies trägt dazu bei, Geräteausfälle zu reduzieren und die Produktivität zu steigern.
4、Die Probleme und Lösungen des Walzprozesses bei der Herstellung von Lithiumbatterien:
1. Bruch oder Beschädigung des Materials während des Walzvorgangs: Während des Walzvorgangs kann das Material aufgrund des übermäßigen Drucks der Walze oder der Ungleichmäßigkeit der Walzenoberfläche reißen oder beschädigt werden. Die Lösung kann darin bestehen, das Erscheinungsbild des eingehenden Materials zu optimieren, um Defekte wie Bruch und Risse im Polstück zu vermeiden. Stellen Sie gleichzeitig die Gleichmäßigkeit und Glätte der Walzenoberfläche sicher und passen Sie den Druck und die Geschwindigkeit der Walze an die Walzanforderungen verschiedener Materialien an.
2. Ungleichmäßige strukturelle Veränderungen des Materials nach dem Walzen: Während des Batteriewalzvorgangs kann sich die Struktur des Materials ändern, diese Änderung kann jedoch ungleichmäßig sein, was zu einer instabilen Batterieleistung führt. Die Lösung kann darin bestehen, die eingehende Dicke des beschichteten Polblechs zu optimieren und seine Konsistenz zu verbessern. Gleichzeitig werden die Walzprozessparameter wie Druck und Geschwindigkeit des Walzenrads optimiert und die Steuerung der Walzenpresse angepasst, um einen gleichmäßigeren Walzeffekt zu erzielen.
5、Zusammenfassung
Der Batterierollprozess von Lithiumbatterien ist ein wichtiger Herstellungsprozess, der die Energiedichte, die Lebensdauer und die Sicherheit der Batterie verbessern und die Herstellungskosten senken kann. Durch Drücken und Rollen des Rollenrades werden die positiven und negativen Elektrodenmaterialien der Batterie verformt, was zur elektrochemischen Reaktion des Wirkstoffs beiträgt und das Ein- und Ausbetten von Lithiumionen ermöglicht. Die Wirkung des Walzprozesses wird durch den Druck und die Geschwindigkeit der Walze, die Eigenschaften der positiven und negativen Elektrodenmaterialien, die Eigenschaften der Mischung aus aktiven Substanzen mit Leitmitteln und Bindemitteln sowie die Eigenschaften der Walzenpresse beeinflusst. Das Rollverfahren wird häufig bei der Herstellung von Lithiumbatterien eingesetzt, wodurch die Energiedichte, die Lebensdauer und die Sicherheit von Batterien verbessert und gleichzeitig die Herstellungskosten gesenkt werden können.
