Walzenpressen ist der Prozess der Verdichtung des beschichteten Produkts durch zwei Stahlwalzen mit einem bestimmten Abstand und Druck auf eine bestimmte Dicke.
01. Funktionen, Prinzipien von Walzenpressen und Faktoren, die die Qualität von Walzenpressen beeinflussen
1.1 Funktionen der Walzenpresseinrichtung
Beim Walzenpressen werden beschichtete und teilweise getrocknete Elektrodenfolien für Lithiumbatterien verdichtet. Dieser Prozess erhöht die Energiedichte der Batterie und stellt gleichzeitig sicher, dass das Bindemittel die Elektrodenmaterialien fest mit dem Stromabnehmer verbindet. Dadurch werden Materialablösungen und Energieverluste während des Zyklisierens verhindert. Vor dem Walzen müssen die beschichteten Elektrodenfolien ausreichend getrocknet werden, um ein Ablösen der Beschichtung vom Stromabnehmer zu vermeiden. Beim Walzenpressen ist die Kontrolle des Verdichtungsgrades entscheidend: Eine übermäßige Verdichtung beeinträchtigt die Interkalation/Deinterkalation von Lithiumionen in der Nähe des Stromabnehmers, führt zu einer zu engen Anhaftung aktiver Substanzen (was zu einer leichten Ablösung führt) und kann die Elektrodenfolie sogar zu plastisch machen, was zu Wicklungsfehlern oder Brüchen nach dem Walzen führen kann.
Rollen ist einer der wichtigsten Prozesse bei der Herstellung von Elektrodenplatten für Lithiumbatterien, und die Genauigkeit des Walzens hat einen erheblichen Einfluss auf die Leistung von Lithiumbatterien.
Die Zwecke des Rollens sind wie folgt:
Durch den Walzenpressvorgang kann die Oberfläche des Elektrodenblatts glatt gehalten werden.Zahnförmig und flach, wodurch das Risiko eines Batteriekurzschlusses durch Grate auf der Oberfläche des Elektrodenblatts, die den Separator durchstechen, verhindert und die Energiedichte der Batterie verbessert wird. Durch das Walzenpressverfahren kann das auf den Stromkollektor des Elektrodenblatts beschichtete Elektrodenmaterial verdichtet werden, wodurch das Volumen des Elektrodenblatts reduziert, die Energiedichte der Batterie erhöht und die Lebensdauer und Sicherheitsleistung von Lithiumbatterien verbessert wird.
1.2 Das Prinzip des Rollens von Batterieelektrodenblechen
Der Zweck des Walzens besteht darin, die Verbindung zwischen Wirkstoff und Folie dichter und gleichmäßiger zu gestalten. Der Walzvorgang muss nach Abschluss der Beschichtung und Trocknung der Elektrodenfolie durchgeführt werden. Andernfalls können während des Walzvorgangs Phänomene wie Pulverablösung und Ablösung der Filmschicht auftreten. Die Batterieelektrodenfolie ist eineKupferfolie (oderAluminiumfolie) beidseitig mit Elektroschlammpartikeln beschichtet. Der Batterieelektrodenstreifen durchläuft vor dem Walzen zwei Prozesse: Beschichtung und Trocknung. Vor dem Walzen ist die Elektroschlammbeschichtung auf der Kupferfolie (oder Aluminiumfolie) ein halbfließendes und halbfestes körniges Medium, das aus einzelnen, nicht oder nur schwach verbundenen Partikeln oder Clustern besteht und eine gewisse Dispergierbarkeit und Fließfähigkeit aufweist.
1.3 Einflussfaktoren der Walzenpressqualität
Qualitätsprobleme bei Batterieelektrodenblechen aufgrund von Walzanlagen äußern sich hauptsächlich in einer ungleichmäßigen Dicke nach dem Walzen, was zu einer inkonsistenten Verdichtungsdichte führt – ein entscheidender Faktor für die Leistungskonstanz der Batterie. Die Dickengleichmäßigkeit umfasst die Quer- und Längsgleichmäßigkeit mit unterschiedlichen Ursachen (Abb. 4). Wichtige Faktoren für die Querdickenungleichmäßigkeit sind Biegeverformung der Walzen, Rahmensteifigkeit, elastische Verformung der Hauptlastkomponenten, Walzdruck und Elektrodenblechbreite.
