الليثيوم عشرة المعدات الرئيسية: آلة الصحافة لفة
1、وظيفة ومبدأ معدات الدرفلة، والعوامل المؤثرة على جودة الدرفلة
2、هيكل الصحافة الأسطوانة وتصنيفها
4、مشاكل وحلول عملية الدرفلة في صناعة بطاريات الليثيوم
1、وظيفة ومبدأ معدات الدرفلة، العوامل المؤثرة على جودة الدرفلة
1.1 وظائف البطارية آلة الصحافة لفة
يشير التدحرج إلى عملية ضغط لوح قطب بطارية الليثيوم المطلي والمجفف إلى حد ما. بعد أن يتم لف ورقة القطب اضغط، يمكن زيادة كثافة الطاقة لبطارية الليثيوم، ويمكن للموثق أن يلتصق مادة القطب بقوة بمجمع لوح القطب، وذلك لمنع فقدان طاقة بطارية الليثيوم لأن مادة القطب تسقط من مجمع لوح القطب ورقة القطب خلال الدورة. قبل لف لوح القطب الكهربائي لبطارية الليثيوم، يجب تجفيف لوح القطب المطلي إلى حد معين، وإلا فإن طلاء لوح القطب الكهربائي سوف يسقط من مجمع السوائل أثناء التدحرج.
1.2 مبدأ المتداول من ورقة القطب البطارية
الغرض منالضغط على الأسطوانةهو جعل المادة الفعالة ورابطة الرقائق أكثر كثافة وموحدة في السمك. يجب أن تتم عملية الدرفلة بعد اكتمال الطلاء وتجفيف قطعة القطب، وإلا فمن السهل إسقاط المسحوق وسقوط طبقة الفيلم أثناء عملية الدرفلة. قطب البطارية عبارة عن رقائق نحاسية (أو رقائق ألومنيوم) مغلفة بجزيئات ملاط كهربائية على كلا الجانبين. يتم لف شريط قطب البطارية بعد عمليتينطلاءوتجفيف. قبل الدرفلة، يكون طلاء الملاط الكهربائي على رقائق النحاس (أو رقائق الألومنيوم) عبارة عن وسط حبيبي شبه متدفق وشبه صلب، ويتكون من بعض الجزيئات الفردية أو المجاميع غير المتصلة أو المتصلة بشكل ضعيف، ولها تشتت وسيولة معينة . هناك فجوة بين جزيئات الملاط الكهربائية، مما يضمن أيضًا أنه في عملية تدوير البطارية، يمكن أن يكون لجزيئات الملاط الكهربائية حركة إزاحة صغيرة لملء الفجوة ووضع بعضها البعض تحت الضغط. يظهر مبدأ المتداول في الشكل.
هناك فرق كبير بين ضغط لفة قطب البطارية وضغط الفولاذ. عندما يتم دحرجة الفولاذ، يحدث التشوه المرن أولاً بعد تعرضه لقوة خارجية. عندما يتم زيادة القوة الخارجية إلى حد معين، تبدأ القطعة الملفوفة في إنتاج تشوه بلاستيكي. يزداد تشوه البلاستيك مع زيادة القوة الخارجية. الغرض من التدحرج الطولي هو الحصول على التمديد. وفي عملية درفلة الفولاذ، تمتد الجزيئات طولياً وتنتشر أفقياً، ويصبح سمك القطع المدلفنة أصغر، لكن الكثافة لا تتغير.
1.3 العوامل المؤثرة على جودة اللفة
تنعكس مشكلة جودة لوح قطب البطارية الناتج عن آلة لف البطارية بشكل أساسي في السماكة غير المتساوية للوحة القطب الكهربائي بعد التدحرج، مما يؤدي إلى كثافة الضغط غير المتناسقة للوحة قطب البطارية، وكثافة الضغط هي عامل رئيسي يؤثر على الثبات أداء البطارية. يشمل انتظام سمك اللوحة القطبية انتظام السماكة العرضية وانتظام السماكة الطولية، كما هو موضح في الشكل. تختلف أسباب عدم انتظام السماكة العرضية وعدم انتظام السماكة الطولية. العوامل الرئيسية التي تؤثر على عدم انتظام السُمك العرضي للوحة القطب هي تشوه الانحناء للفة، وصلابة الإطار، والتشوه المرن للأجزاء الحاملة الرئيسية، وضغط اللفة، وعرض لوحة القطب، إلخ. عندما تعمل مطحنة الدرفلة، يتسبب ضغط اللفة في تشوه الأجزاء الحاملة مثل اللفة والإطار، والأداء النهائي هو تشوه انحراف اللفة، بحيث تظهر لوحة العمود سميكة في الوسط ورقيق من الجانبين.
العوامل التي تؤثر على جودة لف صفائح الأعمدة هي جهاز التحكم في الشد، وجهاز تصحيح الانحراف، وجهاز التقطيع، وجهاز إزالة الغبار، وما إلى ذلك. في عملية دحرجة البطارية، تحتاج صفائح الأعمدة إلى قوة شد معينة، وقوة الشد أيضًا صغيرة، ورقة القطب سهلة الطي، وقوة التوتر كبيرة جدًا، ومن السهل سحب ورقة القطب. يمكن لجهاز إزالة الغبار أن يضمن عدم وجود عيوب سطحية ناتجة عن الشوائب على سطح لوح العمود عند التدحرج. يؤثر جهاز تصحيح الانحراف وجهاز قطع الحواف بشكل أساسي على دقة أبعاد القطع للوحة القطب.
2、هيكل الصحافة الأسطوانة وتصنيفها
2.1 الهيكل الأساسي للصحافة الأسطوانة
إن مكبس اللف عالي الدقة مع التكوين القياسي عبارة عن مكبس لف لوح عمود البطارية عالي الدقة مع إطار فم تثبيت رأسي، وترتيب أفقي لبكرتين، وضغط تصاعدي للأسطوانة الهيدروليكية السفلية، وفجوة لفة التعديل لمخفض محرك مؤازر، وقاعدة متكاملة، و مقسم السرعة لمخفض عمود الخرج المزدوج مدفوعًا بالاقتران العالمي. يظهر الشكل هيكل آلة الضغط للنموذج القياسي.
1 - الرف الأيسر؛ 2 - نظام لفة العلوي. 3 - الإطار الأيمن. 4 - اقتران عالمي. 5 - مقسم سرعة مخفض عمود الخرج المزدوج ؛ 6 - الغطاء الواقي. 7 - آلية تعديل الفجوة لفة. 8 - نظام لفة أقل. 9 - اسطوانة هيدروليكية. 10 - القاعدة
كما هو موضح في الشكل أعلاه، فإن آلة الضغط الأسطوانية تتكون بشكل رئيسي من إطار، لفة، محرك رئيسي وأجزاء أخرى. الإطار هو أساس النظام بأكمله ويحتاج إلى صلابة وقوة كافية لتقليل التشوه. يطبق الجهاز الهيدروليكي ضغط اللفة على اللفة من خلال مقعد المحمل، والمحرك والمخفض يجعل اللفافتين تدوران بشكل متزامن، مما يوفر عزم الدوران إلى اللفة ويضمن تحقيق عملية اللف المستمرة.
3、عملية تشغيل آلة أسطوانة البطارية
3.1 عملية تدوير البطارية
يٌطعم:
يتم تغذية مواد القطب الموجب والسالب للبطارية ومواد الحجاب الحاجز بشكل منظم إلى آلة الأسطوانة. ومفتاح هذه الخطوة هو التأكد من استمرارية المادة وثباتها لتجنب الكسر أو التراكم.
عملية الرصد:
في عملية دحرجة البطارية، يتم مراقبة حالة تشغيل آلة الدرفلة وجودة المنتج في الوقت الفعلي. يتم إيلاء اهتمام خاص لما إذا كان توزيع المادة موحدًا، وما إذا كانت هناك ظاهرة ملتوية أو مكسورة. بمجرد العثور على ظروف غير طبيعية، مثل التوزيع غير المتساوي للمواد أو جودة المنتج دون المستوى المطلوب، يحتاج المشغل إلى ضبط معلمات اللفة في الوقت المناسب أو إيقاف الفحص لضمان استقرار جودة المنتج.
3.2 عمليات المتابعة
بعد الانتهاء من اللف، يتم فحص القطب الكهربائي للبطارية والحجاب الحاجز للتأكد من الجودة. الغرض من هذه الخطوة هو التأكد من أن المنتج يلبي معايير الجودة مثل السُمك والاتساق والقوة وما إلى ذلك. إذا كانت هناك مشكلة، فتعامل معها في الوقت المناسب وسجلها للتحسين اللاحق.
منتجات التجميع:
اجمع منتجات الأسطوانة المؤهلة وقم بتخزينها بشكل صحيح. أثناء عملية التجميع، يجب توخي الحذر لتجنب التلوث أو تلف المنتج. وفي الوقت نفسه، يتم تحديد المنتجات غير المطابقة وعزلها للمعالجة اللاحقة.
الصيانة والتنظيف:
قم بإجراء صيانة وصيانة منتظمة للمعدات، بما في ذلك استبدال البكرات شديدة التآكل، والتحقق من إحكام كل مكون، وإضافة زيت التشحيم، وما إلى ذلك. بالإضافة إلى ذلك، قم بتنظيف المواد المتبقية والحطام حول المعدات للحفاظ على بيئة العمل نظيفة. وهذا يساعد على تقليل أعطال المعدات وزيادة الإنتاجية.
4、مشاكل وحلول عملية الدرفلة في صناعة بطاريات الليثيوم:
1. تمزق أو تلف المادة أثناء عملية الدرفلة: أثناء عملية الدرفلة قد تتعرض المادة للكسر أو التلف بسبب الضغط الزائد على الأسطوانة أو عدم تجانس سطح الأسطوانة. يمكن أن يكون الحل هو تحسين مظهر المادة الواردة لتجنب العيوب مثل الكسر والتشقق في قطعة العمود. في الوقت نفسه، تأكد من توحيد ونعومة سطح الأسطوانة، وضبط ضغط وسرعة الأسطوانة للتكيف مع احتياجات التدحرج للمواد المختلفة.
2. التغيرات الهيكلية غير المتساوية للمادة بعد التدحرج: أثناء عملية التدحرج للبطارية، قد يتغير هيكل المادة، لكن هذا التغيير قد يكون غير متساوٍ، مما يؤدي إلى أداء غير مستقر للبطارية. يمكن أن يكون الحل هو تحسين السماكة الواردة لصفيحة القطب المطلية وتحسين تماسكها. في الوقت نفسه، تم تحسين معلمات عملية التدحرج، مثل ضغط وسرعة عجلة الأسطوانة، ويتم ضبط نظام التحكم في مكبس الأسطوانة لتحقيق تأثير تدحرج أكثر اتساقًا.
5、ملخص
تعد عملية تدوير بطارية الليثيوم عملية تصنيع مهمة يمكنها تحسين كثافة الطاقة وعمر الدورة وسلامة البطارية وتقليل تكلفة التصنيع. من خلال الضغط على العجلة الدوارة ولفها، يتم تشويه مواد القطب الموجب والسالب للبطارية، مما يساهم في التفاعل الكهروكيميائي للمادة الفعالة ويحقق دمج وفك أيونات الليثيوم. يتأثر تأثير عملية الدرفلة بالضغط وسرعة الأسطوانة، وخصائص مواد الأقطاب الكهربائية الموجبة والسالبة، وخصائص خليط المواد الفعالة مع العوامل الموصلة والموثقات، وخصائص آلة الضغط الأسطوانية. تُستخدم عملية الدرفلة على نطاق واسع في تصنيع بطاريات الليثيوم، والتي يمكنها تحسين كثافة الطاقة ودورة الحياة وسلامة البطاريات، مع تقليل تكاليف التصنيع.
