Koji su uobičajeni nedostaci u kalandriranju elektroda litij-ionske baterije?

Detaljna analiza 12 problema, njihovi uzroci i mjere poboljšanja

Kalandriranje je temeljni proces u proizvodnji elektroda litij-ionske baterije, koji izravno određuje gustoću energije, životni vijek i sigurnost baterije. U stvarnoj proizvodnji, razni nedostaci se lako mogu pojaviti nakon kalandriranja zbog čimbenika kao što su oprema, procesni parametri i materijali. Oslanjajući se na tehničke podatke "Stručnjaka za litij-ionske baterije" (Lidianpai), ovaj članak sustavno opisuje kriterije identifikacije i mjere kontrole za 12 tipova uobičajenih kvarova, pružajući referencu za-optimizaciju procesa na licu mjesta.

Lom trake je najteži kvar u kalandriranju, prvenstveno uzrokovan pet glavnih čimbenika rizika:

1. Tvrde čestice/nečistoće:Oni buše foliju, manifestirajući se kao svijetle točke koje detektira CCD, rupice u foliji ili udubljenja na površini valjka. Kontrolne mjere uključuju strogo vođenje čistoće premaza i mikroskopski pregled prvog artikla.

2. Nagle promjene u debljini/površinskoj gustoći:Prekomjerno naprezanje javlja se na prijelazu između debelih i tankih dijelova; problemi uključuju mrežna odstupanja debljine koja prelaze ±2μm, skokove u krivulji površinske gustoće i mikro-pukotine na mjestima poroznosti. Potrebno je stabilizirati kvalitetu premaza i eliminirati fluktuacije debljine.

3. Gubitak kontrole tlaka u zatvorenoj-petlji:Trenutačni skokovi tlaka veći od 15% ili povećano odstupanje razmaka valjaka. Odgovarajuća linearna opterećenja moraju biti usklađena, a krivulje tlaka nadzirane pomoću alarma postavljenih za prekoračenje ograničenja.

4. Kolebanja napetosti:Fluktuacije veće od ±5%, česte korekcije EPC (Edge Position Control) ili neravnomjerno namatanje. Napetost preko cijele linije mora biti stabilizirana i povezana zaštita od usporavanja mora biti implementirana.

5. Prianjanje/oštećenje materijala površine valjka:Povremeni nedostaci na elektrodi (razmak jednak opsegu valjka) ili ogrebotine na površini valjka. Potrebno je redovito čišćenje površine valjka i uspostavljanje standarda pregleda i zamjene.

ACEY-MRP100Lstroj za kalandriranje elektrodauglavnom je prikladan za ručno valjanje baterijskih materijala u laboratoriju. Posebno je prikladan za stanjivanje i povećanje gustoće ploča polova litijskih baterija od materijala za čistu energiju. Ovaj stroj koristi prijenos zupčanika za postizanje prešanja valjka, debljina valjanja se može podesiti i jednostavan je za korištenje.

Roller adhesion leads to coating transfer and strip breakage; the primary causes are excessive residual solvent (>0,5%) ili nedovoljno sušenje. Kriteriji identifikacije uključuju tragove trganja na površini elektrode, nakupljanje materijala na valjku i ljepljivu prevlaku. Kontrolne mjere uključuju optimizaciju temperaturnog gradijenta peći kako bi se strogo kontrolirale razine zaostalog otapala na Manje od ili jednako 0,3%; korištenje vrućeg kalandriranja (85-110 stupnjeva) za omekšavanje veziva; smanjenje brzine kalandriranja kako bi se smanjila sila ljuštenja; i redovito čišćenje površine valjka.

Odstupanje od debljine može izazvati poteškoće s litijskom oplaticom i namotavanjem. Poprečne neravnine često su uzrokovane neravnim premazom ili neuravnoteženim razmacima valjaka; uzdužna neravnina obično proizlazi iz pomaka površinske gustoće ili ekscentričnosti kotrljanja. Detekcija: Mrežna očitanja mjerača debljine premašuju poprečne/uzdužne tolerancije; offline uzorkovanje koje pokazuje prekomjerno odstupanje. Kontrola: Dajte prioritet inspekciji procesa premazivanja; aktivirajte AGC (Automatska kontrola mjerača) za zatvorenu{3}}kontrolu debljine; redovito kalibrirajte koaksijalnost role; strogo kontrolirati dolazni materijal za valovite rubove.

Brzina povratnog povrata veća od ili jednaka 5% je abnormalna i lako dovodi do neravnomjernog namatanja. Primarni uzroci su oslobađanje naprezanja materijala i nedovoljno sušenje. Kontrolne mjere uključuju optimizaciju formulacije za smanjenje stresa, produljenje vremena sušenja kako bi se u potpunosti uklonila vlaga i striktno kontroliranje tolerancija debljine premaza.

Često uzrokovano debelim rubovima premaza ili ne{0}}paralelnim valjcima. Prevencija zahtijeva trapezoidni prijelaz na rubu premaza i redovitu kalibraciju paralelizma valjaka.

Premazano područje se izdužuje dok nepremazano područje (rub) ostaje nepromijenjeno; višak duljine tvori valove. Uzroci: Pretjerana gustoća zbijanja, mali promjer valjka ili neusklađenost napetosti. Prevencija: Optimizirajte dizajn gustoće zbijanja, odaberite valjke velikog-promjera, uskladite uzvodnu i nizvodnu napetost i provjerite pragove valovitih rubova tijekom prve-inspekcije artikla.

Aluminijska folija ima slabu duktilnost (razlika deformacije od 0,5%–1,2% između premazanih i nepremazanih područja); iako to ne utječe na izvedbu, kontrola kvalitete jest. Prevencija: Koristite IHA (indukcijsko grijanje) za prethodno -istezanje katode (smanjenje razlike u deformaciji na<0.1%); use hot roll pressing at 60–100°C to improve aluminum foil ductility; for the anode, apply 3–5 layers of Teflon tape for adjustment.

Neispunjavanje ciljeva gustoće zbijanja izravno smanjuje gustoću energije. Primarni uzroci: Nedovoljan pritisak ili pretjerano tvrd materijal. Kontrolne mjere: Usklađivanje tlaka s vrstom materijala (150–250 kN/m za NCM; 200–300 kN/m za LFP); veličina čestica kontrolne katode (D50=8–12 μm); naložiti inspekciju zbijene gustoće za prvu jedinicu i provoditi provjere na licu mjesta svaka 2 sata.

Koncentracija rubnog naprezanja dovodi do rasipanja praha ili loma trake. Prevencija/kontrola: Koristite gradijent tlačenja (pret-kompresija na 80–100 kN/m nakon čega slijedi glavna kompresija); provesti trapezoidni prijelaz na rubu premaza; podignite temperaturu valjka na 40-60 stupnjeva kako biste omekšali materijal; provjerite stanje rubova na prvoj jedinici svake role.

Uzrokovano stranim tijelom tijekom presvlačenja ili previsokim tlakom kalandriranja; utječe na sigurnost. Kontrola: Strogo kontrolirajte fluktuacije u gustoći područja premaza i spriječite kontaminaciju stranim tvarima; izbjegavajte pritiske kalandriranja koji prelaze ograničenja materijala; izvršite potpun-površinski vizualni pregled prve jedinice; upotrijebite -mikroskop s velikim povećanjem za-provjeru rupica i pukotina.

Uzrokovano prianjanjem strane tvari na površinu valjka ili oštećenjem površine (hrapavost Ra > 0,2 μm). Kontrola: Očistite površine valjaka bezvodnim etanolom prije kalandriranja; redovito brusite ili mijenjajte valjke; pregledati površine valjaka prije i tijekom smjene; odmah zaustavite stroj ako se otkriju povremeni tragovi.

Uzrokovano trošenjem površine valjka, prevelikim zazorom ležaja ili nejednakom ulaznom debljinom materijala, što dovodi do klizanja ploče elektrode. Kontrola: Redovito mijenjati istrošene valjke i ležajeve; strogo kontrolirati stabilnost debljine ulaznih materijala; standardizirati operacije i zabraniti proizvoljne prilagodbe parametara; odmah istražite površine valjaka i ulazne materijale ako se otkrije pomak debljine.

O nama

Acey Nova energijaspecijalizirana je za istraživanje i proizvodnju vrhunske-opreme za litij-ionske baterije. Možemo ponuditi-rješenje na jednom mjestu za liniju za proizvodnju litij-ionskih baterija za cilindrične baterije, dugmaste ćelije, vrećice.