1. 何ですか 電極シートローラープレス機
電極シートローラープレス機は、ある程度塗布・乾燥させたリチウム電池の電極シートを圧縮する工程を指します。電極シートをロール状に巻くことで、リチウム電池のエネルギー密度を高め、バインダーが電極シートをしっかりと接着することができます。電極シートの集電体に塗布された電極材料は、サイクルプロセス中に集電体から剥離することで生じるリチウム電池のエネルギー損失を防ぎます。リチウム電池の電極シートを圧延する前に、塗布された電極シートをある程度乾燥させる必要があります。そうしないと、圧延プロセス中に電極シート上のコーティングが集電体から剥がれ落ちてしまいます。
構造構成
1 - 左ラック 2 - 上部ローラーシステム 3 - 右ラック 4 - ユニバーサルカップリング 5 - ダブル出力軸減速機速度分割器 6 - シールド 7 - ローラーギャップ調整機構 8 - 下部ローラーシステム 9 - 油圧シリンダー 10 - ベースは図5に示されています。 このローラープレスは、主にフレーム、ローラー、メインドライブなどの部品で構成されています。 ラックはシステム全体の基礎であり、変形を低減するために十分な剛性と強度を持つ必要があります。 油圧装置は、ベアリングハウジングを介してロールにローラー圧力を適用します。 モーターと減速機により、2つのロールが同期して回転し、ロールにトルクが供給され、連続圧延プロセスの実現が保証されます。 ロールギャップ調整機構は、2つのギャップ調整傾斜アイアンで構成されており、2つのロール間のギャップを調整して、異なる電極シートの厚さ要件を満たします。
2. 電極シートローラープレス機の原理
圧延の目的は、活性物質と箔の結合をより高密度にし、厚さを均一にすることです。ローラープレスこの工程は、コーティングが完了し、電極シートが乾燥した後に行う必要があります。そうしないと、ローラープレス工程中に粉落ちやフィルム層の剥離などの現象が発生する可能性があります。電池電極シートは、銅箔(またはアルミ箔)の両面に電気スラリー粒子をコーティングしたものです。電池電極シートは、圧延される前にコーティングと乾燥の2つの工程を経ます。圧延前、銅箔(またはアルミ箔)にコーティングされた電気スラリーは、半流動性で半固体の粒状媒体であり、いくつかの非結合または弱結合した個々の粒子またはクラスターで構成され、一定の分散性と流動性を備えています。電気スラリーの粒子間には隙間があるため、圧延工程中に電気スラリーの粒子が微小な変位運動を行って隙間を埋め、圧縮下で自己配置することができます。電池電極シートの圧延は、半固体の電気スラリー粒子を開放状態で連続的に圧延する工程とみなすことができます。電気スラリー粒子は銅箔(またはアルミ箔)に付着し、摩擦力によってローラーの隙間に常に食い込み、ローラーによって圧縮されて一定の密度の電池電極シートを形成します。
バッテリー電極シートの圧延は、鋼の圧延とは大きく異なります。鋼を圧延する場合、外力を受けて最初に弾性変形を起こします。外力が一定の限度まで増加すると、圧延片は塑性変形を起こし始めます。外力が増加すると、塑性変形が増加します。鋼圧延における縦方向圧延の目的は、伸長を実現することです。鋼圧延プロセス中、分子は縦方向に伸び、横方向に拡張するため、圧延片の厚さは減少しますが、密度は変化しません。バッテリー電極シートは、アルミ箔や銅箔などの基板上に複合スラリーでコーティングされています。電極シートローラープレス機は、電極シート上の電気スラリー粒子を圧縮するためのものです。
3.電極シートローラープレス機の品質に影響を与える要因
(1)電池電極シートに起因する電極シートロールプレス機の品質問題は、主に圧延後の電極シートの厚さの不均一性に反映されます。厚さの不均一性は、電池電極シートの圧縮密度の不均一性につながり、圧縮密度は電池の安定した性能に影響を与える重要な要因です。電極シートの厚さの均一性には、横方向の厚さの均一性と縦方向の厚さの均一性が含まれます。電極シートの横方向の厚さの不均一性の主な影響要因は、ロールの曲げ変形、フレームの剛性、主要な荷重支持部品の弾性変形、ロール圧力、電極シートの幅などです。圧延機の運転中、ロール圧力の作用により、ロールやフレームなどの荷重支持部品が変形し、最終的にロールのたわみ変形として現れ、その結果、電極シートが横方向の中央で厚くなり、両側で薄くなる現象が発生します。
(2)電極シートローラープレス機の品質に影響を与えるその他の要因には、張力制御装置、偏向補正装置、スライス装置、除塵装置などがあります。圧延工程において、電極シートには一定の張力が必要です。張力が小さすぎると電極シートにシワができやすく、大きすぎると電極シートが引き裂かれやすくなります。除塵装置は、ローラープレス中に電極シート表面に不純物による表面欠陥が発生しないようにします。偏向補正装置とエッジカット装置は、主に電極シートの切断寸法精度に影響を与えます。
4.電極シートローラープレス機を選ぶ際に考慮すべき要素
(1)生産需要の適応:正極および負極材料(三元系、グラファイトスラリーなど)の特性に基づいて、対応するローラー表面材料(硬質クロムメッキ/セラミックコーティング)と精度(ミクロンレベル)を選択します。実験室シナリオの場合、小型デスクトップ機器(ローラー直径≤100mm)を選択できますが、大量生産の場合、産業グレードのモデル(ローラー直径200〜600mm、幅500〜1500mm)が必要です。
(2)コア性能指標:圧延精度は±1μm以内に制御する必要があり、サーボモーターとグレーティングルーラーを備え、閉ループ制御を実現しています。ローラー表面の真直度は≤0.005mm/m、表面粗さRaは≤0.2μmです。圧力範囲は材料の圧縮密度に適合する必要があります(例えば、グラファイトの場合、2.0~2.2g/cm³、調整範囲は5~50mPa)。