Kuinka vähentää uroja ja pölyä elektrodin leikkaamisen aikana: parhaat käytännöt

Litium-ion-akkujen (LIB) valmistuksen tarkkaan maailmassa litiumparistoelektrodi leikkaus on kriittinen prosessi, joka vaikuttaa suoraan tuotteiden laatuun, turvallisuuteen ja tuotannon tehokkuuteen. Elektrodien leikkaamisen aikana kohdistuvien erilaisten haasteiden joukossa burrit ja pölyhiukkaset aiheuttavat merkittäviä uhkia sekä suorituskykylle että turvallisuudelle. Burrit voivat aiheuttaa oikosulkuja ja vähentää akun luotettavuutta, kun taas pölyn saastuminen voi vaarantaa solun sähkökemialliset ominaisuudet.

 

Miksi burrit ja pöly ovat kriittisiä huolenaiheita elektrodissa

Ennen kuin sukellamme parhaisiin käytäntöihin, on välttämätöntä ymmärtää, miksi burrit ja pöly ovat niin haitallisia litium-ioni-akkujen tuotantoon.

 

Mitä ovat urat?

Burrit ovat pieniä metallisia projektioita, jotka on muodostettu elektrodimateriaalien reunoille leikkauksen aikana. Ne tapahtuvat, kun leikkausterä ei leikkaa siistit kalvoa, aiheuttaen materiaalin muodonmuutoksen tai fragmentin.

 

Mitkä ovat Burrsin riskit?

• Oheispiirit : Burrs voi lävistää anodin ja katodin välisen erottimen, mikä johtaa sisäisiin oikosulkuihin.

• Mekaaninen vika : Karkeat reunat lisäävät käämityskoneiden ja välikappaleiden kulumista kokoonpanon aikana.

• Turvallisuusvaarat : Burrs voi laukaista lämpökatkon ja luoda palohiskiä, ​​aiheutuvatko ne solulle sisäisiä vaurioita.

 

Mitkä ovat pölyn riskit?

• Sähkökemiallinen kontaminaatio : Pölyhiukkaset voivat saastuttaa aktiivisen materiaalin pinnan ja vähentää kapasiteettia.

• Huono tarttuvuus : Pölyn kertyminen voi heikentää tarttuvuutta pinnoitteen ja folion välillä.

• Vähentynyt sykliikä : saastuneet elektrodit osoittavat usein epäjohdonmukaista sähkökemiallista käyttäytymistä ja lyhyempää käyttöikää.

Näiden vikojen minimointi on välttämätöntä korkealaatuisten, luotettavien ja turvallisten litium-ioni-akkujen varmistamiseksi.

 

Parhaat käytännöt, jotka vähentävät uroja elektrodin leikkaamisen aikana

Käytä tarkkaa viipalokoneita

Sijoittaminen korkealaatuisiin viipaleihin on ensimmäinen ja tehokkain askel. Edistyneet leikkausjärjestelmät on suunniteltu toimimaan mikronin tason tarkkuudella ja sisällyttämään BURR-ohjausominaisuudet.

• Tiukka toleranssiterät : Varmista erittäin terävien terien käyttö kapealla toleranssilla.

• Vakaa terän kohdistus : Väärin kohdistuvat terät vaikuttavat merkittävästi Burrin muodostumiseen.

• Automaattinen terän säätö : Jotkut koneet säätävät terän asentoja automaattisesti pitkien tuotanto -ajojen aikana tarkkuuden ylläpitämiseksi.

 

Optimoi terän tyyppi ja leikkausmenetelmä

Oikean leikkaustekniikan ja terän tyypin valitseminen voi vähentää huomattavasti folion ja pinnoitteen mekaanista jännitystä.

• Partakoneen leikkaaminen : Paras ohuille kalvoille ja alemman Burrin muodostumiselle, mutta se voi käyttää nopeasti.

• Leikkausleikkaus : Tarjoaa erinomaista hallintaa paksummille materiaaleille ja nopealle leikkaukselle.

• Pisteiden leikkaaminen : vähemmän suositeltavaa suuremman Burr -riskin ja materiaalien vääristymisen vuoksi.

Säännöllinen terän ylläpito ja oikea -aikainen korvaaminen ovat myös välttämättömiä. Tylsät terät ovat yksi Burrsin johtavista syistä.

 

Ohjausleikkauksenopeus ja jännitys

Leikkausnopeuden ja verkkojännityksen välinen epäsuhta voi tuottaa epätasaisia ​​reunoja ja uria.

• Liian nopea : johtaa rosoisiin leikkauksiin ja materiaalin repimiseen.

• Liian alhainen jännitys : aiheuttaa materiaalin solki tai siirtymisen leikkaamisen aikana.

• Suljetun silmukan jännitysjärjestelmät : Varmista vakaa verkkojännitys koko prosessin ajan vähentäen BURR-muodostumista.

Nykyaikaiset koneet käyttävät servovetoisia purkamista ja kelausjärjestelmiä reaaliaikaisten jännitysanturien kanssa johdonmukaisuuden ylläpitämiseksi.

 

Toteuta CCD: n silmämääräiset tarkastusjärjestelmät

Reaaliaikainen valvonta CCD (varausliitetty laite) -kamerat voivat havaita BURR: t ja laukaista korjaavat toimenpiteet ennen vikojen keräämistä.

• Etu- ja taka- ja takatarkastus : havaitsee burrit folion molemmilla puolilla.

• Automaattinen merkintä : Vialliset segmentit merkitään ja erotetaan manuaalista tarkistusta tai uudelleenkäsittelyä varten.

• Suljettavan silmukan palaute : Säätää automaattisesti leikkauspolun tai terän kulman vähentämään uria reaaliajassa.

 

Seuraa ympäristöolosuhteita

Lämpötila ja kosteus vaikuttavat kalvon ja pinnoitteen mekaanisiin ominaisuuksiin.

• Matala kosteus : Voi lisätä haurautta, mikä johtaa lisää urista leikkaamisen aikana.

• Korkea lämpötila : Voi pehmentää pinnoitetta ja aiheuttaa rasvaisia ​​tai epätasaisia ​​leikkauksia.

Ylläpidä puhdasta, ilmasto-ohjattua leikkausympäristöä optimaalisen suorituskyvyn saavuttamiseksi.

 

Parhaat käytännöt pölyn tuotannon minimoimiseksi ja levittämiseksi

Integroi pölykeräysjärjestelmä

Nykyaikaiset leikkauskoneet on varustettu negatiivisilla paineen pölynpoistojärjestelmillä.

• Tyhjiökammiot : ime pölyä leikkauspisteessä ennen kuin se leviää.

• Suodatinyksiköt : Käytä HEPA -suodattimia tai syklonierottimia saadaksesi hienot hiukkaset.

• Eristetyt kammiot : estä pölyä muiden konekomponenttien tai elektrodipintojen saastuttamisesta.

Pölyn keräysjärjestelmän säännöllinen puhdistus varmistaa, että se pysyy ajan myötä.

 

Käytä staattisia eliminaatiolaitteita

Staattinen sähkö kerääntyy nopean leikkauksen aikana ja houkuttelee pölyä elektrodin pintaan.

• Antistaattiset palkit : Asennettu lähelle kaltevaa terää neutraloimaan pintavaraukset.

• Ionisoivat puhaltimet : Poista staattinen kertyminen koko leikkausvyöhykkeelle.

• Maadoitusmekanismit : Koneiden oikea maadoitus vähentää hiukkasten sähköstaattista tarttumista.

 

Levitä suojapinnoitteita ja pintakäsittelyjä

Jotkut akkuvalmistajat esittelevät pinnoite esikäsittelemään pölyn tarttuvuutta ja hiipumista.

• Pinnan kovettuminen : tekee pinnoitteesta kestävämmän pölyn tuottamisvaurioita.

• Pölyn vastaiset pinnoitteet : Auta minimoimaan hiukkasten muodostuminen leikkaamisen aikana.

Niiden on kuitenkin oltava yhteensopivia akun kemian kanssa, eivätkä ne häiritse suorituskykyä.

 

Varmista sileä materiaalin ruokinta

Karkea käsittely tai nykiminen ruokinta voi aiheuttaa delaminaatiota tai päällystyshalkeamia, vapauttaen pölyn.

• AVG -vaunun telakointi : Lataa materiaalirullat automaattisesti manuaalisten vaurioiden estämiseksi.

• Rullakalibrointi : Pidä täydellisesti kohdistettuja rullaa materiaalin heiluttamiseksi.

• Pehmeät käynnistysjärjestelmät : Vähennä mekaanisia iskuja käynnistyksen aikana.

 

Urojen ja pölyn vähentämisen edut elektrodissa

Kun burrit ja pöly minimoidaan, edut ovat koko akun tuotantolinjassa:

• Parannettu turvallisuus : Pienempi sisäisten shortsien riski, ylikuumeneminen ja akun tulipalot.

• Parannettu tuotteen laatu : Parempi sähkökemiallinen stabiilisuus, pidempi syklin käyttöikä ja johdonmukainen suorituskyky.

• Vähentynyt jäte : vähemmän viallisia elektrodeja tarkoittaa suurempaa materiaalin saantoa.

• Alempi huolto : Vähemmän pölyn kertymistä johtaa pidempiin laitteiden elinkaariin ja vähemmän hajoamisiin.

• Nopeampi tuotanto : Puhtaampi leikkaus johtaa sujuvampaan alavirran prosesseihin, kuten käämitys, pinoaminen ja pakkaus.

Johtopäätös

Litium-ion-akun valmistuksen korkean panoksen maailmassa tarkkuus ei ole valinnainen-se on välttämätöntä. Urojen ja pölyn vähentäminen elektrodin leikkausvaiheen aikana varmistaa turvallisemmat akut, pidemmät elinkaaret ja tehokkaammat tuotantolinjat.

Kaikki yksityiskohdat lasketaan oikeanterän ja jännitysjärjestelmän valitsemisesta reaaliaikaisen vian havaitsemisen ja pölyn keräämisen toteuttamiseen. Ja luotettavien alan johtajien tuella www.battery-Productionline.com , valmistajat voivat varmasti tuottaa maailmanluokan paristoja, jotka täyttävät korkeimmat suorituskyky- ja turvallisuusstandardit.