Trong thế giới chính xác cao của sản xuất pin lithium-ion (LIB), Lithium Pin Electrode rạchlà một quá trình quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm, an toàn và hiệu quả sản xuất. Trong số các thách thức khác nhau phải đối mặt trong quá trình rạch điện cực, việc tạo ra các khối và hạt bụi đặt ra các mối đe dọa đáng kể cho cả hiệu suất và an toàn. Các Burrs có thể gây ra các mạch ngắn và giảm độ tin cậy của pin, trong khi ô nhiễm bụi có thể làm tổn hại đến các tính chất điện hóa của tế bào.
Tại sao các burrs và bụi là mối quan tâm quan trọng trong việc rạch điện cực
Trước khi chúng ta đi sâu vào các thực tiễn tốt nhất, điều cần thiết là phải hiểu tại sao các burrs và bụi lại gây bất lợi cho việc sản xuất pin lithium-ion.
Burrs là gì?
BURRS là các hình chiếu kim loại nhỏ được hình thành ở các cạnh của vật liệu điện cực trong quá trình cắt. Chúng xảy ra khi lưỡi cắt không cắt sạch qua lá, khiến vật liệu bị biến dạng hoặc mảnh vỡ.
Rủi ro của các Burrs là gì?
Mạch ngắn : Burrs có thể xuyên qua thiết bị phân tách giữa cực dương và cực âm, dẫn đến các mạch ngắn bên trong.
Thất bại cơ học : Các cạnh thô làm tăng hao mòn trên máy cuộn và miếng đệm trong quá trình lắp ráp.
Các mối nguy hiểm an toàn : Burrs có thể kích hoạt chạy trốn nhiệt và tạo ra rủi ro hỏa hoạn nếu chúng gây ra thiệt hại bên trong tế bào.
Rủi ro của bụi là gì?
Ô nhiễm điện hóa : Các hạt bụi có thể làm ô nhiễm bề mặt vật liệu hoạt động và giảm công suất.
Độ bám dính kém : Sự tích tụ bụi có thể làm suy yếu độ bám dính giữa lớp phủ và lá.
Giảm tuổi thọ : Các điện cực bị ô nhiễm thường cho thấy hành vi điện hóa không nhất quán và tuổi thọ ngắn hơn.
Giảm thiểu các khiếm khuyết này là rất cần thiết để đảm bảo pin lithium-ion chất lượng cao, đáng tin cậy và an toàn.
Thực tiễn tốt nhất để giảm các Burrs trong quá trình rạch điện cực
Sử dụng máy rạch độ chính xác cao
Đầu tư vào máy rạch chất lượng cao là bước đầu tiên và hiệu quả nhất. Các hệ thống rạch nâng cao được thiết kế để hoạt động ở độ chính xác ở cấp độ micron và kết hợp các tính năng kiểm soát Burr.
Lưỡi dao dung nạp chặt chẽ : Đảm bảo sử dụng các lưỡi cực kỳ sắc nét với dung sai hẹp.
Căn chỉnh lưỡi ổn định : Lưỡi dao bị lệch đóng góp đáng kể vào sự hình thành burr.
Điều chỉnh lưỡi tự động : Một số máy tự động điều chỉnh vị trí lưỡi trong quá trình chạy sản xuất dài để duy trì độ chính xác.
Tối ưu hóa loại lưỡi và phương pháp cắt
Chọn đúng kỹ thuật rạch và loại lưỡi có thể làm giảm đáng kể ứng suất cơ học trên giấy bạc và lớp phủ.
Dao cạo rạch : Tốt nhất cho lá mỏng và hình thành burr thấp hơn nhưng có thể mặc nhanh.
Cắt rạch : Cung cấp kiểm soát tuyệt vời cho các vật liệu dày hơn và cắt tốc độ cao.
Cắt điểm : Ít được khuyến nghị hơn do rủi ro Burr cao hơn và biến dạng vật liệu.
Bảo trì lưỡi thường xuyên và thay thế kịp thời cũng rất cần thiết. Lưỡi dao xỉn là một trong những nguyên nhân hàng đầu của Burrs.
Kiểm soát tốc độ cắt và căng thẳng
Một sự không phù hợp giữa tốc độ cắt và căng thẳng web có thể tạo ra các cạnh không đều và các khối.
Tốc độ quá cao : dẫn đến vết cắt lởm chởm và rách vật liệu.
Căng thẳng quá thấp : làm cho vật liệu khóa hoặc thay đổi trong quá trình cắt.
Các hệ thống căng vòng kín : Đảm bảo căng thẳng web ổn định trong suốt quá trình, giảm sự hình thành Burr.
Các máy hiện đại sử dụng các hệ thống tháo gỡ và tua lại các hệ thống làm việc với các cảm biến căng thẳng thời gian thực để duy trì tính nhất quán.
Thực hiện các hệ thống kiểm tra trực quan CCD
Giám sát thời gian thực bằng máy ảnh CCD (thiết bị kết hợp điện tích) có thể phát hiện các Burrs và kích hoạt các hành động khắc phục trước khi các lỗi tích lũy.
Kiểm tra trước và sau : Phát hiện các Burrs ở cả hai bên của lá.
Đánh dấu tự động : Các phân đoạn bị lỗi được gắn cờ và tách để xem xét hoặc xử lý thủ công.
Phản hồi vòng kín : Tự động điều chỉnh đường dẫn hoặc góc lưỡi để giảm các khối trong thời gian thực.
Giám sát điều kiện môi trường
Nhiệt độ và độ ẩm ảnh hưởng đến các tính chất cơ học của lá và lớp phủ.
Độ ẩm thấp : Có thể làm tăng độ giòn, dẫn đến nhiều Burrs hơn trong quá trình cắt.
Nhiệt độ cao : Có thể làm mềm lớp phủ và gây ra vết bẩn hoặc cắt không đều.
Duy trì một môi trường rạch sạch, kiểm soát khí hậu để thực hiện tối ưu.
Thực tiễn tốt nhất để giảm thiểu việc tạo bụi và lan truyền
Tích hợp một hệ thống thu thập bụi
Máy rạch hiện đại được trang bị hệ thống loại bỏ bụi áp suất âm.
Chambers chân không : hút bụi tại điểm cắt trước khi nó lan rộng.
Đơn vị lọc : Sử dụng các bộ lọc HEPA hoặc bộ tách lốc để bẫy các hạt mịn.
Các buồng bị cô lập : Ngăn bụi khỏi làm ô nhiễm các thành phần máy khác hoặc bề mặt điện cực.
Làm sạch thường xuyên hệ thống thu thập bụi đảm bảo nó vẫn hiệu quả theo thời gian.
Sử dụng các thiết bị loại bỏ tĩnh
Tĩnh điện tích tụ trong quá trình rạch tốc độ cao và thu hút bụi vào bề mặt điện cực.
Thanh chống tĩnh : Được cài đặt gần lưỡi cắt để trung hòa các điện tích bề mặt.
Quạt ion hóa : Loại bỏ sự tích tụ tĩnh trên toàn bộ vùng cắt.
Cơ chế nối đất : Căn cứ máy thích hợp làm giảm độ bám dính tĩnh điện của các hạt.
Áp dụng lớp phủ bảo vệ và phương pháp điều trị bề mặt
Một số nhà sản xuất pin xử lý trước lớp phủ để chống lại độ bám dính và bong tróc bụi.
Độ cứng bề mặt : Làm cho lớp phủ chống lại thiệt hại sản xuất bụi hơn.
Lớp phủ chống bụi : Giúp giảm thiểu việc tạo hạt trong quá trình cắt.
Tuy nhiên, những thứ này phải tương thích với hóa học pin và không can thiệp vào hiệu suất.
Đảm bảo cho ăn vật liệu trơn tru
Xử lý thô hoặc cho ăn giật có thể gây ra các vết nứt phân tách hoặc lớp phủ, giải phóng bụi.
AVG Trolley Docking : Tự động tải các cuộn vật liệu để ngăn ngừa thiệt hại thủ công.
Hiệu chuẩn con lăn : Duy trì các con lăn được căn chỉnh hoàn hảo để ngăn chặn vật liệu chao đảo.
Hệ thống khởi động mềm : Giảm các cú sốc cơ học trong khi khởi động.
Lợi ích của việc giảm các khối và bụi trong rạch điện cực
Khi các Burrs và Bụi được giảm thiểu, các lợi ích trải dài trên toàn bộ dây chuyền sản xuất pin:
Cải thiện an toàn : Nguy cơ thấp hơn của quần short nội bộ, quá nóng và cháy pin.
Chất lượng sản phẩm nâng cao : Độ ổn định điện hóa tốt hơn, tuổi thọ dài hơn và hiệu suất nhất quán.
Giảm chất thải : Ít điện cực khiếm khuyết có nghĩa là năng suất vật liệu cao hơn.
Bảo trì thấp hơn : Ít tích tụ bụi dẫn đến tuổi thọ thiết bị dài hơn và ít sự cố hơn.
Sản xuất nhanh hơn : Kết quả rạch sạch hơn trong các quá trình hạ nguồn mượt mà hơn như cuộn dây, xếp chồng và đóng gói.
Phần kết luận
Trong thế giới cổ phần cao của sản xuất pin lithium-ion, độ chính xác không phải là tùy chọn mà nó rất cần thiết. Giảm các khối và bụi trong giai đoạn rạch điện cực đảm bảo pin an toàn hơn, vòng đời lâu hơn và dây chuyền sản xuất hiệu quả hơn.
Từ việc chọn đúng lưỡi và hệ thống căng thẳng đến thực hiện phát hiện lỗi thời gian thực và thu thập bụi, mọi chi tiết đều được tính. Và với sự hỗ trợ của các nhà lãnh đạo ngành đáng tin cậy như www.battery-productionline.com , các nhà sản xuất có thể tự tin sản xuất pin đẳng cấp thế giới đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn và hiệu suất cao nhất.
Honbro là một doanh nghiệp công nghệ cao tích hợp R & D, thiết kế, sản xuất, bán hàng và dịch vụ thiết bị sản xuất tự động hóa pin lithium và một doanh nghiệp công nghệ tư nhân ở tỉnh Quảng Đông.
