1. คืออะไร เครื่องรีดแผ่นอิเล็กโทรด
เครื่องรีดแผ่นอิเล็กโทรดหมายถึงกระบวนการอัดแผ่นอิเล็กโทรดแบตเตอรี่ลิเธียมที่ได้รับการเคลือบและทำให้แห้งในระดับหนึ่ง หลังจากรีดแผ่นอิเล็กโทรดแล้ว ความหนาแน่นของพลังงานของแบตเตอรี่ลิเธียมจะเพิ่มขึ้น และสารยึดเกาะสามารถยึดอิเล็กโทรดให้แน่นได้วัสดุของแผ่นอิเล็กโทรดที่เคลือบไว้จะหลุดออกจากตัวเก็บกระแสไฟฟ้าของแผ่นอิเล็กโทรด จึงป้องกันการสูญเสียพลังงานของแบตเตอรี่ลิเธียมที่เกิดจากการหลุดของวัสดุอิเล็กโทรดจากตัวเก็บกระแสไฟฟ้าของแผ่นอิเล็กโทรดระหว่างกระบวนการหมุนเวียน ก่อนที่จะม้วนแผ่นอิเล็กโทรดของแบตเตอรี่ลิเธียม แผ่นอิเล็กโทรดที่เคลือบจะต้องแห้งในระดับหนึ่ง มิฉะนั้น สารเคลือบบนแผ่นอิเล็กโทรดจะหลุดออกจากตัวเก็บกระแสไฟฟ้าระหว่างกระบวนการรีด
องค์ประกอบโครงสร้าง
1 - แร็คซ้าย 2 - ระบบลูกกลิ้งบน 3 - แร็คขวา 4 - ข้อต่อสากล 5 - ตัวแบ่งความเร็วของตัวลดเพลาส่งออกคู่ 6 - โล่ 7 - กลไกการปรับช่องว่างลูกกลิ้ง 8 - ระบบลูกกลิ้งล่าง 9 - กระบอกไฮดรอลิก 10 - ฐานแสดงในรูปที่ 5 แท่นกดลูกกลิ้งนี้ประกอบด้วยโครง ลูกกลิ้ง ไดรฟ์หลัก และส่วนอื่นๆ เป็นหลัก แร็คเป็นรากฐานของระบบทั้งหมดและต้องมีความแข็งแรงและความแข็งแกร่งเพียงพอที่จะลดการเสียรูป อุปกรณ์ไฮดรอลิกใช้แรงกดลูกกลิ้งกับลูกกลิ้งผ่านตัวเรือนตลับลูกปืน มอเตอร์และตัวลดช่วยให้ลูกกลิ้งทั้งสองหมุนพร้อมกัน ทำให้ลูกกลิ้งมีแรงบิดและช่วยให้เกิดกระบวนการรีดต่อเนื่อง กลไกการปรับช่องว่างลูกกลิ้งประกอบด้วยเหล็กเอียงปรับช่องว่างสองอัน ซึ่งปรับช่องว่างระหว่างลูกกลิ้งทั้งสองเพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดความหนาของแผ่นอิเล็กโทรดที่แตกต่างกัน
2. หลักการของเครื่องรีดแผ่นอิเล็กโทรด
วัตถุประสงค์ของการรีดคือเพื่อให้สารออกฤทธิ์และพันธะฟอยล์มีความหนาแน่นและความหนาสม่ำเสมอมากขึ้นลูกกลิ้งกดกระบวนการนี้จะต้องดำเนินการหลังจากที่เคลือบเสร็จเรียบร้อยแล้วและแผ่นอิเล็กโทรดแห้ง มิฉะนั้น อาจเกิดปรากฏการณ์เช่นการหลุดร่อนของผงและการหลุดของชั้นฟิล์มในระหว่างกระบวนการกดลูกกลิ้ง แผ่นอิเล็กโทรดของแบตเตอรี่เป็นแผ่นทองแดง (หรือแผ่นอลูมิเนียม) ที่เคลือบด้วยอนุภาคสารละลายไฟฟ้าทั้งสองด้าน แถบอิเล็กโทรดของแบตเตอรี่จะผ่านกระบวนการเคลือบและการอบแห้งสองขั้นตอนก่อนที่จะถูกรีด ก่อนที่จะรีด การเคลือบสารละลายไฟฟ้าบนแผ่นทองแดง (หรือแผ่นอลูมิเนียม) จะเป็นเม็ดกลางแบบกึ่งไหลและกึ่งแข็ง ประกอบด้วยอนุภาคหรือคลัสเตอร์เดี่ยวที่ไม่เชื่อมต่อกันหรือเชื่อมต่อกันอย่างอ่อน และมีการกระจายตัวและการไหลในระดับหนึ่ง มีช่องว่างระหว่างอนุภาคของสารละลายไฟฟ้า ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ว่าในระหว่างกระบวนการรีด อนุภาคของสารละลายไฟฟ้าสามารถเคลื่อนที่เล็กน้อยเพื่อเติมช่องว่างและทำให้สามารถวางตำแหน่งตัวเองภายใต้การอัดแน่นได้ การรีดแผ่นอิเล็กโทรดของแบตเตอรี่สามารถถือเป็นกระบวนการรีดอนุภาคสารละลายไฟฟ้ากึ่งแข็งอย่างต่อเนื่องในสถานะเปิด อนุภาคสารละลายไฟฟ้าจะเกาะติดกับแผ่นทองแดง (หรือแผ่นอลูมิเนียม) และถูกกัดเข้าไปในช่องว่างของลูกกลิ้งอย่างต่อเนื่องด้วยแรงเสียดทาน และถูกลูกกลิ้งอัดให้แน่นเพื่อสร้างแผ่นอิเล็กโทรดแบตเตอรี่ที่มีความหนาแน่นในระดับหนึ่ง
การรีดแผ่นอิเล็กโทรดแบตเตอรี่นั้นแตกต่างจากการรีดเหล็กมาก เมื่อรีดเหล็ก ชิ้นส่วนที่รีดจะเกิดการเสียรูปยืดหยุ่นก่อนหลังจากถูกกระทำด้วยแรงภายนอก เมื่อแรงภายนอกเพิ่มขึ้นจนถึงขีดจำกัด ชิ้นส่วนที่รีดจะเริ่มเกิดการเสียรูปพลาสติก เมื่อแรงภายนอกเพิ่มขึ้น การเสียรูปพลาสติกจะเพิ่มขึ้น จุดประสงค์ของการรีดตามยาวในการรีดเหล็กคือเพื่อให้เกิดการยืดตัว ในระหว่างกระบวนการรีดเหล็ก โมเลกุลจะขยายออกตามยาวและขยายออกด้านข้าง ส่งผลให้ความหนาของชิ้นส่วนที่รีดลดลง แต่ความหนาแน่นยังคงไม่เปลี่ยนแปลง แผ่นอิเล็กโทรดแบตเตอรี่เคลือบด้วยสารละลายผสมบนพื้นผิว เช่น แผ่นอลูมิเนียมฟอยล์หรือแผ่นทองแดง เครื่องรีดแผ่นอิเล็กโทรดมีไว้เพื่ออัดอนุภาคสารละลายไฟฟ้าบนแผ่นอิเล็กโทรด
3.ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อคุณภาพเครื่องรีดแผ่นอิเล็กโทรด
(1)ปัญหาคุณภาพของเครื่องรีดแผ่นอิเล็กโทรดที่เกิดจากแผ่นอิเล็กโทรดแบตเตอรี่ส่วนใหญ่สะท้อนให้เห็นในความหนาที่ไม่สม่ำเสมอของแผ่นอิเล็กโทรดหลังจากการรีด ความหนาที่ไม่สม่ำเสมอนำไปสู่ความหนาแน่นของการอัดแน่นที่ไม่สม่ำเสมอของแผ่นอิเล็กโทรดแบตเตอรี่ และความหนาแน่นของการอัดแน่นเป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพที่สม่ำเสมอของแบตเตอรี่ ความสม่ำเสมอของความหนาของแผ่นอิเล็กโทรดรวมถึงความสม่ำเสมอของความหนาตามขวางและความสม่ำเสมอของความหนาตามยาว ปัจจัยที่มีอิทธิพลหลักต่อความไม่สม่ำเสมอของความหนาตามขวางของแผ่นอิเล็กโทรด ได้แก่ การดัดงอของลูกกลิ้ง ความแข็งของกรอบ การเสียรูปยืดหยุ่นของส่วนประกอบรับน้ำหนักหลัก แรงกดของลูกกลิ้ง ความกว้างของแผ่นอิเล็กโทรด เป็นต้น ในระหว่างการทำงานของโรงงานรีด เนื่องมาจากการกระทำของแรงกดของลูกกลิ้ง ส่วนประกอบรับน้ำหนัก เช่น ลูกกลิ้งและกรอบ จะเสียรูป และในที่สุดแสดงออกมาเป็นการเสียรูปเนื่องจากการเบี่ยงเบนของลูกกลิ้ง ส่งผลให้เกิดปรากฏการณ์ที่แผ่นอิเล็กโทรดหนาขึ้นตรงกลางและบางลงทั้งสองด้านในทิศทางตามขวาง
(2)ปัจจัยอื่นๆ ที่ส่งผลต่อคุณภาพของเครื่องรีดแผ่นอิเล็กโทรด ได้แก่ อุปกรณ์ควบคุมความตึง อุปกรณ์แก้ไขความเบี่ยงเบน อุปกรณ์ตัด อุปกรณ์กำจัดฝุ่น เป็นต้น ในระหว่างกระบวนการรีด แผ่นอิเล็กโทรดจะต้องมีแรงตึงในระดับหนึ่ง หากแรงตึงน้อยเกินไป แผ่นอิเล็กโทรดอาจเกิดรอยย่น หากแรงตึงมากเกินไป แผ่นอิเล็กโทรดอาจถูกดึงออกจากกัน อุปกรณ์กำจัดฝุ่นสามารถรับประกันได้ว่าไม่มีข้อบกพร่องบนพื้นผิวที่เกิดจากสิ่งสกปรกเกิดขึ้นบนพื้นผิวของแผ่นอิเล็กโทรดระหว่างการกดลูกกลิ้ง อุปกรณ์แก้ไขความเบี่ยงเบนและอุปกรณ์ตัดขอบส่งผลต่อความแม่นยำในการตัดขนาดของแผ่นอิเล็กโทรดเป็นหลัก
4.ปัจจัยใดบ้างที่ควรพิจารณาเมื่อเลือกเครื่องรีดแผ่นอิเล็กโทรด
(1)การปรับตัวตามความต้องการของการผลิต: ให้เลือกวัสดุพื้นผิวลูกกลิ้งที่สอดคล้องกัน (การชุบโครเมียมแข็ง/การเคลือบเซรามิก) และความแม่นยำ (ระดับไมครอน) โดยพิจารณาจากคุณลักษณะของวัสดุอิเล็กโทรดบวกและลบ (เช่น เทอร์นารี สารละลายกราไฟท์) สำหรับสถานการณ์ในห้องปฏิบัติการ สามารถเลือกอุปกรณ์เดสก์ท็อปขนาดเล็ก (เส้นผ่านศูนย์กลางลูกกลิ้ง ≤100 มม.) ได้ ในขณะที่สำหรับการผลิตจำนวนมาก ต้องใช้รุ่นระดับอุตสาหกรรม (เส้นผ่านศูนย์กลางลูกกลิ้ง 200-600 มม. ความกว้าง 500-1500 มม.)
(2)ตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพแกนกลาง: ความแม่นยำในการรีดต้องได้รับการควบคุมภายใน ±1μm และมีมอเตอร์เซอร์โวและไม้บรรทัดสำหรับการควบคุมแบบวงปิด ความตรงของพื้นผิวลูกกลิ้งคือ ≤0.005mm/m และความหยาบของพื้นผิว รา คือ ≤0.2μm ช่วงความดันควรตรงกับความหนาแน่นของการอัดแน่นของวัสดุ (ตัวอย่างเช่น สำหรับกราไฟต์ 2.0-2.2g/ซม.³ ซึ่งสอดคล้องกับช่วงที่ปรับได้ 5-50 เอ็มพีเอ)
