การรีดลูกกลิ้ง คือกระบวนการอัดผลิตภัณฑ์เคลือบผ่านลูกกลิ้งเหล็กสองลูกที่มีช่องว่างและแรงกดตามความหนาที่กำหนด-
01- ฟังก์ชั่น หลักการของอุปกรณ์กดลูกกลิ้ง และปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อคุณภาพการกดลูกกลิ้ง
1.1 ฟังก์ชั่นของอุปกรณ์กดลูกกลิ้ง
การกดด้วยลูกกลิ้งเกี่ยวข้องกับการอัดแผ่นอิเล็กโทรดแบตเตอรี่ลิเธียมเคลือบและแห้งบางส่วนให้แน่น กระบวนการนี้ช่วยเพิ่มความหนาแน่นของพลังงานแบตเตอรี่ในขณะที่ทำให้แน่ใจว่าสารยึดเกาะยึดวัสดุอิเล็กโทรดเข้ากับตัวเก็บกระแสไฟฟ้าอย่างแน่นหนา ป้องกันการหลุดออกของวัสดุและการสูญเสียพลังงานระหว่างรอบการทำงาน ก่อนการรีด แผ่นอิเล็กโทรดเคลือบจะต้องแห้งเพียงพอเพื่อหลีกเลี่ยงการลอกของเคลือบจากตัวเก็บกระแสไฟฟ้า ในระหว่างการกดด้วยลูกกลิ้ง การควบคุมระดับการอัดแน่นถือเป็นสิ่งสำคัญ การอัดแน่นมากเกินไปจะส่งผลต่อการแทรกซึม/การแยกตัวของลิเธียมไอออนใกล้กับตัวเก็บกระแสไฟฟ้า ทำให้สารออกฤทธิ์เกาะติดแน่นเกินไป (นำไปสู่การหลุดออกได้ง่าย) และอาจทำให้แผ่นอิเล็กโทรดมีความเหนียวมากเกินไป ส่งผลให้การพันล้มเหลวหรือแตกหักหลังการรีด
กลิ้ง เป็นหนึ่งในกระบวนการที่สำคัญที่สุดในการผลิตแผ่นอิเล็กโทรดแบตเตอรี่ลิเธียม และความแม่นยำในการรีดมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ลิเธียม-
วัตถุประสงค์ของการกลิ้งมีดังนี้
กระบวนการกดลูกกลิ้งสามารถรักษาพื้นผิวของแผ่นอิเล็กโทรดให้เรียบฟันและแบนราบ จึงป้องกันความเสี่ยงของการลัดวงจรแบตเตอรี่ที่เกิดจากเศษโลหะบนพื้นผิวของแผ่นอิเล็กโทรดที่เจาะเข้าไปในตัวคั่น และปรับปรุงความหนาแน่นของพลังงานของแบตเตอรี่ กระบวนการกดลูกกลิ้งสามารถอัดวัสดุอิเล็กโทรดที่เคลือบบนตัวเก็บกระแสไฟฟ้าของแผ่นอิเล็กโทรดได้ จึงลดปริมาตรของแผ่นอิเล็กโทรด เพิ่มความหนาแน่นของพลังงานของแบตเตอรี่ และปรับปรุงอายุการใช้งานและประสิทธิภาพด้านความปลอดภัยของแบตเตอรี่ลิเธียม
1.2 หลักการรีดแผ่นอิเล็กโทรดแบตเตอรี่
จุดประสงค์ของการรีดคือเพื่อให้สารออกฤทธิ์และแผ่นฟอยล์มีความหนาแน่นและสม่ำเสมอมากขึ้น กระบวนการรีดด้วยลูกกลิ้งจะต้องดำเนินการหลังจากที่เคลือบเสร็จเรียบร้อยแล้วและแผ่นอิเล็กโทรดแห้ง มิฉะนั้น อาจเกิดปรากฏการณ์เช่นการหลุดร่อนของผงและการหลุดลอกของชั้นฟิล์มระหว่างกระบวนการรีดด้วยลูกกลิ้ง แผ่นอิเล็กโทรดของแบตเตอรี่เป็นแผ่นทองแดง (หรือกระดาษฟอยล์อลูมิเนียม) เคลือบด้วยอนุภาคสารละลายไฟฟ้าทั้งสองด้าน แถบอิเล็กโทรดแบตเตอรี่จะผ่านกระบวนการเคลือบและการอบแห้งสองขั้นตอนก่อนจะถูกรีด ก่อนที่จะรีด การเคลือบสารละลายไฟฟ้าบนแผ่นทองแดง (หรือแผ่นอลูมิเนียม) จะเป็นเม็ดกลางกึ่งไหลและกึ่งแข็ง ประกอบด้วยอนุภาคหรือกลุ่มอนุภาคเดี่ยวที่ไม่เชื่อมต่อกันหรือเชื่อมต่อกันอย่างอ่อน และมีการกระจายตัวและการไหลในระดับหนึ่ง
1.3 ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อคุณภาพการกดด้วยลูกกลิ้ง
ปัญหาคุณภาพของแผ่นอิเล็กโทรดของแบตเตอรี่ที่เกิดจากอุปกรณ์รีดนั้นส่วนใหญ่เกิดจากความหนาหลังการรีดที่ไม่สม่ำเสมอ ทำให้ความหนาแน่นของการอัดแน่นไม่สม่ำเสมอ ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญต่อความสม่ำเสมอของประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ ความสม่ำเสมอของความหนาได้แก่ ความสม่ำเสมอในแนวขวางและแนวยาว โดยมีสาเหตุที่แตกต่างกัน (รูปที่ 4) ปัจจัยสำคัญที่ทำให้ความหนาในแนวขวางไม่สม่ำเสมอ ได้แก่ การเสียรูปจากการดัดม้วน ความแข็งของโครง การเสียรูปยืดหยุ่นของชิ้นส่วนรับน้ำหนักหลัก แรงกดม้วน และความกว้างของแผ่นอิเล็กโทรด
