A tecnologia de revestimento por extrusão de ranhura é uma tecnologia de revestimento pré-medida avançada, revestimento, o fluido enviado à matriz de extrusão formada no revestimento do substrato. Portanto, através da velocidade de alimentação e do revestimento da pasta As mudanças de velocidade podem ser controladas com precisão sobre a carga da superfície do revestimento molhado. O processo de corte mostrado na Figura 1, um certo fluxo de pasta da alimentação da cabeça de extrusão para a cavidade da matriz e a formação de uma pressão estável, pasta Finalmente, na saída da fenda da matriz, é pulverizada sobre a folha e o revestimento é seco no forno.
Durante o processo de revestimento, devido às propriedades fluidas da pasta, o início do revestimento, o ponto de terminação e as arestas em ambos os lados tendem a formar uma forma de meia-lua como mostrado na Figura 1. No processo de revestimento, a espessura do bordo da chapa de repente aumenta A topografia é conhecida como a "borda grossa". Esse fenômeno de borda grossa é indesejável e pode causar problemas com o desempenho da bateria e desempenho e consistência da bateria.
Figura 1 esquema de revestimento por extrusão
Nas características de campo de fluxo de revestimento de extrusão e revestimento de borda grossa, artigos publicados anteriormente para resumir, leia o seguinte:
(1) Analisar as características do campo de fluxo do revestimento de extrusão de fenda da bateria de iões de lítio
(2) Extrusão de chapa de eletrodo da bateria de lítio fenômenos e soluções de borda grossa
O revestimento de peças de pó de bateria de íons de lítio geralmente requer a produção de peças de pó de tira, que são principalmente projetadas através da junta fixa entre a matriz superior e inferior para formar o canal de fluxo, de modo que o revestimento de tira é preparado (como mostrado na Figura 2) A forma da junta afetará a distribuição da velocidade do fluido na matriz e eventualmente afetará a morfologia do revestimento, especialmente a borda do revestimento. Otimizando a forma de saída da junta de fenda mudará a direção e o tamanho do fluxo de lama, Reduza o estado de estresse da suspensão de borda e enfraquece ou elimine a borda grossa do revestimento. A otimização da forma da junta neste artigo fornece uma referência para a resolução do fenômeno de borda grossa da peça de pólo.
Figura 2 Exemplo de junta de revestimento por extrusão
Gui Hua Han et al. Desenharam quatro tipos de formas de juntas e estudaram o efeito da forma das juntas na distribuição da velocidade da saída e na janela de revestimento do dado, levando o fluido newtoniano como exemplo por uma combinação de simulação e experiência em computador. Apenas considere a otimização da forma da peça central da junta (Figura 2), os quatro tipos de especificações da junta correspondentes à passagem do fluxo da matriz mostrada na Figura 3:
case1: tamanho da largura da junta de 10mm inalterado, correspondente a cada tamanho de canal 20mm inalterado;
case2: largura da junta na saída da expansão de 5mm para 10mm e, em seguida, mantenha uma largura paralela;
case3: largura da junta na saída da expansão direta de 5mm para 10mm;
case4: A largura da junta encolhe de 15mm a 10mm perto da saída e, em seguida, mantém uma largura paralela.
O fluido experimental foi uma solução aquosa de glicerol (80:20,% em peso) com uma viscosidade de 0,045 Pa ∙ s, uma tensão superficial de 0,066 N / m e uma densidade de 1210 kg / m3.
Figura 3 4 forma da junta correspondente ao canal de fluxo:
(a) case1, (b) case2, (c) case3, (d) case4
A Fig. 4 mostra a distribuição da velocidade ao longo da direção da largura da matriz na saída da matriz dos quatro tipos de espaçadores padrão obtidos por simulação por computador:
case1: o tamanho do canal de fluxo permanece inalterado, a largura da saída do dado é relativamente equilibrada;
case2: expansão da junta, a contração do canal de fluxo, o fluido na borda da velocidade da velocidade da matriz aumenta;
case3: expansão da junta, contração do canal de fluxo, o fluido na borda da velocidade da velocidade da matriz aumenta e mais óbvio do que o aumento do caso 2;
Caso 4: contração do limite, a expansão do canal de fluxo, o líquido na borda da velocidade da velocidade da matriz diminui.
A distribuição da velocidade da saída da matriz afetará inevitavelmente a espessura do revestimento. Uma vez que as propriedades da própria lata de bateria de íon de lítio conduzem facilmente ao bordo grosso do revestimento, pode ver-se a partir da distribuição de velocidade acima que, quando a velocidade da pasta de bateria de íon de lítio é reduzida na borda da caixa 4, Inibir ou mesmo eliminar o fenômeno de borda grossa. Na produção real, você pode se referir ao design da junta acima, de acordo com a situação real dos parâmetros do processo para melhorar o fenômeno da borda grossa.
Figura 4 quatro tipos de especificações na matriz na saída da matriz ao longo da direção da largura da distribuição de velocidade
A Figura 5 mostra a distribuição da taxa de deformação do fluido no percurso de fluxo correspondente aos quatro tipos de juntas. Comparado com (a), os caminhos de fluxo em (b) e (c) são mais largos e a taxa geral de deformação do fluido é menor. ) O percurso de fluxo global é mais estreito, a taxa de deformação do fluido é maior e a pressão do fluido é maior, mas em (b) (c) (d) existe uma região onde a taxa de deformação é localmente grande e essas regiões são responsáveis pela pasta de bateria de íons de lítio não-newtoniana Dependendo do material, as mudanças na taxa de deformação podem alterar as propriedades da suspensão, como a viscosidade.
Figura 5 Quatro tipos de distribuição correspondente da taxa de deformação do fluido do canal de fluxo da junta
Além disso, de acordo com a análise de campo de fluxo entre a matriz e a folha, a vazão de pasta ocorre facilmente quando o nível de líquido do canal de fluxo superior de fluido é próximo ao lado externo do lábio da matriz (como mostrado na figura 6a) e o nível de líquido do canal de fluxo superior é próximo ao dado Quando a boca interna da boca do lábio é expulso, é fácil causar a instabilidade do campo de fluxo e o colapso do campo de fluxo (como mostrado na Fig. 6b). Julgando a janela de revestimento de acordo com o nível de líquido do corredor superior, são encontrados quatro tipos de juntas de tamanho, Conforme ilustrado na figura 7, o caso 2, o caso 3 e o caso 4 estreitam a janela de revestimento, o que corresponde a uma pequena gama de parâmetros de processo de revestimento estáveis. Se o revestimento não for operado na janela de revestimento, o revestimento é mais provável que pareça mais desigual Fenômeno.
Figura 6 Diagrama esquemático do campo de fluxo entre o molde e a folha: (a) O nível do líquido do corredor superior está próximo do lado de fora do lábio da matriz e do material vazado; (b) O nível do líquido do corredor superior está próximo da saída do lado interno do dente,
Figura 7 quatro especificações da junta correspondente à janela de revestimento
