Pièce polaire de batterie au lithium-ion après revêtement de la suspension, séchage et laminage, le collecteur de courant et la formation de revêtement composite à trois couches sur les deux côtés, puis selon la structure de conception et les spécifications de la batterie, nous devons couper la pièce polaire. Enrouler la batterie, la pièce polaire en fonction de la largeur de conception de la bande, batteries laminées, pièces polaires correspondant coupés en morceaux, comme le montre la figure 1. Actuellement, le processus de coupe de pièce polaire de batterie Li-ion utilise principalement les trois suivants: 1) cisailles à disque, (2) matriçage, (3) découpe au laser.
Figure 1 Schéma de la pièce polaire positive et négative de la batterie lithium-ion
pièce polaire lors du processus de coupe, la qualité de coupe des bords des pièces polaires a une influence importante sur le rendement et la qualité de la batterie, y compris: (1) les impuretés et les bavures vont provoquer un court-circuit à l'intérieur de la batterie, ce qui provoque l'emballement thermique et même d'auto-décharge, (2) mauvaise précision dimensionnelle ne peut pas être garantie électrode négative complètement enveloppé d'une électrode positive, un séparateur ou l'isolement complet des pattes positives et négatives, ce qui provoque des problèmes de sécurité de la batterie; (3) des dommages thermiques sur le matériau, le revêtement hors tension, résultant en une perte de matière active, ne fonctionne pas, (4) parage des irrégularités, provoquée par les irrégularités charge et de décharge de la pièce polaire. Ainsi, le processus de coupe pièce polaire besoin pour éviter ces problèmes, l'amélioration de la qualité du processus.
1, disque coupé et coupé
Le principal disque de coupe, le disque de coupe, monté sur l'arbre de coupe de la machine de coupe, en utilisant le principe de ciseaux de laminage épaisseur coupée de 0,01 à 0,1 mm et le volume de pièce polaire positive et négative. A propos de disque de coupe Le principe de base de la technologie, la qualité de la qualité de coupe de la pièce polaire, les défauts de processus et le mode de défaillance de la fraise, ont été triés, cliquez sur le lien pour lire:
Base de processus de découpage de pièce de polarité de batterie de lithium
2, matricage
Découpe procédé de la pièce polaire de la batterie au lithium-ion est divisé en deux: (1) le poinçonnage de moule de couteau en bois, bord tranchant monté sur la carte, sous une certaine pression de la lame de coupe du moule de pièce polaire tel procédé est simple et économique. faible, mais il est difficile de contrôler la qualité poinçonnée en cours éliminées. (2) le poinçonnage moule métallique, la feuille de contre-électrode est découpé avec le poinçon et l'emporte-pièce à un petit écart, représenté sur la figure 2. les particules de revêtement par liant ensemble, dans le processus de suppression, sous contrainte entre les particules enrobées de libération, des fissures sont apparues après mise en forme de la souche de feuille métallique atteint la résistance à la rupture, la propagation des fissures a été séparée, le procédé de séparation par fracture de la feuille de métal la figure 3 représente une coupe transversale d'un matériau métallique élément d'obturation est divisé en quatre parties: la mousse, la bande de cisaillement, de cisaillement et de la zone de défaut Burr section transversale plus grande, et plus la hauteur de la fraise émoussée, élément d'obturation. Plus la qualité de la section transversale est élevée.
Figure 2 diagramme de principe de perforation
Figure 3 processus de fracture de poinçonnage de feuille métallique
Estamper le processus d'estampage sur l'écart entre le poinçon et le moule inférieur, peut utiliser l'équation suivante (1):
(1)
Dans lequel, CL est l'intervalle de suppression, D, et d est la dimension verticale de la filière, t est l'épaisseur de la feuille, comme représenté sur la figure 2, en tenant compte de l'usure de la filière, Cle intervalle de suppression de manière efficace définie par l'équation (2).:
(2)
Dans lequel l'usure de l'outil simplifie le processus représenté sur la Fig. 4a, une quantité d'usure de l'outil représentée par b et, lorsque l'usure se produit, avec une variation de la valeur de b, lorsque le moule est porté, intervalle de suppression efficace permettra également d'augmenter Cle, 4b, la clairance effective satisfait à la formule (2) relation. usure de la matrice de découpage et l'écart de bord a une influence importante sur le processus de poinçonnage, à l'abrasion de la matrice, die augmentation de l'écart, augmenté bord arrondi moule , élément d'obturation de la qualité de section peut également changer.
Figure 4 usure de la filière et jeu de poinçon efficace
(A) die porter schématique, (b) limiter la quantité d'usure augmente l'intervalle de suppression relation curvilinéaire
3, coupe au laser
Il existe des problèmes d'usure de l'outil de coupe et de découpe qui entraînent facilement une instabilité du processus, entraînant une mauvaise qualité de la coupe des pièces polaires, entraînant une dégradation des performances de la batterie.La découpe au laser présente les avantages suivants: rendement élevé, bonne stabilité du processus la batterie au lithium-ion est appliquée à la coupe des pièces polaires, le principe de base est d'utiliser la pièce polaire de la batterie haute faisceau laser de densité de puissance à couper, de sorte que les pièces polaires sont chauffées rapidement à une température élevée, la fonte rapide, la vaporisation, l'ablation Ou pour atteindre le point d'allumage et la formation de trous, avec le faisceau se déplaçant dans la pièce polaire, le trou pour former une largeur étroite de la fente continue, pour compléter la coupe de la pièce polaire.
Parmi eux, l'énergie laser et la vitesse de coupe sont les deux principaux paramètres du processus, qui ont une grande influence sur la qualité de coupe. La figure 5 montre la morphologie d'une plaque négative à revêtement unique dans différentes conditions de découpe laser, Lorsque la puissance du laser est trop faible ou que la vitesse de déplacement est trop rapide, la pièce polaire ne peut pas être complètement coupée, mais lorsque la puissance est trop élevée ou que la vitesse de déplacement est trop faible, le laser Le rôle de la zone matérielle devient plus grand, la taille de la saignée est plus grande.
La figure 5 dans différentes conditions de découpe au laser une seule pièce à polir la pièce à polir négative morphologie
La figure 6 sous différentes conditions de coupe de laser enduisant unilatéralement la pièce polaire positive découpant la morphologie
Etant donné que la structure de pôle batterie lithium-ion pièce est une couche de revêtement métallique à double face + la couche intermédiaire est un collecteur de courant, et une grande différence entre la nature du revêtement et la feuille de métal, en réponse à l'action du laser ne sont pas les mêmes. Effet laser couche d'électrode positive ou de graphite d'électrode négative lorsque la couche de matériau actif, car ils ont un coefficient d'absorption de lumière laser élevée, la conductivité thermique est très faible et, par conséquent, les revêtements exigent fusion relativement bas et la vaporisation de l'énergie laser, et un collecteur métallique présentant une réflexion de laser, et la conduction de chaleur rapide, par conséquent fondre et vaporiser la couche métallique l'énergie du laser est augmentée. Fig. 7 est une direction du composant de cuivre feuille d'électrode négative revêtue d'un côté l'épaisseur et la répartition des températures dans l'action du laser, lorsque l'action laser à la couche de graphite en raison des caractéristiques du matériau, de graphite la vaporisation se produit principalement lorsque le laser pénètre dans la feuille métallique, une feuille de cuivre commence à fondre, en formant un bain de fusion lorsque les paramètres du procédé ne sont pas adaptés, des problèmes peuvent se produire: (1) la coupe de la couche, l'exposition de la feuille de métal, comme représenté sur la figure 8 (2) Une grande quantité de copeaux étrangers apparaissent autour du bord de coupe, ce qui provoque des problèmes de dégradation de la performance de la batterie et de qualité de sécurité, comme illustré à droite de la figure 8. Par conséquent, lors de l'utilisation de la découpe laser, Les caractéristiques de la matière active à la matière et une feuille métallique pour optimiser des paramètres de processus appropriés afin de couper complètement les deux pièces polaires, et la formation d'une bonne qualité des bords, pas de copeaux métalliques d'impuretés résiduelles.
Fig.7 Composition du cuivre et répartition de la température dans le sens de l'épaisseur de l'anode sous l'action du laser
Figure 8 Problème de découpage: Feuille de rosée et copeaux d'objets étrangers
