電池磁極片は圧延ロールとバッテリ磁極片との間の摩擦力を生成することで、ポールピース電池はロール間に引き込ま圧縮時、バッテリ磁極片の変形を回転させる。電池磁極片と異なる鋼ブロックを圧延長手方向及び開発プロセスの横幅に延びる圧延シート、その密度は、圧延中に変化しない、圧延、及びバッテリーポールピース上を転動する圧縮中の正および負の電池板材であり、その目的は、正極を増大させるか、または負極材料の充填密度は、適切な充填密度は、リチウムイオン電池の利用率を向上させ、電池のサイクル寿命を延ばす、偏光損失が低減され、内部抵抗を減少させる、電池の放電容量を増加させることができます。
転動装置からバッテリ磁極片は、典型的には、フレーム部、変速機、電子制御部品によって、オーバー進化圧延機である。機械的な構造と圧延パターンは、この記事三の一般的に使用されるリチウムイオン電池の磁極片のローラープレスを説明しますプロセス特性:手動加スパイラルミル極片、極片は液体ブースタポンプミル、加圧された油圧サーボ磁極片ミル加。
1、手動加圧スパイラルミル磁極片
そのようなデバイスは、高硬度のプラテンローラを回転ギヤードモータにより駆動される、機械的手段の使用は、主バッテリ磁極片モノリシックロールのために、磁極片の密度を増加させる、ロールニップギャップ調整成形磁極片の圧縮を調整するランプ、概略的に図1にこの装置を示した圧延は、主に、追加の加圧手段なし、ポールピース上のロールのニップ圧負荷の値を設定することにより、実験室で使用されている。従って、実際の圧力は、ロール、一般に比較的小さいですポールピースの充填密度が制限され、ニップによって制限一般に最大の機械的手段、最大値があり、一般的に圧延厚すぎる磁極片にすることはできません。
図1の概略図は、手動でニップ圧スパイラルを調整します
図2に示すように、加圧された液体ブースタポンプ磁極片ミル
液体ブースタ電池磁極片ミル、ロールギャップオフウェッジ調整ねじとロール間隙を用いて、ポンプ加圧の方法は、リアルタイムオンライン圧延力調整することができない、比較的低コスト、ロール被覆対称電池磁極片図2に示すように、
図2ポールピースミル実画像
本ロールミルを可変厚さのスリット中間ウェッジによって調整され、ギャップ調整原理:各2つの傾斜の間に軸受ハウジングの両端が固定されたロールギャップ調整ウェッジ面請求薄い一般に固定呼ば静的ウェッジ、他の一つは、したがって2つのウェッジ相対傾斜面、異なる厚さの組み合わせの方向の変位、及び図3一般的に示されている異なるニップを有する場合、可動ウェッジが厚く呼ば移動しますステッピングモータは、斜鉄スライダ移動によって駆動手段、ステッピングモータの回転運動をより直感的にするために、ウェッジを移動させるときのサーボモータ構造は、図4に示すように、ローラ間距離の調整に変換しますロールギャップを参照して、ロールの両端間の隙間に傾斜鉄を調整するにはちょうどゼロ、傾斜鉄のこの位置を原点と呼び、原点スイッチと呼ばれるリミットスイッチを取り付けます。
図3斜めウェッジスロット図
図4ギャップのステッピングモータの機械的構造
図5楔形電池ポールピース圧延機の概略図
図5はロールの両側の軸受ハウジング内に油圧シリンダ圧を作用概略力Fを圧延することにより楔電池磁極片に作用する力であり、圧延力Fが楔にに作用する油圧シリンダに分解され、磁極片以下の実質的に磁極片圧延工程に有効な圧延力:油圧シリンダミルゼロ値S0の押し付け圧力が気液圧ブースタポンプを用いてロールギャップを前処理する際圧延機に入る前にバッテリ磁極片が設けられています。ロールチョックとウェッジは、2つの受け台から、圧縮されるが、ローラが接触しないので、すべての圧力はくさびに作用し、短縮された距離X0を短くするために提供され、予圧の油圧シリンダF、次に:
式F.上記シリンダ圧力は、電極膜厚H着信用紙Pと有効ころがり力に等をロールギャップS0、及びプレコンディショニングの効果厚さhを圧延する。上下ロール系の曲線Aの弾性変形を、電池磁極片図に示すように、塑性変形曲線Bとチョックくさびが弾性変形可能で、同図に曲線Cを描く。6、O点は水平および垂直座標に対応する、それぞれ、それが有効な圧延力と磁極片の厚さは、圧延しました。
図6ウェッジ付き弾性曲線と重ね合わせた有効転がり力 - ローラー太さ図
プロセスパラメータ調整ポイント
しかしながら、くさび形圧延機では、設定されたシリンダ圧力Fは磁極片に完全には作用せず、くさびに作用する力と磁極片に作用する有効な回転力との2つの部分に分解される。ローラー圧力パラメータの設定によって、コンポーネントが異なります。
プレニップS0が比較的小さい場合(1)F油圧シリンダ圧が一定のまま、ロールギャップ設定異なる値を調整する、ウェッジチョックは、すべての圧力がまで小プレニップ増加によって磁極片に作用する離脱しましたある臨界値の前に、ロールの厚さは変わりませんが、これは非常に安定していない。しきい値を超え、ニップ前S0は、磁極片に作用する効果的なローリング力が磁極片の厚さを増加、減少し続ける、増加し続けています。
(2)予め設定された適切なS0と変わらず、F値のシリンダ内の圧力が切断されるロール、チョックとウェッジである設定値極ロール紙よりも小さい場合には、すべての圧力ニップ所定筒内圧力が上昇して、磁極片に作用し、磁極片に作用する有効な圧延力は、ロールの厚さが低減され、増加するが、この圧力シリンダの値は、シリンダ圧が増加し続けて、増加した圧力は、実質的に消費されますウェッジアイアン、効果的な転がり抵抗の増加は明らかではありません。
(3)ローラギャップとシリンダ圧力の設定は変わらず、厚さの異なるバッテリポールピースが巻かれており、入ってくる厚さが減少するとローラの厚さも減少するが、ウェッジの圧力損失は増加する。効果的な転がり力は減少し、コーティングの圧縮密度は一定のままではない。
(4)現時点では、気液式ブースタポンプの加圧式ポール圧延機を実際に使用する際に、ロールギャップと油圧シリンダの圧力を調整する統一的な方法はなく、比較的小さなロールギャップを設定するには油圧シリンダの油圧が小さい。 ;またはより大きなロールギャップを設定し、シリンダーの圧力を増加させ、バッテリーポールピースの同じ厚さをロールすることができます油圧シリンダーの圧力を効果的に使用するためには、システムのエネルギー損失可能な限りくさび形鉄への圧力は低減されるが、ある程度のリッチさを得るためには、必要な転がり力よりもシリンダ圧力を若干大きくすることができる。
3、油圧サーボ加圧板工場
AGC(AutomaticGaugeコントロール)極ライン自動板厚調整技術を有する圧延機であり、規制手段最先端フル油圧である。加圧された油圧サーボ制御磁極片を使用しなくなった圧延ロールギャップウェッジ調整値リアルタイム制御バッテリ磁極片と圧力シリンダのピストン位置、バルブ制御シリンダを使用して加圧された油圧サーボ制御システムに作用するために、バッテリ磁極片に作用する、完全に油圧シリンダ圧。このように簡易な構造、高感度、厚さが一定の圧力、力伝達電力及び大型油圧サーボ制御システムの一定のロールギャップの導入を達成することができ、非常に厳しい精度要件を満たすために、このような磁極片と加圧ロールは、ロールギャップのリアルタイム調整、圧延単一オンラインで達成することができることリリーフ弁、逃がし弁とアキュムレータを介して捲回電極シートの品質が大幅に改善されるように、単層の部分は、より良好な圧延効果を得ることができる極両面シートを、交互。ロッド圧延プロセスチャンバエネルギーの組み合わせが上下ラムシリンダとの間に一定の圧力に維持されるロールシステムのバランスをとるために弁及び圧力リリーフ弁の減圧の組み合わせによって一定の圧力を維持するためには、4つの軸受ハウジングを有しています金額。
二つのロール、ロール圧力までゆっくりと上部ロールアイドリング場合に対するローラ接触圧押し付け直接接触する上下ロールの間にバッテリ磁極片を以下のないように、決定の決意処理押し付けロールを使用して剛性スタンド。油圧サーボシリンダを制御した後、上部ロール圧延機の動作が弾性変形に耐えるように、減少し続けた。次いで、ロール制御が徐々に測定圧延力と油圧シリンダピストンの相対位置に対応する2つの別個のロールゆっくりと増加し、弾性変形可能な関係は、シリンダピストンの相対位置の変化に応じて作業台です。
バッテリーのポールピース図の模式的加圧された油圧サーボミル7。
加圧された油圧サーボバッテリーポールピース概略ミル加圧機構7、磁極片に作用する油圧の全ては、効果的な圧延力Pです。
このうち、Kはフレーム全体の剛性、hはローラーの厚さ、S0はローラーギャップの事前調節である。
油圧サーボ加圧極子圧延機は、電池ポールピースの圧力と油圧シリンダピストンの位置をリアルタイムで制御することができます。
一定ロールシーム圧延
図8一定ロール間隙(100μm)圧延試験の曲線
8、なぜなら突然電池磁極片のスラリーを含まない、元の位置の間のスラリーに圧延部を有するロールから電池の磁極片が薄くされたときに、上部ロールは突然ドロップなり、高速リカバリ、圧延スタンド弾性変形が低減され、圧延力はそれに応じて低減される。ローラープレスの電池ポールピースベースバンド部からロールプロセススラリー部分を有するようにするとき、上側のロールが急激に増加し、次いで所望の位置まで押され、ロールスタンドそれに伴って弾性変形が大きくなり、転がり抵抗も大きくなりますが、全体的には変位の変動は大きくありません。
現在でも二重ループ制御システム、内部ループ位置制御(APC)は、コア制御態様、ニップロールは現在一定である、すなわち、実際のロール又はニップ、前記の実際の位置を出力する。制御ループの厚さは、磁極片でありますリングロールギャップ設定値は、リアルタイム検出電極厚さ、厚さの差の迅速な排除の目的を達成するために、迅速にロールの油圧サーボ制御動作により、リングの位置を補正するためのフィードバック信号の厚み。
定圧圧延
図9一定転がり抵抗(片側400KN)転がり試験曲線
バッテリが突然磁極片を薄くするのでスラリーフリー区間中スラリーに圧延部を有するロールから電池の磁極片は、減少圧延力変動し、次いで急速な回復があるであろう9、設定値は、上側のロールも対応して減少される。スラリーの部分を有するように処理圧延電池磁極片部ベースバンドからロールは、そこ圧延力変動が大きくなること、およびその後すぐに、設定値に復帰する場合それに伴って上ロールも上昇するが、全体として圧力変動は大きくない。
圧延機の両側の機械構造の製造と組み立ての不完全な対称性により、トランスミッション側がトランスミッションシャフトに接続され、ローラーシステム間のバッテリーポールピースの位置が途中で保証されない場合があります。どのようにポールピース間の隙間を克服し、圧力変動を減少させ、他の問題もまだ解決されていない。