A produção industrial, a folha do eléctrodo de lítio geralmente utilizado contínua compactação rolo de roll-on, o processo, como mostrado na FIG.
Figura 1 Diagrama esquemático do processo de laminação de polos
Após compactação peças de pólo, a porosidade do revestimento do valor inicial e silon; c, se torna 0 & epsilon; c antes de o artigo "peça polar resolução rolo prima base de lítio" mencionado: um ião lítio pólo da bateria peça. o processo de compactação segue a equação exponencial (1) no domínio da metalurgia do pó, o que revela a relação entre a densidade ou a porosidade da carga de revestimento e a compactação.
(1)
Onde, ρc, 0 é o valor inicial da densidade do revestimento, pc é a densidade do revestimento compactado qL é a linha de acção da carga sobre a peça polar, (2) é calculado pela fórmula:
qL = FN / WC (2)
FN é a força de laminação agindo sobre as peças polares, a CC é a largura das peças de pólo de revestimento. Ρc, max e yc podem ser obtidos através do ajuste dos dados experimentais, respectivamente, uma densidade máxima de embalagem sob condições do processo de revestimento e o revestimento pode ser conseguida Impedância real laminada.
Converta a densidade de compactação em porosidade e a fórmula exponencial (1) é transformada na fórmula (3):
(3)
As referências a '1' de acordo com o modelo do processo de compactação acima, os efeitos de diferentes substâncias activas, os efeitos de densidades diferentes de porosidade da superfície de compactação da peça polar. A distribuição do tamanho das partículas e a morfologia das matérias-primas e outros parâmetros, como mostrado na Tabela 1, preparado a peça polar e a densidade da superfície da composição e outros parâmetros, como mostrado na tabela 2. No.1 é uma mistura de dois tamanhos de partículas diferentes de NCA1 e NCA2, No.2-5 são NCA1, NCM811, NCM622, NCM111, cinco activa materiais diferentes, a mesma densidade de superfície e da composição da suspensão, 223 g / m2 de um único vaso revestido. No.6-12 foram pasta revestido com uma densidade de área diferente. No.13-15 outro relatado na literatura.
Porosidade inicial e previsão mínima de porosidade
Mais de partículas esféricas duras incompressíveis simples porosidade pilha cúbico de 47,64% do valor teórico, prático ião lítio peça de pólo da bateria No.1-5 e 7-12 são substancialmente a porosidade inicial 42-48%, o valor teórico ligeiro desvio, que principalmente não é aspecto partícula esférica ideal, por outro lado também afectar o ligante do revestimento e um agente condutor. No.6 e a porosidade inicial de 13-15 é relativamente alta, No.6 porque os resultados iniciais de densidade de superfície de uma porosidade relativamente baixa, e peças de pólo para ver a partir No.6-12, como a densidade de um lado de eléctrodo, a porosidade inicial é gradualmente diminuída, mas a amplitude é menor reduzida. secou-se o revestimento de espessura processo, irá diminuir a gravidade superior é aplicado, o revestimento ser maior densidade. No.13-15 porosidade inicial é elevado por causa do maior peças de pólo ligante e um teor de agente condutor, a porosidade do revestimento é mais elevada. Além disso, a morfologia do material ativo também afetará a porosidade inicial.
Figura 2 Porosidade inicial e porosidade mínima prevista
Na Figura 2, a menor porosidade também é prevista, incluindo:
Experimental adquirido mínimo porosidade e epsilon (1) a distância mínima de rolo de 25 microns; C, min_a,
(2) a porosidade mínimo (3), montado previsto de acordo com a fórmula & epsilon; C, min_e,
(3) & epsilon; C, min_p = p & ∙ epsilon; C, assumido que a porosidade mínimo p = 0,4 predito.
Simples empilhamento cubo foi 47,64% de porosidade, a porosidade da pilha cúbico embalado-fim de 25,95%, assumindo que o processo de compactação, as partículas de modo simplesmente empilhamento da pilha de cubos de HCP empilhamento, então p = 0,54. Considere e o desvio da situação real, em teoria, ter P = 0,4 é razoável.
A & epsilon; C, min_p = p & ∙ epsilon; C, assumindo uma porosidade mínimo p = 0,4 é aplicado ao modelo de previsão processo de compactação, a equação (3) torna-se a equação (4):
(4)
Efeito do tipo de substância ativa na impedância de compactação
A Figura 3 é um gráfico que mostra a relação entre a porosidade e a carga de linha após a compactação do No. 1-5 peças polares de material activo diferentes, em que os pontos de dados são valores experimentais e a linha é uma curva ajustada de acordo com a fórmula (4). efeito e variável de erro aleatório é cada número gerado, estatisticamente, a diferença de dados com o seu correspondente ponto na linha de regressão nos referidos resíduos de posição, os residuais após cada chamada soma residual dos quadrados quadrada em conjunto, representa um aleatória efeito de erros. NCM111 NCA durante a compactação e semelhante peça porosidade variação pólo, sob a mesma carga, o mais baixo NCM111 alguma porosidade. NCA e dois tipos de partículas mistas de distribuição de tamanho de partícula diferente, partículas pequenas Enchimento entre partículas grandes, menor densidade de compactação.
NCM111, NCM622, comparativo NCM811 três materiais, NCM811 peças polares como a carga aumenta, a porosidade diminui rapidamente iniciada, devido ao seu maior diâmetro de partícula, a porosidade inicial é também maior.
Fig. 3 Relação entre porosidade e carga de linha de diferentes materiais ativos: O valor experimental e a linha ajustada de fórmula (4), χ2 representa a soma dos resíduos quadrados.
Estes cinco material de compactação de dados via Equação (4) obtido através do ajuste da impedância de compactação y mostrado na Figura 4. O revestimento yc mostrando resistência contra o processo de compactação impedância compactação, maior é o seu valor mais difíceis as peças de pólo compactação , se a peça polar para ser compactado são certa porosidade, maior quanto maior for a necessidade de carga de linha yC. visto a partir da Figura 4, NCA mistura de dois tipos de partículas, partículas pequenas em partículas maiores entre compactado enchimento mais fácil peças polares O NCM811 é maior e mais fácil de compactar.
Figura 4 Impedância de compactação de vários materiais
Efeito da densidade de área na impedância de compactação
No.6-12 peças polares, de revestimento, a densidade de superfície de 80 g / m2 foi gradualmente aumentada para 285 g / m2, a porosidade do revestimento e a relação de carga de compactação linha de carga correspondente mostrado na Figura 5, os pontos de dados são valor de teste experimental as curvas são de acordo com a fórmula (4) obtido através do ajuste da curva. para No.6-8, de baixa densidade revestido peça polar lado, a porosidade inicial é relativamente elevado, o processo de compactação, a medida que a carga é aumentada, a impedância cai compactação inclinação grande, e compactando o declive de descida do No.9-12 impedância aumentada a densidade de área, para reduzir a porosidade inicial do revestimento, quando a carga aumenta também é menor.
A porosidade de 5 densidade de empacotamento diferente da peça polar - a relação entre a carga de linha: pontos de dados experimentais e a curva ajustada
Ajuste de curva pode ser de várias peças de pólo de compactação a impedância, a superfície de compactação e a impedância de revestimento γ MC densidade plotados relação entre análise, apresentada na Figura 6. γ impedância e de compactação linear de densidade de área relação :. γ = μ * MC, No.6-12 série de experiências aqui, μ = 1.31kN · m / g com o aumento da densidade de área, compactada cada vez mais difícil para o revestimento de diferentes substâncias activas, de pressão. O fator de influência da densidade superficial μ do modelo de processo real está listado na Tabela 3.
Figura 6: Relação linear entre impedância compactada e densidade de área
Tabela 3 diferente da densidade de superfície do factor de resistência ao impacto material compactado activo μ
Modelo de processo de compactação de peças em poste
Com base na análise acima, tendo em conta o tipo de material activo, a distribuição do tamanho das partículas e a morfologia, a densidade superficial do revestimento e de outros factores, o modelo da bateria processo de compactação peça polar de iões de lítio:
(5)
Em que, p = & epsilon; C, min / & epsilon; C, 0 representa a peça polar porosidade mínimo & epsilon; C, min porosidade inicial & epsilon; C, numa proporção de 0, relacionado com o tipo e morfologia das partículas, para as partículas esféricas geralmente p = 0,4. γ = μ * MC representa as peças do pólo impedância compactação, caracterizado dificuldade compactação peça polar, e a densidade de superfície do revestimento associado com o MC, a densidade da superfície dos compactados impedâncias diferentes de factor activa O valor de μ é mostrado na Tabela 3.
No "princípio de lítio pólo da bateria de rolos peça prima e processo" no artigo, descreve-se três lítio bateria de iões de peça polar comumente utilizados e as características do processo de prensa de rolos: As partes manual de pressurização espiral moinho de pólo, além da bomba de reforço líquida Tipo de pressão pólo laminador, servo hidráulico pressão tipo pólo laminador Entre eles, quando a bomba de reforço de gás-líquido pressurizado pedaço de pólo laminador compacta a peça de pólo, a pressão do cilindro hidráulico F definido pelo parâmetro de equipamento não é completamente aplicado à peça de pólo. quando rolando peça polar, o cilindro dividido em uma força F e a uma pressão que actua sobre a cunha entre os rolos superiores e inferiores da força de rolamento eficazes na peça polar. requerem uma atenção especial quando se aplica o modelo do processo de compactação.
Este artigo é um resumo do processo de compactação experimental vários material comum lítio bateria de ião positivo e do eléctrodo de indução, e proposto parâmetro modelo de processo, predição e optimização dos parâmetros do processo, mas o processo real tendem a ser mais complicado aqui, este documento para o trabalho de referência .
