قطعه قطب لیتیوم مدل فرایند فشردگی: بررسی تاثیر تراکم سطح مواد فعال و تخلخل

محصولات صنعتی، به طور کلی استفاده لیتیوم ورق الکترود مداوم رول فشردگی رول، روند همانطور که در شکل.

شکل 1 نمودار مختصات روند نورد قطعه قطعه

پس از قطب تراکم، تخلخل پوشش مقدار اولیه و اپسیلون؛ ج، می شود 0 و اپسیلون؛ ج قبل از مقاله "پایه لیتیوم قطعه قطب وضوح رول مطبوعات" ذکر شده است: لیتیوم یون قطعه قطب باتری. فرآیند تراکم به شرح زیر است معادله نمایی (1) در زمینه متالورژی پودر، که رابطه بین چگالی و یا تخلخل پوشش و تراکم بار نشان می دهد.

(1)

که در آن، ρc، 0 مقدار اولیه تراکم پوشش است، کامپیوتر تراکم پوشش فشرده است QL خط عمل از بار وارده بر قطعه قطب، (2) با استفاده از فرمول محاسبه است:

qL = FN / WC (2)

FN نیروی نورد اقدام در قطب است، WC عرض قطب پوشش. Ρc، حداکثر و γC را می توان با برازش به داده های تجربی به دست آمده است، به ترتیب، تراکم بسته بندی حداکثر تحت شرایط از فرآیند پوشش و پوشش می تواند به دست امپدانس واقعی لمینت.

تراکم فشرده به فرمول شاخص تخلخل (1) در معادله (3) تبدیل:

(3)

ارجاع به '1' با توجه به مدل فرایند فشردگی بالا، اثرات مواد مختلف فعال، اثر تراکم های مختلف بر روی تخلخل سطحی تراکم قطعه قطب. توزیع اندازه ذرات و مورفولوژی از مواد اولیه و پارامترهای دیگر که در جدول 1 نشان داده شده است، آماده قطعه قطب و چگالی سطحی از ترکیب و پارامترهای دیگر همانطور که در جدول نشان داده شده است 2. NO.1 به مخلوطی از دو اندازه متفاوت از NCA1 و NCA2 است، NCA1، NCM811، NCM622، NCM111، پنج فعال No.2-5 مواد مختلف، همان چگالی سطح و ترکیب از دوغاب، تک پوشش داده شده 223g / m2 است. گلدان No.6-12 دوغاب پوشش داده شده با تراکم های مختلف شد. No.13-15 دیگر در منابع مختلف گزارش.

تخلخل اولیه و پیش بینی تخلخل حداقل

بیش از تراکم ناپذیر ذرات سخت کروی ساده تخلخل پشته مکعب 47.64٪ نظری، عملی لیتیوم یون قطعه قطب باتری No.1-5 و 7/12 قابل ملاحظه تخلخل اولیه 42-48٪، ارزش نظری انحراف اندکی، که عمدتا نه جنبه ذرات کروی ایده آل، از سوی دیگر نیز چسب پوشش و یک عامل رسانا را تحت تاثیر قرار NO.6. و تخلخل اولیه 13-15 نسبتا بالا، NO.6 است چرا که نتایج تراکم سطح اولیه در تخلخل نسبتا کم، و قطب برای دیدن از No.6-12، که به چگالی الکترود یک طرفه و تخلخل اولیه به تدریج کاهش می یابد، اما دامنه کوچکتر کاهش می یابد. پوشش ضخیم و خشک شده فرایند، کاهش خواهد گرانش بالا اعمال می شود، پوشش دارد تراکم بالاتر. No.13-15 تخلخل اولیه بالا است، زیرا از بالاتر چسب قطب و یک مقدار عامل رسانا، تخلخل پوشش بالاتر است. علاوه بر این، مورفولوژی مواد فعال نیز بر تخریب اولیه تاثیر می گذارد.

شکل 2 تخلخل اولیه و حداقل تخلخل پیش بینی شده است

در شکل 2، پایین ترین تخلخل نیز پیش بینی شده است، از جمله:

تجربی به دست آورد حداقل تخلخل و اپسیلون (1) حداقل فاصله رول از 25 میکرون؛ C، min_a،

(2) تنظیم تخلخل پیش بینی شده و Epsilon؛ C، min_e با توجه به فرمول (3)

(3) و اپسیلون؛ C، min_p P = ∙ و اپسیلون؛ C، فرض می شود که تخلخل حداقل 0.4 = P پیش بینی کرد.

مکعب انباشته ساده 47.64٪ تخلخل، تخلخل از مکعب پشته از نزدیک بسته بندی شده از 25.95 درصد بود، با فرض روند تراکم، ذرات به سادگی حالت انباشته از پشته ای از مکعب های HCP انباشته، سپس p = 0.54. در نظر بگیرید برای انحراف بین وضعیت واقعی و تئوری، منطقی است که P = 0.4 باشد.

به & اپسیلون؛ C، min_p P = ∙ و اپسیلون؛ C، با فرض حداقل ص تخلخل = 0.4 به مدل پیش بینی روند فشردگی اعمال می شود، معادله (3) می شود معادله (4):

(4)

اثر نوع ماده فعال در امپدانس تراکم γ

3-عقب فشرده No.1-5 مواد مختلف فعال تخلخل قطعه قطب است - رابطه بین بار خط، که در آن نقطه داده یک مقدار تجربی است، خط توجه به فرمول (4) منحنی برازش برای توضیح روشن. اثر و متغیر خطا به صورت تصادفی هر تعداد تولید، آماری داده ها تفاوت با نقطه معادل آن در خط رگرسیون باقیمانده موقعیت گفت: باقیمانده بعد از هر به نام مجموع مربعات باقیمانده مربع ها با هم است، آن را نشان دهنده یک تصادفی اثر خطا است. NCM111 NCA در طول تراکم و مشابه قطب تنوع تخلخل قطعه، تحت بار همان، NCM111 پایین برخی تخلخل. NCA و دو نوع از ذرات مخلوط از توزیع های مختلف اندازه ذرات، ذرات کوچک پر کردن بین ذرات بزرگ، تراکم تراکم پایین.

NCM111، NCM622، مقایسه NCM811 سه مواد تصحیح، تکه NCM811 قطب به عنوان افزایش بار، تخلخل کاهش سرعت آغاز شده، با توجه به قطر ذرات بزرگتر خود، تخلخل اولیه نیز بزرگتر است.

شکل 3 رابطه بین تخلخل و بار خط از مواد مختلف فعال: ارزش تجربی و خط مناسب فرمول (4)، χ2 نشان دهنده مجموع residues مربع است.

این پنج ماده فشرده داده ها از طریق معادله (4) به دست آمده توسط اتصالات فشردگی امپدانس گاما در شکل 4. پوشش γC نشان مقاومت در برابر فرآیند فشردگی فشردگی امپدانس، ارزش آن بیشتر نشان داده شده است قطب فشردگی سخت تر اگر قطعه قطب تا فشرده شود می تخلخل خاص، بیشتر بیشتر نیاز از YC بار خط. دیده می شود از شکل 4، NCA مخلوط کردن دو نوع ذرات، ذرات کوچک در بین ذرات بزرگتر فشرده پر کردن قطب آسان تر NCM811 بزرگتر و راحت تر است.

شکل 4 امپدانس تراکم چندین ماده

اثر تراکم عددی بر امپدانس تراکم γ

قطب No.6-12، پوشش چگالی سطحی از 80G / m2 و به تدریج به 285g / m2 و افزایش یافته بود، تخلخل پوشش و متناظر با خط بار رابطه بار فشردگی نشان داده شده در شکل 5، نقاط داده ارزش آزمون تجربی منحنی ها با توجه به فرمول (4) به دست آمده توسط اتصالات منحنی. برای No.6-8، تراکم پوشش داده شده کم قطعه قطب طرف، تخلخل اولیه نسبتا بالا، فرایند تراکم، به عنوان بار افزایش یافته است، امپدانس سقوط تراکم شیب بزرگ، و تراکم افتادن شیب نمودار No.9-12 امپدانس افزایش تراکم، به منظور کاهش تخلخل اولیه از پوشش، هنگامی که بار را افزایش می دهد نیز کوچکتر.

تخلخل از 5 چگالی بسته بندی های مختلف از قطعه قطب - رابطه بین بار خط: نقاط داده های تجربی و منحنی برازش

برازش منحنی می توانید از تکه های مختلف قطب تراکم امپدانس شود، سطح تراکم و امپدانس پوشش γ تراکم MC رسم رابطه بین تجزیه و تحلیل، نشان داده شده در شکل 6. γ تراکم امپدانس و خطی چگالی فضایی رابطه :. γ = μ * MC، سری No.6-12 از آزمایش در اینجا، μ = 1.31kN · متر / g با افزایش تراکم، برای پوشش از مواد مختلف فعال، فشار فشرده فزاینده دشوار است. تراکم سطح فاکتور μ تاثیر مدل واقعی فرایند در جدول 3 ذکر شده است.

شکل 6 فشردگی امپدانس - چگالی سطح رابطه خطی

جدول 3 متفاوت از چگالی سطحی از عوامل مقاومت در برابر ضربه مواد فشرده فعال μ

مدل فرآیند تراکم قطعه قطعه

بر اساس تجزیه و تحلیل بالا، با توجه به نوع مواد فعال، توزیع اندازه ذرات و مورفولوژی، چگالی سطح پوشش و عوامل دیگر، لیتیوم یون باتری مدل قطب قطعه فرآیند فشردگی:

(5)

در جایی، ص = & اپسیلون؛ C، حداقل / و اپسیلون؛ C، 0 نشان دهنده قطعه قطب حداقل تخلخل و اپسیلون؛ C، دقیقه تخلخل اولیه و اپسیلون؛ C، نسبت 0، مربوط به نوع و مورفولوژی ذرات، برای ذرات کروی به طور کلی P = 0.4. γ = μ * MC نشان دهنده قطب امپدانس تراکم، فشردگی مشخص مشکل قطعه قطب، و تراکم سطح پوشش در ارتباط با MC، چگالی سطح امپدانس مختلف فشرده عامل فعال مقدار μ در جدول 3 نشان داده شده است.

در "لیتیوم قطب باتری غلتکی قطعه اصل را فشار داده و روند" در این مقاله، ما در مورد سه معمولا استفاده می شود باتری لیتیوم یون قطعه قطب و ویژگی های فرایند پرس رولر: قطعات دستی فشار مارپیچی آسیاب قطب، به علاوه پمپ تقویت کننده مایع قطب آسیاب فشرده سازی، قطب تحت فشار آسیاب سروو هیدرولیک. در آن یک مایع پمپ تقویت کننده قطعه قطب ورق الکترود رول فشردگی تحت فشار، دستگاه پارامتر تنظیم از سیلندر هیدرولیک به طور کامل نیروی F اقدام نه در قطب در هنگام نورد قطعه قطب، سیلندر به یک نیروی تقسیم F و فشار وارد بر گوه بین رول بالا و پایین از نیروی آلیاژها بر روی قطعه قطب موثر است. نیاز به توجه خاص در هنگام استفاده از مدل فرایند فشردگی.

این مقاله خلاصه ای از روند تراکم تجربی چند لیتیوم مشترک باتری یون مواد مثبت الکترود و القاء، و پارامتر مدل فرایند پیشنهاد، پیش بینی و بهینه سازی پارامترهای فرآیند این سند برای کار مرجع است، اما روند واقعی تمایل دارد تا بیشتر در اینجا پیچیده، .