Processo di calandratura degli elettrodi della batteria

Cos'è la calandratura:

La calandratura degli elettrodi delle batterie è un passo importante nel processo di produzione delle batterie agli ioni di litio e il suo scopo è ottenere elettrodi che soddisfino i requisiti di progettazione. La calandratura è un processo necessario. Dopo il rivestimento e l'asciugatura dell'elettrodo, la resistenza alla pelatura tra il materiale attivo e il foglio collettore di corrente è bassa. A questo punto, è necessario calandrarlo per migliorare la forza di legame tra il materiale attivo e la lamina per evitare che si stacchi durante l'immersione dell'elettrolita e l'uso della batteria.

Lo scopo della calandratura:

Il processo di calandratura mantiene la superficie dell'elettrodo liscia e piatta. Può prevenire il cortocircuito della batteria causato da sbavature sulla superficie dell'elettrodo che perforano il separatore e migliora la densità energetica della batteria. Il processo di calandratura può compattare il materiale dell'elettrodo rivestito sul collettore di corrente dell'elettrodo, riducendo così il volume dell'elettrodo, aumentando la densità energetica della batteria e migliorando la durata del ciclo e le prestazioni di sicurezza della batteria al litio.

 

Una volta calandrata e calandratura secondaria:

Una volta calandrato si intende arrotolare una sola volta per far sì che l'elettrodo raggiunga lo spessore e la densità previsti.

La calandratura secondaria consiste nel prima arrotolare l'elettrodo fino a un certo spessore, quindi ottenere lo spessore e la densità progettati attraverso la seconda laminazione.

Differenza:

Una volta che la calandratura può facilmente portare alla rottura e alla polverizzazione delle particelle attive, e il diametro dei pori sopra l'elettrodo (lontano dalla lamina di rame) sarà maggiore del diametro dei pori sotto l'espansione polare (vicino alla lamina di rame).

La calandratura secondaria non solo riduce il più possibile la rottura delle particelle attive, ma rende anche uniforme la distribuzione delle dimensioni dei pori nelle espansioni polari, favorendo così l'infiltrazione dell'elettrolita e migliorando in definitiva le prestazioni della batteria.

 

Calandratura a caldo e calandratura a freddo:

Tecnologia di calandratura a freddo: non è prevista alcuna misura di riscaldamento durante il processo di laminazione e il cambiamento di temperatura non è controllato manualmente.

Tecnologia di calandratura a caldo: tecnologia di calandratura che preriscalda i materiali lavorati e utilizza un rullo riscaldante con controllo della temperatura ad alta precisione per arrotolare i materiali lavorati.

 

Vantaggi della tecnologia di laminazione a caldo: 

Quando la temperatura dell'elettrodo arrotolato aumenta, il legante nel rivestimento dell'elettrodo si ammorbidisce, la resistenza alla deformazione si riduce e la compattazione è facile, rendendo lo spessore della superficie dell'espansione polare più uniforme.

Pertanto, attraverso un controllo preciso della temperatura, la tecnologia dei rulli riscaldati presenta i seguenti vantaggi:

(1) Ridurre la pressione di lavorazione e la forza di laminazione può essere ridotta fino al 62%.

(2) Ridurre il rimbalzo dell'elettrodo di circa il 50%, aumentando efficacemente la densità del volume della batteria.

(3) Migliora la forza di adesione tra il materiale di rivestimento e il collettore di corrente, riduce i danni al legante nell'elettrodo della batteria e migliora efficacemente la durata del ciclo.

(4) Assorbe il calore durante il processo di laminazione e migliora la consistenza della batteria.

(5) Riduce la resistenza interna della batteria e molti altri vantaggi.

Allo stato attuale, la tecnologia di pressatura a lastra piana è stata eliminata dal mercato e la tecnologia di calandratura a freddo è stata sviluppata da molto tempo e la tecnologia è matura ed è stata prodotta in serie sul mercato. Rispetto alla tecnologia di calandratura a freddo, la tecnologia di calandratura a caldo ad alta precisione presenta molti vantaggi come la riduzione della pressione, la riduzione della perdita di materiale della batteria, l'estensione della durata del ciclo e il miglioramento della consistenza della batteria. Pertanto, la tecnologia di calandratura riscaldata potrebbe essere la principale direzione di sviluppo della tecnologia di calandratura in futuro.