Ép con lăn là quá trình nén chặt sản phẩm tráng phủ thông qua hai con lăn thép có khe hở và áp suất nhất định đến độ dày quy định.
01. Chức năng, nguyên lý của thiết bị ép lô và các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng ép lô
1.1 Chức năng của thiết bị ép lô
Ép lăn liên quan đến việc nén chặt các tấm điện cực pin lithium được phủ và sấy khô một phần. Quá trình này làm tăng mật độ năng lượng của pin đồng thời đảm bảo chất kết dính bám chặt các vật liệu điện cực vào bộ thu dòng điện, ngăn ngừa vật liệu bị tách ra và mất năng lượng trong quá trình tuần hoàn. Trước khi cán, các tấm điện cực được phủ phải được sấy khô đủ để tránh lớp phủ bị bong ra khỏi bộ thu dòng điện. Trong quá trình ép lăn, việc kiểm soát mức độ nén chặt là rất quan trọng: nén chặt quá mức ảnh hưởng đến sự xen kẽ/hủy xen kẽ ion lithium gần bộ thu dòng điện, khiến các chất hoạt động bám quá chặt (dẫn đến dễ tách ra) và thậm chí có thể làm cho tấm điện cực quá dẻo, dẫn đến hỏng cuộn dây hoặc gãy sau khi cán.
Lăn là một trong những quy trình quan trọng nhất trong sản xuất tấm điện cực pin lithium và độ chính xác của quá trình cán có tác động đáng kể đến hiệu suất của pin lithium.
Mục đích của việc lăn như sau:
Quá trình ép con lăn có thể giữ cho bề mặt của tấm điện cực smtrơn tru và phẳng, do đó ngăn ngừa nguy cơ đoản mạch pin do gờ trên bề mặt tấm điện cực đâm thủng bộ tách và cải thiện mật độ năng lượng của pin. Quá trình ép con lăn có thể nén chặt vật liệu điện cực được phủ trên bộ thu dòng điện của tấm điện cực, do đó làm giảm thể tích của tấm điện cực, tăng mật độ năng lượng của pin và cải thiện tuổi thọ chu kỳ và hiệu suất an toàn của pin lithium.
1.2 Nguyên lý cán tấm điện cực pin
Mục đích của việc cán là làm cho hoạt chất và lớp liên kết lá kim loại dày đặc hơn và đồng đều hơn về độ dày. Quá trình ép lô phải được thực hiện sau khi lớp phủ hoàn tất và tấm điện cực đã khô; nếu không, các hiện tượng như bột rơi ra và lớp màng tách ra có thể xảy ra trong quá trình ép lô. Tấm điện cực pin làlá đồng (hoặcgiấy bạc) được phủ các hạt bùn điện ở cả hai mặt. Dải điện cực pin trải qua hai quy trình phủ và sấy trước khi được cán. Trước khi cán, lớp phủ bùn điện trên lá đồng (hoặc lá nhôm) là môi trường dạng hạt bán chảy và bán rắn, bao gồm một số hạt hoặc cụm riêng lẻ không liên kết hoặc liên kết yếu, và có độ phân tán và lưu động nhất định.
1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng ép lô
Các vấn đề về chất lượng trong các tấm điện cực pin do thiết bị cán chủ yếu xuất hiện dưới dạng độ dày không đồng đều sau khi cán, gây ra mật độ nén không đồng đều—một yếu tố quan trọng đối với tính nhất quán về hiệu suất của pin. Độ đồng đều về độ dày bao gồm độ đồng đều theo chiều ngang và chiều dọc, với các nguyên nhân khác nhau (Hình 4). Các yếu tố chính đối với độ dày không đồng đều theo chiều ngang bao gồm biến dạng uốn cuộn, độ cứng của khung, biến dạng đàn hồi của các thành phần chịu tải chính, áp suất cán và chiều rộng tấm điện cực.
