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叠片工艺之异常解析

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1,极耳翻折

叠片式锂离子电池,正极耳弯折对电池性能影响较小,负极耳弯折则会造成电池内 部短路,进而造成低压乃至着火,其缘故原由是,极耳弯折的负极片堕落溶解,铜金属 在相邻负极片边缘析出,刺破隔膜导致内部短路。

由于极片在运输过程中,极耳受自身重力以及极片过辊包角的影响,易导致极耳翻折,在极片运输过程中增加极耳导向组件、极耳翻折的检测机制确保极片在进入叠片前的状态

2,极片掉片

( 1)极片掉片最直接会影响生产效率,叠片的生产效率是其劣势,赞助韶光越长,效率自然掉落。

(2)在一定程度增加了掉落极片如何处理问题,同时掉落数量与本钱直接关系。

极片真空吸板在极片取料搬运过程中易涌现破空,导致极片吸不稳。

通过优化极片取料真空吸板的内部构造,增强取料吸板的吸力,同时缩短极片取料的起破空韶光,达到高速稳定的取片效果。

3,极芯短路直接涉及电池安全性能。

极组短路紧张影响成分为:粉尘、碎屑、极片对齐度不良、极片毛刺等。

通过优化极片制极耳处、极片裁切处、极片流转搬运处的粉尘掌握,通过优化吸尘管路、吸尘口处的风量设计,采取一拖二的风机布局,降落能耗的同时掌握叠片的过程粉尘。

毛刺和粉尘

极片毛刺是指极片冲切所产生的断面基材拉伸,波折。
行业内对极片毛刺的普遍标 准是Vh≤15μm(以集流体表面为基准打算); Vk≤15μm (以极片边缘为基准打算)。

极片粉尘是指极片冲切所产生的涂层颗粒或基材碎屑。
行业内暂时还没有对粉尘颗 粒的大小形成标准,只是对极片掉粉后漏箔的区域大小有做哀求, L≤4mm (连续出 现); H≤0.2mm (开裂或漏箔)。

在模切和叠片工序中掌握冲切时的毛刺大小,减少冲切时产生的粉尘,以及在极片 转运过程中避免毛刺的产生,已成为这两个工序目前面临的最紧张的难题,而要解 决这些难题,先要理解毛刺和粉尘产生的缘故原由。

极片毛刺粉尘产生的紧张缘故原由有三点:1、冲切办法;2、冲切模具的构造;3冲切 模具的材料及加工精度。

① 、冲切办法

行业中在极片冲切工序,最常用的办法有以下几种

②、冲切模具冲切极片时毛刺产生的事理:

利用冲头和下刀极小的间隙对极片进行裁切,间隙的大小是影响毛刺的最大成分:

3 、 冲切模具冲切极片时粉尘产生的事理:

高下刀的间隙、压料板和冲头的间隙、压料板压力的大小及压料板表面的平面度是 影响掉粉的几大成分。
要担保模具各零件的间隙,首先,要选择好模具材料,其次,要担保加工精度。

a: 高下刀的间隙:间隙小时,由于挤压浸染加剧,对极片的冲裁力增大,对表面涂 层挤压增强,涂层开裂、从基材上剥离、脱落。
压料板托料时还会造成断面和冲头 的二次摩擦。

b: 压料板和冲头的间隙:间隙过大时,无法压住断口边的涂层,裁断时造成的涂层 挤压无法压住。
间隙过小时,有摩擦冲头的风险。

c: 压料板压力的大小:涂层被挤压时,压料板压力大于挤压张力,可有效减少涂层 开裂、从基材上剥离、脱落等问题。

d:压料板平面度:如果平面度不好,对断面的压实效果不屈均,会涌现不连续的涂 层开裂等问题。

4 、 冲切模具的材料及精度:

a:冲压模具事情时要承受冲击、振动、摩擦、高压和拉伸、弯扭等负荷,事情条件 繁芜,易发生磨损、疲倦、断裂、变形等征象。
因此,对模具事情零件材料的哀求 比普通零件高,常用材料:

b: 模具精度可分为加工精度和装置精度,常用的精加工设备有油割、坐标磨等,加 工精度可做到0.001mm, 可达到刀口间隙0.002mm 的精度哀求,装置精度须要靠 定位销及装置履历实现,须要履历及技能较高的装置职员。

5、极片流转过程中的碰撞及摩擦:

现阶段采取的设备连线办法为模切机+极片料盒运送+叠片机。

缺陷:极片冲切完进入料盒,经由运送进入叠片机,叠片机从料盒中取片,过程中 无法避免极片和料盒的碰撞和摩擦,造成极片的掉粉和集流体的变形,是极片不良 的潜在风险。

毛刺粉尘办理方案

理解了毛刺和粉尘产生的缘故原由,办理方案可从以下几点入手:1、优化现有模具结 构;2、改进模具材料;3、提高模具制造和装置精度;4、改进模切叠片设备工艺;

① 、对现有模具的优化

冲切模具构造的稳定性,直接决定了毛刺和掉粉能不能做到可控,现在行业中最常 用的构造有以下几种:

卷绕用极片模切模具

由于卷绕式模切机工艺的分外性,常用的导柱模具无法将导柱均布,只能制作成冲 头悬臂式,导致上模冲压点和重心无法重合,模具整体稳定性较差,靠刀模具从根 本上办理了上述问题,且成本相对还较低,会是将来重点选用的模具。

冲切模具构造的稳定性,直接决定了毛刺和掉粉能不能做到可控,现在行业中最常

用的构造有以下几种:

叠片用极片模切模具

低速模具也是采取冲头悬臂式的构造,紧张在实验线上利用,高速模具导柱分布均 匀,构造稳定,是产线上主流的模具。

②、模切叠片一体机是终极办理方案

模切叠片一体机在极片冲切完之后可直接进入叠片平台,避免极片和料盒的碰撞和 摩擦,彻底办理极片不良的潜在风险。

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