リチウム電池の切断工程でのバリを分析する

1、リチウム電池電極ディスクせん断の切断方法は完全に異なる特性を持っています：

（1）電極を切断すると、上下のディスクナイフはハサミの刃と同様に後角があり、刃の幅が特に狭い。上下のディスクナイフには水平方向の隙間はありませんが、上下のナイフは互いに接触し、横方向の圧力があります。

（2）基本的に板の上下には切断時のゴムローラーがあり、切断時に上下のナイフが発生するせん断力とせん断トルクのバランスを取り、ボードの大きな変形を防ぎます。ポールカットは上下に転がりませんでした。

（3）極性コーティングは粒子からなる複合材料であり、塑性変形能力はほとんどありません。上下のディスクナイフによって発生する内部応力が、コーティングされた粒子間の結合力よりも大きい場合、コーティングは亀裂を生成し、分離を拡大します。

2、極性スライスカットの品質に影響を与える要因

バリのサイズ、断面の形態的特徴、および電極のサイズの精度に影響を与える多くの要因があります。既存の理論によれば、それは次のように要約することができます：電極の物理的および機械的特性、ポールの厚さ、ツールの上下のペアの側圧、ツールの上下のペアのオーバーラップの量、ブレードの摩耗状態、噛み込み角度、およびディスクナイフの精度。

（1）材料の物理的および機械的特性の影響。一般的に言えば、材料の可塑性は良好であり、後で切断時に亀裂が発生し、材料の切断の深さが大きく、結果として得られるセクションライトバンドの割合が大きくなります。同じパラメータ条件下で、塑性不良材料は破壊しやすく、断面の引裂きゾーンの割合が大きくなり、光ゾーンは当然小さくなります。

（2）ツールの側圧に対する上下の形成の影響。切削工具の側圧は、切削の品質に影響を与える重要な要素の1つです。せん断の場合、破面の上下の亀裂が一致するかどうか、およびせん断力の応力とひずみの状態は、側圧の大きさに密接に関係しています。側圧が小さすぎるため、電極の切断に不完全な切断部分や落下物などの欠陥がある可能性があります。圧力が大きすぎると、工具が摩耗しやすくなり、寿命が短くなります。

（3）ツールの重なりの量に対する上下の形成の影響。オーバーラップ量の設定は主に電極の厚さに関係し、適度なオーバーラップ量は工具の噛み込みに役立ちます。影響には、せん断品質、剛毛のサイズ、および工具エッジの摩耗速度の長所と短所が含まれます。

（4）噛む効果。ディスクカッティングでは、バイト角度は、せん断セクションとせん断プレートの中心線との間の角度を指します。噛み込み角度を大きくすると、せん断力による水平力も大きくなります。水平分割力が電極の送り張力よりも大きい場合、シートは滑りやすいか、丸いナイフの前でアーチ状になっており、切断できません。そして、咬合角が減少し、ブレードの直径が増加し、それに応じてスプリッターのサイズも増加します。したがって、咬合角、刃径、板厚、オーバーラップのバランスをとるには、実際の使用条件を参考にする必要があります。

ポールカット工程では、ディスクカッターの主な調整パラメータは、側圧とカッターの重なり量であり、ポールカットの性質や厚みに応じて細かく調整する必要があります。以前の機器の製造と技術では、カッターはしばしば正確な数値パラメーターを欠いていましたが、バッチ調整による経験に基づいていました。機器技術の進歩に伴い、ナイフのチューニング技術も継続的に改善され、数値化されています。現在、ポールスプリッターツールのサイドプレッシャーシリンダーの自動調整装置があります。ポールスプリッターのスプライススプライス圧力を設定して、工具の側面圧力を調整し、切削品質を制御する場合。

3、極分割の主な欠陥

極性フィルムの切断部分の典型的な形態は、破面コーティングの主要な粒子が互いに分離されており、収集流体が塑性的に切断されて引き裂かれていることを示している。極性フィルムコーティングの圧縮密度が増加し、粒子間の結合力が増加すると、極性フィルムコーティングのいくつかの粒子も切断される。偏光セクショニングの主な欠陥は次のとおりです。

（1）とげ

バリ、特に金属バリは、リチウム電池に非常に有害です。より大きな金属バリはダイヤフラムに直接穴を開け、正極と負極の間の短絡を引き起こします。ポーラーチップ切断プロセスは、リチウムイオン電池製造プロセスにおけるバリ製造の主なプロセスです。図3は、ポラロイドスプライシングによって生成される金属バリの典型的な形態を示しています。ポラロイドは、スプライシングで100μmを超えるサイズの収集流体バリを形成します。バリの数とサイズは、切削工具の角度、切削工具の側圧、および受け取りコイルと解放コイルの張力調整によって制御されます。

この状況を回避するには、ポールの性質と厚さに応じて、最適な側圧とツールのオーバーラップを見つけることが最も重要です。また、ナイフをカットしてロールの張りを逆にすることで、刃先の品質を向上させることもできます。

（2）ウェーブエッジ

電極が切断されたときに存在する放電および波端欠陥、波端。波のエッジが現れると、電極を切断して巻くときにエッジ補正ジッタが現れ、プロセスの精度が向上します。さらに、バッテリーの最終的な厚さと形態も悪影響を及ぼします。

ポラロイドカットオフ素材と波のエッジの欠陥。

（3）パウダードロップ

電極からの粉末の出現は、バッテリーの性能に影響を与えます。正極が粉末から脱落すると電池容量が低下し、負極が粉末から脱落すると負極が正極を包むことができず、リチウム分析が容易になります。

上記の品質問題は、主に適切な調整パラメータを見つけることによって解決されます。

（4）サイズが要件を満たしていない

ポーラーチップスプリッターは、バッテリーの仕様に基づいており、ローラーを介してバッテリー電極の切断を実行するため、スプリッターのサイズに高い精度が要求されます。バッテリ設計を巻くとき、ダイヤフラムは正極と負極が直接接触して短絡を形成しないように負極を包む必要があり、負極は充電を避けるために正極を包む必要があります。正のリチウムイオンにリチウムを受け入れる負の生体物質がない場合、一般に、負極とダイヤフラム、負極と正極のサイズ差は2〜3 mmであり、比エネルギー要件が増加すると、サイズ差は減少し続けます。したがって、電極のサイズ精度はますます高くなっています。さもなければ、バッテリーは深刻な品質問題を抱えることになります。

4、ディスクカッターの主な故障モード

ポールカットの過程で、ポールカットディスクブレードの品質はポールカットの性能に直接影響します。スプリッターは長時間運転する必要があるため、スプリッターブレードが硬度、製造工程、耐摩耗性などの優れた機械的特性を備えていることが重要です。ディスクカッターの連続運転には一定の寿命があります。切削工程では、カッターの寿命を管理する必要があります。一般に、ディスクカッターの主な故障方法は工具の摩耗です。これには次のものが含まれます。

（1）疲労破壊

カッティングディスクナイフには横方向の圧力がかかり、刃口の側面で上下の工具が重なり合っています。連続切断プロセス中、頻繁な押し出し、せん断、摩擦、および周期的な変化により、ブレード部分にかかる応力は大きく集中します。機械的負荷の影響、ブレード領域では、疲労の微小亀裂が発生する可能性があり、その後、周期的な応力の作用下で、それらはディスクナイフの側面に沿って中心に向かって伸びます。亀裂がある程度大きくなると、応力が工具材料の強度の限界に達し、工具のエッジが発生します。局所的な微小損傷。

（2）付着摩耗

押し出しマークの付いた接着剤は、工具摩耗領域にもあります。これらの接着剤は、極性フラグメントがツールに接着することによって形成されます。これは、ディスクナイフの横方向の端が偏光子と接触しており、接触圧力が大きいため、切断された材料がディスクナイフの側面に部分的にコールドはんだ付けされているためです。これらの接着剤層は、サイクル切断プロセス中に継続的に分解および再形成されます。脱落プロセスにより、ツールのハードフェーズが脱落し、摩耗プロセスが悪化する可能性があります。この状況は、アルミホイルを切断するときに最も簡単に形成されます。アルミニウムは融点が低いため、切削チップと工具の側面が接着され、工具の摩耗や寿命の短縮を引き起こします。

（3）研削摩耗

破片や切りくずの硬度は工具の硬度よりも低いですが、非常に高い硬度の小さなハードスポットがいくつか含まれていることがよくあります。工具の表面に溝パターンを刻むことができます。これはアブレシブ摩耗です。

このページには、機械翻訳の内容が含まれています。