1.Introduction

Les machines à rouler les batteries, également connues sous le nom de machines à presser les électrodes de batterie à rouleaux , jouent un rôle crucial dans le processus de production des batteries lithium-ion. Ces machines sont conçues pour améliorer la qualité et les performances des électrodes de batterie en appliquant une pression de roulement précise sur les feuilles d'électrodes. Cet article approfondira l'application et le principe de fonctionnement des machines à rouler à batterie, accompagné d'un diagramme conceptuel pour illustrer le processus.

2. Demande

Les machines à rouler les batteries sont principalement utilisées dans la fabrication de batteries lithium-ion, en particulier pendant l'étape de traitement des électrodes. Les électrodes, constituées d'une feuille recouverte (soit de cuivre, soit d'aluminium) avec une couche de matériau actif, subissent une série de processus comprenant le revêtement, le séchage et enfin le laminage. Le processus de roulage est essentiel pour plusieurs raisons :

Amélioration de l'adhérence : il renforce la liaison entre le matériau actif et la feuille, empêchant ainsi le délaminage lors de l'immersion dans l'électrolyte ou du fonctionnement sur batterie.

Amélioration de la qualité de la surface : il garantit une surface lisse et plane, minimisant le risque de courts-circuits causés par des bavures perforant le séparateur.

Augmentation de la densité énergétique : en compactant le matériau de l'électrode, le volume est réduit, ce qui entraîne une densité énergétique plus élevée et des performances améliorées de la batterie.

Principe de fonctionnement

Le principe de fonctionnement d'une machine à rouler les batteries tourne autour de l'application d'une pression contrôlée sur les feuilles d'électrodes. La machine se compose généralement de deux rouleaux, l'un fixe et l'autre entraîné par un moteur. La feuille d'électrode est amenée entre ces rouleaux, où elle subit un processus de laminage.

Étapes du processus de roulement

Alimentation : La feuille d'électrode, qui a été enduite et séchée, est introduite dans le laminoir. La feuille est généralement dans un état granulaire semi-solide, avec un certain degré de dispersion et de fluidité.

Laminage : lorsque la feuille pénètre dans l'espace entre les rouleaux, elle est soumise à une combinaison de pressions verticales et horizontales. La pression verticale compacte les particules de matière active, tandis que la pression horizontale facilite leur déplacement latéral et leur réarrangement.

Compaction et déformation : les particules de matériau actif subissent à la fois un déplacement et une déformation pendant le processus de laminage. Initialement, les espaces entre les particules sont comblés, puis, à mesure que la pression augmente, les particules elles-mêmes se déforment, conduisant à une électrode plus dense.

Sortie et collecte : après le laminage, la feuille d'électrode sort de la machine avec une surface plus lisse et une densité accrue. Il est ensuite collecté pour un traitement ultérieur ou un assemblage en batteries.

Facteurs clés affectant les performances de roulement

Diamètre et géométrie des rouleaux : le diamètre et la géométrie des rouleaux affectent l'angle de morsure et la répartition de la pression sur la feuille d'électrode.

Matériau des rouleaux et rugosité de surface : le matériau et la finition de surface des rouleaux peuvent avoir un impact sur la qualité de l'électrode laminée, y compris sa rugosité de surface et sa force d'adhérence.

Vitesse et pression de laminage : la vitesse et la pression appliquées pendant le laminage doivent être soigneusement contrôlées pour obtenir la densité d'électrode et la qualité de surface souhaitées.

Conditions environnementales : des facteurs tels que l'humidité et la température peuvent également influencer le processus de laminage et les propriétés finales de l'électrode.

Conclusion

Les machines à rouler les batteries sont des outils essentiels dans la production de batteries lithium-ion hautes performances. En appliquant une pression de roulement précise sur les feuilles d'électrodes, ces machines améliorent l'adhérence, améliorent la qualité de la surface et augmentent la densité énergétique. Comprendre le principe de fonctionnement et les facteurs clés affectant les performances de roulement est crucial pour optimiser le processus de production et garantir la qualité du produit final de la batterie.