Установки для резки и вырубки электродов

После того, как металлическая фольга покрыта суспензией, высушена и прокатана, в соответствии со типоразмером и техническими характеристиками аккумулятора нужно изготовить электрод. В настоящее время в процессе изготовления электродов литий-ионных аккумуляторов в основном используются следующие три способа изготовления электродов:

1. Дисковая резка

Дисковая резка в основном состоит из верхнего и нижнего дисковых ножей, установленных на режущем валу машины для резки электродов, использующих принцип подвижного сдвига, чтобы разрезать фольгу толщину 0,01 ~ 0,1 мм в рулон положительных и отрицательных электродов требуемой ширины. На этом принципе функционирует установка для резки электродов для цилиндрических аккумуляторов.

        2. Вырубка

Процесс вырубки электрода литий-ионного аккумулятора делится на два типа:

• Резка деревянным ножом. Пи этом способе нож с острым лезвием фиксируется в доске, и лезвие режет под определенным давлением. Этот процесс имеет преимущества, заключающиеся в простой пресс-форме и низкой стоимости, но качество штамповки сложно контролировать, и этот способ постепенно выходит из употребления.
• Перфорация металлической формы с использованием пуансона и нижней матрицы с очень маленьким зазором для вырубки электрода. В процессе вырубки частицы покрытия сдираются под действием напряжения, металлическая фольга деформируется, после достижения ее предела прочности на излом образуются трещины, и в конце происходит ее разрыв. На этом принципе функционирует инструмент для вырубки электродов.

        3. Лазерная резка

Лазерная резка обладает высокой эффективности производства, хорошей стабильность процесса. Она часто используется в аккумуляторной промышленности для резки электродов литий-ионных аккумуляторов. Основной принцип лазерной резки состоит в действии лазерного пучка высокой плотности мощности для подсветки места электродной ленты по периметру требуемого будущего электрода. Место засвета быстро нагревается до очень высокой температуры, быстро плавится вплоть до достижения точки горения с образованием отверстия, при перемещении балки, отверстие непрерывно образует узкую щель для завершения резки электрода. При этом энергия лазерного луча и скорость его перемещения являются двумя основными технологическими параметрами, которые оказывают большое влияние на качество резания. Когда мощность лазера слишком низкая или скорость перемещения слишком высокая, электрод не может быть полностью вырезан, а когда мощность слишком высока, или скорость перемещения слишком мала, лазерная область воздействия на материал становится большей, а размер щели больше.

В процессе изготовления электрода качество его кромки оказывает важное влияние на производительность и качество будущего аккумулятора, включая:

• заусенцы и загрязнения, которые вызывают короткое замыкание в аккумуляторе, саморазряд и даже тепловой разгон;
• если точность резки низкая, то невозможно гарантировать, что отрицательный электрод полностью покрывается положительным электродом, или сепаратор будет полностью изолировать листы положительного и отрицательного электрода, что приведёт к проблемам с безопасностью аккумулятора;
• термическое повреждение материала, отслаивание покрытия и т. д., в результате чего материал теряет активность и не может играть никакой роли;
• неровная кромка электрода, приведет к неравномерному процессу его зарядки и разрядки

Следовательно, процесс резки должен исключать появление этих проблем.