فرآیند کلندینگ الکترود باتری

کلندرینگ چیست:

کلندرینگ الکترودهای باتری گام مهمی در فرآیند تولید باتری های لیتیوم یونی است و هدف آن به دست آوردن الکترودهایی است که الزامات طراحی را برآورده کنند. تقویم یک فرآیند ضروری است. پس از پوشش الکترود و خشک شدن، استحکام لایه برداری بین ماده فعال و فویل کلکتور جریان کم است. در این زمان، برای افزایش استحکام پیوند بین ماده فعال و فویل برای جلوگیری از کنده شدن آن در طول غوطه ور شدن الکترولیت و استفاده از باتری، باید کلندری شود.

هدف از تقویم :

فرآیند کلندرینگ سطح الکترود را صاف و مسطح نگه می دارد. می تواند از اتصال کوتاه باتری ناشی از سوراخ شدن سطح الکترود جداکننده جلوگیری کند و چگالی انرژی باتری را بهبود می بخشد. فرآیند کلندری می تواند مواد الکترود پوشش داده شده بر روی کلکتور جریان الکترود را فشرده کند، در نتیجه حجم الکترود را کاهش می دهد، چگالی انرژی باتری را افزایش می دهد و عمر چرخه و عملکرد ایمنی باتری لیتیومی را بهبود می بخشد.

یک بار کلندری و کلندری ثانویه:

یک بار کلندرینگ به معنای غلتیدن فقط یک بار برای رسیدن الکترود به ضخامت و چگالی طراحی شده است.

کلندرینگ ثانویه بدین صورت است که ابتدا الکترود را به ضخامت معینی بغلتانیم و سپس از طریق نورد دوم به ضخامت و چگالی طراحی شده دست یابیم.

تفاوت:

هنگامی که کلندری به راحتی می تواند منجر به ترک خوردگی و پودر شدن ذرات فعال شود و قطر منافذ بالای الکترود (دور از فویل مس) بزرگتر از قطر منافذ زیر قطعه قطب (نزدیک به فویل مس) خواهد بود.

کلندرینگ ثانویه نه تنها شکستگی ذرات فعال را تا حد ممکن کاهش می دهد، بلکه توزیع اندازه منافذ در قطعات قطب را یکنواخت می کند، بنابراین نفوذ الکترولیت را تقویت می کند و در نهایت عملکرد باتری را بهبود می بخشد.

کلندری گرم و سرد :

فن آوری کلندری سرد: در طول فرآیند پرس نورد هیچ اندازه گیری حرارتی وجود ندارد و تغییر دما به صورت دستی کنترل نمی شود.

فن آوری کلندرینگ داغ: فناوری کلندری که مواد فرآوری شده را از قبل گرم می کند و از یک غلتک حرارتی با کنترل دما با دقت بالا برای رول کردن مواد پردازش شده استفاده می کند.

مزایای تکنولوژی نورد گرم:

با افزایش دمای الکترود نورد شده، چسب در پوشش الکترود نرم می‌شود، مقاومت تغییر شکل کاهش می‌یابد و تراکم آسان است و ضخامت سطح قطعه قطب را یکنواخت‌تر می‌کند.

بنابراین، از طریق کنترل دقیق دما، فناوری غلتک گرم دارای مزایای زیر است:

(1) فشار پردازش را کاهش دهید و نیروی نورد را می توان تا 62٪ کاهش داد.

(2) بازگشت الکترود را تا حدود 50٪ کاهش دهید، به طور موثر تراکم حجم باتری را افزایش دهید.

(3) افزایش نیروی پیوند بین مواد پوشش و کلکتور جریان، کاهش آسیب به بایندر در الکترود باتری، و به طور موثر عمر چرخه را بهبود می بخشد.

(4) گرما را در طول فرآیند نورد جذب کنید و قوام باتری را بهبود بخشید.

(5) مقاومت داخلی باتری و بسیاری از مزایای دیگر را کاهش می دهد.

در حال حاضر تکنولوژی پرس صفحه تخت توسط بازار حذف شده است و فناوری کلندری سرد مدت زیادی است که توسعه یافته است و این فناوری بالغ شده و به تولید انبوه در بازار رسیده است. در مقایسه با فناوری کلندری سرد، فناوری کلندری گرم با دقت بالا دارای مزایای زیادی مانند کاهش فشار، کاهش اتلاف مواد باتری، افزایش عمر چرخه و بهبود قوام باتری است. بنابراین، فناوری کلندری گرم ممکن است مسیر اصلی توسعه فناوری کلندرینگ در آینده باشد.