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优质碳化钨锂电池叶片极片的切削工艺

浏览数量:0     作者:本站编辑     发布时间: 2020-09-23      来源:本站

优质碳化钨锂电池叶片极片的切削工艺

切割刀片


描述


极靴的生产是制造锂离子动力电池的基本过程,需要非常高的设备精度,智能水平和生产性能的可靠性。极片纵切机是根据电池规格纵切卷绕的电池极片的设备。主要技术要求是分切后的磁极片不得出现皱纹或脱粉,并且分切尺寸必须具有高精度。芯片边缘的毛刺很小,否则树突会刺穿毛刺上的隔膜,并导致电池内部短路。圆盘纵切刀主要包括上下圆盘刀,分别安装在纵切机的刀轴上,并利用滚剪原理将铝箔,铜箔以及正负极片切成0.01〜0.1mm的厚度。在这里,我们将整理出锂电池极片圆盘切割过程的基础知识,与大家分享和学习。

极片分切原理


参照钣金圆盘切分工艺,首先介绍极片圆盘分切的基本原理。首先,当板与上下刀片接触时,板将受到上下刀片的压力弹性变形,并且由于存在力矩,板将弯曲,并且在间隙附近的材料中将产生剪切应力。 。随着叶片尖端的旋转,当内部应力状态满足塑性条件时,会发生塑性变形。随着剪切过程的继续,板上的剪切力变得越来越大,并进入剪切屈服状态。剪切变形区开始产生宏观的滑动变形,上下圆刀片开始切成材料。此时,边缘附件的材料产生塑性变形,形成剪切塑性滑动,并且截面明亮。随着刀头的继续旋转,材料的塑性变形程度增强,材料将经受加工硬化,并且其应力状态也将改变,从而导致材料内部出现细微裂纹。随着变形的继续,这些微裂纹合并为主要裂纹。裂纹转变为裂纹的传播和分离,并且截面形成撕裂区。

切割刀片


与钣金纵切加工相比,锂电池极片圆盘切割机的切割方法具有完全不同的特点:


(1)切割极靴时,上下圆盘刀有一个后角,类似于剪刀的刀片,刀片的宽度很小。上下圆盘刀之间没有水平间隙,但是上下刀彼此接触并且存在侧向压力。


(2)纵切时,基本上在薄片的上,下侧都有橡胶辊,平衡了切割过程中上下刀产生的剪切力和剪切力矩,避免了薄片的实质变形。极靴纵切没有上下辊。


(3)极靴涂层是由颗粒组成的复合材料,几乎没有塑性变形能力。当上下圆盘刀具产生的内应力大于涂层颗粒之间的结合力时,涂层将破裂,膨胀和分离。

切割刀片


圆盘切割机的主要故障模式


在极靴纵切过程中,纵切刀的质量直接影响极靴纵切性能。分切机需要长时间运行,因此分切机必须具有良好的机械性能,例如硬度,制造工艺和耐磨性。圆盘切刀在连续运行中具有一定的使用寿命,在切割过程中需要管理切刀的寿命。通常,极靴刀的主要故障模式是工具磨损,包括:


(1)疲劳破坏

极片分切盘切刀具有侧向压力。上下切刀在切刃的侧面相互重叠。在连续分切过程中,切削刃上的应力很大且集中。由于频繁的挤压,剪切,摩擦和循环交叉。可变机械载荷的作用是在切削刃区域容易产生疲劳微裂纹,然后在循环应力的作用下,它将沿着圆盘切刀的侧面扩展到中心。当裂纹扩展到一定程度时,应力达到工具材料的强度极限,会引起工具切削刃局部微裂纹。


(2)粘着磨损

在工具的磨损区域也可以找到带有挤压痕迹的粘合剂。这些粘合剂是通过将极靴碎片粘附在工具上而形成的。这是因为圆盘切割器的侧面与极片切削面接触,并且接触压力大,所以切削材料的一部分被冷焊到圆盘切割器的侧面。这些粘结层在循环切割过程中连续脱落,然后重新形成。脱落过程可能导致工具的硬质相脱落,并加剧磨损过程。切开铝箔时最容易形成这种情况。由于铝的熔点低,切削屑和工具侧面会粘在一起,导致工具磨损并缩短寿命。


(3)磨料磨损

尽管切屑和极靴的硬度低于工具的硬度,但它们通常包含一些极高的硬度微小的硬点,这些硬点会在工具表面刻出沟槽,这是磨料磨损。

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