Što je rezanje elektroda litij-ionske baterije?
Metode rezanja elektroda
Rezanje se u mehaničkoj obradi naziva rezanjem, a prema obliku alata za rezanje može se podijeliti na metode rezanja kao što su koso-striženje oštricom, ravno -striženje oštricom, rotacijsko rezanje (ili rezanje na valjku) i rezanje diskom.
Kod kosog -striženja nožem, postoji fiksni kut između gornjeg i donjeg noža, a kut nagiba je općenito 1 stupanj ~ 6 stupnjeva. Općenito, gornja lopatica je nagnuta, kao što je prikazano na slici 7-2(a). Budući da gornja i donja oštrica nisu paralelne, postoji sila duž smjera rezanja, što lako uzrokuje iskrivljenje reznog ruba. Međutim, područje smicanja je malo, a sila smicanja i potrošnja energije manji su nego kod rezanja ravnim-oštricama, pa se koristi za rezanje debelih ploča u velikim i srednjim strojevima za rezanje, a općenito se ne koristi za rezanje elektroda.
Rezanje s ravnim-oštricama ima istu strukturu kao i smicanje s kosim-oštricama, osim što su gornji i donji rubovi oštrica paralelni, kao što je prikazano na slici 7-2(b). Ostvaruje rezanje bez izobličenja i ima dobru kvalitetu rezanja, ali je sila smicanja velika, a najviše se koristi u malim rezačima i za izradu tankih ploča i filmova [1-2], kao i za poprečno rezanje elektrodama.
Rotacijsko šišanje također se naziva lučnim-rezanjem valjka, koje koristi alate s lučno-oblikovanim rubom. Alati dovršavaju proces rezanja rotiranjem i kotrljanjem oko dvije fiksne osi, kao što je prikazano na slici 7-2(c). Uglavnom se koristi za realizaciju-poprečnog-rezanja fiksne duljine, poprečnog rezanja glave i repa i rezanja rubova. Općenito, pri rezanju srednjih i debelih ploča, odlikuje se visokom kvalitetom, niskom potrošnjom energije, dugim vijekom trajanja i visokim učinkom[3].
Škare s diskom dovršavaju se neprekidnom rotacijom dva rezna kotača-u obliku diska, jednog iznad i jednog ispod, kao što je prikazano na slici 7-3. Tijekom rezanja, nezamotana ploča elektrode ulazi u otvor rezača diska i nakon rezanja se dijeli na više traka[1]. Rezanje diskova naširoko se koristi za uzdužno rezanje tankih ploča, tankih filmova i metalnih folija.
U proizvodnji litij-ionskih baterija, uzdužno rezanje (prorez) listova elektroda obično koristi smicanje diskom, dok-poprečno rezanje koristi smicanje-plosnatom oštricom. Automatizirane proizvodne linije obično prvo izvode rezanje, a zatim poprečno rezanje. Općenito, sljedeći zahtjevi postavljaju se za rezanje ploča elektroda litij-ionske baterije:
① Visoka točnost dimenzija ploče elektrode;
② Rubovi ploče elektrode su ravni i bez neravnina, s nekoliko nedostataka, a sloj elektrode nije oštećen;
③ Visoki prinos i visoka učinkovitost proizvodnje.
Postupak rezanja ploča elektrode
Za plastične materijale, proces rezanja može se podijeliti u tri faze [5-6]:
① Oštrica se počinje pritiskati u ploču, a materijal ploče između rezova prolazi kroz plastičnu deformaciju i teče sve dok količina plastične deformacije ne dosegne granicu plastične deformacije. To se zove prva faza. Tijekom ove faze, materijal ploče se reže, formirajući glatku površinu smicanja, vidi sliku 7-4(a).
② Oštrica nastavlja pritiskati ploču, a pukotine niču, šire se i prodiru u materijal ploče između rezova. Pločasti materijal između rezova podvrgava se kidanju pod djelovanjem vlačnog naprezanja sve dok gornja i donja oštrica ne budu na istoj horizontalnoj ravnini. To se zove druga faza. U ovoj fazi, materijal ploče je rastrgan, stvarajući mutnu površinu prijeloma, vidi slike 7-4(b) i (c);
③ Oštrica nastavlja pritiskati prema dolje. Zbog plastičnog protoka, pločasti materijal između rezova istiskuje se u mali razmak gdje se oštrice preklapaju. Kako se preklapanje rezova oštrice povećava, pločasti materijal u procjepu se trga i izvlači, stvarajući neravnine na rubu, vidi sliku 7-4(d), dok se alati ne razdvoje. To se naziva faza formiranja neravnina. Tijekom procesa odvajanja alata, alati će imati učinak zaglađivanja ili istiskivanja materijala ploče, uzrokujući promjenu morfologije dosadne površine loma i neravnina, ali promjena je mala.
Posmični presjek-nakon rezanja prikazan je na slici 7-5, koji se sastoji od tri dijela: glatke površine smicanja, površine bez sjaja prijeloma i oštrice ruba [5-6]. Tupa ploha loma naziva se i krta ploha loma. Njegova širina ovisi o plastičnosti materijala. Za materijale s boljom plastičnošću, tupa površina loma je manja, glatka posmična površina je veća, a generirani protok metala je veći, što ga čini sklonijim zarezima. Nasuprot tome, za krte materijale nema glatke površine smicanja.
