Mitä on litium{0}}ioni-akun elektrodin leikkaaminen?
Elektrodien leikkausmenetelmät
Leikkaamista kutsutaan mekaanisessa käsittelyssä leikkaamiseksi, ja leikkaustyökalujen muodon mukaan se voidaan jakaa leikkausmenetelmiin, kuten viisto-terän leikkaus, tasainen-teräleikkaus, pyörivä leikkaus (tai rullaleikkaus) ja levyleikkaus.
Vinossa{0}}terän leikkaustilassa ylä- ja alaterän välillä on kiinteä kulma, ja kaltevuuskulma on yleensä 1 aste ~ 6 astetta. Yleensä yläterä on kalteva, kuten kuvassa 7-2(a) näkyy. Koska ylä- ja alaterät eivät ole yhdensuuntaiset, leikkaussuunnassa on voimaa, joka aiheuttaa helposti leikkausreunan vääristymistä. Leikkausalue on kuitenkin pieni, ja leikkausvoima ja energiankulutus ovat pienempiä kuin litteän-terän leikkaus, joten sitä käytetään paksujen levyjen leikkaamiseen suurissa ja keskikokoisissa leikkauskoneissa, eikä sitä yleensä käytetä elektrodien leikkaamiseen.
Litteällä-teräleikkauksella on sama rakenne kuin vino-teräleikkauksella, paitsi että terän ylä- ja alareunat ovat yhdensuuntaiset, kuten kuvassa 7-2(b). Se leikkaa vääristymättömästi ja sillä on hyvä leikkauslaatu, mutta leikkausvoima on suuri, ja sitä käytetään enimmäkseen pienissä leikkauskoneissa ja ohuiden levyjen ja kalvojen tyhjentämiseen[1-2] sekä elektrodien poikkileikkaukseen.
Pyörivää leikkausta kutsutaan myös kaari{0}}reunarullaleikkaukseksi, jossa käytetään työkaluja, joissa on kaaren muotoinen reuna. Työkalut viimeistelevät leikkausprosessin pyörimällä ja rullaamalla kahden kiinteän akselin ympäri, kuten kuvassa 7-2(c). Sitä käytetään pääasiassa kiinteän-pituuden poikki-leikkaukseen, pään ja hännän poikkileikkaukseen sekä reunaleikkaukseen. Yleensä keskikokoisia ja paksuja levyjä leikattaessa se on laadukas, alhainen energiankulutus, pitkä käyttöikä ja suuri teho[3].
Lautasleikkaus saadaan päätökseen pyörittämällä jatkuvasti kahta -levyn muotoista leikkuripyörää, toinen yläpuolella ja toinen alla, kuten kuvassa 7-3. Leikkauksen aikana kelaamaton elektrodilevy menee levyleikkurin aukkoon ja jaetaan useiksi nauhoiksi leikkaamisen jälkeen[1]. Levyleikkausta käytetään laajalti ohuiden levyjen, ohuiden kalvojen ja metallikalvojen pitkittäiseen leikkaamiseen.
Litium{0}}ioni-akkujen valmistuksessa elektrodilevyjen pitkittäisleikkauksessa (leikkauksessa) käytetään yleensä levyn leikkausta, kun taas poikittaisleikkauksessa käytetään tasaista-terän leikkausta. Automatisoidut tuotantolinjat suorittavat yleensä ensin leikkaamisen ja sitten poikittais-leikkauksen. Litium--ioniakun elektrodilevyjen leikkaamiselle asetetaan yleensä seuraavat vaatimukset:
① Elektrodilevyn korkea mittatarkkuus;
② Elektrodilevyn reunat ovat tasaiset, jäysteettomat, niissä on vähän vikoja, ja elektrodin pinnoitekerros ei ole vaurioitunut;
③ Korkea tuotto ja korkea tuotantotehokkuus.
Elektrodilevyjen leikkausprosessi
Muovimateriaalien leikkausprosessi voidaan jakaa kolmeen vaiheeseen[5-6]:
① Terä alkaa puristaa levyä ja levymateriaali leikkausten välillä käy läpi plastisen muodonmuutoksen ja virtaa, kunnes plastisen muodonmuutoksen määrä saavuttaa plastisen jännityksen rajan. Tätä kutsutaan ensimmäiseksi vaiheeksi. Tässä vaiheessa levymateriaalia leikataan, jolloin muodostuu tasainen leikkauspinta, katso kuva 7-4(a).
② Terä jatkaa painamista levyyn, ja halkeamat ydintyvät, leviävät ja tunkeutuvat levymateriaaliin leikkausten välissä. Leikkausten välissä oleva levymateriaali repeytyy vetojännityksen vaikutuksesta, kunnes ylä- ja alaterä ovat samalla vaakatasolla. Tätä kutsutaan toiseksi vaiheeksi. Tässä vaiheessa levymateriaali repeytyy, jolloin muodostuu tylsä murtumapinta, katso kuvat 7-4(b) ja (c);
③ Terä jatkaa alas painamista. Muovisen virtauksen ansiosta leikkausten välinen levymateriaali pursottuu pieneen rakoon, jossa terät limittyvät. Terän leikkausten limittymisen kasvaessa raossa oleva levymateriaali repeytyy ja vedetään irti muodostaen jäysteitä reunaan, katso kuva 7-4(d), kunnes työkalut irtoavat. Tätä kutsutaan jäysteen muodostusvaiheeksi. Työkalujen erotusprosessin aikana työkaluilla on levymateriaalia tasoittava tai ekstrudoiva vaikutus, jolloin tylsän murtumapinnan ja purseiden morfologia muuttuu, mutta muutos on pieni.
Leikkauspoikkileikkaus-leikkauksen jälkeen on esitetty kuvassa 7-5, joka koostuu kolmesta osasta: sileä leikkauspinta, tylsä murtumapinta ja reunapurse[5-6]. Tylsää murtumapintaa kutsutaan myös hauraaksi murtumispinnaksi. Sen leveys liittyy materiaalin plastisuuteen. Paremman plastisuuden omaavilla materiaaleilla tylsä murtumispinta on pienempi, sileä leikkauspinta suurempi ja syntynyt metallivirtaus suurempi, mikä tekee siitä alttiimman purseille. Päinvastoin hauraille materiaaleille ei ole tasaista leikkauspintaa.
