Bateri litium-ion digunakan secara meluas dalam pelbagai bidang, seperti kenderaan elektrik, elektronik pengguna, penyimpanan tenaga dan aeroangkasa. Prestasi dan kualiti bateri litium-ion bergantung pada bahan elektrod dan kaedah pemprosesannya. Salah satu proses utama dalam pembuatan elektrod ialah kalender, iaitu pemampatan buburan elektrod yang disalut pada kerajang pengumpul semasa oleh sepasang penggelek. Kalender boleh meningkatkan ketumpatan, kekonduksian, lekatan, dan kekuatan mekanikal elektrod, serta mengurangkan ketebalan dan keliangan. Walau bagaimanapun, pengalenderan juga mempunyai beberapa kelemahan, seperti keretakan, penepian, pengumpulan tegasan dan kehilangan kapasiti. Oleh itu, adalah penting untuk mengoptimumkan parameter kalendar dan memilih peralatan yang sesuai untuk jenis dan spesifikasi elektrod yang berbeza.
A mesin kalendar elektrod bateri(mesin penekan gulung)ialah peranti yang terdiri daripada dua atau lebih penggelek yang berputar ke arah yang bertentangan dan memberikan tekanan kepada bahan yang melaluinya. Terdapat pelbagai jenis mesin kalendar, seperti kalendar dua gulung, tiga gulung, empat gulung dan berbilang gulung. Antaranya, kalendar dua gulung adalah yang paling biasa digunakan untuk kalendar elektrod bateri lithium-ion. Kalender dua gulung mempunyai dua penggelek silinder dengan jurang dan tekanan boleh laras. Kerajang elektrod dimasukkan ke dalam celah dan dimampatkan oleh penggelek. Ketebalan dan ketumpatan elektrod boleh dikawal dengan melaraskan jurang dan tekanan.
Skop aplikasi mesin kalendar dua gulung untuk elektrod bateri lithium-ion bergantung kepada beberapa faktor, seperti bahan elektrod, kaedah salutan, ketebalan salutan, bahan penggelek, diameter penggelek, kelajuan penggelek dan suhu penggelek. Secara umumnya, mesin kalendar dua gulung sesuai untuk elektrod dengan ketebalan salutan sederhana (10-50 mikron), ketumpatan tinggi (1.5-2 g/cm3) dan keliangan rendah (30-40 peratus ). Bahan penggelek hendaklah keras dan licin, seperti keluli atau keluli bersalut krom. Diameter penggelek hendaklah cukup besar untuk mengelakkan tekanan lentur yang berlebihan pada kerajang elektrod. Kelajuan penggelek hendaklah dipadankan dengan kelajuan penyusuan untuk mengelakkan gelinciran atau koyak. Suhu penggelek hendaklah disimpan pada suhu bilik atau lebih tinggi sedikit untuk mengelakkan pengembangan haba atau pengecutan elektrod.
Prinsip kerja mesin kalendar dua gulung untuk elektrod bateri lithium-ion adalah berdasarkan teori ubah bentuk anjal-plastik. Apabila kerajang elektrod memasuki jurang antara penggelek, ia mengalami ubah bentuk elastik terlebih dahulu, yang bermaksud bahawa ia boleh memulihkan bentuk asalnya selepas memunggah. Apabila tekanan meningkat, kerajang elektrod mencapai titik hasil dan mengalami ubah bentuk plastik, yang bermaksud bahawa ia mengekalkan beberapa ubah bentuk kekal selepas memunggah. Ubah bentuk plastik boleh mengurangkan ketebalan dan meningkatkan ketumpatan elektrod. Walau bagaimanapun, jika tekanan terlalu tinggi, ia boleh menyebabkan kerosakan tidak dapat dipulihkan pada struktur dan sifat elektrod, seperti keretakan, delaminasi atau kehilangan kapasiti.
Fungsi peralatan bagielektrod baterimesin kalendaruntuk elektrod bateri lithium-ion adalah untuk meningkatkan prestasi dan kualiti elektrod dengan mengoptimumkan parameter fizikalnya. Dengan menggunakan mesin kalendar dua gulung, seseorang boleh mencapai:
- Ketumpatan yang lebih tinggi:Kalender boleh meningkatkan ketumpatan pembungkusan zarah bahan aktif dan mengurangkan ruang lompang di antara mereka. Ini boleh meningkatkan kekonduksian, kapasiti, dan hayat kitaran elektrod.
- Ketebalan yang lebih rendah:Kalender boleh mengurangkan ketebalan elektrod dan meningkatkan kapasiti spesifiknya (kapasiti per unit luas). Ini boleh mengurangkan berat dan isipadu bateri dan meningkatkan ketumpatan tenaganya.
- Lekatan yang lebih baik:Kalender boleh meningkatkan lekatan antara lapisan bahan aktif dan kerajang pengumpul semasa, serta antara lapisan elektrod yang berbeza (seperti pengikat, bahan tambahan konduktif dan pemisah). Ini boleh meningkatkan kekuatan mekanikal dan kestabilan elektrod.
- Keliangan seragam:Kalender boleh mencipta pengagihan liang seragam dalam elektrod, yang boleh memudahkan penyusupan elektrolit dan pengangkutan ion. Ini boleh meningkatkan prestasi kadar dan keselamatan bateri.
