Rạch điện cực pin lithium{0}}ion là gì?
Phương pháp rạch điện cực
Rạch được gọi là cắt trong gia công cơ khí và theo hình thức của dụng cụ cắt, nó có thể được chia thành các phương pháp cắt như cắt xiên-lưỡi, cắt lưỡi phẳng-, cắt quay (hoặc cắt cuộn) và cắt đĩa.
Khi cắt lưỡi xiên{0}}, có một góc cố định giữa lưỡi trên và lưỡi dưới và góc nghiêng thường là 1 độ ~ 6 độ . Nói chung, lưỡi trên nghiêng, như trong Hình 7-2(a). Do lưỡi trên và lưỡi dưới không song song nên sinh ra lực dọc theo hướng cắt dễ gây biến dạng mép cắt. Tuy nhiên, diện tích cắt nhỏ, lực cắt và mức tiêu thụ năng lượng nhỏ hơn so với cắt bằng lưỡi phẳng, vì vậy nó được sử dụng để cắt các tấm dày trong các máy cắt cỡ lớn và vừa và thường không được sử dụng để rạch điện cực.
Cắt bằng lưỡi-dẹt có cấu trúc tương tự như cắt bằng lưỡi xiên-, ngoại trừ cạnh trên và cạnh dưới song song với nhau, như minh họa trong Hình 7-2(b). Nó đạt được khả năng cắt mà không bị biến dạng và có chất lượng cắt tốt, nhưng lực cắt lớn và chủ yếu được sử dụng trong các máy cắt nhỏ và để tạo phôi các tấm và màng mỏng [1-2], cũng như để cắt ngang bằng điện cực.
Cắt quay còn được gọi là cắt cuộn cạnh hình cung-, sử dụng các công cụ có cạnh hình vòng cung-. Các công cụ hoàn tất quá trình cắt bằng cách xoay và lăn quanh hai trục cố định, như trong Hình 7-2(c). Nó chủ yếu được sử dụng để thực hiện việc cắt ngang theo chiều dài-cố định{7}}, cắt ngang đầu và đuôi cũng như rạch cạnh. Nói chung, khi cắt các tấm vừa và dày, nó có chất lượng cao, mức tiêu thụ năng lượng thấp, tuổi thọ cao và sản lượng cao[3].
Quá trình cắt đĩa được hoàn thành bằng cách quay liên tục hai bánh xe cắt hình đĩa-, một ở trên và một ở dưới, như minh họa trong Hình 7-3. Trong quá trình cắt, tấm điện cực không cuộn đi vào lỗ cắt đĩa và được chia thành nhiều dải sau khi cắt[1]. Cắt đĩa được sử dụng rộng rãi để rạch dọc các tấm mỏng, màng mỏng và lá kim loại.
Trong quá trình sản xuất pin lithium{0}}ion, việc cắt dọc (rạch) các tấm điện cực thường sử dụng phương pháp cắt đĩa, trong khi cắt-chéo sử dụng phương pháp cắt bằng lưỡi phẳng. Dây chuyền sản xuất tự động thường thực hiện xẻ rãnh trước tiên, sau đó là cắt chéo. Nói chung, các yêu cầu sau đây được đặt ra đối với việc rạch các tấm điện cực của pin lithium{6}}ion:
① Độ chính xác kích thước cao của tấm điện cực;
② Các cạnh của tấm điện cực phẳng và không có gờ, ít khuyết tật và lớp phủ điện cực không bị hư hỏng;
③ Năng suất cao và hiệu quả sản xuất cao.
Quá trình cắt tấm điện cực
Đối với vật liệu nhựa, quá trình cắt có thể được chia thành ba giai đoạn[5-6]:
① Lưỡi dao bắt đầu ép vào tấm, và vật liệu tấm giữa các vết cắt trải qua biến dạng dẻo và chảy cho đến khi lượng biến dạng dẻo đạt đến giới hạn biến dạng dẻo. Đây được gọi là giai đoạn đầu tiên. Trong giai đoạn này, vật liệu tấm bị cắt, tạo thành bề mặt cắt nhẵn, xem Hình 7-4(a).
② Lưỡi dao tiếp tục ấn vào tấm, và tạo các vết nứt tạo mầm, lan truyền và xuyên qua vật liệu tấm giữa các vết cắt. Vật liệu tấm giữa các vết cắt bị rách dưới tác dụng của ứng suất kéo cho đến khi các lưỡi trên và dưới nằm trên cùng một mặt phẳng nằm ngang. Đây được gọi là giai đoạn thứ hai. Ở giai đoạn này, vật liệu tấm bị rách, tạo thành bề mặt gãy mờ, xem Hình 7-4(b) và (c);
③ Lưỡi dao tiếp tục ấn xuống. Do dòng chảy dẻo, vật liệu tấm giữa các vết cắt được ép đùn vào khe hở nhỏ nơi các lưỡi dao chồng lên nhau. Khi sự chồng chéo của các vết cắt bằng lưỡi tăng lên, vật liệu tấm trong khe hở bị rách và kéo ra, tạo thành các gờ ở mép, xem Hình 7-4(d), cho đến khi các dụng cụ tách rời. Đây được gọi là giai đoạn hình thành gờ. Trong quá trình tách dụng cụ, dụng cụ sẽ có tác dụng làm mịn hoặc đùn lên vật liệu tấm, khiến hình thái của bề mặt gãy xỉn màu và các gờ thay đổi nhưng sự thay đổi rất nhỏ.
Mặt cắt ngang{0}}sau khi cắt được thể hiện trong Hình 7-5, bao gồm ba phần: bề mặt cắt nhẵn, bề mặt gãy mờ và gờ cạnh[5-6]. Bề mặt gãy mờ còn được gọi là bề mặt gãy giòn. Chiều rộng của nó liên quan đến độ dẻo của vật liệu. Đối với các vật liệu có độ dẻo tốt hơn, bề mặt gãy xỉn màu nhỏ hơn, bề mặt cắt mịn lớn hơn và dòng chảy kim loại được tạo ra lớn hơn, khiến nó dễ bị tạo ra các vệt hơn. Ngược lại, đối với vật liệu giòn thì không có bề mặt cắt nhẵn.
