Լիթիումի մարտկոցի ոլորման մեքենա. սկզբունքներ, հիմնական գործընթացներ և որակի վերահսկման ուղեցույցներ

Լիթիում-իոնային մարտկոցների արտադրության գործընթացում, սովորաբար, գործընթացը բաժանելու մի քանի եղանակ կա: Գործընթացը կարելի է բաժանել երեք հիմնական պրոցեսների՝ էլեկտրոդների արտադրություն, հավաքման գործընթաց և բջիջների փորձարկում (ինչպես ցույց է տրված ստորև նկարում), և կան նաև ընկերություններ, որոնք այն բաժանում են նախնական և հետփաթաթման գործընթացների, և այս սահմանազատման կետը հետևյալն է. ոլորման գործընթացը. Իր ուժեղ ինտեգրացիոն ֆունկցիայի պատճառով մարտկոցը կարող է տեսք տալ սկզբնական ձևավորմանը, ուստի լիթիում-իոնային մարտկոցի արտադրության մեջ ոլորման գործընթացը, որպես առանցքային դեր, առանցքային է, փաթաթման գործընթացը, որը արտադրվում է գլորված միջուկով, հաճախ կոչվում է մերկ: մարտկոցի բջիջ (Jelly-Roll, որը կոչվում է JR):

Լիթիում-իոնային մարտկոցների արտադրության գործընթաց
Լիթիում-իոնային մարտկոցների արտադրության գործընթացում միջուկի ոլորման գործընթացը պատկերված է հետևյալ կերպ. Հատուկ գործողությունն այն է, որ դրական բևեռի կտորը, բացասական բևեռի կտորը և մեկուսիչ թաղանթը միասին փաթաթելն է ոլորուն մեքենայի ասեղի մեխանիզմի միջոցով, իսկ հարակից դրական և բացասական բևեռները մեկուսացված են մեկուսացման թաղանթով, որպեսզի կանխեն կարճ միացումը: Փաթաթումը ավարտելուց հետո միջուկը ամրացվում է փակող սոսինձ թղթով, որպեսզի միջուկը չքայքայվի, այնուհետև հոսում է հաջորդ գործընթացին: Այս գործընթացում գլխավորն այն է, որ ապահովվի, որ դրական և բացասական էլեկտրոդների միջև ֆիզիկական շփում չկա, և որ բացասական էլեկտրոդի թերթիկը կարող է ամբողջությամբ ծածկել դրական էլեկտրոդի թերթիկը ինչպես հորիզոնական, այնպես էլ ուղղահայաց ուղղություններով:

Փաթաթման գործընթացի սխեմատիկ դիագրամ
Միջուկի ոլորման գործընթացում, ընդհանուր առմամբ, երկու գլանափաթեթները սեղմում են դիֆրագմայի երկու շերտերը նախապես ոլորելու համար, այնուհետև հերթով կերակրում են դրական կամ բացասական բևեռի կտորը, իսկ բևեռի կտորը սեղմվում է դիֆրագմայի երկու շերտերի միջև ոլորման համար: Միջուկի երկայնական ուղղությամբ դիֆրագմը գերազանցում է բացասական դիֆրագմը, իսկ բացասական դիֆրագմը գերազանցում է դրական դիֆրագմը, որպեսզի խուսափեն դրական և բացասական դիֆրագմների միջև շփման կարճ միացումից:

Ասեղի ոլորուն սեղմող դիֆրագմայի սխեմատիկ դիագրամ

Ավտոմատ ոլորման մեքենայի ֆիզիկական գծագրում

Փաթաթման մեքենան առանցքային ոլորման գործընթացն իրականացնելու հիմնական սարքավորումն է: Անդրադառնալով վերը նշված դիագրամին՝ դրա հիմնական բաղադրիչներն ու գործառույթները հետևյալն են.

1. Հենասյուների մատակարարման համակարգ. փոխանցեք դրական և բացասական բևեռների կտորները ուղեցույցի երկայնքով դեպի դիֆրագմայի երկու շերտերը համապատասխանաբար AA կողմի և BB կողմի միջև՝ ապահովելու համար բևեռների կայուն մատակարարումը:
2. Դիֆրագմայի լուծարման համակարգ. Այն ներառում է վերին և ստորին դիֆրագմներ՝ ոլորուն ասեղին դիֆրագմների ավտոմատ և շարունակական մատակարարումն իրականացնելու համար:
3. Լարվածության կառավարման համակարգ. ոլորման գործընթացում դիֆրագմայի մշտական ​​լարվածությունը վերահսկելու համար:
4. Փաթաթման և սոսնձման համակարգ՝ փաթաթելուց հետո միջուկները սոսնձելու և ամրացնելու համար։
5. Բեռնաթափման փոխակրիչ համակարգ. Ավտոմատ կերպով ապամոնտաժեք միջուկները ասեղներից և գցեք դրանք ավտոմատ փոխակրիչի վրա:
6. Ոտքի անջատիչ. Երբ աննորմալ վիճակ չկա, ոտքի վրա դրեք ոտքի անջատիչը՝ ոլորման նորմալ աշխատանքը վերահսկելու համար:
7. Մարդ-համակարգիչ փոխազդեցության ինտերֆեյս. պարամետրի կարգավորում, ձեռքով վրիպազերծում, ահազանգի հուշումներ և այլ գործառույթներ:

Փաթաթման գործընթացի վերը նշված վերլուծությունից երևում է, որ էլեկտրական միջուկի փաթաթումը պարունակում է երկու անխուսափելի կապեր՝ ասեղը հրելով և ասեղը քաշելով:
Հրել ասեղի գործընթացը. ասեղների երկու գլանները ձգվում են ասեղի մխոցը մղելու ազդեցության տակ, դիֆրագմայի երկու կողմերի միջով, ասեղների երկու գլանները, որոնք ձևավորվում են թևի մեջ մտցված ասեղի գլանների համադրությամբ, ասեղների գլանափաթեթները: մոտ է դիֆրագմը սեղմելու համար, միևնույն ժամանակ ասեղների երկու գլանափաթեթները միաձուլվում են՝ ձևավորելով հիմնականում սիմետրիկ ձև, որպես միջուկի ոլորուն միջուկ:

Ասեղի մղման գործընթացի սխեմատիկ դիագրամ

Ասեղի պոմպման գործընթացը. միջուկի ոլորման ավարտից հետո երկու ասեղները հետ են քաշվում ասեղի պոմպային մխոցի գործողության տակ, ասեղի մխոցը հանվում է թևից, ասեղի սարքի մեջ գտնվող գնդակը փակում է ասեղը զսպանակի ազդեցության տակ, և երկու ասեղները ոլորվում են հակառակ ուղղություններով, և ասեղի ազատ ծայրի չափը կրճատվում է ասեղի և միջուկի ներքին մակերևույթի միջև որոշակի բացվածք ձևավորելու համար, և ասեղը հետ քաշված պահող թևի համեմատ, ասեղները և միջուկը կարելի է սահուն բաժանել:

Ասեղի արդյունահանման գործընթացի սխեմատիկ դիագրամ

Վերևում ասեղը հրելու և դուրս հանելու գործընթացում «ասեղը» վերաբերում է ասեղին, որը, որպես ոլորուն մեքենայի հիմնական բաղադրիչ, էական ազդեցություն ունի ոլորման արագության և միջուկի որակի վրա: Ներկայումս ոլորուն մեքենաների մեծ մասում օգտագործվում են կլոր, օվալաձև և հարթ ադամանդաձև ասեղներ։ Կլոր և օվալաձև ասեղների համար որոշակի աղեղի առկայության պատճառով կհանգեցնի միջուկի բևեռային ականջի դեֆորմացմանը, միջուկի սեղմման հետագա գործընթացում, բայց նաև հեշտ է առաջացնել միջուկի ներքին կնճիռներ և դեֆորմացիա: Ինչ վերաբերում է հարթ ադամանդաձև ասեղներին, ապա երկար և կարճ առանցքների չափերի մեծ տարբերության պատճառով բևեռի կտորի և դիֆրագմայի լարվածությունը զգալիորեն տարբերվում է, ինչը պահանջում է, որ շարժիչ շարժիչը քամվի փոփոխական արագությամբ, ինչը դժվարացնում է գործընթացը կառավարելը: իսկ ոլորման արագությունը սովորաբար ցածր է:

Ընդհանուր ոլորուն ասեղների սխեմատիկ դիագրամ

Որպես օրինակ վերցրեք ամենաբարդ և տարածված հարթ ադամանդաձև ասեղը, որի ոլորման և պտտման գործընթացում դրական և բացասական բևեռները և դիֆրագմը միշտ փաթաթվում են B, C, D, E, F վեց անկյունային կետերի շուրջ: և G-ն որպես աջակցության կետ:

Հարթ ադամանդաձև ոլորուն ասեղի պտտման սխեմատիկ դիագրամ

Հետևաբար, ոլորման գործընթացը կարելի է բաժանել հատվածային ոլորունների՝ OB, OC, OD, OE, OF, OG որպես շառավիղ, և միայն անհրաժեշտ է վերլուծել գծի արագության փոփոխությունը յոթ անկյունային միջակայքերում՝ θ0, θ1, θ2, θ3, θ4, θ5, θ6 և θ7, որպեսզի ամբողջությամբ քանակապես նկարագրվի ոլորուն ասեղի ցիկլային պտտման գործընթացը:

Ասեղի պտտման տարբեր անկյունների սխեմատիկ դիագրամ

Եռանկյունաչափական հարաբերությունների հիման վրա կարելի է ստանալ համապատասխան կապը։

Վերոնշյալ հավասարումից հեշտ է տեսնել, որ երբ ոլորուն ասեղը փաթաթվում է հաստատուն անկյունային արագությամբ, ոլորման գծային արագությունը և ասեղի հենակետի և դրական ու բացասական բևեռների և դիֆրագմայի միջև ձևավորված անկյունը հավասար են. սեգմենտային ֆունկցիայի հարաբերություններում: Երկուսի միջև պատկերի հարաբերությունը մոդելավորվում է Matlab-ի կողմից հետևյալ կերպ.

Փաթաթման արագության փոփոխություններ տարբեր անկյուններում

Ինտուիտիվորեն ակնհայտ է, որ առավելագույն գծային արագության և նվազագույն գծային արագության հարաբերակցությունը հարթ ադամանդաձև ասեղի ոլորման գործընթացում նկարում կարող է լինել ավելի քան 10 անգամ: Գծի արագության նման հսկայական փոփոխությունը կբերի դրական և բացասական էլեկտրոդների և դիֆրագմայի լարվածության մեծ տատանումներ, ինչը ոլորուն լարվածության տատանումների հիմնական պատճառն է։ Լարվածության չափազանց մեծ տատանումը կարող է հանգեցնել ոլորման գործընթացի ընթացքում դիֆրագմի ձգմանը, ոլորումից հետո դիֆրագմի կծկմանը և միջուկի սեղմումից հետո միջուկի ներսում գտնվող անկյուններում շերտի փոքր տարածությանը: Լիցքավորման գործընթացում բևեռի ընդլայնումը առաջացնում է լարվածություն միջուկի լայնության ուղղությամբ, որը չի կենտրոնանում, ինչի հետևանքով առաջանում է ճկման պահ, որի արդյունքում բևեռի կտորը աղավաղվում է, և պատրաստված լիթիումային մարտկոցը ի վերջո հայտնվում է «S. «դեֆորմացիա.

«S» դեֆորմացված միջուկի CT պատկերի և ապամոնտաժման դիագրամ

Ներկայումս ոլորման ասեղի ձևի հետևանքով առաջացած միջուկի վատ որակի (հիմնականում դեֆորմացիայի) խնդիրը լուծելու համար սովորաբար օգտագործվում են երկու մեթոդ՝ փոփոխական լարվածության ոլորում և փոփոխական արագության ոլորում:

1. Փոփոխական լարվածության ոլորուն. Վերցրեք որպես օրինակ գլանաձև մարտկոց, հաստատուն անկյունային արագության դեպքում գծային արագությունը մեծանում է ոլորուն շերտերի քանակով, ինչը հանգեցնում է լարվածության բարձրացման: Փոփոխական լարվածության ոլորուն, այսինքն՝ լարվածության կառավարման համակարգի միջոցով, այնպես, որ բևեռի կամ դիֆրագմայի վրա կիրառվող լարվածությունը ոլորուն շերտերի քանակի ավելացմամբ և գծային կրճատմամբ, այնպես, որ պտտման հաստատուն արագության դեպքում, բայց դեռ կարող է. լարման ողջ ոլորման ընթացքը հնարավորինս կայուն դարձնել: Փոփոխական լարվածության ոլորման մեծ թվով փորձեր հանգեցրել են հետևյալ եզրակացությունների.
ա. Որքան փոքր է ոլորուն լարվածությունը, այնքան ավելի լավ է բարելավման ազդեցությունը միջուկի դեֆորմացման վրա:
բ. Մշտական ​​արագությամբ ոլորման ժամանակ, քանի որ միջուկի տրամագիծը մեծանում է, լարվածությունը գծայինորեն նվազում է դեֆորմացիայի ավելի ցածր ռիսկով, քան մշտական ​​լարվածության ոլորուն:
2. Փոփոխական արագությամբ ոլորում. Օրինակ վերցրեք քառակուսի վանդակը, սովորաբար օգտագործվում է հարթ ադամանդաձև ոլորուն ասեղ: Երբ ասեղը փաթաթվում է մշտական ​​անկյունային արագությամբ, գծային արագությունը զգալիորեն տատանվում է, ինչը հանգեցնում է միջուկի անկյուններում շերտերի տարածության մեծ տարբերությունների: Այս պահին գծային արագության անհրաժեշտությունը փոխում է պտտման արագության փոփոխության օրենքի հակադարձ նվազեցումը, այսինքն՝ պտտման արագության ոլորումը անկյան փոփոխության և փոփոխության հետ՝ գծային արագության տատանումների ոլորման գործընթացը նույնքան փոքր իրականացնելու համար։ որքան հնարավոր է, որպեսզի ապահովվի, որ լարվածության տատանումները փոքր ամպլիտուդի արժեքի միջակայքում:

Մի խոսքով, ոլորուն ասեղի ձևը կարող է ազդել բևեռի ականջի հարթության վրա (միջուկի թողունակությունը և էլեկտրական կատարումը), ոլորման արագությունը (արտադրողականությունը), միջուկի ներքին սթրեսի միատեսակությունը (արտաքին տեսքի դեֆորմացման խնդիրներ) և այլն: Գլանաձև մարտկոցների համար սովորաբար օգտագործվում են կլոր ասեղներ. Քառակուսի մարտկոցների համար սովորաբար օգտագործվում են էլիպսաձև կամ հարթ ռոմբի ասեղներ (որոշ դեպքերում կլոր ասեղները կարող են օգտագործվել նաև քամելու և միջուկը հարթեցնելու համար՝ քառակուսի միջուկ ձևավորելու համար): Բացի այդ, մեծ քանակությամբ փորձարարական տվյալներ ցույց են տալիս, որ միջուկների որակը կարևոր ազդեցություն ունի վերջնական մարտկոցի էլեկտրաքիմիական աշխատանքի և անվտանգության կատարման վրա:

Ելնելով դրանից՝ մենք առանձնացրել ենք մի քանի հիմնական մտահոգություններ և նախազգուշական միջոցներ լիթիումային մարտկոցների ոլորման գործընթացում՝ հուսալով հնարավորինս խուսափել ոլորման գործընթացում ոչ պատշաճ գործողություններից, որպեսզի արտադրենք լիթիումային մարտկոցներ, որոնք համապատասխանում են որակի պահանջներին:

Միջուկի թերությունները պատկերացնելու համար միջուկը կարող է ընկղմվել AB սոսինձի էպոքսիդային խեժի մեջ՝ ամրացնելու համար, այնուհետև հատումը կարելի է կտրել և հղկել հղկաթուղթով: Ավելի լավ է պատրաստված նմուշները դիտարկել մանրադիտակի կամ սկանավորող էլեկտրոնային մանրադիտակի տակ, որպեսզի ստանանք միջուկի ներքին արատների քարտեզագրումը:

Միջուկի ներքին թերության քարտեզ
ա) Նկարը ցույց է տալիս որակյալ միջուկ, առանց ակնհայտ ներքին թերությունների:
բ) Նկարում բևեռի կտորն ակնհայտորեն ոլորված և դեֆորմացված է, ինչը կարող է կապված լինել ոլորման լարվածության հետ, լարվածությունը չափազանց մեծ է, որպեսզի բևեռի կտորը կնճիռներ առաջացնի, և այս տեսակի թերությունները կհանգեցնեն մարտկոցի միջերեսի վատթարացմանը և լիթիումին: տեղումներ, որոնք կվատթարացնեն մարտկոցի աշխատանքը:
գ) Նկարում էլեկտրոդի և դիֆրագմայի միջև կա օտար նյութ: Այս թերությունը կարող է հանգեցնել լուրջ ինքնահոսքի և նույնիսկ անվտանգության հետ կապված խնդիրներ առաջացնել, սակայն այն սովորաբար կարող է հայտնաբերվել Hi-pot թեստի ժամանակ:
դ) Նկարի էլեկտրոդն ունի բացասական և դրական թերության օրինաչափություն, որը կարող է հանգեցնել ցածր հզորության կամ լիթիումի տեղումների:
ե) Նկարի էլեկտրոդի ներսում փոշի է խառնվել, ինչը կարող է հանգեցնել մարտկոցի ինքնալիցքաթափման ավելացման:

Բացի այդ, միջուկի ներսում առկա թերությունները կարող են բնութագրվել նաև ոչ կործանարար փորձարկումներով, ինչպիսիք են սովորաբար օգտագործվող ռենտգենյան և CT թեստը: Հետևյալը հակիրճ ներածություն է հիմնական գործընթացի որոշ ընդհանուր թերությունների մասին.

1. Բևեռի հատվածի վատ ծածկույթ. տեղական բացասական բևեռը ամբողջությամբ ծածկված չէ դրական բևեռով, ինչը կարող է հանգեցնել մարտկոցի դեֆորմացման և լիթիումի տեղումների, ինչը կարող է հանգեցնել անվտանգության հնարավոր վտանգների:

2. Բևեռի դեֆորմացիա. բևեռի կտորը դեֆորմացվում է արտամղման արդյունքում, ինչը կարող է առաջացնել ներքին կարճ միացում և առաջացնել անվտանգության լուրջ խնդիրներ:

Հարկ է նշել, որ 2017 թվականին սենսացիոն samsung note7 բջջային հեռախոսի պայթյունի դեպքը, հետաքննության արդյունքը պայմանավորված է նրանով, որ մարտկոցի ներսում բացասական էլեկտրոդը սեղմվել է՝ առաջացնելով ներքին կարճ միացում, ինչի հետևանքով մարտկոցը պայթել է, վթարի պատճառ է դարձել samsung electronics. ավելի քան 6 միլիարդ դոլարի վնաս։

3. Մետաղական օտար նյութ. մետաղական օտար նյութը լիթիում-իոնային մարտկոցի սպանիչի կատարումն է, կարող է առաջանալ մածուկից, սարքավորումներից կամ շրջակա միջավայրից: Մետաղական օտար նյութի ավելի մեծ մասնիկները կարող են ուղղակիորեն առաջացնել ֆիզիկական կարճ միացում, և երբ մետաղական օտար նյութը խառնվում է դրական էլեկտրոդի մեջ, այն կօքսիդանա և այնուհետև կտեղադրվի բացասական էլեկտրոդի մակերեսին՝ ծակելով դիֆրագմը և, ի վերջո, առաջացնելով ներքին մարտկոցի կարճ միացում, որը անվտանգության լուրջ վտանգ է ներկայացնում: Ընդհանուր մետաղական օտար նյութերն են Fe, Cu, Zn, Sn և այլն:

Լիթիումի մարտկոցի ոլորման մեքենան օգտագործվում է լիթիումի մարտկոցի բջիջները ոլորելու համար, որը մի տեսակ սարքավորում է դրական էլեկտրոդի թերթիկը, բացասական էլեկտրոդի թերթիկը և դիֆրագմը առանցքային փաթեթի մեջ (JR: JellyRoll) անընդհատ պտտման միջոցով հավաքելու համար: Կենցաղային ոլորուն արտադրության սարքավորումը սկսվել է 2006 թվականին՝ կիսաավտոմատ կլոր, կիսաավտոմատ քառակուսի ոլորումից, ավտոմատ ֆիլմի արտադրությունից, այնուհետև վերածվել է համակցված ավտոմատացման, ֆիլմի փաթաթման մեքենայի, լազերային կտրող ոլորման մեքենայի, անոդի շարունակական ոլորման մեքենայի, դիֆրագմայի շարունակական ոլորման։ մեքենա և այլն։

Այստեղ մենք հատկապես խորհուրդ ենք տալիս Yixinfeng լազերային մեռնող կտրող ոլորուն և հրելով հարթ մեքենա: Այս մեքենան համատեղում է առաջադեմ լազերային ճարմանդային տեխնոլոգիան, արդյունավետ ոլորման գործընթացը և ճշգրիտ հրում գործառույթը, ինչը կարող է զգալիորեն բարելավել լիթիումի մարտկոցի արտադրության արդյունավետությունն ու որակը: Այն ունի հետևյալ նշանակալի առավելությունները.


1. Բարձր ճշգրտությամբ թրծում. Ապահովեք բևեռի կտորի և դիֆրագմայի ճշգրիտ չափը, նվազեցրեք նյութի թափոնները և բարելավեք մարտկոցի հետևողականությունը:
2. Կայուն ոլորուն. Օպտիմիզացված ոլորուն մեխանիզմը և կառավարման համակարգը ապահովում են ամուր և կայուն միջուկի կառուցվածքը, նվազեցնում է ներքին դիմադրությունը և բարելավում մարտկոցի աշխատանքը:
3. Բարձր արդյունավետության հարթեցում. եզակի հարթեցման դիզայնը միջուկների մակերեսը դարձնում է հարթ, նվազեցնում է անհավասար ներքին լարվածությունը և երկարացնում մարտկոցի կյանքը:
4. Խելացի հսկողություն. հագեցած մարդ-համակարգիչ փոխազդեցության առաջադեմ ինտերֆեյսով, այն իրականացնում է ճշգրիտ պարամետրերի կարգավորում և իրական ժամանակի մոնիտորինգ, հեշտ շահագործում և հեշտ սպասարկում:
5. Համատեղելիության լայն տեսականի. այն կարող է նաև կատարել 18, 21, 32, 46, 50, 60 մարտկոցի բջիջների բոլոր մոդելները՝ բավարարելու ձեր տարբեր արտադրական կարիքները:

Լիթիում-իոնային մարտկոցների սարքավորում
Ընտրեք Yixinfeng լազերային կտրող, ոլորող և հրող մեքենա՝ ձեր լիթիումային մարտկոցի արտադրության համար ավելի բարձր որակ և արդյունավետություն ապահովելու համար: