Облик бртве за екструзију је оптимизован да реши феномен дебеле ивице стуба

Технологија превлачења екструзијским прорезима је напредна технологија предвиђања премаза. Током наношења слоја, сва течност доведена у екструзијску матрицу формира превлаку на подлози. Због тога се површинско оптерећење влажног премаза може прецизно контролисати променом брзине додавања гнојнице и брзине премаза. Поступак премазивања приказан је на слици 1. Одређени ток суспензије улази у унутрашњу шупљину матрице из доводног отвора главе за екструдирање и формира стабилан притисак. Каша се коначно распршује на издубљеном отвору матрице и пресвлачи на фолију. На материјалу се премаз осуши у рерни.

Током поступка наношења премаза, због карактеристика течности каше, лако је формирати елемент у облику полумесеца као што је приказано на сл. Током поступка наношења премаза, појава наглог повећања дебљине на ивици стуба назива се ГГ „дебела ивица ГГ“; феномен. Ова појава дебелих ивица је непожељна и проузроковаће проблеме у процесу батерија и њеним перформансама и постојаности.

У вези са карактеристикама поља протока екструзионе превлаке и појаве дебелих ивица превлаке, чланак је објављен раније да би сумирао релевантна очитавања на следећи начин:

(1) Анализирајте карактеристике поља протока превлаке за екструзију прореза за стубове литијум-јонске батерије

(2) Феномен екструдирајућег слоја и делови ивица литијумских батерија и решења

Превлака литијум-јонских батеријских стубова обично захтева производњу тракастих стубова у облику траке, што је углавном кроз дизајн проточног канала помоћу заптивке причвршћене између горње и доње главе калупа, како би се остварила припрема траке премаз у облику (као што је приказано на слици 2). Облик заптивке утиче на дистрибуцију брзине течности у калупу и на крају утиче на морфологију премаза, посебно на морфологију ивице премаза. Оптимизацијом излазног облика прорезне заптивке можете променити смер и величину брзине протока гнојнице, смањити стање напрезања ивичне суспензије и ослабити или елиминисати појаву дебелих ивица премаза. Оптимизација облика заптивке у примеру овог чланка даје референцу за решавање појаве дебеле ивице стуба.

Гуи Хуа Хан и сар. дизајнирао четири врсте облика заптивки. Користећи комбинацију рачунарске симулације и експеримента, узимајући за пример Невтонову течност, проучавали су ефекат облика заптивке на расподелу брзине суспензије на излазу из матрице и прозору премаза. У студији се разматра само оптимизација облика средњег дела заптивке (слика 2). Унутрашњи клизачи који одговарају четири спецификације бртвила приказани су на слици 3:

случај1: Димензија ширине заптивке остаје непромењена на 10 мм, а одговарајућа димензија сваког канала протока остаје непромењена на 20 мм;

случај 2: Ширина заптивке се проширује са 5 мм на 10 мм у близини излаза, а затим задржава паралелну ширину;

случај3: Ширина заптивке се директно проширује са 5 мм на 10 мм на излазу;

Случај 4: Ширина заптивке смањена је са 15 мм на 10 мм у близини излаза, а затим задржава паралелну ширину.

Експериментална течност је водени раствор глицерина (80:20, теж.%), Вискозности од 0,045 Па ∙, површинске напетости од 0,066 Н / м и густине од 1210 кг / м3.

Слика 4 приказује расподелу брзине четири спецификације заптивки на излазу матрице дуж правца ширине матрице добијене рачунарском симулацијом:

случај1: Величина тркача остаје непромењена, а брзина у смеру ширине на излазу из калупа је релативно уравнотежена;

случај 2: Када се заптивка прошири, проточни канал се смањује, а брзина течности се повећава на ивици средине матрице;

случај3: Када се заптивка прошири, проточни канал се смањује, а брзина течности на ивици средине матрице повећава се, а повећање је очигледније од случаја2;

Случај 4: Када се заптивка смањи, проточни канал се шири, а брзина течности на ивици средине матрице смањује се.

Дистрибуција брзине излаза из матрице неизбежно ће утицати на дебљину премаза. Због природе саме каше литијум-јонске батерије, дебљина облоге ће лако довести до појаве дебелих ивица. Сузбити или чак елиминисати феномен дебелих ивица. У стварној производњи можете се позвати на горњи дизајн заптивки, побољшати параметре процеса према стварној ситуацији и решити феномен дебелих ивица.

Слика 5 приказује расподелу брзине деформације течности канала протока која одговара четири спецификације заптивки. У поређењу са (а), проточни канали (б) и (ц) су шири, а брзина деформације течности мања и (д)) Укупан канал протока је ужи, брзина деформације течности је већа и притисак течности је такође већи. Међутим, (б), (ц) и (д) сви имају регионе са релативно великим стопама деформација. За не-њутновске пасте са литијум-јонским батеријама, промене брзине напрезања могу променити својства пасте као што је вискозност.

Поред тога, према анализи поља протока између матрице и фолије, када је ниво течности горњег канала протока течности близу спољне стране усне матрице, вероватно ће доћи до цурења суспензије (као што је приказано на слици 6а ), а ниво течности горњег канала протока је близу главе матрице Када излази унутрашња страна усне, лако је проузроковати нестабилност поља протока и урушавање поља протока (као што је приказано на слици 6б). Прозор премаза оцењиван је према нивоу течности горњег слоја, пронађене су четири спецификације заптивки и промењен је одговарајући опсег прозора премаза. Као што је приказано на слици 7, прозори премаза случаја 2, случаја 3 и случаја 4 су смањени, што одговара стабилном процесу облагања. Опсег параметара је мањи. Ако се премаз не користи у прозору за премазивање, премаз је склонији очигледнијим неравнинама.

Слика 6: Шематски дијаграм поља протока између матрице и фолије: (а) Ниво течности горњег клизача близу је спољне стране усне матрице, што узрокује цурење; (б) Ниво течности горњег отвора је близу унутрашњег излаза усне матрице и поље протока се урушава

Слика 7 Прозори за премазивање који одговарају четири спецификације заптивки