Ekstrusioonkatte tihendi kuju on optimeeritud, et lahendada vardatüki paksu serva nähtus

Pilu ekstrusioonkatte tehnoloogia on arenenud ennustav katte tehnoloogia. Katmise ajal moodustab kogu ekstrusioonivormi sisestatud vedelik aluspinnale katte. Seetõttu saab märja katte pinnakoormust täpselt kontrollida, muutes läga etteandekiirust ja katmise kiirust. Katmisprotsess on näidatud joonisel 1. Teatav lägavool siseneb ekstrusioonipea etteandepordist vormi sisemisse õõnsusse ja moodustab stabiilse rõhu. Lõpuks pihustatakse läga välja vormi pilu väljalaskeava ja kaetakse fooliumiga. Materjalil kuivatatakse kate ahjus.

Katteprotsessi ajal on läga vedeliku omaduste tõttu lihtne moodustada poolkuukujuline joon, nagu on näidatud joonisel fig. Pinnakatteprotsessi ajal nimetatakse järsu paksuse suurenemist postitüve servas&"; paks serv GG"; nähtus. See paksu serva nähtus on ebasoovitav ning see põhjustab probleeme aku protsessis, aku töös ja järjepidevuses.

Mis puutub ekstrusioonkatte vooluvälja omadustesse ja katte paksude servade nähtusse, siis on artikkel varem avaldatud, et võtta asjakohased näidud kokku järgmiselt:

(1) Analüüsige liitiumioonioonakude pooluste tükkide pilu ekstrusioonikihi vooluvälja omadusi

(2) Liitiumpatarei postide tükkide ja lahuste ekstrusioonkattega paksu serva nähtus

Liitiumioonaku patareitükkide katmine nõuab tavaliselt ribakujuliste pooluste tootmist, mis toimub peamiselt voolukanali kujunduse abil ülemise ja alumise stantsipea vahele kinnitatud tihendi abil, et realiseerida riba -kujuline kate (nagu on näidatud joonisel 2). Tihendi kuju mõjutab vedeliku liikumise kiiruse jaotust vormis ja mõjutab lõppkokkuvõttes katte morfoloogiat, eriti katte serva morfoloogiat. Pilu tihendi väljalaskekuju optimeerimine võib muuta läga voolukiiruse suunda ja suurust, vähendada servasurve pingeseisundit ja nõrgestada või kõrvaldada katte paksu serva nähtuse. Selle artikli näites toodud tihendi kuju optimeerimine annab viite postitüki paksu serva nähtuse lahendamiseks.

Gui Hua Han jt. kujundas nelja tüüpi tihendi kuju. Kasutades arvutisimulatsiooni ja eksperimentide kombinatsiooni, võttes näiteks Newtoni vedeliku, uurisid nad tihendi kuju mõju läga kiiruse jaotusele vormi väljalaskeava ja katte akna juures. Uuringus võetakse arvesse ainult tihendi keskmise detaili kuju optimeerimist (joonis 2). Neljale tihendi spetsifikatsioonile vastavad sisekanalid on näidatud joonisel 3:

juhtum 1: tihendi laiuse mõõde jääb muutumatuks 10 mm juures ja iga voolukanali vastav mõõde jääb muutumatuks 20 mm juures;

juhtum 2: tihendi laiust laiendatakse väljapääsu lähedal 5 mm-lt 10 mm-ni ja säilitatakse seejärel paralleelne laius;

juhtum 3: tihendi laiust laiendatakse väljumisel otse 5 mm kuni 10 mm;

4. juhtum: tihendi laiust vähendatakse väljalaskeava lähedal 15–10 mm ja säilitatakse seejärel paralleelne laius.

Katsevedelik on glütseriini vesilahus (80:20, massiprotsent), viskoossusega 0,045 Pa ∙ s, pindpinevusega 0,066 N / m ja tihedusega 1210 kg / m3.

Joonisel 4 on kujutatud tihendi nelja spetsifikatsiooni kiiruse jaotus matriitsi väljapääsu juures piki stantsilaiuse suunda, mis on saadud arvutisimulatsiooni abil:

case1: jooksja suurus jääb muutumatuks ning kiirus laiuse suunas laiendi väljumisel on suhteliselt tasakaalustatud;

juhtum2: tihendi laienedes voolukanal väheneb ja vedeliku kiirus suureneb matriitsi keskosa servas;

3. juhtum: tihendi paisudes väheneb voolukanal ja vooliku keskosa servas oleva vedeliku kiirus suureneb ning kasv on ilmsem kui juhtumil 2;

4. juhtum: tihendi kokkutõmbumisel voolukanal laieneb ja vedeliku kiirus vormi keskosa servas väheneb.

Vormiväljundi kiiruse jaotumine mõjutab paratamatult katte paksust. Liitiumioonaku patarei iseärasuse tõttu võib katte paksus hõlpsasti põhjustada paksude servade nähtust. Suruma või isegi kõrvaldada paksu serva nähtus. Tegelikus tootmises saate viidata ülaltoodud tihendi kujundusele, parandada protsessi parameetreid vastavalt tegelikule olukorrale ja lahendada paksu serva nähtuse.

Joonisel 5 on näidatud voolukanali vedeliku deformatsioonikiiruse jaotus, mis vastab neljale tihendi spetsifikatsioonile. Võrreldes punktiga (a) on punktide (b) ja (c) voolukanalid laiemad ning vedeliku deformatsioonikiirus väiksem ja (d)) Üldine voolukanal on kitsam, vedeliku deformatsioonikiirus on suurem ja ka vedeliku rõhk on suurem. Kuid kõigil punktidel (b), (c) ja (d) on suhteliselt suure deformatsiooniga piirkonnad. Mitte-Newtoni liitiumioonakude pastade korral võivad deformatsioonimäära muutused muuta pasta omadusi, näiteks viskoossust.

Lisaks sellele, kui vooliku ja fooliumi vahelise vooluvälja analüüs oli vedeliku ülemise voolukanali vedeliku tase lähedane matriitsi välisküljele, võib tõenäoliselt tekkida läga leke (nagu on näidatud joonisel 6a ) ja ülemine voolukanali vedeliku tase on stantsipea lähedal Kui huule sisekülg väljub, on lihtne tekitada vooluvälja ebastabiilsust ja vooluvälja kokkuvarisemist (nagu on näidatud joonisel 6b). Katte aken hinnati vastavalt ülemise jooksja vedeliku tasemele ja leiti neli tihendite spetsifikatsiooni ning vastav katte akna vahemik on muutunud. Nagu on näidatud joonisel 7, on case2, case3 ja case4 katmisaknaid vähendatud, mis vastab stabiilsele katmisprotsessile. Parameetrite vahemik on väiksem. Kui katet ei kasutata katte aknas, on kattekiht ilmsem ebatasasus altim.

Joonis 6: matriitsi ja fooliumi vahelise vooluvälja skemaatiline diagramm: (a) ülemise jooksja vedeliku tase on matriitsi huule väliskülje lähedal, põhjustades lekkeid; b) Ülemise jooksja vedeliku tase on matriitsi sisemise väljalaskeava lähedal ja vooluväli variseb kokku

Joonis 7 Neljale tihendi spetsifikatsioonile vastavad katte aknad