Литиум{0}}ионы батерейны электродын зүсэлт гэж юу вэ?
Электрод зүсэх аргууд
Механик боловсруулалтад зүсэхийг зүсэх гэж нэрлэдэг бөгөөд зүсэх багажийн хэлбэрээс хамааран ташуу-ирт зүсэх, хавтгай{1}}ирт хяргах, эргэлдэх (эсвэл өнхрөх зүсэх), дискээр хайчлах зэрэг зүсэх аргад хувааж болно.
Ташуу{0}}ирт хяргах үед дээд ба доод ирний хооронд тогтмол өнцөг байх ба налуу өнцөг нь ерөнхийдөө 1 градус ~ 6 градус байна. Ерөнхийдөө дээд ир нь 7-2(a)-д үзүүлсэн шиг налуу байна. Дээд ба доод ир нь параллель биш тул зүсэх чиглэлийн дагуу хүч байдаг бөгөөд энэ нь зүссэн ирмэгийг амархан гажуудуулдаг. Гэсэн хэдий ч зүсэх талбай бага, зүсэх хүч, эрчим хүчний зарцуулалт нь хавтгай иртэй зүсэлтээс бага- тул том ба дунд оврын зүсэгч машинд зузаан хавтанг хайчлахад ашигладаг ба электрод зүсэхэд ихэвчлэн ашигладаггүй.
Хавтгай-илт хайч нь ташуу-илтээр зүсэхтэй ижил бүтэцтэй, гэхдээ 7-р зураг-2(b)-д үзүүлсэн шиг хутганы дээд ба доод ирмэг нь зэрэгцээ байна. Энэ нь гажилтгүй зүсэж, зүсэх чанар сайтай боловч зүсэх хүч нь их бөгөөд ихэвчлэн жижиг зүсэх машин, нимгэн хавтан, хальсыг хоослоход[1-2], мөн электродын хөндлөн огтлолтод ашиглагддаг.
Эргэдэг зүсэлтийг нуман хэлбэртэй ирмэгтэй багажуудыг ашигладаг-ирмэгийн өнхрөх зүсэлт гэж бас нэрлэдэг. Багажнууд нь Зураг 7-2(c)-д үзүүлсэн шиг хоёр тогтмол тэнхлэгийг тойрон эргэлдэж, эргэлдэж хяргах үйл явцыг дуусгадаг. Энэ нь үндсэндээ тогтмол -урттай-тайрах, толгой ба сүүлний зүсэлт, ирмэгийг зүсэх зэрэгт ашиглагддаг. Ерөнхийдөө дунд болон зузаан хавтанг хяргахдаа өндөр чанартай, эрчим хүч бага зарцуулдаг, удаан эдэлгээтэй, өндөр гаралттай байдаг[3].
Дискний зүсэлтийг Зураг 7-3-т үзүүлсэн шиг диск{0}}хэлбэрийн хоёр дугуйг нэг нь дээр, нөгөө нь доор нь тасралтгүй эргүүлснээр дуусдаг. Зүсэх явцад ороомоггүй электродын хуудас нь дискний зүсэгчийн нүхэнд орж, зүссэний дараа олон туузанд хуваагдана[1]. Дискний зүсэлтийг нимгэн хавтан, нимгэн хальс, металл тугалган цаасыг уртааш нь зүсэхэд өргөн хэрэглэгддэг.
Литиум{0}}ион батерейг үйлдвэрлэхэд электродын хуудсыг уртааш зүсэх (хүсэх) нь ихэвчлэн дискний зүсэлтийг ашигладаг бол хөндлөн огтлолт нь хавтгай-ирт хяргалтыг ашигладаг. Автомат үйлдвэрлэлийн шугамууд нь ихэвчлэн эхлээд зүсэж, дараа нь хөндлөн огтлолт- гүйцэтгэдэг. Литиум ион батерейны электродын хавтангуудыг огтлоход ерөнхийдөө дараах шаардлагыг тавьдаг.
① Электродын хуудасны хэмжээсийн өндөр нарийвчлал;
② Электродын хуудасны ирмэг нь тэгш, сэвгүй, бага зэргийн согогтой, электродын бүрэх давхарга гэмтээгүй;
③ Өндөр ургац, үйлдвэрлэлийн өндөр үр ашиг.
Электродын хуудас хяргах үйл явц
Хуванцар материалын хувьд хяргах үйл явцыг гурван үе шатанд хувааж болно[5-6]:
① Хутга нь хавтан руу дарж эхлэх бөгөөд зүслэгийн хоорондох хавтангийн материал нь хуванцар хэв гажилтанд орж, хуванцар деформацийн хэмжээ хуванцар суналтын хязгаарт хүрэх хүртэл урсдаг. Үүнийг эхний шат гэж нэрлэдэг. Энэ үе шатанд хавтангийн материалыг хайчилж, гөлгөр зүсэх гадаргууг бүрдүүлнэ, Зураг 7-4(а)-г үзнэ үү.
② Хутга нь хавтан руу дарсаар байх ба зүссэн хэсгүүдийн хооронд хагарал бөөм болж, тархаж, хавтангийн материалд нэвчдэг. Зүсэлтийн хоорондох хавтангийн материал нь дээд ба доод ир нь ижил хэвтээ хавтгайд байх хүртэл суналтын стрессийн нөлөөн дор урагдах болно. Үүнийг хоёр дахь шат гэж нэрлэдэг. Энэ үе шатанд хавтангийн материалыг урж, хугарлын бүдэг гадаргуу үүсгэдэг, Зураг 7-4(b) ба (в)-ийг үзнэ үү;
③ Ир нь доошоо дарсаар байна. Хуванцар урсгалын улмаас зүслэгийн хоорондох хавтангийн материалыг ир нь давхцаж байгаа жижиг завсар руу шахдаг. Хутганы зүслэгийн давхцал ихсэх тусам завсарт байгаа хавтангийн материал урагдаж, сугалж, ирмэг дээр булцуу үүсдэг. Зураг 7-4(d)-ийг үз, багажийг салгах хүртэл. Үүнийг бурр үүсэх үе шат гэж нэрлэдэг. Багажийг салгах явцад багаж нь хавтангийн материалд тэгшлэх буюу шахах нөлөө үзүүлэх бөгөөд энэ нь уйтгартай хугарлын гадаргуугийн морфологи, хагарлыг өөрчлөхөд хүргэдэг боловч өөрчлөлт нь бага байна.
Зүссэний дараах зүсэлтийн хөндлөн огтлол-зураг 7-5-д үзүүлсэн бөгөөд энэ нь гөлгөр зүсэлтийн гадаргуу, уйтгартай хугарлын гадаргуу, ирмэгийн булцуу[5-6] гэсэн гурван хэсгээс бүрдэнэ. Уйтгартай хугарлын гадаргууг хэврэг хугарлын гадаргуу гэж бас нэрлэдэг. Түүний өргөн нь материалын уян хатан чанараас хамаарна. Хуванцар чанар сайтай материалын хувьд хугарлын уйтгартай гадаргуу нь жижиг, гөлгөр зүсэлтийн гадаргуу нь том, металлын урсгал нь илүү их байдаг тул хагарахад илүү өртөмтгий байдаг. Эсрэгээр, хэврэг материалын хувьд гөлгөр зүсэх гадаргуу байхгүй.
