锂电池极片辊压过程力学行为与结构

辊压是锂离子电池极片制备过程中的关键步骤,其结果将会影响电池的一致性和安全性。极片作为一种由集流体(金属)和涂层(非金属)组成的复合材料,无疑增加了辊压变形机理的复杂性。本研究采用离散元(DEM)模型表征锂电池正极片涂层部分,对极片辊压过程进行了数值模拟;制备了锂电池正极片,并完成了不同程度压下的辊压实验。辊压数值模拟结果与实验观测结果展现了较好的一致性,验证了模型的准确性,分析了整个辊压过程极片的形貌演变,揭示了辊压变形的实质,获得了辊压过程涂层与集流体结合界面处的载荷,并对界面结合处进行了深入分析。结果表明:DEM模型模拟可以获得极片微结构演化过程和真实力学行为;随着辊压压下量的不断增加,集流体所受最大应力呈线性上升趋势;涂层部分活性颗粒间紧密度明显增加是辊压变形的根本原因;部分涂层活性颗粒嵌入集流体表面,使集流体产生明显的塑性变形,并伴有应力集中现象。为进一步探索极片辊压过程提供了研究思路和有价值的见解。

基于离散元法的锂电池极片辊压过程探究

随着“双碳目标”的提出,锂电池肩负了前所未有的降碳使命。辊压工艺是锂电池极片成形过程中的重要一环。它会对锂电池极片的微观结构及其力学性能产生重要影响,而极片微观结构及其力学性能又直接关系到锂电池的整体性能表现。因此,本研究特针对辊压工艺对锂电池极片微结构及其力学性能开展研究。考虑到锂电池极片并非单一均匀的物质,而是由各种形状和粒径的粉末颗粒复杂地堆叠、粘接、嵌合而成的异质性结构。本研究采用离散元法,并根据真实极片颗粒形状及粒径分布建立锂电池正极片模型,揭示辊压过程中极片变形的实质,探求极片微观结构及其力学性能变化规律。结果表明:随着辊压程度的均匀增加,极片孔隙率呈现出先线性减小,后缓慢减小的规律。极片密度是线性增大的;辊压会使得极片颗粒之间的配位数增加,并且活性材料镍钴锰酸锂(NCM)的配位数增大速度要大于黏结剂形成的胶相(carbon binder domain, CBD);辊压还使得锂电池极片的内应力呈现类指数的增大规律,其中z方向的应力增大速度明显大于x、y方向应力增大速度。

多功能智能割草机设计

针对传统的发动机驱动割草机存在环保性能差、转向不灵活、人机交互和智能互联水平低、应用场景限制较大、工作效率低等问题,提出了一款可全自动化操作、能实现自动避障和智能报警的新型智能割草机的设计。主要包括外型机械设计、自动避障功能设计、智能报警功能设计、自适应坡道割草功能设计、驱动方案设计以及整体控制逻辑的设计。将传统割草机械与智能控制技术以及自动化技术相融合,探究未来农业机械可能的发展方向。

可绕背式磁吸数据线设计研究

数据线是电子设备的常用配件,在使用中存在插拔不便且易损以及使用同时电子设备使用不便的问题,对此通过查阅资料文献研究设计一种刚性绕背式磁吸数据线,以便于使用。