电池极片轧机是提高电池极片密实度的重要装备,轧制是在电池制造工艺中最重要的一步,对提高电池极片密实度、极片带厚度均匀性从而提高电池、电池组的优良储电性能和循环寿命有着非常大的影响。为揭示电池极片在轧制过程中的轧制规律,确定影响极片带密实度、厚度均匀性的相关因素,从而提高电池、电池组的品质,本文对电池极片轧辊的轧制机理进行深入探究,通过对极片轧辊的静力学数值模拟和电池极片轧制过程的动力学模拟,分析并确定了轧制过程中的极片轧辊与极片带的相关影响参数,为电池极片生产厂家具有一定的指导意义,本文从以下四方面开展研究:1、首先对电池极片轧机轧制原理进行介绍,然后探索在整个轧制过程中稳定轧制的必要条件,分别为轧制的基本参数、稳定条件、前滑与后移和主变形系数;对在轧制过程中轧辊对极片带的轧制力进行了理论计算,推导其数学模型;对轧辊进行了弹性挠曲和弹性压扁等弹性变形分析;指出影响极片轧制过程中的主要参数,为后续电池极片轧辊的轧制机理研究奠定了理论依据。2、对电池极片轧辊整体结构参数进行分析,并根据极片轧辊结构对其进行整体受力分析以及轧辊刚度变形的理论计算,推导出轧辊变形的数学模型;建立极片轧辊的有限元模型,以ANSYS有限元分析软件为载体,探究不同轧辊辊径、不同极片带宽度、不同轧制力对极片板形的影响,通过仿真验证了上述理论分析结果。3、以ABAQUS有限元分析软件为平台对整个轧制过程进行数值模拟。从电性浆料颗粒的流动速度分布情况与极片厚度变化情况两方面分析了极片轧制过程中整个致密化过程;从电性浆料颗粒的所受的接触压力与剪切力之间的关系来阐释了极片轧制过程中的滑移,通过接触仿真验证了上述理论分析结果。4、搭建电池极片轧制试验平台,包括对电池极片进行轧制试验的电池极片轧机和对电池极片进行检测的扫描电子显微镜,来开展电池极片的轧制与检测试验。试验中截取整个轧制过程中同一宽度部分电池极片样品进行显微分析,展现了磷酸铁锂颗粒在整个轧制过程中的运动情况与变形情况,并对其相对密度进行测定;截取同一横切面上的部分电池极片样品进行显微分析,显示了磷酸铁锂颗粒在轧制完成后的分布情况,并对电池极片样品进行厚度测量,绘制沿电池极片带宽度方向上的厚度变化曲线。试验结果验证了上述理论分析结果,同时也证明了上述数值模拟的正确性。