电池辊压仿真分析
28/06/2023
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电池是现代社会中不可或缺的能源储存设备,其性能的优劣直接影响到电动汽车、手机、笔记本电脑等电子产品的使用体验和市场竞争力。因此,如何优化电池制造工艺,提高生产效率和产品质量,成为了电池行业中的一个研究热点。
目前大多数电池的电极材料都是由颗粒组成,EDEM离散元仿真能够模拟并优化电极微观结构,分析工艺参数对电极材料、成分、厚度和性能的影响。
EDEM离散元仿真模拟电极微观结构
电池辊压仿真分析
在电池制造过程,辊压缺陷问题主要包括:辊压厚度不均匀,极片出现波浪边/卷边,极片表面出现暗纹条,极片出现断带,极片出现翘曲等。极片质量的好坏直接影响到电池的能量密度、循环寿命和安全性能。本文将通过EDEM与有限元联合仿真,分析电池极片的辊压工艺过程。
电池辊压仿真分析(DEM-FEM)
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辊压厚度不均匀

在EDEM中分析涂层孔隙率和颗粒密度
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极片出现波浪边/卷边

颗粒涂层正应力(左)和剪切力(右)云图
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箔带出现断带

箔片变形云图
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极片表面出现暗纹条

轧辊应力(左)及变形(右)云图
采用离散元与光滑粒子流体动力学(DEM-SPH)耦合仿真,可以模拟并优化电解液填充经辊压制成的活性物质颗粒床中的浸润情况。

电解液浸润仿真分析(DEM-SPH)
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