전원 배터리 제조를 위한 레이저 세척

생산리튬 배터리"롤투롤(roll-to-roll)" 공정입니다. 리튬 인산철 배터리, 나트륨 이온 배터리, 삼원계 배터리 등 어떤 배터리든 박막에서 단일 배터리, 그리고 배터리 시스템으로 이어지는 공정을 거쳐야 합니다. 리튬 배터리의 제조 공정은 크게 전극 시트 제작, 셀 합성, 그리고 화학 패키징의 세 단계로 나눌 수 있습니다.

이 세 가지 주요 공정에는 배터리의 전력 저장 용량, 제품 안전 및 사용 수명에 직접적인 영향을 미치는 몇 가지 핵심 공정이 있습니다. 따라서 다양한 생산 공정에서 생산된 배터리의 성능은 매우 다양합니다. 다음 링크에서,레이저 세척현재 12개 이상의 제조 공정에 참여할 수 있으며, 이를 통해 리튬 배터리의 품질율을 크게 향상시킬 수 있습니다.

전원 배터리에 대한 수요가 계속 증가함에 따라레이저 세척장비 또한 증가할 것입니다. 다음으로, 몇 가지 적용 과정과 비교 우위에 대해 중점적으로 살펴보겠습니다.

1. 극판 코팅 전 구리 및 알루미늄 호일 레이저 세척

리튬 배터리의 양극과 음극은 알루미늄 호일과 구리 호일 위에 리튬 배터리의 양극과 음극을 코팅하여 제작됩니다. 코팅 과정에서 입자, 이물질, 먼지 및 기타 이물질이 섞이면 배터리 내부에 미세 단락이 발생하고, 심한 경우 배터리가 발화하여 폭발할 수 있습니다.

따라서 완전히 깨끗하고 산화물이 없는 표면을 얻으려면 코팅하기 전에 호일을 청소해야 합니다.

기존 배터리 극판은 일반적으로 초음파 세척을 통해 세척하며, 코팅 전 세척 공정으로 에탄올 용액을 세척제로 사용합니다. 이러한 접근 방식에는 다음과 같은 단점이 있습니다.

1. 금속 호일 부품, 특히 알루미늄 합금 소재를 초음파 세척할 때, 세척 빈도, 세척 시간 및 전력의 영향을 받습니다. 초음파의 캐비테이션 효과로 인해 알루미늄 호일이 쉽게 부식되어 미세 기공이 형성될 수 있습니다. 세척 시간이 길어질수록 기공의 크기는 커집니다.

리튬 배터리 극판에 사용되는 호일은 일반적으로 두께가 10μm인 단일 제로 호일인데, 이는 세척 과정에서 발생하는 문제로 인해 구멍이 찢어지기 쉽습니다.

2. 에탄올 용액을 세척제로 사용하면 리튬 배터리의 다른 부분을 손상시키기 쉬울 뿐만 아니라, 알루미늄 호일의 기계적 성질에 영향을 미치는 "수소 취성"이 발생하기 쉽습니다.

3. 세척 효과는 기존 습식 화학 세척보다 떨어지지만, 레이저 세척만큼 깨끗하지는 않습니다. 경우에 따라 표면에 오염 물질이 남아 코팅이 포일에서 분리되거나 수축 구멍이 생길 수 있습니다.

소모품을 사용하지 않는 건식세척으로, 레이저세척은 알루미늄 호일 표면처리의 청결성과 친수성 측면에서 결함이 거의 없으며, 극편에 대한 사이징 및 코팅 효과를 최대한 보장합니다.

레이저 세척 금속 호일을 사용하면 세척 공정의 효율성을 높이고 세척 자원을 절약할 수 있을 뿐만 아니라 세척 공정 데이터의 실시간 모니터링과 세척 결과의 정량적 결정을 확립하여 극편의 일괄 생산의 일관성을 효과적으로 개선할 수 있습니다.

2. 용접 전 배터리 탭의 레이저 세척

탭은 배터리 셀에서 양극과 음극을 연결하는 금속 스트립으로, 배터리가 충전되고 방전될 때 접촉하는 지점입니다. 그리스, 부식 방지제, 기타 화합물과 같은 표면 오염 물질은 용접 불량, 균열, 용접부 기공 등의 문제를 일으킬 수 있습니다.

접촉 표면의 청결은 전기 연결의 신뢰성과 내구성에 큰 영향을 미칠 수 있습니다.

기존 전극 세척은 대부분 수동 세척, 습식 화학 세척 또는 플라즈마 세척을 채택합니다.

● 수동 세척은 비효율적이고 비용이 많이 듭니다.

● 습식 공정 수세 라인은 효율을 향상시키지만 라인 길이가 길어 공장의 면적을 많이 차지하며 화학약품이 다른 리튬 배터리 부품을 손상시키기 쉽습니다.

● 플라즈마 세정은 액체 매질을 필요로 하지 않지만, 소모성 물질인 공정 가스를 필요로 하며, 가스 이온화로 인해 배터리의 양극과 음극이 쉽게 켜집니다. 적용 시, 세척을 위해 배터리를 여러 번 뒤집어 양극과 음극을 분리해야 하는 경우가 많습니다. 실제 효율은 높지 않습니다.

레이저 세척은 먼지, 흙을 효과적으로 제거할 수 있습니다.배터리 극의 끝면에 등을 설치하고 배터리 용접을 미리 준비합니다.

레이저 세척은 고체, 액체, 기체 등의 소모품이 필요 없기 때문에 구조가 컴팩트하고 차지하는 공간이 작으며 세척 효과가 뛰어나 생산 주기를 크게 개선하고 제조 비용을 절감할 수 있습니다.

유기물과 미세 입자를 철저히 제거하여 용접 표면을 거칠게 만들고, 후속 레이저 용접의 신뢰성을 향상시킵니다. 탭 세척에 가장 적합한 제품 중 하나입니다.

3. 조립 중 외부 접착제 세척

리튬 배터리의 안전사고를 방지하기 위해서는 일반적으로 리튬 배터리 셀에 접착제를 도포하여 절연 역할을 하게 하고, 단락을 방지하고, 회로를 보호하며, 긁힘을 방지하는 것이 필요합니다.

세척되지 않은 셀의 외피를 CCD로 검사하면 주름, 기포, 긁힘 및 기타 외관 결함이 나타나며, 특히 직경 0.3mm 이상의 기포가 검출되는 경우가 많습니다. 누출 및 녹 부식이 발생할 가능성이 있으며, 이는 배터리 수명을 단축시키고 잠재적인 안전 위험을 초래할 수 있습니다.

레이저 세척셀 표면의 세척 능력은 Sa3 수준에 도달할 수 있으며, 제거율은 99.9% 이상입니다. 또한 셀 표면에 스트레스가 없습니다. 초음파 세척이나 기계적 연마와 같은 다른 세척 방법과 비교하여 배터리 셀의 표면 경도와 같은 물리적, 화학적 지표가 최대한 변하지 않도록 보장하여 배터리의 수명을 연장할 수 있습니다.

위에서 언급한 예 외에도 레이저 세척은 배터리 커버 전기영동 페인트 제거 및 호일 라벨 세척과 같은 다른 수십 가지 공정에서도 큰 대체적 이점을 제공합니다.

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