고출력 배터리 제조를 위한 레이저 세척

생산리튬 배터리리튬인산철 배터리, 나트륨이온 배터리, 삼원계 배터리 등 종류에 관계없이 리튬 배터리는 박막에서 단일 배터리, 그리고 배터리 시스템에 이르기까지 일련의 공정을 거쳐야 합니다. 리튬 배터리 제조 공정은 크게 전극 시트 생산, 셀 합성, 화학적 패키징의 세 단계로 나눌 수 있습니다.

이 세 가지 주요 공정에는 배터리의 에너지 저장 용량, 제품 안전성 및 수명에 직접적인 영향을 미치는 몇 가지 핵심 공정이 있습니다. 따라서 생산 공정이 다른 배터리의 성능은 크게 다릅니다. 다음 링크에서 자세히 알아보세요.레이저 세척현재 10여 가지의 준비 공정에 참여할 수 있으며, 이를 통해 리튬 배터리의 품질률을 크게 향상시킬 수 있습니다.

전력 배터리에 대한 수요가 지속적으로 증가함에 따라, 수요는 더욱 증가하고 있습니다.레이저 세척장비도 증가할 것입니다. 다음으로, 몇 가지 적용 과정과 비교 우위에 대해 자세히 살펴보겠습니다.

1. 폴피스 코팅 전 구리 및 알루미늄 호일의 레이저 세척

리튬 배터리의 양극과 음극은 알루미늄 호일과 구리 호일에 리튬 배터리의 양극과 음극을 코팅하여 만들어집니다. 코팅 과정에서 입자, 파편, 먼지 등의 이물질이 섞이면 배터리 내부에 미세 단락이 발생할 수 있으며, 심한 경우 화재나 폭발로 이어질 수 있습니다.

따라서 완전히 깨끗하고 산화물이 없는 표면을 얻으려면 코팅 전에 호일을 세척해야 합니다.

기존 배터리 극편은 일반적으로 초음파로 세척하고, 코팅 전 세척 과정에서 에탄올 용액을 세척제로 사용합니다. 하지만 이러한 방식에는 다음과 같은 단점이 있습니다.

1. 금속박 부품, 특히 알루미늄 합금 가공품을 초음파 세척할 때, 주파수, 세척 시간 및 출력의 영향을 받아 초음파의 캐비테이션 효과로 인해 알루미늄박이 쉽게 부식되어 미세 기공이 발생할 수 있습니다. 세척 시간이 길어질수록 기공의 크기도 커집니다.

리튬 배터리 극편에 사용되는 포일은 일반적으로 두께 10μm의 단일 제로 포일인데, 이는 세척 공정 문제로 인해 구멍이 뚫리기 쉽습니다.

2. 에탄올 용액을 세척제로 사용하는 것은 리튬 배터리의 다른 부품을 손상시키기 쉬울 뿐만 아니라, 알루미늄 호일의 기계적 특성에 영향을 미치는 "수소 취성" 현상을 유발하기 쉽습니다.

3. 세척 효과는 기존 습식 화학 세척보다 떨어지지만, 레이저 세척만큼 깨끗하지는 않습니다. 간혹 표면에 오염 물질이 남아 코팅이 호일에서 분리되거나 수축 기공이 발생할 수 있습니다.

소모품이 필요 없는 건식 세척 방식인 레이저 세척은 알루미늄 호일 표면 처리의 청결도 및 친수성 측면에서 거의 결함이 없어 폴피스의 사이징 및 코팅 효과를 최대한으로 보장합니다.

레이저 세척 금속박을 사용하면 세척 공정의 효율을 향상시키고 세척 자원을 절약할 뿐만 아니라 세척 공정 데이터의 실시간 모니터링과 세척 결과의 정량적 측정이 가능하여 극편의 배치 생산 일관성을 효과적으로 향상시킬 수 있습니다.

2. 용접 전 배터리 단자 레이저 세척

탭은 배터리 셀에서 양극과 음극을 연결하는 금속 스트립으로, 배터리 충전 및 방전 시 접점 역할을 합니다. 제조 과정에서 그리스, 부식 방지제 및 기타 화합물과 같은 표면 오염 물질은 용접 불량, 균열 및 용접 부위의 기공 발생과 같은 문제를 일으킬 수 있습니다.

접촉면의 청결도는 전기 연결의 신뢰성과 내구성에 큰 영향을 미칠 수 있습니다.

기존의 전극 세척 방식은 주로 수동 세척, 습식 화학 세척 또는 플라즈마 세척을 채택하고 있습니다.

● 수동 청소는 비효율적이고 비용이 많이 듭니다.

● 습식 공정 세척 라인은 효율성을 향상시키지만, 라인 길이가 길어 공장의 넓은 면적을 차지하며, 화학 약품이 리튬 배터리의 다른 부품을 손상시키기 쉽습니다.

● 플라즈마 세척은 액체 매체를 필요로 하지 않지만, 소모성 물질로 공정 가스를 필요로 하며, 가스 이온화로 인해 배터리의 양극과 음극이 쉽게 접촉될 수 있습니다. 따라서 세척 시 양극과 음극을 분리하기 위해 배터리를 여러 번 뒤집어야 하는 경우가 많아 실제 효율이 높지 않습니다.

레이저 세척은 먼지와 오염 물질을 효과적으로 제거할 수 있습니다.배터리 단자 끝면에 있는 부품 등에 미리 용접 준비를 해 두십시오.

레이저 세척은 고체, 액체, 기체와 같은 소모품이 필요하지 않고 구조가 콤팩트하며 차지하는 공간이 작고 세척 효과가 뛰어나 생산 주기를 크게 단축하고 제조 비용을 절감할 수 있습니다.

유기물과 미세 입자를 철저히 제거하여 용접면을 거칠게 만들어 후속 레이저 용접의 신뢰성을 향상시킬 수 있습니다. 탭 세척에 가장 적합한 방법 중 하나입니다.

3. 조립 중 외부 접착제 제거

리튬 배터리의 안전사고를 예방하기 위해서는 일반적으로 배터리 셀에 접착제를 도포하여 절연 작용을 하고, 단락을 방지하고, 회로를 보호하고, 긁힘을 방지해야 합니다.

세척하지 않은 전지의 외피를 CCD로 검사하면 주름, 기포, 긁힘 등의 외관상 결함이 나타나며, 직경 0.3mm 이상의 기포가 자주 검출됩니다. 이러한 결함은 누액 및 부식을 유발하여 배터리 수명을 단축시키고 안전상의 위험을 초래할 수 있습니다.

레이저 세척셀 표면 세척 능력에서 Sa3 등급에 도달할 수 있으며, 제거율은 99.9% 이상입니다. 또한 셀 표면에 스트레스를 가하지 않습니다. 초음파 세척이나 기계식 연삭과 같은 다른 세척 방법과 비교했을 때, 배터리 셀 표면 경도와 같은 물리화학적 지표의 변화를 최대한 방지하여 배터리 수명을 연장할 수 있습니다.

앞서 언급한 예시 외에도 레이저 세척은 배터리 커버의 전기영동 페인트 제거 및 포일 라벨 세척과 같은 수십 가지 다른 공정에서도 뛰어난 대안적 이점을 제공합니다.

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