Curățare cu laser pentru fabricarea bateriilor electrice

Producția debaterii cu litiueste un proces „roll-to-roll”. Fie că este vorba de o baterie litiu-fier fosfat, o baterie sodiu-ion sau o baterie ternară, aceasta trebuie să treacă prin procesul de procesare de la peliculă subțire la o singură baterie și apoi la sistemul de baterii. Procesul de preparare a bateriilor cu litiu poate fi împărțit aproximativ în trei etape: producția de foi de electrozi, sinteza celulelor și ambalarea chimică.

Există mai multe procese cheie în cadrul acestor trei procese majore, care vor afecta direct capacitatea de stocare a energiei bateriei, siguranța produsului și durata de viață a acestuia. Prin urmare, performanța bateriilor produse prin diferite procese de producție variază foarte mult. În aceste legături,curățare cu laserpoate participa în prezent la peste o duzină de procese de preparare, ceea ce poate îmbunătăți considerabil rata calității bateriilor cu litiu.

Pe măsură ce cererea de baterii electrice continuă să crească, cererea decurățare cu laserechipamentele vor crește, de asemenea. În continuare, ne vom concentra asupra unora dintre procesele de aplicare și avantajele comparative.

1. Curățarea cu laser a cuprului și foliei de aluminiu înainte de acoperirea piesei polare

Electrozii pozitivi și negativi ai bateriei cu litiu sunt realizați prin acoperirea electrozilor pozitivi și negativi ai bateriei cu litiu pe o folie de aluminiu și o folie de cupru. Dacă particulele, resturile, praful și alte substanțe sunt amestecate în procesul de acoperire, acest lucru va provoca un micro-scurtcircuit în interiorul bateriei, iar în cazuri grave, bateria va lua foc și va exploda.

Prin urmare, folia trebuie curățată înainte de acoperire pentru a obține o suprafață complet curată, fără oxid.

Polii existenți ai bateriei sunt în general curățați cu ultrasunete, iar o soluție de etanol este utilizată ca agent de curățare înainte de aplicarea stratului protector. Această abordare are următoarele dezavantaje:

1. La curățarea cu ultrasunete a pieselor din folie metalică, în special a pieselor din aliaj de aluminiu, efectul de cavitație al undelor ultrasonice este afectat de frecvență, timp de curățare și putere, și poate coroda ușor folia de aluminiu, rezultând pori fini. Cu cât timpul de acțiune este mai lung, cu atât porii sunt mai mari.

Folia utilizată pentru piesa polară a bateriei cu litiu este, în general, o folie cu un singur zero cu o grosime de 10 μm, care este mai predispusă la ruperea în găuri din cauza problemelor legate de procesul de curățare.

2. Utilizarea soluției de etanol ca agent de curățare nu numai că poate provoca ușor deteriorarea altor părți ale bateriei cu litiu, dar este și predispusă la „fragilizare cu hidrogen”, care afectează proprietățile mecanice ale foliei de aluminiu.

3. Deși efectul de curățare este mai slab decât cel al curățării chimice umede tradiționale, curățenia nu este totuși la fel de bună ca cea a curățării cu laser. Ocazional, există încă contaminanți pe suprafață, ceea ce va duce la separarea stratului de folie sau la producerea de găuri de contracție.

Fiind o metodă de curățare chimică fără consumabile, curățarea cu laser este aproape fără defecte în ceea ce privește curățenia și hidrofilicitatea tratamentului de suprafață al foliei de aluminiu, asigurând în cea mai mare măsură efectul de dimensionare și acoperire asupra piesei polare.

Utilizarea foliei metalice pentru curățarea cu laser nu numai că poate îmbunătăți eficiența procesului de curățare și economisi resurse de curățare, dar poate stabili și monitorizarea în timp real a datelor procesului de curățare și determinarea cantitativă a rezultatelor curățării, ceea ce poate îmbunătăți eficient consecvența producției în serie a pieselor polare.

2. Curățarea cu laser a clapetelor bateriei înainte de sudare

Clapetele sunt benzi metalice care scot electrozii pozitivi și negativi din celula bateriei și reprezintă punctele de contact atunci când bateria este încărcată și descărcată. Contaminanții de suprafață, cum ar fi grăsimea, inhibitorii de coroziune și alți compuși din proces, pot cauza probleme precum suduri slabe, fisuri și porozitate în sudură.

Curățenia suprafeței de contact poate afecta considerabil fiabilitatea și durabilitatea conexiunii electrice.

Curățarea electrozilor existentă adoptă în mare parte curățarea manuală, curățarea chimică umedă sau curățarea cu plasmă:

● Curățarea manuală este ineficientă și costisitoare;

● Deși linia de curățare cu apă prin procedeul umed îmbunătățește eficiența, lungimea liniei este mare, ocupă o suprafață mare a fabricii, iar agentul chimic este, de asemenea, ușor de deteriorat alte componente ale bateriei cu litiu;

● Deși curățarea cu plasmă nu necesită mediu lichid, aceasta necesită și gaz de proces ca material consumabil, iar ionizarea gazului va face ca electrozii pozitivi și negativi ai bateriei să se aprindă ușor. În timpul aplicării, este adesea necesar să întoarceți bateria de mai multe ori pentru a separa electrozii pozitivi și negativi pentru curățare. Eficiența reală nu este ridicată.

Curățarea cu laser poate îndepărta eficient murdăria și praful, etc. pe fața frontală a polului bateriei și pregătiți-vă în avans pentru sudarea bateriei.

Deoarece curățarea cu laser nu necesită consumabile precum solide, lichide și gaze, structura este compactă, spațiul ocupat este mic, iar efectul de curățare este remarcabil, ceea ce poate îmbunătăți considerabil ciclul de producție și poate reduce costurile de fabricație;

Poate asprime suprafața de sudură prin îndepărtarea completă a materiei organice și a particulelor minuscule și poate îmbunătăți fiabilitatea sudării cu laser ulterioare. Este una dintre cele mai bune alegeri pentru curățarea filetelor.

3. Curățarea adezivului exterior în timpul asamblării

Pentru a preveni accidentele legate de siguranță ale bateriilor cu litiu, este în general necesar să se aplice lipici pe celulele bateriei cu litiu pentru a juca un rol izolator, a preveni scurtcircuitele, a proteja circuitele și a preveni zgârieturile.

Când pelicula exterioară a celulei necurățate este testată prin CCD, vor exista cute, bule de aer, zgârieturi și alte defecte de aspect, iar adesea se pot detecta bule de aer cu un diametru ≥ 0,3 mm. Există posibilitatea scurgerilor și a coroziunii cauzate de rugină, ceea ce reduce durata de viață a bateriei și prezintă, de asemenea, potențiale riscuri pentru siguranță.

Curățare cu laserpoate atinge nivelul Sa3 în capacitatea de curățare a suprafeței celulei, iar rata de îndepărtare este mai mare de 99,9%; și nu există stres pe suprafața celulei. Comparativ cu alte metode de curățare, cum ar fi curățarea cu ultrasunete sau șlefuirea mecanică, se poate asigura că indicatorii fizici și chimici, cum ar fi duritatea suprafeței celulelor bateriei, nu se modifică în cea mai mare măsură și se prelungește durata de viață a bateriei.

Pe lângă exemplele menționate mai sus, curățarea cu laser are și avantaje alternative considerabile în alte zeci de procese, cum ar fi îndepărtarea electroforetică a vopselei de pe capacul bateriei și curățarea etichetelor din folie.

Dacă doriți să aflați mai multe despre curățarea cu laser sau doriți să cumpărați cel mai bun aparat de curățare cu laser pentru dvs., vă rugăm să lăsați un mesaj pe site-ul nostru și să ne trimiteți un e-mail direct!