Làm sạch bằng laser cho sản xuất pin năng lượng

Việc sản xuất củapin lithiumĐây là một quy trình “cuộn-sang-cuộn”. Cho dù đó là pin lithium sắt photphat, pin natri-ion hay pin ba thành phần, nó đều cần trải qua quá trình xử lý từ màng mỏng đến pin đơn lẻ, và sau đó đến hệ thống pin. Quá trình chế tạo pin lithium có thể được chia thành ba giai đoạn chính: sản xuất tấm điện cực, tổng hợp tế bào và đóng gói hóa học.

Có một số quy trình quan trọng trong ba quy trình chính này, ảnh hưởng trực tiếp đến dung lượng lưu trữ năng lượng, độ an toàn sản phẩm và tuổi thọ của pin. Do đó, hiệu suất của pin được sản xuất bằng các quy trình sản xuất khác nhau sẽ rất khác nhau. Trong các liên kết này,làm sạch bằng laserHiện nay, chúng tôi có thể tham gia vào hơn chục quy trình chuẩn bị, điều này có thể cải thiện đáng kể tỷ lệ chất lượng của pin lithium.

Khi nhu cầu về pin năng lượng tiếp tục tăng, nhu cầu về...làm sạch bằng laserThiết bị cũng sẽ được nâng cấp. Tiếp theo, chúng ta sẽ tập trung vào một số quy trình ứng dụng và lợi thế cạnh tranh.

1. Làm sạch lá đồng và nhôm bằng laser trước khi phủ lớp cho cực từ.

Các điện cực dương và âm của pin lithium được tạo ra bằng cách phủ các điện cực dương và âm lên lá nhôm và lá đồng. Nếu các hạt, mảnh vụn, bụi và các chất khác lẫn vào trong quá trình phủ, nó sẽ gây ra hiện tượng đoản mạch nhỏ bên trong pin, và trong trường hợp nghiêm trọng, pin sẽ bốc cháy và phát nổ.

Do đó, cần phải làm sạch lá kim loại trước khi phủ lớp để có được bề mặt hoàn toàn sạch sẽ và không bị oxy hóa.

Các cực pin hiện có thường được làm sạch bằng sóng siêu âm, và dung dịch etanol được sử dụng làm chất tẩy rửa trong quá trình làm sạch trước khi phủ lớp. Phương pháp này có những nhược điểm sau:

1. Khi làm sạch bằng sóng siêu âm các chi tiết dạng lá kim loại, đặc biệt là các chi tiết hợp kim nhôm, do ảnh hưởng của tần số, thời gian làm sạch và công suất, hiệu ứng tạo bọt khí của sóng siêu âm có thể dễ dàng ăn mòn lá nhôm, dẫn đến hình thành các lỗ nhỏ li ti. Thời gian tác động càng lâu, lỗ càng lớn.

Lá kim loại dùng cho cực của pin lithium thường là loại lá kim loại đơn lớp có độ dày 10 μm, dễ bị rách thành lỗ do các vấn đề trong quá trình làm sạch.

2. Việc sử dụng dung dịch etanol làm chất tẩy rửa không chỉ dễ gây hư hại cho các bộ phận khác của pin lithium mà còn dễ dẫn đến hiện tượng “giòn hydro”, ảnh hưởng đến tính chất cơ học của lá nhôm.

3. Mặc dù hiệu quả làm sạch kém hơn so với phương pháp làm sạch bằng hóa chất ướt truyền thống, nhưng độ sạch vẫn không tốt bằng phương pháp làm sạch bằng laser. Thỉnh thoảng vẫn còn các chất bẩn trên bề mặt, dẫn đến hiện tượng lớp phủ bị bong tróc khỏi màng hoặc tạo ra các lỗ co ngót.

Là một phương pháp làm sạch khô không cần vật tư tiêu hao, làm sạch bằng laser hầu như không có khuyết điểm nào về độ sạch và khả năng hút nước của bề mặt lá nhôm, đảm bảo hiệu quả tối đa của quá trình định cỡ và phủ lớp lên cực từ.

Việc sử dụng laser để làm sạch màng kim loại không chỉ giúp nâng cao hiệu quả của quá trình làm sạch và tiết kiệm tài nguyên, mà còn thiết lập được hệ thống giám sát dữ liệu quá trình làm sạch theo thời gian thực và xác định định lượng kết quả làm sạch, từ đó có thể cải thiện hiệu quả tính nhất quán trong sản xuất hàng loạt các cực từ.

2. Làm sạch các cực pin bằng laser trước khi hàn

Các đầu nối là những dải kim loại dẫn các điện cực dương và âm ra khỏi ngăn pin, và là các điểm tiếp xúc khi pin được sạc và xả. Các chất gây ô nhiễm bề mặt như dầu mỡ, chất ức chế ăn mòn và các hợp chất khác trong quá trình sản xuất có thể gây ra các vấn đề như mối hàn kém chất lượng, nứt và rỗ trong mối hàn.

Độ sạch của bề mặt tiếp xúc có ảnh hưởng rất lớn đến độ tin cậy và độ bền của kết nối điện.

Các phương pháp làm sạch điện cực hiện nay chủ yếu sử dụng phương pháp thủ công, làm sạch bằng hóa chất ướt hoặc làm sạch bằng plasma:

● Việc vệ sinh thủ công không hiệu quả và tốn kém;

● Mặc dù dây chuyền làm sạch bằng nước ướt giúp cải thiện hiệu quả, nhưng chiều dài dây chuyền khá lớn, chiếm diện tích lớn trong nhà máy, và hóa chất cũng dễ làm hỏng các bộ phận khác của pin lithium;

● Mặc dù phương pháp làm sạch bằng plasma không cần môi trường chất lỏng, nhưng nó cũng cần khí xử lý làm vật liệu tiêu hao, và sự ion hóa khí sẽ dễ dàng làm cho các cực dương và âm của pin bị kích hoạt. Khi thực hiện, thường cần phải lật pin vài lần để tách các cực dương và âm ra để làm sạch. Hiệu quả thực tế không cao.

Làm sạch bằng laser có thể loại bỏ bụi bẩn một cách hiệu quả.v.v... trên mặt cuối của cực pin, và chuẩn bị trước cho việc hàn pin.

Do quá trình làm sạch bằng laser không cần bất kỳ vật liệu tiêu hao nào như chất rắn, chất lỏng và chất khí, cấu trúc nhỏ gọn, chiếm ít không gian và hiệu quả làm sạch vượt trội, có thể cải thiện đáng kể chu kỳ sản xuất và giảm chi phí sản xuất;

Nó có thể làm nhám bề mặt mối hàn trên cơ sở loại bỏ triệt để chất hữu cơ và các hạt nhỏ, từ đó cải thiện độ tin cậy của quá trình hàn laser tiếp theo. Đây là một trong những lựa chọn tốt nhất để làm sạch mối hàn.

3. Vệ sinh lớp keo dán bên ngoài trong quá trình lắp ráp

Để ngăn ngừa các sự cố an toàn liên quan đến pin lithium, thông thường cần phải bôi keo lên các cell pin lithium để tạo lớp cách điện, ngăn ngừa đoản mạch, bảo vệ mạch điện và chống trầy xước.

Khi kiểm tra lớp màng ngoài của pin chưa được làm sạch bằng CCD, sẽ thấy các nếp nhăn, bọt khí, vết xước và các khuyết tật khác về hình thức, và thường có thể phát hiện các bọt khí có đường kính ≥ 0,3mm. Điều này có thể dẫn đến rò rỉ và ăn mòn do gỉ sét, làm giảm tuổi thọ pin và tiềm ẩn nguy cơ mất an toàn.

Làm sạch bằng laserCó thể đạt đến mức Sa3 về khả năng làm sạch bề mặt tế bào, và tỷ lệ loại bỏ đạt hơn 99,9%; đồng thời không gây ứng suất trên bề mặt tế bào. So với các phương pháp làm sạch khác như làm sạch bằng sóng siêu âm hoặc mài cơ học, phương pháp này đảm bảo các chỉ số vật lý và hóa học như độ cứng bề mặt của các tế bào pin không thay đổi ở mức tối đa, và kéo dài tuổi thọ của pin.

Ngoài những ví dụ đã nêu ở trên, làm sạch bằng laser còn có nhiều ưu điểm vượt trội trong hàng chục quy trình khác như loại bỏ sơn điện di trên nắp pin và làm sạch nhãn dán bằng màng nhôm.

Nếu bạn muốn tìm hiểu thêm về làm sạch bằng laser, hoặc muốn mua máy làm sạch bằng laser tốt nhất cho mình, vui lòng để lại lời nhắn trên trang web của chúng tôi và gửi email trực tiếp cho chúng tôi!