Лазерная очистка электродных пластин литиевых батарей: повышение эффективности и качества при производстве электромобилей

Лазерную очистку называют «зеленой технологией очистки с наибольшим потенциалом развития в 21 веке». Он способен изменять структуру зерен и ориентацию поверхности подложки, не вызывая повреждений. Кроме того, он позволяет контролировать шероховатость поверхности, тем самым улучшая комплексные характеристики поверхности подложки. Лазерную очистку называют «зеленой технологией очистки с наибольшим потенциалом развития в 21 веке». Он способен изменять структуру зерен и ориентацию поверхности подложки, не вызывая повреждений. Кроме того, это позволяет контролировать шероховатость поверхности, тем самым улучшая комплексные характеристики поверхности подложки.

С ускорением индустриализации и неуклонным достижением целей «двойного углерода» (пиковое содержание углерода и углеродная нейтральность) лазерная очистка постепенно заменяет традиционные процессы очистки во многих секторах. Оно становится все более незаменимой технологией производства оборудования в-высокотехнологичных отраслях промышленности, таких как общая промышленность, оборона, судостроение и аэрокосмическая промышленность.

Идея лазерной очистки возникла в середине-1980-х годов. Его принцип основан на характеристиках лазерных лучей, таких как высокая плотность энергии, контролируемое направление и сильная фокусировка. Эти свойства позволяют лазеру взаимодействовать с загрязняющими веществами, прикрепленными к подложке заготовки-, такими как масляные пятна, пятна ржавчины, остатки пыли, покрытия, оксидные слои или пленки, вызывая их отделение от подложки посредством таких механизмов, как мгновенное тепловое расширение, плавление и испарение газа.

Весь процесс лазерной очистки сложен и его можно грубо разделить на лазерное испарение/разложение, лазерную абляцию, тепловое расширение частиц загрязнений, вибрацию поверхности подложки и отделение загрязнений. В настоящее время доступны такие методы, как лазерная абляционная очистка, лазерная очистка с помощью жидкой пленки-и очистка ударной волной. Эти методы позволяют стабильно и эффективно очищать различные обычные поверхности подложек, включая металлы, сплавы, стекло и различные композитные материалы.

Сравнительные преимущества технологии лазерной очистки

В настоящее время лазерная очистка стала основным методом обработки поверхности аккумуляторов и широко используется в трех основных процессах производства силовых аккумуляторов: производстве электродных пластин, изготовлении элементов и сборке аккумуляторов. Благодаря использованию лазерных источников, чистящих головок и управляющего программного обеспечения посредством интегрированного компьютерного управления эта технология значительно повышает уровень технологии производства аккумуляторов.

1. Лазерная очистка электродных пластин.

При нанесении покрытия электродными материалами на коллекторы положительного и отрицательного тока металлическую фольгу необходимо очистить. Общий коллектор положительного тока выполнен из алюминиевой фольги, а коллектор отрицательного тока — из медной фольги. Чтобы обеспечить стабильность токосъемников внутри батареи, чистота обоих материалов должна быть выше 98%.

Традиционная влажная очистка этанолом может легко повредить другие компоненты литиевых батарей. Использование лазерной очистки металлической фольги не только повышает эффективность процесса очистки и экономит ресурсы очистки, но также обеспечивает мониторинг данных процесса очистки в реальном времени-и количественную оценку результатов очистки, что может эффективно улучшить стабильность производства массы электродных пластин.

2. Лазерная очистка перед аккумуляторной сваркой

В последние годы лазерная сварка стала стандартным оборудованием на линиях по производству силовых батарей и широко используется при сварке выступов силовых батарей, уплотнительных штифтов, шин и аккумуляторных модулей. Чистая и однородная поверхность является основным условием успешной и долговечной сварки и склеивания. Таким образом, обработка поверхности участков сварки перед сваркой для удаления загрязнений из сварных соединений может эффективно улучшить качество сварки и снизить затраты.

Сравнение очистки терминала

Лазерная очистка применяется в процессах очистки уплотнительных штырей и переходных пластин на этапе ячейки, шин и клемм на этапе модуля, а также одно-синих пленок, силикона и покрытий. Он эффективно удаляет загрязнения, пыль и другой мусор с различных торцевых поверхностей, подготавливая аккумуляторную сварку и уменьшая дефекты сварки.

3. Лазерная очистка во время сборки батареи

Чтобы предотвратить несчастные случаи, связанные с литиевыми батареями, на элементы литиевых батарей часто наклеивают внешнюю клейкую ленту для обеспечения изоляции. Это предотвращает короткие замыкания, защищает линии электропроводки и предотвращает появление царапин.

Очистка оксидных слоев на сварных швах поддона аккумулятора

Лазерная очистка применяется к сварным швам CMT на лотках аккумуляторных батарей, электрофоретическим покрытиям на верхних крышках аккумуляторных батарей, оксидным слоям вдоль дорожек герметика на корпусах аккумуляторных батарей и оксидным слоям на защитных опорных пластинах перед сваркой. Этот процесс улучшает адгезию при нанесении клейкой ленты или герметика. Поскольку в процессе очистки не образуются вредные загрязняющие вещества, этот экологичный и экологически чистый метод очистки становится все более важным в контексте повышения экологической осведомленности.

1 Экологические преимущества
Лазерная очистка – это «зеленый» метод очистки, не требующий каких-либо химических средств или чистящих жидкостей. Удаляемые отходы почти полностью состоят из твердого порошка, небольшого объема, легкого в хранении, пригодного для вторичной переработки, не вступающего в фотохимические реакции и не вызывающего загрязнения. Он может легко решить проблемы загрязнения окружающей среды, связанные с химической очисткой. Часто одного вытяжного вентилятора достаточно для удаления отходов, образующихся в процессе очистки.

2 преимущества эффективности

Традиционные методы очистки часто-основаны на контакте и прикладывают механическую силу к поверхности очищаемого объекта, что может привести к повреждению поверхности. Альтернативно, чистящее средство может прилипнуть к поверхности объекта, и его будет невозможно удалить, что приведет к вторичному загрязнению. Не-абразивный и бес-контактный характер лазерной очистки в сочетании с отсутствием термического воздействия гарантирует, что подложка не будет повреждена, эффективно решая эти проблемы.

Система лазерной очистки фольги литиевых батарей

3 преимущества управления

Лазеры могут передаваться по оптическим волокнам и интегрироваться с манипуляторами и роботами для облегчения удаленного управления. Они способны очищать труднодоступные места традиционными методами, обеспечивая безопасность персонала при использовании в опасных средах.

4 преимущества удобства

Лазерная очистка позволяет удалить различные типы загрязнений с поверхностей различных материалов, достигая уровня чистоты, недостижимого обычными методами очистки. Кроме того, это позволяет избирательно удалять поверхностные загрязнения, не повреждая материал-основу.

5 преимуществ в стоимости

Лазерная очистка быстрая и эффективная, экономящая время. Хотя покупка системы лазерной очистки требует относительно высоких первоначальных-инвестиций, система обеспечивает стабильное-долгосрочное использование при низких эксплуатационных расходах. Что еще более важно, это облегчает автоматизацию.