Ласерско чишћење плоча електрода литијумске батерије: Повећајте ефикасност и квалитет у производњи електричних возила

Ласерско чишћење се широко сматра „зеленом технологијом чишћења са највећим развојним потенцијалом у 21. веку“. Може да промени зрнасту структуру и оријентацију површине подлоге без изазивања оштећења и омогућава прецизну контролу храпавости површине - директно побољшавајући свеобухватне перформансе подлоге.

Са убрзањем индустријализације и сталним напредовањем циљева „Дуал Царбон“ (добијање угљеника и неутралност угљеника), ласерско чишћење постепено замењује традиционалне процесе чишћења у многим секторима и постало је незаменљива технологија{0}}производње опреме у врхунским-областима као што су општа индустрија, одбрана и бродоградња. Нигде ова промена није значајнија него у производњи литијумских батерија, где захтеви за чистоћом испуњавају екстремни притисак и притисак доследности. Осим електродних фолија,нове енергетске апликације за ласерско чишћењекућишта батерија, сабирница и низводно ЕВ компоненте.

Концепт ласерског чишћења настао је средином -1980-их. Његов принцип се заснива на карактеристикама ласерских зрака - високе густине енергије, контролисаног смера и јаке способности фокусирања. Ова својства омогућавају ласеру да ступи у интеракцију са загађивачима причвршћеним за подлогу радног предмета - као што су мрље од уља, мрље од рђе, остаци прашине, премази, слојеви оксида или филмови – узрокујући њихово одвајање од подлоге кроз механизме као што су тренутно топлотно ширење, топљење и испаравање гаса.

Цео процес ласерског чишћења је сложен и може се грубо поделити на ласерско испаравање/разлагање, ласерску аблацију, термичко ширење честица загађивача, вибрације површине подлоге и одвајање загађивача. Тренутно су доступне методе као што су ласерско чишћење аблацијом, ласерско чишћење-потпомогнуто течним филмом и ласерско чишћење ударним таласима. Ове методе могу стабилно и ефикасно очистити различите уобичајене површине подлоге, укључујући метале, легуре, стакло и разне композитне материјале.

Компаративне предности технологије ласерског чишћења у односу на хемијске и механичке алтернативе су сумиране у наставку:

Ласерско чишћење је постало примарни метод за површинску обраду батерија и широко се користи у три главна производна процеса енергетских батерија: производња плоча електрода, производња ћелија и монтажа батерија. Коришћењем ласерских извора, глава за чишћење и управљачког софтвера путем компјутерски-интегрисане контроле, ова технологија значајно побољшава укупан ниво производње батерија.

1. Чишћење електродне плоче (фолије) пре наношења премаза

Приликом наношења електродних материјала на колекторе позитивне и негативне струје потребно је очистити металне фолије. Уобичајени колектор позитивне струје је алуминијумска фолија, док је негативни колектор струје бакарна фолија. Да би се обезбедила стабилност колектора струје унутар батерије, потребно је да чистоћа оба материјала буде изнад 98%.

Традиционално мокро чишћење етанолом може лако оштетити друге компоненте литијумских батерија. Коришћење ласерског чишћења металних фолија не само да побољшава ефикасност процеса чишћења и штеди ресурсе за чишћење, већ и успоставља-праћење података процеса чишћења у реалном времену и квантитативну процену резултата чишћења, што може ефикасно да побољша конзистентност масовне производње плоча електрода.

Да би постигли велику -брзину, не-оштећујуће чишћење фолије на аутоматизованим линијама батерија, произвођачи се ослањају на специјализовану високо{2}}прецизну опрему као што јеЛасерски систем за чишћење литијумске батерије.

2. Пре-Чишћење језичака, сабирница и заптивних клинова

Последњих година, ласерско заваривање је постало стандардна опрема на производним линијама електричних батерија и широко се користи у заваривању језичака за батерије, заптивних игала, сабирница и батеријских модула. Чиста и уједначена површина је основни предуслов за успешно и издржљиво заваривање и лепљење. Стога, извођење површинске обраде на областима заваривања пре заваривања - уклањањем загађивача из заварених спојева - ефикасно побољшава квалитет заваривања и смањује трошкове.

Поређење чишћења терминала

Ласерско чишћење се примењује у процесима чишћења за заптивне игле и адаптерске плоче у ћелијској фази, сабирнице и терминале у фази модула, као и за једно-плаве филмове, силикон и премазе. Ефикасно уклања загађиваче, прашину и друге остатке са разних крајњих површина, служећи као припрема за заваривање батеријама и смањујући дефекте заваривања. У великој-производњи ПАЦК, посвећеноласерско чишћење терминала пре{0} заваривањасада се сматра критичним за спречавање отказа зглобова.

3. Припрема површине током монтаже модула и паковања

Да би се спречиле безбедносне незгоде које укључују литијумске батерије, спољна лепљива трака се често примењује на ћелије литијумских батерија да би се обезбедила изолација. Ово спречава кратке спојеве, штити водове кола и спречава огреботине.

Чишћење оксидних слојева на завареним шавовима лежишта батерије

Ласерско чишћење се примењује на ЦМТ завареним шавовима на лежиштима батеријског пакета, електрофоретским премазима на горњим поклопцима батерије, слојевима оксида дуж трагова заптивача на кућиштима батеријског пакета и оксидних слојева на заштитним основним плочама пре заваривања. Овај процес побољшава пријањање за лепљење или наношење заптивача. Пошто процес чишћења не ствара штетне загађиваче, ова зелена и еколошки прихватљива метода чишћења постаје све важнија у контексту повећане еколошке свести.

1. Еколошке предности

Ласерско чишћење је "зелена" метода чишћења која не захтева никакве хемијске агенсе или течности за чишћење. Отпад који се уклања састоји се скоро у потпуности од чврстог праха, који је мале запремине, лако се складишти, може се рециклирати, не укључује фотохемијске реакције и не ствара загађење. Може лако да реши проблеме загађења животне средине у вези са хемијским чишћењем. Често је један вентилатор издувних гасова довољан за руковање отпадом који настаје током процеса чишћења.

2. Предности ефективности

Традиционалне методе чишћења су често засноване на контакту{0}}при чему делују механичка сила на површину предмета који се чисти, што може да оштети површину. Алтернативно, средство за чишћење може да се залепи за површину предмета, постајући немогуће уклонити и изазивајући секундарно загађење. Не-абразивна и бесконтактна- природа ласерског чишћења, у комбинацији са недостатком термичких ефеката, осигурава да се подлога не оштети, ефикасно решавајући ове проблеме.

3. Предности контроле

Ласери се могу преносити преко оптичких влакана и интегрисати са манипулаторима и роботима како би се олакшало управљање на даљину. Они су у стању да чисте подручја која су тешко доступна традиционалним методама, обезбеђујући безбедност особља када се користе у опасним окружењима.

4. Предности погодности

Ласерско чишћење може уклонити различите врсте загађивача са површина различитих материјала, постижући ниво чистоће недостижан конвенционалним методама чишћења. Штавише, омогућава селективно уклањање површинских загађивача без оштећења материјалне подлоге.

5. Предности трошкова

Ласерско чишћење је брзо и ефикасно, штеди време. Иако куповина ласерског система за чишћење подразумева релативно велико почетно-улагање у времену, систем обезбеђује стабилно дуготрајно-коришћење уз ниске оперативне трошкове. Што је још важније, олакшава лаку аутоматизацију.

Преко облагања електрода, пре-припреме заваривања и финалне монтаже, ласерско чишћење обезбеђује квалитет површине који захтева савремена производња батерија - без потрошног материјала, хемикалија или оштећења подлоге. Осим припреме електрода, контаминација површине остаје водећи узрок проблема са спајањем у низводној монтажи: спровођење темељне припреме површине у раној фази процеса помажереши до 70% грешака у заваривањупреко линије батерије.