Pembersihan Laser untuk Plat Elektrod Bateri Litium: Tingkatkan Kecekapan & Kualiti dalam Pengeluaran EV

Pembersihan laser secara meluas dianggap sebagai "teknologi pembersihan hijau dengan potensi pembangunan terbesar pada abad ke-21." Ia boleh mengubah struktur butiran dan orientasi permukaan substrat tanpa menyebabkan kerosakan, dan ia membenarkan kekasaran permukaan dikawal dengan tepat - secara langsung meningkatkan prestasi komprehensif substrat.

Dengan pecutan perindustrian dan kemajuan mantap matlamat "Dual Carbon" (pemuncak karbon dan neutraliti karbon), pembersihan laser secara beransur-ansur menggantikan proses pembersihan tradisional merentas banyak sektor, dan ia telah menjadi peralatan-teknologi pembuatan yang sangat diperlukan dalam-bidang mewah seperti industri am, pertahanan, pembinaan kapal dan aeroangkasa. Tiada anjakan ini lebih berbangkit daripada pengeluaran bateri litium, di mana keperluan kebersihan memenuhi daya pemprosesan yang melampau dan tekanan konsisten. Di luar kerajang elektrod,aplikasi pembersihan laser tenaga baharurentang perumah bateri, bar bas dan komponen EV hiliran.

Konsep pembersihan laser bermula pada pertengahan-1980-an. Prinsipnya bergantung pada ciri pancaran laser - ketumpatan tenaga tinggi, arah boleh dikawal dan keupayaan pemfokusan yang kuat. Sifat ini membolehkan laser berinteraksi dengan bahan pencemar yang melekat pada substrat bahan kerja - seperti tompokan minyak, bintik karat, sisa habuk, salutan, lapisan oksida atau filem - menyebabkan ia terpisah daripada substrat melalui mekanisme seperti pengembangan terma serta-merta, pencairan dan pemeruapan gas.

Keseluruhan proses pembersihan laser adalah kompleks dan boleh dibahagikan secara kasar kepada pengewapan/penguraian laser, ablasi laser, pengembangan haba zarah pencemar, getaran permukaan substrat, dan detasmen bahan cemar. Pada masa ini, kaedah seperti pembersihan ablasi laser, pembersihan laser berbantukan filem cecair-dan pembersihan gelombang kejutan laser tersedia. Kaedah ini boleh secara stabil dan berkesan membersihkan pelbagai permukaan substrat biasa, termasuk logam, aloi, kaca, dan pelbagai bahan komposit.

Kelebihan perbandingan teknologi pembersihan laser berbanding alternatif kimia dan mekanikal diringkaskan di bawah:

Pembersihan laser telah menjadi kaedah utama untuk rawatan permukaan bateri dan digunakan secara meluas dalam tiga proses pengeluaran utama bateri kuasa: pembuatan plat elektrod, fabrikasi sel dan pemasangan bateri. Dengan menggunakan sumber laser, kepala pembersihan dan perisian kawalan melalui kawalan bersepadu-komputer, teknologi ini meningkatkan tahap keseluruhan pembuatan bateri dengan ketara.

1. Pembersihan Plat Elektrod (Kerajang) Sebelum Menyalut

Semasa salutan bahan elektrod ke pengumpul arus positif dan negatif, kerajang logam perlu dibersihkan. Pengumpul arus positif biasa ialah kerajang aluminium, manakala pengumpul arus negatif ialah kerajang kuprum. Untuk memastikan kestabilan pengumpul semasa di dalam bateri, ketulenan kedua-dua bahan diperlukan melebihi 98%.

Pembersihan etanol basah tradisional boleh menyebabkan kerosakan pada komponen lain bateri litium. Menggunakan pembersihan laser untuk kerajang logam bukan sahaja meningkatkan kecekapan proses pembersihan dan menjimatkan sumber pembersihan, tetapi juga mewujudkan-pemantauan masa sebenar data proses pembersihan dan penilaian kuantitatif hasil pembersihan, yang boleh meningkatkan konsistensi pengeluaran jisim plat elektrod secara berkesan.

Untuk mencapai-pembersihan kerajang berkelajuan tinggi,-tidak merosakkan pada talian bateri automatik, pengeluar bergantung pada peralatan berketepatan tinggi-khusus sepertiSistem Pembersihan Laser Kerajang Bateri Lithium.

2. Pra-Pembersihan Kimpalan Tab, Bar Bas dan Pin Pengedap

Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, kimpalan laser telah menjadi peralatan standard pada barisan pengeluaran bateri kuasa dan digunakan secara meluas dalam kimpalan tab bateri kuasa, pin pengedap, bar bas dan modul bateri. Permukaan yang bersih dan seragam adalah prasyarat asas untuk mencapai kimpalan dan ikatan yang berjaya dan tahan lama. Oleh itu, melakukan rawatan permukaan pada kawasan kimpalan sebelum mengimpal - membuang bahan cemar daripada sambungan kimpalan - dengan berkesan meningkatkan kualiti kimpalan dan mengurangkan kos.

Perbandingan Pembersihan Terminal

Pembersihan laser digunakan dalam proses pembersihan untuk pengedap pin dan plat penyesuai dalam peringkat sel, bar bas dan terminal dalam peringkat modul, serta filem biru sel tunggal, silikon dan salutan. Ia berkesan membuang bahan cemar, habuk, dan serpihan lain dari pelbagai permukaan hujung, berfungsi sebagai persediaan untuk kimpalan bateri dan mengurangkan kecacatan kimpalan. Dalam pengeluaran PACK-volume tinggi, khususpra-pembersihan laser terminal kimpalankini dianggap kritikal untuk mencegah kegagalan sendi.

3. Penyediaan Permukaan Semasa Pemasangan Modul & Pek

Untuk mengelakkan kemalangan keselamatan yang melibatkan bateri litium, pita pelekat luaran sering digunakan pada sel bateri litium untuk menyediakan penebat. Ini menghalang litar pintas, melindungi talian litar dan mengelakkan calar.

Pembersihan Lapisan Oksida pada Kelim Kimpalan Dulang Bateri

Pembersihan laser digunakan pada jahitan kimpalan CMT pada dulang pek bateri, salutan elektroforetik pada penutup atas pek bateri, lapisan oksida di sepanjang trek pengedap pada perumah pek bateri dan lapisan oksida pada plat asas pelindung sebelum kimpalan. Proses ini meningkatkan lekatan untuk pita pelekat atau aplikasi pengedap. Memandangkan proses pembersihan tidak menghasilkan bahan pencemar berbahaya, kaedah pembersihan hijau dan mesra alam ini menjadi semakin penting dalam konteks kesedaran alam sekitar yang lebih tinggi.

1. Kelebihan Alam Sekitar

Pembersihan laser ialah kaedah pembersihan "hijau" yang tidak memerlukan sebarang agen kimia atau cecair pembersih. Bahan buangan yang dikeluarkan hampir keseluruhannya terdiri daripada serbuk pepejal, yang isipadunya kecil, mudah disimpan, boleh dikitar semula, tidak melibatkan tindak balas fotokimia, dan tidak menghasilkan pencemaran. Ia boleh menyelesaikan isu pencemaran alam sekitar yang berkaitan dengan pembersihan kimia dengan mudah. Selalunya, satu kipas ekzos mencukupi untuk mengendalikan sisa yang dihasilkan oleh proses pembersihan.

2. Kelebihan Keberkesanan

Kaedah pembersihan tradisional selalunya berasaskan-sentuh, menggunakan daya mekanikal pada permukaan objek yang sedang dibersihkan, yang boleh merosakkan permukaan. Sebagai alternatif, medium pembersihan mungkin melekat pada permukaan objek, menjadi mustahil untuk dibuang dan menyebabkan pencemaran sekunder. Sifat pembersihan laser yang tidak-melelas dan tidak-bersentuhan, digabungkan dengan kekurangan kesan haba, memastikan substrat tidak rosak, menyelesaikan isu ini dengan berkesan.

3. Kelebihan Kawalan

Laser boleh dihantar melalui gentian optik dan disepadukan dengan manipulator dan robot untuk memudahkan operasi jauh. Mereka mampu membersihkan kawasan yang sukar dicapai dengan kaedah tradisional, memastikan keselamatan kakitangan apabila digunakan dalam persekitaran yang berbahaya.

4. Kelebihan Kemudahan

Pembersihan laser boleh membuang pelbagai jenis bahan cemar dari permukaan bahan yang pelbagai, mencapai tahap kebersihan yang tidak boleh dicapai dengan kaedah pembersihan konvensional. Selain itu, ia membolehkan penyingkiran selektif bahan cemar permukaan tanpa merosakkan substrat bahan.

5. Kelebihan Kos

Pembersihan laser adalah pantas dan cekap, menjimatkan masa. Walaupun pembelian sistem pembersihan laser melibatkan pelaburan-kali permulaan yang agak tinggi, sistem ini memastikan penggunaan jangka panjang-yang stabil dengan kos operasi yang rendah. Lebih penting lagi, ia memudahkan automasi yang mudah.

Merentasi salutan elektrod, pra-penyediaan kimpalan dan pemasangan akhir, pembersihan laser memberikan kualiti permukaan yang diperlukan oleh pengeluaran bateri moden - tanpa bahan habis pakai, bahan kimia atau kerosakan substrat. Di luar penyediaan elektrod, pencemaran permukaan kekal sebagai punca utama untuk menyertai isu dalam pemasangan hiliran: melaksanakan penyediaan permukaan yang teliti pada awal proses membantumenyelesaikan sehingga 70% daripada kecacatan kimpalanmerentasi garisan sel bateri.