Lasersko čiščenje elektrodnih plošč litijeve baterije: povečajte učinkovitost in kakovost pri proizvodnji električnih vozil

Lasersko čiščenje je hvaljeno kot »zelena čistilna tehnologija z največjim razvojnim potencialom v 21. stoletju«. Sposoben je spremeniti zrnato strukturo in orientacijo površine substrata, ne da bi pri tem povzročil škodo. Poleg tega omogoča nadzor površinske hrapavosti, s čimer se izboljša celovita učinkovitost površine substrata. Lasersko čiščenje je hvaljeno kot "zelena tehnologija čiščenja z največjim razvojnim potencialom v 21. stoletju." Sposoben je spremeniti zrnato strukturo in orientacijo površine substrata, ne da bi pri tem povzročil škodo. Poleg tega omogoča nadzor površinske hrapavosti, s čimer izboljša celovito delovanje površine substrata.

S pospeševanjem industrializacije in vztrajnim napredovanjem ciljev »Dual Carbon« (ogljična največja vrednost in ogljična nevtralnost) lasersko čiščenje postopoma nadomešča tradicionalne postopke čiščenja v mnogih sektorjih. Vse bolj postaja nepogrešljiva tehnologija za proizvodnjo opreme na visokokakovostnih-proizvodnih področjih, kot so splošna industrija, obramba, ladjedelništvo in vesoljska industrija.

Koncept laserskega čiščenja izvira iz sredine-80. Njegovo načelo temelji na značilnostih laserskih žarkov, kot so visoka energijska gostota, nadzorovana smer in močna sposobnost ostrenja. Te lastnosti omogočajo interakcijo laserja z onesnaževalci, pritrjenimi na substrat obdelovanca-, kot so oljni madeži, madeži rje, ostanki prahu, premazi, oksidne plasti ali filmi, zaradi česar se ločijo od substrata prek mehanizmov, kot so takojšnje toplotno raztezanje, taljenje in izhlapevanje plina.

Celoten postopek laserskega čiščenja je kompleksen in ga lahko grobo razdelimo na lasersko uparjanje/razgradnjo, lasersko ablacijo, toplotno raztezanje delcev onesnaževalcev, vibracije površine substrata in odstranjevanje onesnaževalcev. Trenutno so na voljo metode, kot so lasersko ablacijsko čiščenje, lasersko čiščenje-s tekočim filmom in lasersko čiščenje z udarnimi valovi. S temi metodami lahko stabilno in učinkovito očistite različne običajne površine podlage, vključno s kovinami, zlitinami, steklom in različnimi kompozitnimi materiali.

Primerjalne prednosti tehnologije laserskega čiščenja

Trenutno je lasersko čiščenje postalo primarna metoda za površinsko obdelavo baterij in se pogosto uporablja v treh glavnih proizvodnih procesih električnih baterij: izdelava elektrodnih plošč, izdelava celic in sestavljanje baterij. Z uporabo laserskih virov, čistilnih glav in nadzorne programske opreme prek računalniško integriranega nadzora ta tehnologija bistveno dviguje raven tehnologije izdelave baterij.

1. Lasersko čiščenje elektrodnih plošč

Pri nanosu elektrodnih materialov na pozitivne in negativne tokovne odjemnike je treba kovinske folije očistiti. Običajni pozitivni tokovni odjemnik je aluminijasta folija, negativni tokovni odjemnik pa bakrena folija. Da bi zagotovili stabilnost zbiralnikov toka v bateriji, mora biti čistost obeh materialov nad 98%.

Tradicionalno mokro čiščenje z etanolom lahko zlahka poškoduje druge komponente litijevih baterij. Uporaba laserskega čiščenja za kovinske folije ne le izboljša učinkovitost postopka čiščenja in prihrani vire čiščenja, ampak tudi vzpostavi-spremljanje podatkov o procesu čiščenja v realnem času in kvantitativno oceno rezultatov čiščenja, kar lahko učinkovito izboljša doslednost masovne proizvodnje elektrodnih plošč.

2 Lasersko čiščenje pred varjenjem baterije

V zadnjih letih je lasersko varjenje postalo standardna oprema na proizvodnih linijah električnih baterij in se pogosto uporablja pri varjenju jezičkov električnih baterij, tesnilnih zatičev, vodil in baterijskih modulov. Čista in enakomerna površina je temeljni predpogoj za uspešno in trajno varjenje in lepljenje. Zato lahko izvajanje površinske obdelave varilnih območij pred varjenjem za odstranitev kontaminantov iz zvarnih spojev učinkovito izboljša kakovost varjenja in zmanjša stroške.

Primerjava čiščenja terminalov

Lasersko čiščenje se uporablja v postopkih čiščenja za tesnilne zatiče in adapterske plošče na stopnji celice, zbiralke in sponke na stopnji modula, kot tudi eno-celične modre folije, silikon in prevleke. Učinkovito odstranjuje kontaminante, prah in druge ostanke z različnih končnih površin, služi kot priprava za baterijsko varjenje in zmanjšuje napake pri varjenju.

3 Lasersko čiščenje med sestavljanjem baterije

Za preprečitev varnostnih nesreč, ki vključujejo litijeve baterije, se na celice litijevih baterij pogosto nanese zunanji lepilni trak, ki zagotavlja izolacijo. To preprečuje kratke stike, ščiti električne napeljave in preprečuje praske.

Čiščenje oksidnih plasti na varjenih šivih na pladnju baterije

Lasersko čiščenje se uporablja za varjene šive CMT na pladnjih baterijskega paketa, elektroforetske prevleke na zgornjih pokrovih akumulatorskega paketa, oksidne plasti vzdolž tesnilnih trakov na ohišjih baterijskega paketa in oksidne plasti na zaščitnih osnovnih ploščah pred varjenjem. Ta postopek poveča oprijem za nanos lepilnega traku ali tesnila. Ker proces čiščenja ne ustvarja škodljivih onesnaževal, postaja ta zelena in okolju prijazna metoda čiščenja vedno bolj pomembna v kontekstu večje okoljske ozaveščenosti.

1 Okoljske prednosti
Lasersko čiščenje je »zelena« metoda čiščenja, ki ne zahteva nobenih kemičnih sredstev ali čistilnih tekočin. Odstranjeni odpadki so skoraj v celoti sestavljeni iz trdnega prahu, ki je majhen, enostaven za shranjevanje, recikliran, ne vključuje fotokemičnih reakcij in ne povzroča onesnaženja. Z lahkoto lahko reši težave z onesnaževanjem okolja, povezane s kemičnim čiščenjem. Pogosto je en sam izpušni ventilator dovolj za obdelavo odpadkov, ki nastanejo pri procesu čiščenja.

2 Učinkovitost Prednosti

Tradicionalne metode čiščenja pogosto temeljijo-na kontaktu, na površino predmeta, ki ga čistite, delujejo mehansko, kar lahko poškoduje površino. Druga možnost je, da se čistilni medij prilepi na površino predmeta, zaradi česar ga je nemogoče odstraniti in povzroči sekundarno onesnaženje. Ne-abrazivna in brez{4}}kontaktna narava laserskega čiščenja v kombinaciji s pomanjkanjem toplotnih učinkov zagotavlja, da podlaga ni poškodovana, kar učinkovito rešuje te težave.

Laserski čistilni sistem s folijo litijeve baterije

3 Prednosti nadzora

Laserji se lahko prenašajo prek optičnih vlaken in se integrirajo z manipulatorji in roboti, da se olajša upravljanje na daljavo. Zmožni so čiščenja območij, ki so težko dostopna s tradicionalnimi metodami, in zagotavljajo varnost osebja pri uporabi v nevarnih okoljih.

4 udobne prednosti

Lasersko čiščenje lahko odstrani različne vrste kontaminantov s površin različnih materialov in tako doseže stopnjo čistoče, ki je nedosegljiva s konvencionalnimi metodami čiščenja. Poleg tega omogoča selektivno odstranjevanje površinskih kontaminantov, ne da bi pri tem poškodoval materialno podlago.

5 stroškovnih prednosti

Lasersko čiščenje je hitro in učinkovito ter prihrani čas. Čeprav nakup laserskega čistilnega sistema vključuje relativno visoko začetno-enkratno naložbo, sistem zagotavlja stabilno dolgoročno-uporabo z nizkimi operativnimi stroški. Še pomembneje pa je, da omogoča enostavno avtomatizacijo.