Die Produktion vonLithiumbatterienist ein „Rolle-zu-Rolle“-Verfahren. Ob Lithium-Eisenphosphat-Batterie, Natrium-Ionen-Batterie oder ternäre Batterie – sie muss den Verarbeitungsprozess vom Dünnfilm zur Einzelbatterie und schließlich zum Batteriesystem durchlaufen. Der Herstellungsprozess von Lithiumbatterien lässt sich grob in drei Phasen unterteilen: Elektrodenblattherstellung, Zellsynthese und chemische Verpackung.
In diesen drei Hauptprozessen gibt es mehrere Schlüsselprozesse, die sich direkt auf die Energiespeicherkapazität, die Produktsicherheit und die Lebensdauer der Batterie auswirken. Daher variiert die Leistung von Batterien, die in verschiedenen Produktionsprozessen hergestellt werden, stark. In diesen Links,Laserreinigungkann derzeit an mehr als einem Dutzend Vorbereitungsprozessen teilnehmen, die die Qualitätsrate von Lithiumbatterien erheblich verbessern können.
| Anwendungsprozess der Laserreinigung auf Power-Batterien | |||
| Vorderer Teil der Batterie | Zellsegment | Modulsegment | PACK Akkupack |
| Mastreinigung | Versiegelnde Nagelreinigung | Mastreinigung | Palette CMT Schweißnahtreinigung |
| Reinigung vor dem Walzen | Reinigen der Laschen vor dem Löten | Reinigung der blauen Zellfolie | Elektrophoretische Lackreinigung der Abdeckplatte |
| Reinigung nach dem Walzen | Zellsilikonreinigung | Reinigung der Oxidschicht der Gehäuseversiegelung | |
| Reinigung der Zellbeschichtung | Oxidreinigung der schützenden Bodenplatte vor dem Schweißen | ||
| Injektionslochreinigung | Reinigung von Folienetiketten | ||
| Sammelschienenreinigung | |||
Da die Nachfrage nach Power-Batterien weiter steigt, steigt auch die Nachfrage nachLaserreinigungAuch die Kosten für die Ausrüstung werden steigen. Im Folgenden werden wir uns auf einige Anwendungsprozesse und komparative Vorteile konzentrieren.
1. Laserreinigung von Kupfer- und Aluminiumfolie vor der Polschuhbeschichtung
Die positiven und negativen Elektroden der Lithiumbatterie werden durch Beschichten der positiven und negativen Elektroden der Lithiumbatterie auf Aluminium- und Kupferfolie hergestellt. Wenn beim Beschichtungsprozess Partikel, Schmutz, Staub und andere Medien vermischt werden, führt dies zu einem Mikrokurzschluss im Inneren der Batterie. In schweren Fällen kann die Batterie Feuer fangen und explodieren.
Daher muss die Folie vor der Beschichtung gereinigt werden, um eine absolut saubere, oxidfreie Oberfläche zu erhalten.
Die vorhandenen Batteriepolstücke werden üblicherweise mit Ultraschall gereinigt, wobei vor der Beschichtung eine Ethanollösung als Reinigungsmittel verwendet wird. Dieser Ansatz weist folgende Nachteile auf:
1. Bei der Ultraschallreinigung von Metallfolienteilen, insbesondere von Werkstücken aus Aluminiumlegierungen, kann der Kavitationseffekt der Ultraschallwellen, abhängig von Frequenz, Reinigungszeit und Leistung, die Aluminiumfolie leicht korrodieren und feine Poren bilden. Je länger die Einwirkzeit, desto größer die Poren.
Bei der für den Polschuh der Lithiumbatterie verwendeten Folie handelt es sich im Allgemeinen um eine einzelne Nullfolie mit einer Dicke von 10 μm, die aufgrund von Problemen beim Reinigungsprozess leichter zum Reißen und Lochen neigt.
2. Die Verwendung einer Ethanollösung als Reinigungsmittel kann nicht nur leicht andere Teile der Lithiumbatterie beschädigen, sondern auch zu einer „Wasserstoffversprödung“ führen, die die mechanischen Eigenschaften der Aluminiumfolie beeinträchtigt.
3. Obwohl die Reinigungswirkung schlechter ist als bei der herkömmlichen nasschemischen Reinigung, ist die Sauberkeit immer noch nicht so gut wie bei der Laserreinigung. Gelegentlich verbleiben noch Verunreinigungen auf der Oberfläche, die dazu führen können, dass sich die Beschichtung von der Folie löst oder Schrumpflöcher entstehen.
Da es sich bei der Laserreinigung um eine Trockenreinigung ohne Verbrauchsmaterialien handelt, weist sie hinsichtlich Sauberkeit und Hydrophilie der Oberflächenbehandlung der Aluminiumfolie nahezu keine Mängel auf und gewährleistet so die größtmögliche Wirkung der Dimensionierung und Beschichtung des Polstücks.
Der Einsatz von Metallfolien zur Laserreinigung kann nicht nur die Effizienz des Reinigungsprozesses verbessern und Reinigungsressourcen einsparen, sondern ermöglicht auch eine Echtzeitüberwachung der Daten des Reinigungsprozesses und eine quantitative Bestimmung der Reinigungsergebnisse, wodurch die Konsistenz der Chargenproduktion von Polstücken effektiv verbessert werden kann.
2. Laserreinigung der Batterielaschen vor dem Schweißen
Die Laschen sind Metallstreifen, die die positiven und negativen Elektroden aus der Batteriezelle herausführen und die Kontaktpunkte beim Laden und Entladen der Batterie bilden. Oberflächenverunreinigungen wie Fett, Korrosionsinhibitoren und andere Verbindungen können dabei Probleme wie schlechte Schweißnähte, Risse und Porosität in der Schweißnaht verursachen.
Die Sauberkeit der Kontaktfläche kann die Zuverlässigkeit und Haltbarkeit der elektrischen Verbindung erheblich beeinflussen.
Die bestehende Elektrodenreinigung erfolgt meist manuell, nasschemisch oder durch Plasmareinigung:
● Manuelle Reinigung ist ineffizient und kostspielig;
● Obwohl die Nassprozesswasserreinigungsleitung die Effizienz verbessert, ist die Leitung lang, nimmt einen großen Bereich der Fabrik ein und das chemische Mittel kann auch leicht andere Teile der Lithiumbatterie beschädigen.
● Obwohl für die Plasmareinigung kein flüssiges Medium benötigt wird, wird Prozessgas als Verbrauchsmaterial benötigt. Durch die Ionisierung des Gases können die positiven und negativen Elektroden der Batterie leicht aktiviert werden. Bei der Anwendung ist es oft notwendig, die Batterie mehrmals umzudrehen, um die positiven und negativen Elektroden zur Reinigung zu trennen. Die tatsächliche Effizienz ist nicht hoch.
Durch die Laserreinigung können Schmutz und Staub effektiv entfernt werden, etc. an der Stirnfläche des Batteriepols und bereiten Sie das Batterieschweißen im Voraus vor.
Da für die Laserreinigung keine Verbrauchsmaterialien wie Feststoffe, Flüssigkeiten oder Gase erforderlich sind, ist die Struktur kompakt, der Platzbedarf gering und die Reinigungswirkung bemerkenswert, was den Produktionszyklus erheblich verbessern und die Herstellungskosten senken kann.
Es kann die Schweißoberfläche aufrauen, indem organische Stoffe und winzige Partikel gründlich entfernt werden, und verbessert so die Zuverlässigkeit des nachfolgenden Laserschweißens. Es ist eine der besten Möglichkeiten zur Laschenreinigung.
3. Reinigung des Außenklebers während der Montage
Um Sicherheitsunfälle bei Lithiumbatterien zu vermeiden, ist es im Allgemeinen notwendig, Klebstoff auf die Lithiumbatteriezellen aufzutragen, um eine isolierende Funktion zu erfüllen, Kurzschlüsse zu verhindern, Schaltkreise zu schützen und Kratzer zu vermeiden.
Bei der Prüfung der Außenfolie ungereinigter Zellen mittels CCD werden Falten, Luftblasen, Kratzer und andere optische Mängel festgestellt. Luftblasen mit einem Durchmesser von ≥ 0,3 mm können häufig erkannt werden. Es besteht die Möglichkeit von Undichtigkeiten und Rostkorrosion, was die Batterielebensdauer verkürzt und zudem potenzielle Sicherheitsrisiken birgt.
LaserreinigungDie Reinigungsfähigkeit der Zelloberfläche kann das Niveau Sa3 erreichen, und die Entfernungsrate liegt bei über 99,9 %. Außerdem wird die Zelloberfläche nicht beansprucht. Im Vergleich zu anderen Reinigungsmethoden wie Ultraschallreinigung oder mechanischem Schleifen kann sichergestellt werden, dass sich die physikalischen und chemischen Indikatoren wie die Oberflächenhärte der Batteriezellen nicht wesentlich ändern, und die Lebensdauer der Batterie wird verlängert.
Neben den oben genannten Beispielen bietet die Laserreinigung auch bei Dutzenden weiterer Prozesse große Vorteile, beispielsweise bei der elektrophoretischen Lackentfernung von Batterieabdeckungen und der Reinigung von Folienetiketten.
Wenn Sie mehr über die Laserreinigung erfahren oder die für Sie beste Laserreinigungsmaschine kaufen möchten, hinterlassen Sie bitte eine Nachricht auf unserer Website oder senden Sie uns direkt eine E-Mail!
Veröffentlichungszeit: 19. Oktober 2022
