La producción debaterías de litioes un proceso de "rollo a rollo".Ya sea que se trate de una batería de fosfato de hierro y litio, una batería de iones de sodio o una batería ternaria, debe pasar por el proceso de procesamiento de película delgada a batería individual y luego al sistema de batería.El proceso de preparación de las baterías de litio se puede dividir aproximadamente en tres etapas: producción de láminas de electrodos, síntesis de celdas y envasado químico.
Hay varios procesos clave en estos tres procesos principales, que afectarán directamente la capacidad de almacenamiento de energía de la batería, la seguridad del producto y la vida útil.Por lo tanto, el rendimiento de las baterías producidas por diferentes procesos de producción varía mucho.En estos enlaces,limpieza láseractualmente puede participar en más de una docena de procesos de preparación, lo que puede mejorar en gran medida el índice de calidad de las baterías de litio.
| Proceso de aplicación de limpieza láser en batería de potencia. | |||
| Sección frontal de la batería | segmento celular | Segmento de módulo | Paquete de batería |
| Limpieza de postes | Sellado de limpieza de uñas | Limpieza de postes | Limpieza de costuras de soldadura CMT de paletas |
| Limpieza antes de rodar | Limpieza de las pestañas antes de soldar | Limpieza de película azul celular | Limpieza de pintura electroforética de placa de cubierta |
| Limpieza después de enrollar | Limpieza de silicona celular | Limpieza de la capa de óxido del sellador del gabinete | |
| Limpieza del revestimiento celular | Limpieza de óxido de la placa inferior protectora antes de soldar | ||
| limpieza del orificio de inyeccion | Limpieza de etiquetas de aluminio | ||
| limpieza de barras | |||
A medida que la demanda de baterías eléctricas continúa aumentando, la demanda delimpieza láserel equipamiento también aumentará.A continuación, nos centraremos en algunos de los procesos de aplicación y ventajas comparativas.
1. Limpieza con láser de papel de aluminio y cobre antes del recubrimiento de la pieza polar
Los electrodos positivo y negativo de la batería de litio se fabrican recubriendo los electrodos positivo y negativo de la batería de litio sobre papel de aluminio y papel de cobre.Si se mezclan partículas, escombros, polvo y otros medios en el proceso de recubrimiento, se producirá un microcortocircuito dentro de la batería y, en casos graves, la batería se incendiará y explotará.
Por lo tanto, la lámina debe limpiarse antes de recubrirla para obtener una superficie completamente limpia y libre de óxido.
Las piezas polares de la batería existentes generalmente se limpian con ondas ultrasónicas y se usa una solución de etanol como agente de limpieza como proceso de limpieza antes del recubrimiento.Este enfoque tiene los siguientes defectos:
1. Cuando se limpian ultrasónicamente piezas de lámina metálica, especialmente piezas de trabajo de aleación de aluminio, afectadas por la frecuencia, el tiempo de limpieza y la potencia, el efecto de cavitación de las ondas ultrasónicas puede corroer fácilmente la lámina de aluminio, lo que produce poros finos.Cuanto más largo sea el tiempo de acción, más grandes serán los poros.
La lámina utilizada para la pieza polar de la batería de litio es generalmente una lámina de un solo cero con un grosor de 10 μm, que es más propensa a romperse en agujeros debido a problemas en el proceso de limpieza.
2. El uso de solución de etanol como agente de limpieza no solo es fácil de dañar otras partes de la batería de litio, sino que también es propenso a la "fragilización por hidrógeno", que afecta las propiedades mecánicas del papel de aluminio.
3. Aunque el efecto de limpieza es peor que el de la limpieza química húmeda tradicional, la limpieza aún no es tan buena como la de la limpieza con láser.De vez en cuando todavía hay contaminantes en la superficie, lo que hará que el revestimiento se separe de la lámina o produzca agujeros de contracción.
Como una limpieza en seco sin consumibles, la limpieza con láser tiene casi cero defectos en términos de limpieza e hidrofilia del tratamiento superficial del papel de aluminio, lo que garantiza el efecto del apresto y el recubrimiento en la pieza polar en la mayor medida posible.
El uso de láminas metálicas de limpieza por láser no solo puede mejorar la eficiencia del proceso de limpieza y ahorrar recursos de limpieza, sino también establecer un monitoreo en tiempo real de los datos del proceso de limpieza y la determinación cuantitativa de los resultados de la limpieza, lo que puede mejorar efectivamente la consistencia de la producción por lotes de piezas polares.
2. Limpieza con láser de las pestañas de la batería antes de soldar
Las lengüetas son tiras de metal que conducen los electrodos positivo y negativo de la celda de la batería y son los puntos de contacto cuando la batería está cargada y descargada.Los contaminantes de la superficie como grasa, inhibidores de corrosión y otros compuestos en el proceso pueden causar problemas como soldaduras deficientes, grietas y porosidad en la soldadura.
La limpieza de la superficie de contacto puede afectar en gran medida la fiabilidad y durabilidad de la conexión eléctrica.
La limpieza de electrodos existente adopta principalmente limpieza manual, limpieza química húmeda o limpieza con plasma:
● La limpieza manual es ineficiente y costosa;
● Aunque la línea de limpieza de agua de proceso húmedo mejora la eficiencia, la longitud de la línea es larga, ocupa una gran área de la fábrica y el agente químico también es fácil de dañar otras partes de la batería de litio;
● Aunque la limpieza con plasma no requiere un medio líquido, también requiere gas de proceso como material consumible, y la ionización del gas hará que los electrodos positivo y negativo de la batería se enciendan fácilmente.Al aplicar, a menudo es necesario voltear la batería varias veces para separar los electrodos positivo y negativo para la limpieza.La eficiencia real No alta.
La limpieza con láser puede eliminar eficazmente la suciedad, el polvo, etc. en la cara del extremo del polo de la batería y prepárese para soldar la batería con anticipación.
Debido a que la limpieza con láser no requiere consumibles como sólidos, líquidos y gases, la estructura es compacta, el espacio ocupado es pequeño y el efecto de limpieza es notable, lo que puede mejorar en gran medida el ciclo de producción y reducir el costo de fabricación;
Puede hacer rugosa la superficie de soldadura sobre la base de la eliminación completa de materia orgánica y partículas diminutas, y mejorar la confiabilidad de la soldadura láser posterior.Es una de las mejores opciones para la limpieza de pestañas.
3. Limpieza del adhesivo externo durante el montaje
Para evitar accidentes de seguridad de las baterías de litio, generalmente es necesario aplicar pegamento a las celdas de la batería de litio para que jueguen un papel aislante, eviten cortocircuitos, protejan los circuitos y eviten rayones.
Cuando la película exterior de la celda sin limpiar se prueba con CCD, habrá arrugas, burbujas de aire, rasguños y otros defectos en la apariencia, y a menudo se pueden detectar burbujas de aire con un diámetro de ≥ 0,3 mm.Existe la posibilidad de fugas y corrosión por óxido, lo que reduce la vida útil de la batería y también presenta riesgos potenciales para la seguridad.
limpieza láserpuede alcanzar el nivel de Sa3 en la capacidad de limpieza de la superficie celular, y la tasa de eliminación es superior al 99,9%;y no hay estrés en la superficie de la celda. En comparación con otros métodos de limpieza, como la limpieza ultrasónica o la molienda mecánica, puede garantizar que los indicadores físicos y químicos, como la dureza de la superficie de las celdas de la batería, no cambien en la mayor medida. y prolongar la vida útil de la batería.
Además de los ejemplos mencionados anteriormente, la limpieza con láser también tiene grandes ventajas alternativas en otra docena de procesos, como la eliminación de pintura electroforética de la cubierta de la batería y la limpieza de etiquetas de aluminio.
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Hora de publicación: 19-oct-2022
