ניקוי לייזר לייצור סוללות חשמל

הייצור שלסוללות ליתיוםזהו תהליך "גליל לגליל". בין אם מדובר בסוללת ליתיום ברזל פוספט, סוללת נתרן-יון או סוללה טרנרית, היא צריכה לעבור את תהליך העיבוד משכבה דקה לסוללה בודדת, ולאחר מכן למערכת סוללות. תהליך ההכנה של סוללות ליתיום ניתן לחלק באופן גס לשלושה שלבים: ייצור יריעות אלקטרודה, סינתזת תאים ואריזה כימית.

ישנם מספר תהליכים מרכזיים בשלושת התהליכים העיקריים הללו, אשר ישפיעו ישירות על קיבולת אחסון האנרגיה של הסוללה, בטיחות המוצר וחיי השירות שלה. לכן, ביצועי הסוללות המיוצרות בתהליכי ייצור שונים משתנים מאוד. בקישורים אלה,ניקוי לייזריכולים כיום להשתתף ביותר מתריסר תהליכי הכנה, מה שיכול לשפר מאוד את קצב האיכות של סוללות ליתיום.

ככל שהביקוש לסוללות חשמל ממשיך לעלות, הביקוש ל...ניקוי לייזרגם הציוד יגדל. לאחר מכן, נתמקד בכמה מתהליכי היישום וביתרונות היחסיים.

1. ניקוי לייזר של נייר נחושת ואלומיניום לפני ציפוי מוט

האלקטרודות החיוביות והשליליות של סוללת הליתיום מיוצרות על ידי ציפוי האלקטרודות החיוביות והשליליות של סוללת הליתיום על נייר אלומיניום ונייר נחושת. אם חלקיקים, פסולת, אבק וחומרים אחרים מעורבבים בתהליך הציפוי, הדבר יגרום לקצר חשמלי בתוך הסוללה, ובמקרים חמורים, הסוללה תתלקח ותתפוצץ.

לכן, יש לנקות את נייר הכסף לפני הציפוי כדי לקבל משטח נקי לחלוטין וללא תחמוצות.

חלקי הקוטב הקיימים של הסוללה מנוקים בדרך כלל באמצעות גלי קולי, ותמיסת אתנול משמשת כחומר ניקוי לפני הציפוי. לגישה זו יש את החסרונות הבאים:

1. בעת ניקוי אולטרסאונד של חלקי נייר אלומיניום, במיוחד חלקי עבודה מסגסוגת אלומיניום, התדירות, זמן הניקוי והעוצמה מושפעים מהשפעת הקביטציה של גלי האולטרסאונד, ולכן הם עלולים בקלות לגרום לקורוזיה ברדיד האלומיניום, וכתוצאה מכך נוצרים נקבוביות עדינות. ככל שזמן הפעולה ארוך יותר, כך הנקבוביות גדולות יותר.

נייר הכסף המשמש לקוטב של סוללת ליתיום הוא בדרך כלל נייר כסף בעל אפס יחיד בעובי של 10 מיקרון, הנוטה יותר להיקרע לתוך חורים עקב בעיות בתהליך הניקוי.

2. השימוש בתמיסת אתנול כחומר ניקוי לא רק גורם נזק קל לחלקים אחרים של סוללת הליתיום, אלא גם נוטה ל"שבירות מימן", המשפיעה על התכונות המכניות של נייר האלומיניום.

3. למרות שאפקט הניקוי גרוע יותר מזה של ניקוי כימי רטוב מסורתי, הניקיון עדיין אינו טוב כמו זה של ניקוי לייזר. לעיתים עדיין ישנם מזהמים על פני השטח, מה שיגרום לציפוי להיפרד מהנייר כסף או לייצר חורי הצטמקות.

כניקוי יבש ללא חומרים מתכלים, ניקוי לייזר קרוב לאפס פגמים מבחינת ניקיון וההידרופיליות של טיפול פני השטח של נייר אלומיניום, מה שמבטיח את השפעת הגודל והציפוי על חלק המוט במידה המרבית.

השימוש בנייר מתכת לניקוי בלייזר יכול לא רק לשפר את יעילות תהליך הניקוי ולחסוך במשאבי ניקוי, אלא גם ליצור ניטור בזמן אמת של נתוני תהליך הניקוי וקביעת כמותית של תוצאות הניקוי, מה שיכול לשפר ביעילות את העקביות של ייצור אצווה של חלקי מוט.

2. ניקוי לשוניות הסוללה בלייזר לפני ריתוך

הלשוניות הן רצועות מתכת המובילות את האלקטרודות החיוביות והשליליות מתא הסוללה, והן נקודות המגע בעת טעינה ופריקה של הסוללה. מזהמים פני השטח כגון גריז, מעכבי קורוזיה ותרכובות אחרות בתהליך עלולים לגרום לבעיות כגון ריתוכים גרועים, סדקים ונקבוביות בריתוך.

ניקיון משטח המגע יכול להשפיע רבות על אמינות ועמידות החיבור החשמלי.

ניקוי האלקטרודות הקיים מאמץ בעיקר ניקוי ידני, ניקוי כימי רטוב או ניקוי פלזמה:

● ניקוי ידני אינו יעיל ויקר;

● למרות שקו ניקוי המים הרטוב משפר את היעילות, אורך הקו ארוך, הוא תופס שטח גדול של המפעל, והחומר הכימי גם גורם נזק קל לחלקים אחרים של סוללות ליתיום;

● למרות שניקוי פלזמה אינו דורש מדיום נוזלי, הוא דורש גם גז תהליך כחומר מתכלה, ויינון הגז יגרום לאלקטרודות החיוביות והשליליות של הסוללה להיות מופעלות בקלות. בעת השימוש, לעתים קרובות יש צורך להפוך את הסוללה מספר פעמים כדי להפריד בין האלקטרודות החיוביות והשליליות לצורך ניקוי. היעילות בפועל אינה גבוהה.

ניקוי לייזר יכול להסיר ביעילות לכלוך ואבקוכו' על פני הקצה של קוטב הסוללה, והכן מראש את ריתוך הסוללה.

מכיוון שניקוי לייזר אינו דורש חומרים מתכלים כגון מוצקים, נוזלים וגזים, המבנה קומפקטי, השטח התפוס קטן ואפקט הניקוי יוצא דופן, מה שיכול לשפר מאוד את מחזור הייצור ולהפחית את עלות הייצור;

זה יכול לחספס את משטח הריתוך על בסיס הסרה יסודית של חומר אורגני וחלקיקים זעירים, ולשפר את אמינות ריתוך הלייזר לאחר מכן. זוהי אחת האפשרויות הטובות ביותר לניקוי לשוניות.

3. ניקוי דבק חיצוני במהלך ההרכבה

על מנת למנוע תאונות בטיחות של סוללות ליתיום, בדרך כלל יש צורך למרוח דבק על תאי סוללת הליתיום כדי למלא תפקיד מבודד, למנוע קצר חשמלי, להגן על מעגלים ולמנוע שריטות.

כאשר בודקים את השכבה החיצונית של התא הלא נקי באמצעות CCD, יהיו קמטים, בועות אוויר, שריטות ופגמים אחרים במראה, ולעתים קרובות ניתן לזהות בועות אוויר בקוטר של ≥ 0.3 מ"מ. קיימת אפשרות של דליפה וקורוזיה מחלודה, מה שמקצר את חיי הסוללה וגם מהווה סכנות בטיחות פוטנציאליות.

ניקוי לייזריכול להגיע לרמת Sa3 ביכולת הניקוי של פני התא, וקצב ההסרה הוא יותר מ-99.9%; ואין לחץ על פני התא. בהשוואה לשיטות ניקוי אחרות כגון ניקוי אולטרסאונד או טחינה מכנית, זה יכול להבטיח שהאינדיקטורים הפיזיקליים והכימיים כגון קשיות פני השטח של תאי הסוללה לא ישתנו במידה הגדולה ביותר, ולהאריך את חיי השירות של הסוללה.

בנוסף לדוגמאות שהוזכרו לעיל, לניקוי בלייזר יש גם יתרונות חלופיים גדולים בתריסר תהליכים נוספים כגון הסרת צבע אלקטרופורטית מכיסויי סוללה וניקוי תוויות נייר כסף.

אם אתם רוצים ללמוד עוד על ניקוי לייזר, או לקנות את מכונת ניקוי הלייזר הטובה ביותר עבורכם, אנא השאירו הודעה באתר שלנו ושלחו לנו דוא"ל ישירות!