A produção debaterias de lítioÉ um processo "rolo a rolo". Seja uma bateria de fosfato de ferro-lítio, uma bateria de íon-sódio ou uma bateria ternária, ela precisa passar pelo processo de fabricação, desde a película fina até a bateria individual e, em seguida, até o sistema de baterias. O processo de preparação de baterias de lítio pode ser dividido em três etapas principais: produção da folha de eletrodo, síntese da célula e encapsulamento químico.
Existem vários processos-chave nesses três processos principais, que afetam diretamente a capacidade de armazenamento de energia da bateria, a segurança do produto e sua vida útil. Portanto, o desempenho das baterias produzidas por diferentes processos de fabricação varia bastante. Nestes links,limpeza a laserAtualmente, é possível participar de mais de uma dezena de processos de preparação, o que pode melhorar significativamente a taxa de qualidade das baterias de lítio.
| Processo de aplicação da limpeza a laser em bateria de energia | |||
| Parte frontal da bateria | Segmento celular | Segmento do módulo | pacote de baterias PACK |
| Limpeza com vara telescópica | Limpeza selante das unhas | Limpeza com vara telescópica | Limpeza de costura de solda CMT em paletes |
| Limpeza antes de enrolar | Limpar as abas antes de soldar | limpeza da película azul da célula | Limpeza de tinta eletroforética da placa de cobertura |
| Limpeza após o enrolamento | Limpeza de silicone celular | limpeza da camada de óxido do selante do armário | |
| limpeza do revestimento celular | Limpeza do óxido na placa de proteção inferior antes da soldagem. | ||
| Limpeza do orifício de injeção | Limpeza de rótulos metalizados | ||
| limpeza da barra de distribuição | |||
Com o aumento contínuo da demanda por baterias de energia, a demanda porlimpeza a laserO número de equipamentos também aumentará. Em seguida, vamos nos concentrar em alguns dos processos de aplicação e vantagens comparativas.
1. Limpeza a laser de folhas de cobre e alumínio antes do revestimento da peça polar.
Os eletrodos positivo e negativo da bateria de lítio são fabricados revestindo-se, respectivamente, folhas de alumínio e cobre. Se partículas, detritos, poeira e outros materiais se misturarem durante o processo de revestimento, isso pode causar um microcurto-circuito dentro da bateria e, em casos graves, a bateria pode pegar fogo e explodir.
Portanto, a folha precisa ser limpa antes da aplicação do revestimento para obter uma superfície completamente limpa e livre de óxidos.
As peças polares da bateria existentes são geralmente limpas por ondas ultrassônicas, e uma solução de etanol é usada como agente de limpeza antes da aplicação do revestimento. Essa abordagem apresenta as seguintes falhas:
1. Ao limpar peças de folha metálica por ultrassom, especialmente peças de liga de alumínio, a frequência, o tempo de limpeza e a potência influenciam o efeito de cavitação das ondas ultrassônicas, que pode corroer facilmente a folha de alumínio, resultando em poros finos. Quanto maior o tempo de ação, maiores serão os poros.
A folha utilizada no polo magnético da bateria de lítio é geralmente uma folha simples de espessura zero, com 10 μm, que é mais propensa a rasgos e furos devido a problemas no processo de limpeza.
2. O uso de solução de etanol como agente de limpeza não só pode danificar facilmente outras partes da bateria de lítio, como também é propenso à "fragilização por hidrogênio", o que afeta as propriedades mecânicas da folha de alumínio.
3. Embora o efeito de limpeza seja inferior ao da limpeza química úmida tradicional, a limpeza ainda não é tão eficaz quanto a da limpeza a laser. Ocasionalmente, ainda podem existir contaminantes na superfície, o que pode causar o descolamento do revestimento da folha ou a formação de orifícios de retração.
Por ser uma limpeza a seco sem consumíveis, a limpeza a laser apresenta um nível de defeitos próximo a zero em termos de limpeza e hidrofilicidade do tratamento superficial da folha de alumínio, garantindo ao máximo o efeito de colagem e revestimento na peça polar.
A utilização da limpeza a laser de folhas metálicas não só melhora a eficiência do processo de limpeza e economiza recursos, como também permite o monitoramento em tempo real dos dados e a determinação quantitativa dos resultados, o que pode aprimorar significativamente a consistência da produção em lote de peças polares.
2. Limpeza a laser dos terminais da bateria antes da soldagem.
Os terminais são tiras metálicas que conectam os eletrodos positivo e negativo da célula da bateria e são os pontos de contato durante o carregamento e a descarga. Contaminantes superficiais, como graxa, inibidores de corrosão e outros compostos presentes no processo, podem causar problemas como soldas de má qualidade, rachaduras e porosidade na solda.
A limpeza da superfície de contato pode afetar significativamente a confiabilidade e a durabilidade da conexão elétrica.
A limpeza de eletrodos atualmente utilizada é, em sua maioria, manual, química úmida ou por plasma:
● A limpeza manual é ineficiente e dispendiosa;
● Embora a linha de limpeza com água por processo úmido melhore a eficiência, o comprimento da linha é longo, ocupa uma grande área da fábrica e o agente químico também pode danificar facilmente outras peças da bateria de lítio;
● Embora a limpeza por plasma não exija um meio líquido, ela também requer gás de processo como material consumível, e a ionização do gás fará com que os eletrodos positivo e negativo da bateria se liguem facilmente. Ao aplicar o processo, muitas vezes é necessário inverter a bateria várias vezes para separar os eletrodos positivo e negativo para a limpeza. A eficiência real não é alta.
A limpeza a laser pode remover eficazmente sujidade e pó., etc. na face final do polo da bateria e prepare-se com antecedência para a soldagem da bateria.
Como a limpeza a laser não requer consumíveis como sólidos, líquidos ou gases, a estrutura é compacta, o espaço ocupado é pequeno e o efeito de limpeza é notável, o que pode melhorar significativamente o ciclo de produção e reduzir o custo de fabricação;
Pode tornar a superfície de soldagem mais áspera, removendo completamente matéria orgânica e partículas minúsculas, e melhorar a confiabilidade da soldagem a laser subsequente. É uma das melhores opções para limpeza de abas.
3. Limpeza do adesivo externo durante a montagem
Para evitar acidentes com baterias de lítio, geralmente é necessário aplicar cola nas células da bateria para que ela atue como isolante, previna curtos-circuitos, proteja os circuitos e evite arranhões.
Ao examinar a película externa de uma célula não limpa por meio de um detector CCD, serão detectadas rugas, bolhas de ar, arranhões e outros defeitos na aparência. Bolhas de ar com diâmetro ≥ 0,3 mm podem ser frequentemente encontradas. Isso representa um risco de vazamento e corrosão por ferrugem, reduzindo a vida útil da bateria e apresentando riscos potenciais à segurança.
Limpeza a laserPode atingir o nível Sa3 na capacidade de limpeza da superfície da célula, com uma taxa de remoção superior a 99,9%, sem causar danos à superfície. Comparado a outros métodos de limpeza, como a limpeza ultrassônica ou o lixamento mecânico, garante que os indicadores físico-químicos, como a dureza da superfície das células da bateria, não sofram alterações significativas, prolongando assim a vida útil da bateria.
Além dos exemplos mencionados acima, a limpeza a laser também apresenta grandes vantagens alternativas em dezenas de outros processos, como a remoção eletroforética da tinta da tampa da bateria e a limpeza de etiquetas metalizadas.
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Data da publicação: 19/10/2022
