Proceso de limpieza láser de electrodos de batería de iones de litio

El principio de la limpieza con láser es utilizar las características del rayo láser con gran densidad de energía, dirección controlable y fuerte capacidad de convergencia. El láser interactúa con contaminantes como manchas de aceite, manchas de óxido, residuos de polvo, recubrimientos, capas de óxido o capas de película adheridas a la base de la pieza de trabajo, y se separa de la base de la pieza de trabajo en forma de expansión térmica instantánea, fusión, volatilización de gas, etc. Todo el proceso de limpieza con láser es complicado y se puede dividir a grandes rasgos en descomposición por vaporización con láser, disección con láser, expansión térmica de partículas contaminantes, vibración de la superficie del sustrato y desprendimiento de contaminantes. Actualmente, existen métodos de limpieza por ablación láser, métodos de limpieza láser asistidos por película líquida y métodos de limpieza por ondas de choque láser, que pueden limpiar de manera estable y efectiva varias superficies de sustratos regulares, incluidos metales, aleaciones, vidrio y diversos materiales compuestos.

Aplicación de la limpieza láser en la fabricación de baterías de iones de litio.

En la actualidad, la limpieza con láser se ha convertido en el principal medio de tratamiento de superficies de baterías y se utiliza ampliamente en los tres procesos principales de producción de baterías de energía: fabricación de electrodos, fabricación de celdas de batería y ensamblaje de baterías. Mediante el uso de láseres, cabezales de limpieza, software de control y control integrado por computadora, se mejora enormemente el nivel de la tecnología de fabricación de baterías.

Limpieza láser de electrodos.

Al recubrir materiales de electrodos en colectores de corriente positivos y negativos, es necesario limpiar la lámina metálica. El colector de corriente positivo común es papel de aluminio y el colector de corriente negativo es papel de cobre. Para garantizar la estabilidad del colector de corriente dentro de la batería, se requiere que la pureza de ambos sea superior al 98%.

La limpieza tradicional con etanol húmedo puede dañar fácilmente otros componentes de las baterías de litio. El uso de láser para limpiar láminas metálicas no solo puede mejorar la eficiencia del proceso de limpieza sino también ahorrar recursos de limpieza. Además, el establecimiento de un monitoreo en tiempo real de los datos del proceso de limpieza y la determinación cuantitativa de los resultados de la limpieza pueden mejorar efectivamente la consistencia de la producción de lotes de electrodos.

Limpieza láser antes de soldar baterías.

En los últimos años, la soldadura láser se ha convertido en una característica estándar de las líneas de producción de baterías eléctricas y se utiliza ampliamente en la soldadura de lengüetas de baterías eléctricas, clavos de sellado, barras colectoras, módulos de baterías, etc. Una superficie limpia y uniforme es un requisito previo esencial para un funcionamiento exitoso y soldadura y unión duraderas. Por lo tanto, antes de soldar, el tratamiento de la superficie de cada pieza soldada para eliminar los contaminantes en la junta soldada puede mejorar efectivamente la calidad de la soldadura y reducir los costos.

Comparación de limpieza de terminales

La limpieza con láser se utiliza en el proceso de limpieza de clavos de sellado, hojas adaptadoras, terminales, película azul unicelular, gel de sílice unicelular y recubrimiento unicelular. Elimine eficazmente la suciedad, el polvo, etc. de cada extremo para prepararse para la soldadura de la batería con anticipación y reducir la soldadura de productos defectuosos.

Limpieza láser durante el montaje de la batería.

Para evitar accidentes de seguridad en las baterías de litio, las celdas de las baterías de litio a menudo se pegan al exterior para proporcionar aislamiento, evitar cortocircuitos, proteger los circuitos y evitar rayones.

Limpieza de la capa de óxido de las soldaduras de la bandeja de la batería

La limpieza con láser se realiza en las soldaduras cmt de la bandeja del paquete de baterías, la pintura electroforética de la cubierta superior del paquete de baterías, la capa de óxido de la pista selladora de la caja del paquete de baterías y la capa de óxido de la placa inferior protectora antes de soldar. . Mejore la adherencia del pegamento o el pegamento y no producirá contaminantes nocivos después de la limpieza.

Ventajas de la limpieza láser

Ventajas medioambientales

La limpieza con láser es un método de limpieza "verde". No es necesario utilizar productos químicos ni líquidos de limpieza. Los residuos limpios son básicamente polvo sólido. Son de tamaño pequeño, fáciles de almacenar, reciclables, no tienen reacción fotoquímica y no producen contaminación. Puede resolver fácilmente el problema de contaminación ambiental causado por la limpieza química. A menudo, un extractor de aire puede solucionar el problema de los residuos generados durante la limpieza.

Ventaja del efecto

Los métodos de limpieza tradicionales suelen ser limpieza por contacto, que ejerce fuerza mecánica sobre la superficie del objeto que se está limpiando y daña la superficie del objeto. O el medio de limpieza se adhiere a la superficie del objeto a limpiar y no se puede eliminar, provocando contaminación secundaria. Los efectos no abrasivos, sin contacto y no térmicos de la limpieza con láser no dañarán el sustrato.

Ventajas controlables

El láser se puede transmitir a través de fibra óptica y cooperar con manos de robot y robots para facilitar la operación a larga distancia. Puede limpiar piezas de difícil acceso con métodos tradicionales, lo que puede garantizar la seguridad del personal cuando se utiliza en algunos lugares peligrosos.

Ventajas de la conveniencia

La limpieza con láser puede eliminar varios tipos de contaminantes de la superficie de diversos materiales, logrando un nivel de limpieza que la limpieza convencional no puede lograr. También puede limpiar selectivamente los contaminantes en la superficie del material sin dañar la superficie del material.

Ventaja de costo

La limpieza láser es rápida, eficiente y ahorra tiempo. Aunque la inversión inicial única en la compra de un sistema de limpieza láser es alta, el sistema de limpieza puede usarse de manera estable durante mucho tiempo, tiene costos operativos bajos y, lo que es más importante, puede realizar fácilmente operaciones automatizadas.