Quy trình vệ sinh điện cực pin lithium-ion bằng laser

Nguyên lý làm sạch bằng laser là sử dụng các đặc tính của chùm tia laser có mật độ năng lượng lớn, hướng có thể kiểm soát và khả năng hội tụ mạnh. Tia laser tương tác với các chất gây ô nhiễm như vết dầu, vết gỉ, cặn bụi, lớp phủ, lớp oxit hoặc lớp màng bám trên đế phôi và được tách ra khỏi đế phôi dưới dạng giãn nở nhiệt tức thời, nóng chảy, bay hơi khí, v.v. Toàn bộ quá trình làm sạch bằng laser rất phức tạp và có thể được chia thành phân hủy bay hơi bằng laser, phân tách bằng laser, giãn nở nhiệt của các hạt chất gây ô nhiễm, rung động bề mặt chất nền và tách chất gây ô nhiễm. Hiện nay, có các phương pháp làm sạch bằng laser, phương pháp làm sạch bằng laser hỗ trợ màng lỏng và phương pháp làm sạch bằng sóng xung kích laser, có thể làm sạch ổn định và hiệu quả nhiều bề mặt chất nền thông thường khác nhau, bao gồm kim loại, hợp kim, thủy tinh và nhiều vật liệu composite khác nhau.

Ứng dụng làm sạch bằng laser trong sản xuất pin lithium-ion

Hiện nay, làm sạch bằng laser đã trở thành phương pháp xử lý bề mặt pin chính và được sử dụng rộng rãi trong ba quy trình sản xuất pin điện chính là sản xuất điện cực, sản xuất cell pin và lắp ráp pin. Bằng cách sử dụng laser, đầu làm sạch, phần mềm điều khiển và điều khiển tích hợp máy tính, trình độ công nghệ sản xuất pin được cải thiện đáng kể.

Làm sạch điện cực bằng laser

Khi phủ vật liệu điện cực trên bộ thu dòng điện dương và âm, lá kim loại cần được làm sạch. Bộ thu dòng điện dương thông thường là lá nhôm, bộ thu dòng điện âm là lá đồng. Để đảm bảo tính ổn định của bộ thu dòng điện bên trong pin, độ tinh khiết của cả hai đều phải trên 98%.

Việc vệ sinh bằng etanol ướt truyền thống có thể dễ dàng gây hư hỏng cho các thành phần khác của pin lithium. Sử dụng tia laser để vệ sinh lá kim loại không chỉ có thể cải thiện hiệu quả của quá trình vệ sinh mà còn tiết kiệm tài nguyên vệ sinh. Ngoài ra, việc thiết lập giám sát dữ liệu quy trình vệ sinh theo thời gian thực và xác định định lượng kết quả vệ sinh có thể cải thiện hiệu quả tính nhất quán của sản xuất lô điện cực.

Vệ sinh laser trước khi hàn pin

Trong những năm gần đây, hàn laser đã trở thành một tính năng tiêu chuẩn của dây chuyền sản xuất pin điện và được sử dụng rộng rãi trong hàn các tab pin điện, đinh niêm phong, thanh cái, mô-đun pin, v.v. Một bề mặt sạch, đồng đều là điều kiện tiên quyết thiết yếu để hàn và liên kết thành công và bền. Do đó, trước khi hàn, xử lý bề mặt của từng bộ phận hàn để loại bỏ chất gây ô nhiễm tại mối hàn có thể cải thiện hiệu quả chất lượng hàn và giảm chi phí.

So sánh vệ sinh thiết bị đầu cuối

Làm sạch bằng laser được sử dụng trong quá trình làm sạch đinh hàn, tấm bộ chuyển đổi, đầu cuối, màng xanh đơn cell, gel silica đơn cell và lớp phủ đơn cell. Loại bỏ hiệu quả bụi bẩn, bụi, v.v. từ mỗi mặt đầu để chuẩn bị cho quá trình hàn pin trước và giảm sản phẩm lỗi khi hàn.

Vệ sinh bằng tia laser trong quá trình lắp ráp pin

Để ngăn ngừa tai nạn an toàn trong pin lithium, các cell pin lithium thường được dán bên ngoài để cách điện, chống đoản mạch, bảo vệ mạch điện và chống trầy xước.

Làm sạch lớp oxit của mối hàn khay pin

Làm sạch bằng laser được thực hiện trên các mối hàn cmt của khay đựng pin, lớp sơn điện di của nắp trên của pin, lớp oxit của rãnh keo dán của hộp đựng pin và lớp oxit của tấm đáy bảo vệ trước khi hàn. Cải thiện độ bám dính của keo hoặc keo dán, và sẽ không tạo ra các chất ô nhiễm có hại sau khi làm sạch.

Ưu điểm của việc vệ sinh bằng laser

Lợi thế về môi trường

Làm sạch bằng laser là phương pháp làm sạch "xanh". Không cần sử dụng bất kỳ hóa chất hoặc chất lỏng làm sạch nào. Các vật liệu thải được làm sạch về cơ bản là bột rắn. Chúng có kích thước nhỏ, dễ lưu trữ, có thể tái chế, không có phản ứng quang hóa và sẽ không tạo ra ô nhiễm. Nó có thể dễ dàng giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường do làm sạch bằng hóa chất gây ra. Quạt thông gió thường có thể giải quyết vấn đề chất thải phát sinh do làm sạch.

Lợi thế hiệu ứng

Các phương pháp vệ sinh truyền thống thường là vệ sinh tiếp xúc, tác động lực cơ học lên bề mặt vật thể cần vệ sinh và làm hỏng bề mặt vật thể. Hoặc chất làm sạch bám dính vào bề mặt vật thể cần vệ sinh và không thể loại bỏ, gây ô nhiễm thứ cấp. Hiệu ứng không mài mòn, không tiếp xúc và không nhiệt của vệ sinh bằng laser sẽ không làm hỏng chất nền.

Lợi thế có thể kiểm soát được

Tia laser có thể truyền qua sợi quang và hợp tác với tay robot và robot để tạo điều kiện cho hoạt động đường dài. Nó có thể làm sạch các bộ phận khó tiếp cận bằng các phương pháp truyền thống, có thể đảm bảo an toàn cho nhân viên khi sử dụng ở một số nơi nguy hiểm.

Ưu điểm của sự tiện lợi

Làm sạch bằng laser có thể loại bỏ nhiều loại chất gây ô nhiễm khỏi bề mặt của nhiều loại vật liệu, đạt được mức độ sạch mà phương pháp làm sạch thông thường không thể đạt được. Nó cũng có thể làm sạch có chọn lọc các chất gây ô nhiễm trên bề mặt vật liệu mà không làm hỏng bề mặt vật liệu.

Lợi thế chi phí

Làm sạch bằng laser nhanh chóng, hiệu quả và tiết kiệm thời gian. Mặc dù khoản đầu tư ban đầu để mua hệ thống làm sạch bằng laser là cao, nhưng hệ thống làm sạch có thể sử dụng ổn định trong thời gian dài, chi phí vận hành thấp và quan trọng hơn là có thể dễ dàng thực hiện các hoạt động tự động.