鋰電池清洗
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雷射清洗 鋰電「智造」加速

雷射清洗被稱為“21世紀最具有發展潛力的綠色清洗技術”,能夠在不損傷基體表面的前提下,使基材表面的晶粒結構和取向改變,並且能夠對基體表面粗糙度進行控制,從而增強基體表面的綜合性能。伴隨著工業化進程加快和“雙碳”目標穩步推進,在許多領域中逐步取代傳統清洗工藝,並逐漸成為工業、軍工、船舶、航空航太等高端製造領域不可或缺的裝備製造技術。


雷射清洗起源於20世紀80年代中期,其原理是利用雷射光束具有大的能量密度、方向可控和彙聚能力強等特性,使雷射與工件基底上附著的油污、鏽斑、粉塵渣、塗層、氧化層或膜層等污染物相互作用,以瞬間受熱膨脹、熔化、氣體揮發等形式與工件基底分離。


整個雷射清洗過程繁雜,大致可分為雷射氣化分解、雷射剖離、污染物粒子熱膨脹、基體表面振動和污染物脫離。目前,有雷射燒蝕清洗方法、液膜輔助雷射清洗方法、雷射衝擊波式清洗方法,能穩定而有效地清洗各種規則性的基材表面,包括金屬、合金、玻璃及各種複合材料。


雷射清洗在鋰電「智造」中的應用

當下,雷射清洗已成為電池表面處理的主要手段,被廣泛用於極片製造、電芯製作以及電池組裝3個主要動力電池生產制程。通過採用雷射器、清洗頭以及控制軟體,電腦集成控制,極大提高電池製造工藝水準。


1、極片雷射清洗
正負集流體在塗覆電極材料時,需要對金屬薄帶進行清洗。常見的正極集流體是鋁箔,負極集流體是銅箔,為了保證集流體在電池內部穩定性,二者純度要求在98%以上。傳統濕式乙醇清洗,容易對鋰電池其他部件造成損傷,採用雷射清洗金屬箔不僅能提高清洗過程的效率、節約清洗資源,且建立清洗過程資料即時監控和清洗結果量化判定,能有效提高極片批產生產的一致性。


2、電池焊接前雷射清洗
近年,雷射焊接成為動力電池產線標配,被廣泛應用到動力電池極耳、密封釘、匯流排、電池模組等焊接中。乾淨、均勻的表面是實現成功耐久的焊接與粘合的基本前提條件。因此,焊接前,對各焊接部位進行表面處理,去除焊縫接頭處的污染物,能有效提高焊接品質和降低成本。雷射清洗應用在電芯段密封釘、轉接片,模組段巴片極柱、單電芯藍膜、單電芯矽膠、單電芯塗層清洗過程,有效去各端面汙物、粉塵等,為電池焊接提前做準備,減少焊接的不良品。


3、電池組裝過程中雷射清洗
為了防止鋰電池發生安全事故,往往會對鋰電池電芯進行外貼膠處理,以起到絕緣的作用,防止短路的發生以及保護線路、防止刮傷。
對電池包託盤CMT焊縫、電池包上蓋板電泳漆、電池包箱體密封膠軌跡氧化層、防護底板焊前氧化層進行雷射清洗,提高貼膠或塗膠的附著力,清洗後不會產生有害污染物,在高度關注環保的情況下,這種綠色環保的清洗方法將越發重要。