激光清洗被称为“21世纪最具有发展潜力的绿色清洗技术”,能够在不损伤基体表面的前提下,使基材表面的晶粒结构和取向改变,并且能够对基体表面粗糙度进行控制,从而增强基体表面的综合性能。伴随着工业化进程加快和“双碳”目标稳步推进,在许多领域中逐步取代传统清洗工艺,并逐渐成为工业、军工、船舶、航空航天等高端制造领域不可或缺的装备制造技术。

 

激光清洗在锂电池智造中的应用!
 

激光清洗概念起源于20世纪80年代中期,其原理是利用激光光束具有大的能量密度、方向可控和汇聚能力强等特性,使激光与工件基底上附着的油污、锈斑、粉尘渣、涂层、氧化层或膜层等污染物相互作用,以瞬间受热膨胀、熔化、气体挥发等形式与工件基底分离。

 

激光清洗在锂电池智造中的应用!
激光清洗在锂电池智造中的应用!
△激光清洗前后对比

整个激光清洗过程繁杂,大致可分为激光气化分解、激光剖离、污染物粒子热膨胀、基体表面振动和污染物脱离。目前,有激光烧蚀清洗方法、液膜辅助激光清洗方法、激光冲击波式清洗方法,能稳定而有效地清洗各种规则性的基材表面,包括金属、合金、玻璃及各种复合材料。

 

激光清洗在锂电池智造中的应用!

激光清洗技术对比优势

 

 

激光清洗在锂电池智造中的应用!

激光清洗在锂电智造中的应用

 

 

当下,激光清洗已成为电池表面处理的主要手段,被广泛用于极片制造、电芯制作以及电池组装3个主要动力电池生产制程。通过采用激光器、清洗头以及控制软件,计算机集成控制,极大提高电池制造工艺水平。

 

1

集流体激光清洗

正负集流体在涂覆电极材料时,需要对金属箔带进行清洗。常见的正极集流体是铝箔,负极集流体是铜箔,为了保证集流体在电池内部稳定性,二者纯度要求在98%以上。

 

传统湿式乙醇清洗,容易对锂电池其他部件造成损伤,采用激光清洗金属箔不仅能提高清洗过程的效率、节约清洗资源,且建立清洗过程数据实时监控和清洗结果量化判定,能有效提高极片批产生产的一致性

2

电池焊接前激光清洗

近年,激光焊接成为动力电池产线标配,被广泛应用到动力电池极耳、密封钉、汇流排、电池模组等焊接中。干净、均匀的表面是实现成功耐久的焊接与粘合的基本前提条件。因此,焊接前,对各焊接部位进行表面处理,去除焊缝接头处的污染物,能有效提高焊接质量和降低成本。

 

激光清洗在锂电池智造中的应用!

△极柱清洗对比

 

激光清洗应用在电芯段密封钉、转接片,模组段巴片极柱、单电芯蓝膜、单电芯硅胶、单电芯涂层清洗过程,有效去各端面污物、粉尘等,为电池焊接提前做准备,减少焊接的不良品。

 

3

电池组装过程中激光清洗

为了防止锂电池发生安全事故,往往会对锂电池电芯进行外贴胶处理,以起到绝缘的作用,防止短路的发生以及保护线路、防止刮伤。

 

激光清洗在锂电池智造中的应用!

△电池托盘焊缝的氧化层清洗

 

对电池包托盘CMT焊缝、电池包上盖板电泳漆、电池包箱体密封胶轨迹氧化层、防护底板焊前氧化层进行激光清洗,提高贴胶或涂胶的附着力,清洗后不会产生有害污染物,在高度关注环保的情况下,这种绿色环保的清洗方法将越发重要。

 

 

激光清洗在锂电池智造中的应用!
△UW激光清洗方案在动力电池行业的应用

 

 

激光清洗在锂电池智造中的应用!

 100%优率

电池包盖板清洗的理想选择

 

 

电泳漆赋予盖板一定的装饰性以及提供防蚀保护,如防锈、防冲击、耐腐蚀…等,然而,由于某些特殊要求,需要重新电泳,所以要对电泳漆膜进行去除。

 

激光清洗在锂电池智造中的应用!

△图片来源:摄图网

 

现行批量生产顶盖片主要使用金属冲压方式,生产过程中会使用到冲压油,生产完毕还需冲压油清洗。

 

金属冲压方式则会不可避免产生金属披锋,当动力电池顶盖片出现金属丝、毛刺等披锋时,在顶盖片与极柱交接处,会造成动力电池短路故障,存在爆炸风险。因此,盖板清洗工艺需解决以上所有问题。

 

△联赢激光动力电池箱盖激光清洗工作站

 

与此同时,批量式清洗,完美解决除锈、除油污、金属微粒、灰尘等清洗难题,且具备自动化、无接触、无污染、精度高、无损伤或损伤小等特点,是电池包盖板清洗的理想选择。

 

配备自主研发手持式激光清洗机,人工手持/搭配机械手自动化双重应用选择;

清洗涂层厚度达到0.035mm,清洗不损伤电泳涂层下的镀锌层,实现100%清洗优率;

采用专用铝合金激光房体,拆卸维护方便。

 

激光清洗在锂电池智造中的应用!
激光清洗在锂电池智造中的应用!

△激光清洗前后对比

锂电池新一轮规模化制造已经启动,新一轮制造过程对于质量一致性要求更高,对工艺控制的精度要求也更高。

来源:联赢激光

 
新能源汽车的快速发展带动了动力电池的高速增长。动力电池生产流程一般可以分为前段、中段和后段三个部分。其中,前段工序包括配料、搅拌、涂布、辊压、分切等,中段工序包括卷绕/叠片、封装、烘干、注液、封口、清洗等,后段主要为化成、分容、PACK等。材料方面主要有正负极材料,隔膜,电解液,集流体,电池包相关的结构胶,缓存,阻燃,隔热,外壳结构材料等材料。 为了更好促进行业人士交流,艾邦搭建有锂电池产业链上下游交流平台,覆盖全产业链,从主机厂,到电池包厂商,正负极材料,隔膜,铝塑膜等企业以及各个工艺过程中的设备厂商,欢迎申请加入。

长按识别二维码关注公众号,点击下方菜单栏左侧“微信群”,申请加入群聊

作者 808, ab

zh_CNChinese