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锂电“智造”加速,激光清洗大势所趋
材料来源:联赢激光           录入时间:2022/3/30 23:58:23

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。

△激光清洗技术对比优势

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。

极片激光清洗

正负集流体在涂覆电极材料时,需要对金属薄带进行清洗。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。

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。

△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。

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。

△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。

联赢激光基于电池领域的研发及客户优势,早在多年前就开始纵向延伸电池激光清洗业务,攻克高效激光清洗技术。能为电池客户提供稳定高效的极片清洗、密封钉清洗、转接片清洗、巴片极柱清洗、单电芯蓝膜清洗、单电芯硅胶清洗、单电芯涂层清洗、电池包托盘CMT焊缝清洗、电池包上盖板电泳漆清洗、电池包箱体密封胶轨迹氧化层清洗、防护底板焊前氧化层清洗等系列激光清洗方案。

△UW激光清洗方案在动力电池行业的应用

 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。

△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,适用于电池箱盖电泳漆涂层激光清洗,弹片夹具结构实现多达108个紧凑位置独立压紧,使用振镜配套高精度机器人加激光测距仪控制清洗焦距,实现100%优率,且不损伤电泳涂层下的镀锌层。

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。联赢激光坚持从激光焊接、智能制造出发,以客户为导向,坚持开拓创新,全心全意解决客户焊接、清洗系列难题,致力于为客户提供更完善的装备智造解决方案。

(文章转载自网络,如有侵权,请联系删除)


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