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解決方案

超全解析 | 這里有鋰電清洗毛化一站式高效解決方案

激光制造網(wǎng) 來源:光至科技2024-11-29 我要評論(0 )   

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隨著全球?qū)π履茉雌囆枨蟮募眲≡黾?,作為其核心零部件的動力電池需求量也隨之大幅攀升 。動力電池的制備流程,包括極片制造、電芯合成和模組生產(chǎn)等環(huán)節(jié),都面臨著新的挑戰(zhàn) 。在此背景下,激光清洗、毛化技術(shù)因其高效精密、靈活、可靠穩(wěn)定、無損耗、自動化和安全程度高等優(yōu)勢,在電池制造中得到了廣泛應(yīng)用。


激光清洗在動力電池生產(chǎn)中的應(yīng)用


激光器技術(shù)的發(fā)展是推動激光清洗、毛化工藝的重要因素。光至科技致力于光纖MOPA脈沖激光器的研究與開發(fā),推出100W-2000W高穩(wěn)定可調(diào)納秒脈沖MOPA激光器,適用于動力電池生產(chǎn)中清洗、毛化的所有制程,為客戶提供一站式解決方案。



01

極片表面涂層去除


極耳在焊接前,需要先將其表面的涂層去除,目前常見的去除涂層的方法主要有機械刮除、貼發(fā)泡膠和激光去除。然而,機械刮除方式存在易損傷極片且清潔不徹底的風(fēng)險;貼發(fā)泡膠則工藝流程繁瑣,生產(chǎn)成本高,且在陽極水性材料上不適用。相比之下,激光具有綠色、高效、對銅箔無損傷等優(yōu)點,已成為去除鋰電池極片涂膜的首選方案。


光至科技針對動力電池極片清洗要求無殘留無損傷的特點,推出YFPN-250-GM型號的激光器,擁有10~500ns多達15種脈寬選擇,采用逐層去除的工藝方法,既能保證涂層完全去除,還能確保箔材不受損傷。在經(jīng)過合理的實驗設(shè)計及驗證后,得到較好的清洗效果。


陽極清洗較好效果及缺陷品質(zhì)示例

陰極清洗較好效果及缺陷品質(zhì)示例


陽極涂層去除(10x30mm2 1.5s)         
陰極涂層去除(10x20mm2 1.2s)

02

注液孔電解液清洗


電解液清洗的主要工序在動力電池注液后,密封釘焊接前;為了保證良好的焊接效果需要在焊前對注液口上殘留的電解液去除。目前市面主要采用光纖紅外激光避開密封釘進行清洗,存在膠釘易熔且有電解液殘留等問題,后續(xù)焊接電解液受熱易揮發(fā),影響焊接效果。光至科技不僅提供先進的光纖紅外MOPA激光器,更推出了100~200W光纖綠光激光器,采用綠光對注液孔整面清洗,基本無殘留,膠釘影響較小。


動力電池方殼頂蓋

綠光清洗效果


光纖清洗效果


03

極柱氧化層清洗


電池蓋板上的極柱連接,可分為電池內(nèi)部和電池外部連接。其中電池內(nèi)部連接,是電芯極耳與蓋板極柱的焊接;而電池外部連接,是電池極柱通過連接片焊接,形成串聯(lián)、并聯(lián)電路,組成電池模組。在焊接前,需要對極柱上的氧化層進行去除以保證良好的焊接效果。


通過激光技術(shù)對表面氧化層進行去除,可以使得極柱接觸電阻顯著降低,焊接良率顯著提升。與傳統(tǒng)人工打磨方式相比,激光清洗能將極柱表面耐腐蝕性能提升一倍以上,在清洗效率和成本方面也具有優(yōu)勢。光至科技YFPN-200-GM型號的激光器經(jīng)測試,清洗效率可以達到<2秒/個


極柱清洗前后對比效果

04

電池殼毛化


在傳統(tǒng)的鋰電池生產(chǎn)過程中,電池電芯的絕緣保護通常采用藍色薄膜(藍膜)來實現(xiàn)隔離。然而,這種材料在封裝時容易產(chǎn)生氣泡,這些氣泡在電池使用過程中容易破裂,導(dǎo)致電池異常放電,從而降低了電池的整體合格率。相比之下,UV噴涂技術(shù)因其卓越的環(huán)保特性、高生產(chǎn)效率和高良品率,已經(jīng)開始被電池制造商廣泛采用。

在噴涂之前,為提高漆對殼體的附著力,需要對殼體進行毛化處理以提高殼體的表面粗糙度。光至科技針對激光毛化的特點,研發(fā)推出1000W多種類型的脈沖激光器,以滿足客戶不同的需求。


電池殼毛化方案對比

粗糙度測量

顯微照片

方形電池殼毛化

圓柱電池毛化(鋁殼)

圓柱電池毛化(鋼殼)


05

藍膜、藍漆清洗


在動力電池制造過程中,電池盒表面的藍漆或藍膜可能會出現(xiàn)氣泡、褶皺、不均勻涂覆等缺陷。這些問題電池需要進行返修,即去除藍漆或藍膜并重新加工。光至科技1000W 方形光斑脈沖激光器在完成電池殼毛化的同時,還可以實現(xiàn)藍膜、藍漆返修工藝,做到一機多用,為客戶真正做到降本增效。


藍漆清洗

藍膜軟化

06

其他焊前、焊后清洗


在動力電池的生產(chǎn)過程中,電池包托盤CMT焊縫、電池水冷板電泳漆、電池包箱體氧化層、防護底板焊前氧化層的清洗都影響了電池包的安全性能。針對以上清洗制程,光至科技能提供200W~1000W脈沖光纖激光器??蛻艨筛鶕?jù)具體的效率要求,靈活選擇相應(yīng)的激光清洗方案。


CMT焊縫清洗

水冷板除漆

紫銅排焊前清洗


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