리튬 배터리 전극판 레이저 클리닝: EV 생산의 효율성 및 품질 향상

레이저 클리닝은 "21세기 최대 발전 잠재력을 지닌 친환경 클리닝 기술"로 평가받고 있습니다. 이는 손상을 일으키지 않고 기판 표면의 입자 구조와 방향을 변경할 수 있습니다. 또한 표면 거칠기를 제어할 수 있어 기판 표면의 종합적인 성능이 향상됩니다. 레이저 클리닝은 "21세기 가장 발전 가능성이 높은 그린 클리닝 기술"로 평가됩니다. 이는 손상을 일으키지 않고 기판 표면의 입자 구조와 방향을 변경할 수 있습니다. 또한 표면 거칠기를 제어할 수 있어 기판 표면의 전반적인 성능이 향상됩니다.

산업화가 가속화되고 "이중 탄소" 목표(탄소 정점 및 탄소 중립)가 꾸준히 발전함에 따라 레이저 세척은 점차 많은 분야에서 기존 세척 공정을 대체하고 있습니다. 일반 산업, 국방, 조선, 항공우주 등 고급 제조 분야에서 점점 더 필수적인 장비 제조 기술이 되어가고 있습니다.{1}}

레이저 클리닝의 개념은 1980년대 중반-에서 시작되었습니다. 그 원리는 높은 에너지 밀도, 제어 가능한 방향 및 강력한 초점 기능과 같은 레이저 빔의 특성에 의존합니다. 이러한 특성으로 인해 레이저는 가공물 기판에 부착된 오염 물질(예: 기름 얼룩, 녹 반점, 먼지 잔류물, 코팅, 산화물 층 또는 필름)과 상호 작용하여 순간적인 열 팽창, 용융 및 가스 휘발과 같은 메커니즘을 통해 기판에서 분리되도록 합니다.

전체 레이저 클리닝 공정은 복잡하며 크게 레이저 기화/분해, 레이저 어블레이션, 오염 입자의 열팽창, 기판 표면 진동, 오염 물질 분리로 나눌 수 있습니다. 현재 레이저 제거 세척, 액체 필름-보조 레이저 세척, 레이저 충격파 세척과 같은 방법을 사용할 수 있습니다. 이러한 방법은 금속, 합금, 유리 및 다양한 복합 재료를 포함한 다양한 일반 기판 표면을 안정적이고 효과적으로 청소할 수 있습니다.

레이저 클리닝 기술의 비교 장점

현재 레이저 클리닝은 배터리 표면 처리의 주요 방법으로 자리 잡았으며, 전력 배터리의 3대 주요 생산 공정인 전극판 제조, 셀 제조, 배터리 조립에 널리 사용되고 있습니다. 레이저 소스, 클리닝 헤드, 컴퓨터 통합 제어를 통한 제어 소프트웨어 등을 적용해 배터리 제조 기술 수준을 획기적으로 향상시키는 기술이다.

1. 전극판의 레이저 세정

양극 및 음극 집전체에 전극 재료를 코팅하는 동안 금속 포일을 청소해야 합니다. 일반적인 양극 집전체는 알루미늄 호일이고, 음극 집전체는 구리 호일입니다. 배터리 내부 집전체의 안정성을 보장하려면 두 재료의 순도가 98% 이상이어야 합니다.

기존의 습식 에탄올 세척은 리튬 배터리의 다른 구성 요소를 쉽게 손상시킬 수 있습니다. 금속박에 레이저 클리닝을 사용하면 세정 공정의 효율성이 향상되고 세정 자원이 절약될 뿐만 아니라 -세정 공정 데이터의 실시간 모니터링과 세정 결과의 정량적 평가가 가능해 전극판 대량 생산의 일관성을 효과적으로 향상시킬 수 있습니다.

2 배터리 용접 전 레이저 클리닝

최근 몇 년 동안 레이저 용접은 파워 배터리 생산 라인의 표준 장비가 되었으며 파워 배터리 탭, 밀봉 핀, 모선 및 배터리 모듈의 용접에 널리 사용됩니다. 깨끗하고 균일한 표면은 성공적이고 내구성 있는 용접 및 접합을 달성하기 위한 기본 전제조건입니다. 따라서 용접 전에 용접 부위에 표면 처리를 수행하여 용접 이음부의 오염 물질을 제거하면 용접 품질을 효과적으로 향상시키고 비용을 절감할 수 있습니다.

단자 청소 비교

레이저 클리닝은 셀 스테이지의 씰링 핀과 어댑터 플레이트, 모듈 스테이지의 부스바 및 터미널은 물론 단일-셀 청색 필름, 실리콘 및 코팅을 위한 클리닝 공정에 적용됩니다. 다양한 단면의 오염물질, 먼지, 기타 이물질을 효과적으로 제거하여 배터리 용접 준비 및 용접 결함 감소에 도움을 줍니다.

3 배터리 조립 중 레이저 청소

리튬 배터리와 관련된 안전 사고를 예방하기 위해 리튬 배터리 셀에 외부 접착 테이핑을 적용하여 절연을 제공하는 경우가 많습니다. 이는 단락을 방지하고 회로 라인을 보호하며 긁힘을 방지합니다.

배터리 트레이 용접 이음매의 산화물 층 청소

레이저 클리닝은 배터리 팩 트레이의 CMT 용접 이음새, 배터리 팩 상단 덮개의 전기 영동 코팅, 배터리 팩 하우징의 실런트 트랙을 따른 산화물 층, 용접 전 보호 베이스 플레이트의 산화물 층에 적용됩니다. 이 공정은 접착 테이핑이나 실런트 도포 시 접착력을 향상시킵니다. 청소 과정에서는 유해한 오염물질이 발생하지 않기 때문에 친환경적이고 환경 친화적인 청소 방법은 환경에 대한 인식이 높아지는 상황에서 점점 더 중요해지고 있습니다.

1 환경적 이점
레이저 청소는 화학 약품이나 세정액이 필요하지 않은 "친환경" 청소 방법입니다. 제거된 폐기물은 거의 대부분 고체 분말로 구성되어 있어 부피가 작고, 보관이 용이하며, 재활용이 가능하고, 광화학 반응이 없으며, 오염을 발생시키지 않습니다. 화학세정에 따른 환경오염 문제를 쉽게 해결할 수 있습니다. 종종 단일 배기 팬만으로도 청소 과정에서 생성된 폐기물을 처리하기에 충분합니다.

2 효율성 장점

기존의 청소 방법은 접촉식-을 기반으로 하는 경우가 많으며 청소할 물체의 표면에 기계적 힘을 가하여 표면을 손상시킬 수 있습니다. 또는, 세정액이 대상물 표면에 부착되어 제거가 불가능하게 되어 2차 오염을 초래할 수도 있습니다. 레이저 클리닝의 비-마모성 및 비접촉식 특성은 열 효과가 적고 기판이 손상되지 않도록 보장하여 이러한 문제를 효과적으로 해결합니다.

리튬 배터리 포일 레이저 클리닝 시스템

3 제어 장점

레이저는 광섬유를 통해 전송될 수 있으며 조작기 및 로봇과 통합되어 원격 작동이 용이합니다. 전통적인 방법으로는 접근하기 어려운 영역을 청소할 수 있어 위험한 환경에서 사용할 때 직원의 안전을 보장합니다.

4가지 편의성 장점

레이저 클리닝은 다양한 재료의 표면에서 다양한 유형의 오염물질을 제거할 수 있어 기존의 클리닝 방법으로는 달성할 수 없는 수준의 청결도를 달성합니다. 또한 재료 기판을 손상시키지 않고 표면 오염 물질을 선택적으로 제거할 수 있습니다.

5가지 비용 이점

레이저 청소는 빠르고 효율적이므로 시간이 절약됩니다. 레이저 클리닝 시스템을 구입하려면 초기에 상대적으로 높은 일회성 투자가 필요하지만-이 시스템은 낮은 운영 비용으로 안정적인 장기 사용을 보장합니다.- 더 중요한 것은 쉬운 자동화를 촉진한다는 것입니다.