Lityum batareyali elektrod plitalarini lazer bilan tozalash: EV ishlab chiqarishda samaradorlik va sifatni oshiring

Lazerli tozalash keng tarqalgan bo'lib "21-asrda eng katta rivojlanish salohiyatiga ega yashil tozalash texnologiyasi" sifatida qabul qilinadi. U taglik yuzasining don tuzilishi va yo'nalishini shikastlamasdan o'zgartirishi mumkin va sirt pürüzlülüğünü aniq nazorat qilish imkonini beradi -, bu substratning keng qamrovli ishlashini bevosita oshiradi.

Sanoatlashtirishning jadallashishi va "Ikki uglerod" maqsadlarining (uglerod cho'qqisiga chiqishi va uglerod neytralligi) izchil rivojlanishi bilan lazer tozalash ko'plab sohalarda an'anaviy tozalash jarayonlarini asta-sekin o'rnini bosmoqda va u yuqori-sohalarda, umumiy sanoat, mudofaa sanoati va kemasozlik sanoatida ajralmas uskunaga aylandi. Hech bir joyda bu siljish lityum batareyalar ishlab chiqarishdan ko'ra samaraliroq emas, bu erda tozalik talablari haddan tashqari o'tkazuvchanlik va mustahkamlik bosimiga javob beradi. Elektrod plyonkalaridan tashqari,yangi energiya lazerli tozalash ilovalarioraliq batareya korpuslari, shinalar va quyi oqimdagi EV komponentlari.

Lazerli tozalash tushunchasi -1980-yillarning oʻrtalarida paydo boʻlgan. Uning printsipi lazer nurlarining xususiyatlariga tayanadi - yuqori energiya zichligi, boshqariladigan yo'nalish va kuchli fokuslash qobiliyati. Bu xususiyatlar lazerga ishlov beriladigan qism tagiga biriktirilgan ifloslantiruvchi moddalar bilan oʻzaro taʼsir oʻtkazish imkonini beradi -, masalan, yogʻ dogʻlari, zang dogʻlari, chang qoldiqlari, qoplamalar, oksidli qatlamlar yoki plyonkalar, bu ularni bir lahzada termal kengayish, erish va gaz uchuvchanligi kabi mexanizmlar orqali substratdan ajratishga olib keladi.

Butun lazerni tozalash jarayoni murakkab va taxminan lazer bug'lanishi / parchalanishi, lazer ablasyonu, ifloslantiruvchi zarrachalarning termal kengayishi, substrat yuzasining tebranishi va ifloslantiruvchi moddalarni ajratishga bo'linishi mumkin. Hozirda lazer bilan tozalash, suyuq plyonka{1}}yordamchi lazer tozalash va zarba to‘lqinini lazer yordamida tozalash kabi usullar mavjud. Ushbu usullar turli xil oddiy substrat yuzalarini, jumladan, metallar, qotishmalar, shisha va turli kompozit materiallarni barqaror va samarali tozalashi mumkin.

Kimyoviy va mexanik muqobillarga nisbatan lazerli tozalash texnologiyasining qiyosiy afzalliklari quyida keltirilgan:

Lazerli tozalash akkumulyator yuzasini qayta ishlashning asosiy usuliga aylandi va quvvat akkumulyatorlarining uchta asosiy ishlab chiqarish jarayonida keng qo'llaniladi: elektrod plastinkasini ishlab chiqarish, hujayra ishlab chiqarish va batareyani yig'ish. Kompyuterning integratsiyalashgan boshqaruvi-orqali lazer manbalari, tozalash boshlari va boshqaruv dasturlari yordamida ushbu texnologiya batareya ishlab chiqarishning umumiy darajasini sezilarli darajada oshiradi.

1. Qoplashdan oldin elektrod plitasini (folga) tozalash

Elektrod materiallarini musbat va manfiy oqim kollektorlariga qoplashda metall plyonkalarni tozalash kerak. Umumiy ijobiy oqim kollektori alyuminiy folga, salbiy oqim kollektori esa mis folga. Batareya ichidagi oqim kollektorlarining barqarorligini ta'minlash uchun ikkala materialning tozaligi 98% dan yuqori bo'lishi kerak.

An'anaviy nam etanolni tozalash lityum batareyalarning boshqa qismlariga osongina zarar etkazishi mumkin. Metall plyonkalarni lazer yordamida tozalash nafaqat tozalash jarayoni samaradorligini oshiradi va tozalash resurslarini tejaydi, balki tozalash jarayoni ma'lumotlarini real vaqt-monitoring va tozalash natijalarining miqdoriy bahosini o'rnatadi, bu esa elektrod plitasining ommaviy ishlab chiqarish izchilligini samarali yaxshilashi mumkin.

Avtomatlashtirilgan akkumulyator liniyalarida yuqori{0}}tezlikda,-zararsiz folga tozalashga erishish uchun ishlab chiqaruvchilar yuqori{2}}aniqlikdagi maxsus uskunalarga tayanadilar.Lityum batareyali folga lazerli tozalash tizimi.

2.-Boshqachalar, shinalar va mahkamlash pinlarini payvandlashdan oldin tozalash

So'nggi yillarda lazerli payvandlash quvvat akkumulyatorlarini ishlab chiqarish liniyalarida standart uskunaga aylandi va quvvat akkumulyatori yorliqlarini, muhrlash pimlarini, shinalarni va batareya modullarini payvandlashda keng qo'llaniladi. Toza va bir xil sirt muvaffaqiyatli va bardoshli payvandlash va yopishtirishga erishish uchun asosiy shartdir. Shuning uchun, payvandlashdan oldin payvandlash joylarida sirtni tozalashni amalga oshirish - payvand choklaridagi ifloslantiruvchi moddalarni - tozalash payvandlash sifatini samarali ravishda yaxshilaydi va xarajatlarni kamaytiradi.

Terminalni tozalashni taqqoslash

Lazerli tozalash hujayra bosqichidagi pinlar va adapter plitalari, modul bosqichidagi shinalar va terminallar, shuningdek, bitta hujayrali ko'k plyonkalar, silikon va qoplamalarni tozalash jarayonlarida qo'llaniladi. U turli sirtlardan ifloslantiruvchi moddalar, chang va boshqa qoldiqlarni samarali ravishda olib tashlaydi, batareyani payvandlash uchun tayyorgarlik vazifasini bajaradi va payvandlash nuqsonlarini kamaytiradi. Yuqori -hajmli PACK ishlab chiqarishda, ajratilganpayvandlashdan oldingi-terminalni lazer bilan tozalashendi qo'shma nosozliklarning oldini olish uchun muhim hisoblanadi.

3. Modul va paketlarni yig'ish jarayonida sirtni tayyorlash

Lityum batareyalar bilan bog'liq xavfsizlik baxtsiz hodisalarining oldini olish uchun tashqi yopishqoq lenta ko'pincha izolyatsiyani ta'minlash uchun lityum batareya hujayralariga qo'llaniladi. Bu qisqa tutashuvlarni oldini oladi, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan chiziqlarni himoya qiladi va chizishlarni oldini oladi.

Akkumulyator laganda payvand choklarida oksidli qatlamlarni tozalash

Lazerli tozalash batareya to'plamining tagliklaridagi CMT payvand choklariga, batareya paketining ustki qopqoqlaridagi elektroforetik qoplamalarga, akkumulyator korpusidagi plomba yo'llari bo'ylab oksidli qatlamlarga va payvandlashdan oldin himoya taglik plitalaridagi oksidli qatlamlarga qo'llaniladi. Ushbu jarayon yopishqoq lenta yoki plomba qo'llash uchun yopishqoqlikni oshiradi. Tozalash jarayoni zararli ifloslantiruvchi moddalarni yaratmaganligi sababli, bu yashil va ekologik toza tozalash usuli atrof-muhitni muhofaza qilish bo'yicha xabardorlikni oshirish sharoitida tobora muhim ahamiyat kasb etmoqda.

1. Ekologik afzalliklar

Lazer bilan tozalash "yashil" tozalash usuli bo'lib, hech qanday kimyoviy vositalar yoki tozalash suyuqliklarini talab qilmaydi. Chiqarilgan chiqindilar deyarli butunlay qattiq kukundan iborat bo'lib, hajmi kichik, saqlash oson, qayta ishlanishi mumkin, fotokimyoviy reaktsiyalarni o'z ichiga olmaydi va ifloslanishni keltirib chiqarmaydi. Kimyoviy tozalash bilan bog'liq atrof-muhitni ifloslantirish muammolarini osongina hal qilishi mumkin. Ko'pincha, bitta egzoz fanati tozalash jarayonida hosil bo'lgan chiqindilarni qayta ishlash uchun etarli.

2. Samaradorlik afzalliklari

An'anaviy tozalash usullari ko'pincha kontaktga- asoslangan bo'lib, tozalanayotgan ob'ekt yuzasiga mexanik kuch ta'sir qiladi va bu sirtga zarar etkazishi mumkin. Shu bilan bir qatorda, tozalash vositasi ob'ekt yuzasiga yopishib qolishi mumkin, bu esa olib tashlashning iloji bo'lmaydi va ikkilamchi ifloslanishni keltirib chiqaradi. Lazer bilan tozalashning-abraziv va kontaktsiz tabiati, uning termal effektlari yo'qligi bilan birgalikda, substrat buzilmasligini ta'minlaydi va bu muammolarni samarali hal qiladi.

3. Boshqaruvning afzalliklari

Lazerlar optik tolalar orqali uzatilishi va masofadan ishlashni osonlashtirish uchun manipulyatorlar va robotlar bilan birlashtirilishi mumkin. Ular an'anaviy usullar bilan erishish qiyin bo'lgan joylarni tozalashga qodir, xavfli muhitda foydalanilganda xodimlarning xavfsizligini ta'minlaydi.

4. Qulaylik afzalliklari

Lazer bilan tozalash an'anaviy tozalash usullari bilan erishib bo'lmaydigan tozalik darajasiga erishib, turli xil materiallarning sirtlaridan har xil turdagi ifloslantiruvchi moddalarni olib tashlashi mumkin. Bundan tashqari, u material substratiga zarar bermasdan sirt ifloslantiruvchi moddalarni tanlab olib tashlash imkonini beradi.

5. Xarajatlarning afzalliklari

Lazer bilan tozalash tez va samarali, vaqtni tejaydi. Lazerli tozalash tizimini sotib olish nisbatan yuqori boshlang'ich sarmoyani talab etsa-da,-tizim past operatsion xarajatlar bilan barqaror uzoq muddatli{2}}foydalanishni ta'minlaydi. Eng muhimi, bu oson avtomatlashtirishni osonlashtiradi.

Elektrod qoplamasi, payvandlashdan oldin tayyorlash va yakuniy yig'ish,{0}}lazer bilan tozalash zamonaviy batareyalar ishlab chiqarish talab qiladigan sirt sifatini - sarf materiallari, kimyoviy moddalar yoki substratga zarar yetkazmasdan beradi. Elektrodni tayyorlashdan tashqari, sirt ifloslanishi quyi oqimdagi yig'ilishda muammolarning asosiy sababi bo'lib qolmoqda: jarayonning boshida sirtni puxta tayyorlashni amalga oshirish yordam beradipayvandlash nuqsonlarini 70% gacha hal qilishbatareya hujayra liniyasi bo'ylab.