Das Prinzip der Laserreinigung besteht darin, die Eigenschaften eines Laserstrahls mit hoher Energiedichte, steuerbarer Richtung und starker Konvergenzfähigkeit zu nutzen. Der Laser interagiert mit Verunreinigungen wie Ölflecken, Rostflecken, Staubrückständen, Beschichtungen, Oxidschichten oder Filmschichten, die an der Werkstückbasis haften, und wird in Form von sofortiger Wärmeausdehnung, Schmelzen, Gasverflüchtigung usw. von der Werkstückbasis getrennt. Der gesamte Laserreinigungsprozess ist kompliziert und kann grob in Laserverdampfungszersetzung, Laserdissektion, Wärmeausdehnung von Schadstoffpartikeln, Vibration der Substratoberfläche und Schadstoffablösung unterteilt werden. Derzeit gibt es Laserablationsreinigungsmethoden, flüssigkeitsfilmunterstützte Laserreinigungsmethoden und Laserstoßwellenreinigungsmethoden, mit denen verschiedene reguläre Substratoberflächen, darunter Metalle, Legierungen, Glas und verschiedene Verbundwerkstoffe, stabil und effektiv gereinigt werden können.
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Laserreinigung |
Chemische Reinigung |
Mechanisches Schleifen |
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Reinigungsmethode |
Berührungsloser Laser |
Chemischer Kontaktreiniger |
Kontaktart mechanisch, Schleifpapier |
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Schaden |
Kein Schaden |
Beschädigt |
Beschädigt |
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Reinigungseffizienz |
Hohe Effizienz |
Unwirksam |
Unwirksam |
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Verbrauchsmaterial |
Nur Strom nötig |
Chemische Reinigungsmittel |
Schleifpapier, Schleifscheibe usw. |
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Reinigungswirkung |
Hohe Sauberkeit |
Durchschnittlich, ungleichmäßig |
Durchschnittlich, ungleichmäßig |
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Reinigungspräzision |
Präzise und kontrollierbar, hohe Genauigkeit |
Unkontrollierbar, schlechte Genauigkeit |
Unkontrollierbar, schlechte Genauigkeit |
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Verschmutzen |
Keine Verschmutzung |
Umweltverschmutzung |
Umweltverschmutzung |
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Bedienungsschwierigkeiten |
Einfache Bedienung und problemlose Einbindung in die Automatisierung |
Der Prozess ist komplex und stellt hohe Anforderungen an den Betrieb, sodass Maßnahmen zum Schutz vor Umweltverschmutzung erforderlich sind. |
Zeit- und arbeitsintensiv, erfordert Maßnahmen zur Vermeidung von Umweltverschmutzung |
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Kosten |
Hohe Anfangsinvestition, keine Verbrauchsmaterialien und geringe Wartungskosten |
Geringe Anfangsinvestition und extrem hohe Verbrauchskosten |
Geringe Anfangsinvestition, hohe Verbrauchsmaterial- und Arbeitskosten |
Anwendung der Laserreinigung bei der Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien
Gegenwärtig ist die Laserreinigung das wichtigste Mittel zur Oberflächenbehandlung von Batterien und wird häufig in den drei wichtigsten Produktionsprozessen von Leistungsbatterien eingesetzt: Elektrodenherstellung, Batteriezellenherstellung und Batteriemontage. Durch den Einsatz von Lasern, Reinigungsköpfen, Steuerungssoftware und computerintegrierter Steuerung wird das Niveau der Batterieherstellungstechnologie erheblich verbessert.
Laserreinigung von Elektroden
Beim Beschichten von Elektrodenmaterialien auf positiven und negativen Stromkollektoren muss die Metallfolie gereinigt werden. Der übliche positive Stromkollektor ist Aluminiumfolie und der negative Stromkollektor ist Kupferfolie. Um die Stabilität des Stromkollektors in der Batterie zu gewährleisten, muss die Reinheit beider über 98 % liegen.
Die herkömmliche Nassreinigung mit Ethanol kann leicht andere Komponenten von Lithiumbatterien beschädigen. Die Verwendung eines Lasers zur Reinigung von Metallfolien kann nicht nur die Effizienz des Reinigungsprozesses verbessern, sondern auch Reinigungsressourcen sparen. Darüber hinaus kann die Einrichtung einer Echtzeitüberwachung der Daten des Reinigungsprozesses und der quantitativen Bestimmung der Reinigungsergebnisse die Konsistenz der Elektrodenchargenproduktion effektiv verbessern.
Laserreinigung vor dem Batterieschweißen
In den letzten Jahren ist das Laserschweißen zu einem Standardmerkmal von Produktionslinien für Leistungsbatterien geworden und wird häufig zum Schweißen von Leistungsbatterielaschen, Dichtungsnägeln, Sammelschienen, Batteriemodulen usw. verwendet. Eine saubere, gleichmäßige Oberfläche ist eine wesentliche Voraussetzung für erfolgreiches und dauerhaftes Schweißen und Kleben. Daher kann eine Oberflächenbehandlung jedes Schweißteils vor dem Schweißen zum Entfernen von Verunreinigungen an der Schweißverbindung die Schweißqualität effektiv verbessern und die Kosten senken.
Terminalreinigungsvergleich
Die Laserreinigung wird beim Reinigen von Versiegelungsnägeln, Adapterplatten, Anschlüssen, blauer Einzelzellenfolie, Kieselgel und Einzelzellenbeschichtung verwendet. Entfernen Sie effektiv Schmutz, Staub usw. von jeder Endfläche, um das Batterieschweißen im Voraus vorzubereiten und das Auftreten von Schweißfehlern bei Produkten zu reduzieren.
Laserreinigung bei der Batteriemontage
Um Sicherheitsunfälle bei Lithiumbatterien zu vermeiden, werden Lithiumbatteriezellen häufig an der Außenseite verklebt, um Isolierung zu bieten, Kurzschlüsse zu verhindern, Schaltkreise zu schützen und Kratzer zu vermeiden.
Reinigen der Oxidschicht von Schweißnähten am Batteriefach
Vor dem Schweißen wird eine Laserreinigung an den CMT-Schweißnähten des Batteriefachs, der elektrophoretischen Farbe der oberen Abdeckung des Batteriefachs, der Oxidschicht der Dichtungsbahn des Batteriefachkastens und der Oxidschicht der schützenden Bodenplatte durchgeführt. Verbessert die Haftung von Klebstoff oder Leim und erzeugt nach der Reinigung keine schädlichen Schadstoffe.
Vorteile der Laserreinigung
Umweltvorteile
Die Laserreinigung ist eine „grüne“ Reinigungsmethode. Es müssen keine Chemikalien oder Reinigungsflüssigkeiten verwendet werden. Die gereinigten Abfallstoffe sind im Grunde festes Pulver. Sie sind klein, leicht zu lagern, wiederverwertbar, reagieren nicht photochemisch und verursachen keine Umweltverschmutzung. Sie kann das durch chemische Reinigung verursachte Umweltverschmutzungsproblem leicht lösen. Oft kann ein Abluftventilator das Problem des durch die Reinigung entstehenden Abfalls lösen.
Effektvorteil
Bei herkömmlichen Reinigungsmethoden handelt es sich häufig um Kontaktreinigungen, bei denen mechanische Kraft auf die Oberfläche des zu reinigenden Objekts ausgeübt wird und die Oberfläche des Objekts beschädigt wird. Oder das Reinigungsmedium haftet an der Oberfläche des zu reinigenden Objekts und kann nicht entfernt werden, was zu sekundärer Verschmutzung führt. Die nicht abrasiven, berührungslosen und nicht thermischen Effekte der Laserreinigung beschädigen das Substrat nicht.
Kontrollierbare Vorteile
Laser können über Glasfaser übertragen und mit Roboterhänden und Robotern kombiniert werden, um den Betrieb über große Entfernungen zu erleichtern. Damit können Teile gereinigt werden, die mit herkömmlichen Methoden schwer zu erreichen sind, was bei der Verwendung an gefährlichen Orten die Sicherheit des Personals gewährleisten kann.
Vorteile der Bequemlichkeit
Durch Laserreinigung können verschiedene Arten von Verunreinigungen von der Oberfläche verschiedener Materialien entfernt werden, wodurch ein Grad an Sauberkeit erreicht wird, den herkömmliche Reinigungsverfahren nicht erreichen können. Außerdem können Verunreinigungen auf der Materialoberfläche selektiv entfernt werden, ohne die Materialoberfläche zu beschädigen.
Kostenvorteil
Die Laserreinigung ist schnell, effizient und zeitsparend. Obwohl die anfängliche Einmalinvestition in ein Laserreinigungssystem hoch ist, kann das Reinigungssystem lange Zeit stabil verwendet werden, hat niedrige Betriebskosten und, was noch wichtiger ist, kann problemlos automatisierte Abläufe realisieren.
