ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ LASER TRONG SẢN XUẤT PIN ĐIỆN

Th3 01,2024
Tác giả: Dinh Nguyen Huy

Trong những năm gần đây, ngành công nghiệp ô tô và xe máy có nhiều chiều hướng biến đổi. Đặc biệt là sự gia tăng nhanh chóng của nhu cầu xe điện (electric vehicel – EV), kéo theo đó là nhu cầu về các thành phần pin và động cơ điện đang tăng cao mạnh mẽ. Công nghệ laser đóng vai trò quan trọng trong quá trình chuyển đổi của ngành sản xuất xe điện. Nó được sử dụng để khắc đánh dấu, hàn và làm sạch nhiều bộ phận như tế bào pin, bộ pin, mô-đun pin, thanh cái, lá pin…

Trong sản xuất pin điện,
ứng dụng cụ thể của công nghệ xử lý laser là gì?

1. Cắt laser
Trước khi công nghệ laser xuất hiện, máy móc truyền thống thường được sử dụng để xử lý và cắt tai cực của pin lithium điện trong quy trình sản xuất pin điện. Thiết bị cắt bế truyền thống tạo ra các gờ cắt và vùng ảnh hưởng nhiệt lớn trong quá trình sử dụng, điều này có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của các pin lithium tiếp theo và có khả năng gây ra nhiều vấn đề nguy hiểm khác nhau như pin quá nóng, đoản mạch và thậm chí là cháy nổ.


Cắt laser có những ưu điểm như không có vật tư tiêu hao, hình dạng cắt linh hoạt, kiểm soát chất lượng cạnh, độ chính xác cao hơn và chi phí vận hành thấp hơn. Hiệu quả cắt tốt hơn so với cắt khuôn truyền thống, với các gờ nhỏ và vùng chịu ảnh hưởng nhiệt nhỏ, giúp giảm đáng kể các mối nguy hiểm về an toàn của pin lithium. Đồng thời, nó có lợi cho việc giảm chi phí sản xuất, nâng cao hiệu quả sản xuất và rút ngắn đáng kể chu trình cắt khuôn sản phẩm mới.
Cắt laser chủ yếu có thể được áp dụng để cắt lá kim loại, cắt lá kim loại (cắt tai cực) và cắt màng cách ly trong sản xuất pin.

2. Pin năng lượng hàn laser
Hiện nay, mức độ phổ biến của pin năng lượng vuông ở Trung Quốc tương đối cao. Do yêu cầu về pin “nhẹ”, vật liệu nói chung là hợp kim nhôm và độ dày của vật liệu của các nhà sản xuất chính là khoảng 0,8 mm. Để làm cho những sợi dây có đường kính mỏng hoặc nhỏ này có thể chịu được mối hàn nối hoặc hàn phủ cường độ cao, các quy trình hàn thông thường khó đáp ứng được yêu cầu.

Các màng điện cực là các lá nhôm và đồng rất mỏng (dày 6-14 µm) dùng làm lá mang cho vật liệu hoạt động là cực dương và cực âm. Các lá được hàn với nhau dưới dạng chồng hoặc cuộn trên các bề mặt tiếp xúc tương ứng (30-100 lớp) để tạo thành cực dương và cực âm. Khả năng tiếp cận một mặt vào phôi được đảm bảo bằng laser của chúng tôi. Các ngăn xếp với 100 lá có thể được hàn một cách chắc chắn và ít bị văng bắn

                                                     Hàn xếp chồng lá pin bằng đồng

Hàn laser có các tính năng tập trung năng lượng, hiệu quả hàn cao, độ chính xác xử lý cao, tỷ lệ chiều sâu và chiều rộng hàn lớn và khả năng đạt được tự động hóa; So với hàn hồ quang argon, hàn điện trở, hàn siêu âm, v.v., lượng nhiệt đầu vào nhỏ, vùng ảnh hưởng nhiệt nhỏ, ứng suất dư và biến dạng của phôi nhỏ, tổn thất vật liệu hàn nhỏ, xử lý không tiếp xúc Có thể, hiệu quả cao hơn, độ chính xác hàn cao hơn và độ an toàn cũng cao hơn. Nó đã được sử dụng rộng rãi trong việc hàn các bộ phận như tai cực, pin, đinh bịt, kết nối mềm, van chống cháy nổ, mô-đun pin, v.v.

3. Làm sạch bằng laser
Ngoài việc làm sạch nắp trên của pin trước khi hàn, công nghệ làm sạch bằng laser cũng có thể được sử dụng trong sản xuất pin lithium cũng như sản xuất pin. Làm sạch bằng laser có thể được sử dụng trước khi phủ điện cực, quá trình lắp ráp pin và quá trình loại bỏ lớp phủ. So với quá trình cạo cơ học truyền thống, ứng dụng keo bọt hoặc quy trình làm sạch bằng ethanol ướt, laser có nhiều ưu điểm như không làm hỏng bề mặt, kiểm soát chính xác ở cấp độ micromet, tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường, đồng thời có thể đáp ứng đầy đủ các yêu cầu làm sạch chính xác khác nhau trong sản xuất pin, nâng cao đáng kể trình độ công nghệ sản xuất pin.
 Các mô-đun pin có thanh cái và hàng trăm cực cần được làm sạch trước khi hàn, vì vậy, ngay cả sự không nhất quán 1% cũng có thể dẫn đến việc thu hồi hàng loạt. Làm sạch bằng laser cung cấp độ chính xác cần thiết để đảm bảo kết quả làm sạch nhất quán và ngăn ngừa các vấn đề về chất lượng. Với độ chính xác đến micromet, laser sợi quang được sử dụng để làm sạch hoàn hảo các bề mặt kim loại để chuẩn bị cho quá trình hàn, liên kết và các quy trình khác.

Công ty Cổ phần Thiết bị và Giải pháp Cơ khí Automech
Trụ sở chính: số 285 đường Phúc Lợi, quận Long Biên, Hà Nội
Chi nhánh Đà Nẵng: Số 20 Nguyễn Sinh Sắc, quận Liên Chiểu, Đà Nẵng
Chi nhánh TP HCM: số 84, đường 10, khu đô thị Vạn Phúc, Hiệp Bình Phước, Thủ Đức
Hotline: 0967 340 918
Website: automech.vn
Fanpage: Automech Life