Laser-Reinigungsmaschine in der Lithium-Ionen-Batteriesäule der Oxidfilm-Reinigungsanwendungen

Mit der Entwicklung und dem Wachstum der neuen Energie-Elektrofahrzeugindustrie werden sowohl neue als auch alte Batterien Laserreinigungsmaschinen verwenden, beispielsweise zum Reinigen der Schweißnaht sowie zum Reinigen der Batteriepolsäule von Lithium-Ionen-Batterien. Derzeit bestehen die Batteriepole von Lithium-Ionen-Batterien größtenteils aus Kupfer, das aufgrund von Umweltproblemen nach längerem Gebrauch eine Oxidschicht bildet. Die Forscher untersuchten die Laserreinigung der Oxidschicht von Ionenbatteriepolen mit einem gütemodulierten gepulsten Faserlaser RFL-P50Q. Nach der Laserreinigung wurden die Verbindungsleistung und die Korrosionsschutzleistung der Karpfen-Ionen-Batteriepole getestet. Dabei zeigte sich, dass durch die Laserreinigung das Oxid von den Batteriepolen entfernt werden kann, wodurch der Kontaktwiderstand zwischen den Batteriepolen und dem leitfähigen Streifen verringert und die Leistung verbessert wird Kontaktleistung, und je stärker die Oxidation, desto höher ist die Reduzierung nach der Laserreinigung.
Die Oxidationsschicht zwischen der Batterie führt zu Spannungen zwischen den Polen und dem leitfähigen Streifen. Je schlechter die Batteriekonsistenz ist, desto größer sind die dynamischen Spannungsschwankungen. Durch Laserreinigung kann die Konsistenz der Batteriepolverbindung verbessert werden. Die gereinigten Batteriepole wurden bei konstanter Temperatur und Luftfeuchtigkeit beobachtet und es wurde festgestellt, dass die lasergereinigten Proben korrosionsbeständiger waren als die mit Sandpapier polierten Proben, was auf das Umschmelzen nach der Laserreinigung zurückzuführen ist und eine korrosionsbeständige Struktur bilden kann. Es ist ersichtlich, dass die Laserreinigung von Ionenbatterien eine gute Reinigungswirkung hat.
Beim Schweißen von Kanten aus Aluminiumlegierungen kann ein 5 µm dicker anodischer Oxidfilm mit einer durchschnittlichen Leistung von 100 Watt gepulster Laserreinigung und einer Scangeschwindigkeit von 10 mm/s die anodische Oxidfilmschicht vollständig entfernen und eine gleichmäßige, mit Metall überflutete Schweißoberfläche bilden Glanz, Schweißnaht ohne aggregierte Porosität, Verunreinigungen und andere innere Mängel. Die Zugfestigkeit der lasergereinigten Aluminiumlegierungsverbindung beträgt 298 bis 303 MPa und die Zugdehnung beim Bruch beträgt 6,2 bis 6,5 Prozent. Der Leistungsbereich von lasergereinigten Schweißnähten und maschinell schabenden Schweißnähten ist gleich.
Durch den weit verbreiteten Einsatz von Elektrofahrzeugen belasten viele gebrauchte Kaliumionenbatterien nicht nur die Umwelt erheblich, sondern verursachen auch eine große Energie- und Ressourcenverschwendung. Die Forscher verwendeten einen Feststoffpulslaser, um den auf der Kathodenoberfläche von Kaliumeisenphosphatbatterien angesammelten Festelektrolyt-Zwischenphasengrenzflächenfilm zu reinigen, der zu einem Rückgang der Batteriekapazität führt, und ermittelten dies durch die Analyse der experimentellen Ergebnisse der Rasterelektronenmikroskopie und des Fourier-Infrarots Spektroskopie ergab, dass die besseren Reinigungsbedingungen vorliegen: Die Energiedichte des gepulsten Lasers betrug 0,142 J/mm², und die Wiederaufbereitung des gebrauchten Batterieelektrodenblatts wurde durch Laserreinigung erreicht.