เนื่องจากการผลิตแบตเตอรี่มีความซับซ้อนมากขึ้น จำนวนรอยขีดข่วนที่เกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการผลิตก็เพิ่มขึ้น รอยขีดข่วนเหล่านี้ทำให้บริเวณรอบๆ ปากกระป๋องสกปรก และทำให้คุณภาพการเชื่อมของฝาด้านบนลดลง ในตอนแรก Samsung SDI ใช้สำลีผสมกับผงซักฟอกเพื่อทำความสะอาดรอยขีดข่วนเหล่านี้ แต่ประสิทธิภาพต่ำมากจนต้องหาวิธีทำความสะอาดอื่นๆ ที่มีประสิทธิภาพมากกว่านี้ Samsung SDI ใช้การทำความสะอาดด้วยเลเซอร์ในการทำความสะอาดตัวเครื่อง เนื่องจากมีข้อดีคือมีประสิทธิภาพสูงและรักษาสิ่งแวดล้อม ลบรอยขีดข่วนและวัสดุที่ไม่พึงประสงค์อื่น ๆ ทั่วร่างกาย
มีรายงานว่า Samsung SDI ยังคงพัฒนากระบวนการผลิตแบตเตอรี่รุ่นที่ห้าอย่างต่อเนื่อง จนถึงขณะนี้ มีการใช้การเชื่อม Z-stack และฉลากในการผลิต และมีแผนที่จะใช้เทคโนโลยีเลเซอร์กับกระบวนการตัดแผ่นเซลล์เพื่อปรับปรุงอัตราผลผลิตของเซลล์
ในการผลิตแบตเตอรี่พลังงาน
การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการประมวลผลด้วยเลเซอร์โดยเฉพาะมีอะไรบ้าง?
1.การตัดด้วยเลเซอร์
ก่อนการเกิดขึ้นของเทคโนโลยีเลเซอร์ ในกระบวนการผลิตแบตเตอรี่พลังงาน มักใช้เครื่องจักรแบบดั้งเดิมในการประมวลผลและตัดแท็บของแบตเตอรี่ลิเธียมพลังงาน ในระหว่างการใช้อุปกรณ์ไดคัทแบบดั้งเดิม คมตัดและโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนมีขนาดใหญ่เกินไป อาจส่งผลต่อประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ลิเธียมในเวลาต่อมา ซึ่งอาจก่อให้เกิดปัญหาอันตรายต่างๆ เช่น แบตเตอรี่ร้อนเกินไป ไฟฟ้าลัดวงจร หรือแม้แต่การระเบิด
การตัดด้วยเลเซอร์มีข้อดีคือ เครื่องมือไม่สึกหรอ รูปร่างการตัดที่ยืดหยุ่น การควบคุมคุณภาพคมตัด ความแม่นยำสูงกว่า และต้นทุนการดำเนินงานต่ำลง ผลการตัดดีกว่าการตัดด้วยแม่พิมพ์แบบดั้งเดิม โดยมีเสี้ยนขนาดเล็กและบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนเล็กน้อย ซึ่งช่วยลดความเสี่ยงของแบตเตอรี่ลิเธียมได้อย่างมาก ขจัดอันตรายด้านความปลอดภัยที่อาจเกิดขึ้น และในขณะเดียวกันก็ช่วยลดต้นทุนการผลิต ปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิต และลดรอบการตัดแม่พิมพ์ของผลิตภัณฑ์ใหม่ลงอย่างมาก
การตัดด้วยเลเซอร์สามารถใช้เป็นหลักในการตัดฟอยล์โลหะ การตัดฟอยล์โลหะ (การตัดแท็บ) และการตัดฟิล์มแยกในการผลิตแบตเตอรี่
2.การเชื่อมด้วยเลเซอร์
แบตเตอรี่กำลังแบ่งออกเป็นแบตเตอรี่ทรงสี่เหลี่ยม ทรงกระบอก และแบตเตอรี่แบบซอฟแพ็ค ปัจจุบันความนิยมของแบตเตอรี่กำลังสี่เหลี่ยมในประเทศจีนค่อนข้างสูง เนื่องจากแกนแบตเตอรี่จำเป็นต้อง "เบา" โดยทั่วไปวัสดุของแบตเตอรี่จึงเป็นโลหะผสมอลูมิเนียม ความหนาของวัสดุของผู้ผลิตกระแสหลักคือประมาณ 0.8 มม. ซึ่งต้องใช้วัสดุบางหรือลวดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางบางเหล่านี้สามารถทนต่อการต่อประกบหรือการเชื่อมแบบซ้อนที่มีความแข็งแรงสูง และกระบวนการเชื่อมแบบทั่วไปนั้นยากที่จะบรรลุตามข้อกำหนด
การเชื่อมด้วยเลเซอร์มีลักษณะของพลังงานที่เข้มข้น ประสิทธิภาพการเชื่อมสูง ความแม่นยำในการประมวลผลสูง อัตราส่วนความลึกต่อความกว้างของการเชื่อมขนาดใหญ่ และสามารถทำให้เป็นแบบอัตโนมัติได้ เมื่อเทียบกับการเชื่อมอาร์กอนอาร์ก การเชื่อมด้วยความต้านทาน การเชื่อมด้วยอัลตราโซนิก ฯลฯ ปริมาณความร้อนมีขนาดเล็กและโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนมีขนาดเล็ก ความเค้นตกค้างและการเสียรูปของชิ้นงานเล็กน้อย การสูญเสียวัสดุการเชื่อมน้อยลง การประมวลผลแบบไม่สัมผัส ประสิทธิภาพสูงกว่า ความแม่นยำในการเชื่อมสูง และมีความปลอดภัยสูง มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการเชื่อมขั้ว เปลือกแบตเตอรี่ ตะปูปิดผนึก การเชื่อมการเชื่อมต่อแบบอ่อน วาล์วกันการระเบิด โมดูลแบตเตอรี่ และส่วนประกอบอื่นๆ
3.การทำความสะอาดด้วยเลเซอร์
นอกเหนือจากการทำความสะอาดฝาครอบด้านบนของแบตเตอรี่โดย Samsung SDI ของเกาหลีใต้ก่อนการเชื่อมแล้ว เทคโนโลยีการทำความสะอาดด้วยเลเซอร์ยังสามารถใช้ในการผลิตชิ้นขั้วและการผลิตเซลล์ของแบตเตอรี่ลิเธียม เช่น ก่อนการเคลือบชิ้นขั้ว กระบวนการประกอบแบตเตอรี่ และกระบวนการกำจัดสารเคลือบ การทำความสะอาดด้วยเลเซอร์สามารถใช้ได้ในทุกกระบวนการ เมื่อเปรียบเทียบกับการขูดเชิงกลแบบดั้งเดิม การใช้กาวโฟม หรือการทำความสะอาดเอธานอลแบบเปียก ซึ่งอาจทำให้ส่วนประกอบอื่นๆ ของแบตเตอรี่ลิเธียมเสียหายได้ง่าย เทคโนโลยีการทำความสะอาดด้วยเลเซอร์มีลักษณะไม่ทำลายพื้นผิว การควบคุมที่แม่นยำระดับไมครอน การประหยัดพลังงาน และการปกป้องสิ่งแวดล้อม ฯลฯ ด้วยข้อดีหลายประการ สามารถตอบสนองความต้องการการทำความสะอาดที่มีความแม่นยำต่างๆ ในกระบวนการผลิตแบตเตอรี่ได้อย่างเต็มที่ และสามารถปรับปรุงระดับเทคโนโลยีการผลิตแบตเตอรี่ได้อย่างมาก