鋰電池極片等離子清洗機(jī)是一種專(zhuān)為提升鋰電池核心材料表面性能而設(shè)計(jì)的高d干式表面處理設(shè)備。在鋰電池的制造過(guò)程中,極片(正負(fù)極)的質(zhì)量直接決定了電池的能量密度、循環(huán)壽命與安全性。該設(shè)備利用等離子體中高能活性粒子的物理轟擊與化學(xué)反應(yīng),徹d解決了傳統(tǒng)濕法清洗帶來(lái)的環(huán)保與性能瓶頸,成為現(xiàn)代新能源電池產(chǎn)線不可少的關(guān)鍵裝備。
在結(jié)構(gòu)與工作原理上,該設(shè)備主要由等離子發(fā)生器、真空腔體或常壓噴嘴及自動(dòng)化控制系統(tǒng)組成。工作時(shí),設(shè)備通過(guò)高頻高壓電場(chǎng)將工藝氣體(如氬氣、氧氣等)電離成等離子態(tài)。這些高能粒子在接觸到極片表面時(shí),能瞬間清除鋁箔或銅箔集流體表面的微量油脂、有機(jī)物及自然氧化層。同時(shí),等離子體還能對(duì)材料表面進(jìn)行納米級(jí)刻蝕與活化,引入活性官能團(tuán),從而顯著提高極片表面的達(dá)因值(表面能)與浸潤(rùn)性。
一、開(kāi)機(jī)前檢查準(zhǔn)備
設(shè)備狀態(tài)檢查
檢查整機(jī)供電、接地;真空泵油位正常;腔體密封圈無(wú)粉塵、破損;廢氣處理裝置正常;急停按鈕復(fù)位。
氣源檢查
確認(rèn)工藝氣瓶(氬氣、少量氫氣等)壓力充足,管路無(wú)漏氣;氫氣工藝必須開(kāi)啟泄漏報(bào)警;不同氣體管路不可混用。
極片試樣準(zhǔn)備
極片保持干燥,無(wú)褶皺、破損、掉粉;裁切好極片,手持邊緣,禁止觸碰待處理工作面;
手套箱機(jī)型:全程在低水低氧手套箱內(nèi)操作,避免極片接觸空氣二次氧化。
4.腔體內(nèi)部清理,清除前次殘留粉塵碎屑,避免交叉污染。
二、上料裝夾
實(shí)驗(yàn)室腔體機(jī)型(單片極片)
1.打開(kāi)腔門(mén),將極片平整放置樣品托盤(pán),涂布面/極耳待處理面朝上,固定牢靠,極片不能翹起接觸電極。
2.關(guān)閉并鎖緊腔體門(mén),確認(rèn)密封到位。
工業(yè)卷對(duì)卷機(jī)型(整卷極片)
1.安裝放卷料卷,穿帶,調(diào)整糾偏,極片走帶平整無(wú)褶皺,設(shè)置收放卷張力,防止極片拉伸變形。
2.確認(rèn)等離子噴頭與極片之間距離符合工藝要求。
三、參數(shù)設(shè)置(觸摸屏操作)
根據(jù)極片類(lèi)型、處理目的設(shè)置工藝參數(shù),保存為專(zhuān)用配方。
1.真空腔體機(jī)型:設(shè)置目標(biāo)真空度;設(shè)置射頻功率、工藝氣體種類(lèi)與流量、處理時(shí)間;
極耳去氧化常用氬氣,慎用純氧;氫氣混合氣,氫氣占比≤10%,杜絕爆炸風(fēng)險(xiǎn)。
2.卷對(duì)卷機(jī)型:設(shè)置走帶速度、噴頭功率、氣體流量;速度與處理時(shí)間匹配。
注意:禁止高真空無(wú)氣體狀態(tài)開(kāi)啟射頻電源,會(huì)燒毀射頻電源與電極,必須先通氣再啟輝。
四、試運(yùn)行(s件確認(rèn))
1.腔體機(jī)型:?jiǎn)?dòng)抽真空,觀察真空度穩(wěn)定下降,無(wú)快速回升(回升代表漏氣,重新檢查密封);到達(dá)設(shè)定真空度后通入工藝氣體,再打開(kāi)射頻電源,觀察腔體出現(xiàn)均勻輝光,無(wú)打火電弧。
2.卷對(duì)卷機(jī)型:空機(jī)走帶,確認(rèn)糾偏正常,等離子射流穩(wěn)定,無(wú)打火現(xiàn)象。
3.s件試處理,處理完成取樣,檢測(cè)表面能、接觸角,觀察極片有無(wú)燒黑、箔材穿孔;效果合格后方可批量生產(chǎn)。
五、正式運(yùn)行處理
真空腔體式
1.執(zhí)行自動(dòng)程序:抽真空→通入工藝氣體→射頻啟輝,開(kāi)展等離子清洗處理;
2.處理過(guò)程監(jiān)控真空度、功率、氣體流量,出現(xiàn)打火、報(bào)警立即停機(jī);
3.處理計(jì)時(shí)結(jié)束,關(guān)閉射頻電源,關(guān)閉工藝氣體;真空泵抽除腔內(nèi)殘余廢氣。
4.緩慢回充惰性氣體(手套箱機(jī)型嚴(yán)禁回充空氣),腔體泄壓,泄壓完成打開(kāi)腔門(mén),取出極片。
卷對(duì)卷在線式
1.調(diào)用確認(rèn)好的工藝配方,啟動(dòng)自動(dòng)模式;設(shè)備自動(dòng)完成放卷→等離子處理→收卷連續(xù)作業(yè)。
2.巡檢:觀察極片走帶狀態(tài)、等離子射流,定時(shí)抽樣檢查極片外觀與處理效果。
3.處理完成的極片盡快流轉(zhuǎn)下道工序(焊接、涂布),減少暴露空氣時(shí)間,防止表面再次氧化污染。
六、停機(jī)操作
1.腔體機(jī)型:取出工件,關(guān)閉腔門(mén);關(guān)閉真空泵;關(guān)閉氣瓶總閥;釋放管路余氣;關(guān)閉設(shè)備總電源。
2.卷對(duì)卷機(jī)型:停止上料,待全部極片走完收卷完成;關(guān)閉等離子射頻電源;關(guān)閉工藝氣體;停機(jī)收卷;關(guān)閉總電源和氣源。
3.清理腔體、噴頭、托盤(pán),清除極片粉塵碎屑,做好設(shè)備運(yùn)行記錄。
