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什么是等离子清洗?

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电芯装配中等离子清洗的目的和必要性目的
  1. 表面清洁 去除电芯材料表面(如电极片、集流体、隔膜等)的污染物,包括油脂、粉尘、氧化物及有机残留,确保材料洁净度,避免杂质影响电池性能。

  2. 表面活化 通过等离子体轰击,在材料表面引入极性基团(如羟基、羧基),增强材料润湿性,提升后续涂覆、粘接或焊接的界面结合力。

  3. 提高电化学性能 减少界面接触电阻,促进锂离子均匀传输,降低电池内阻,提升能量密度和循环寿命。

  4. 环保与安全性 替代传统化学清洗,避免有机溶剂使用,减少环境污染,同时消除因残留溶剂引发的热失控风险。

必要性
  • 质量保障:污染物会导致电极涂层不均匀、隔膜穿孔或封装失效,引发电池短路、容量衰减等问题。

  • 工艺优化:表面活化可提升电解液浸润性,减少充放电过程中的极化现象,提升电池一致性。

  • 长期可靠性:增强材料间粘附力,防止充放电循环中因体积变化导致的电极分层,延长电池寿命。

等离子清洗的工艺方法1. 设备与原理
  • 设备类型

    • 低压等离子清洗:在真空腔体内进行,适合高精度处理(如极片清洗)。

    • 大气压等离子清洗:无需真空,适合连续生产线(如隔膜处理)。

  • 激发方式:射频(RF)、微波或介质阻挡放电(DBD),通过电离气体(如Ar、O₂、N₂)生成高能粒子与活性基团。

2. 工艺流程
  • 预处理:材料经初步清洁(如超声清洗)并干燥,避免水分干扰。

  • 装料:将电极片、铜箔/铝箔等置于处理腔体内。

  • 抽真空(低压型):降至10⁻²~10⁻³ mbar,确保等离子体均匀性。

  • 通入工艺气体

    • 氧化性气体(O₂、空气):去除有机物,活化表面。

    • 惰性气体(Ar、N₂):物理轰击清洁,避免氧化(如铜箔处理)。

  • 启动等离子体:施加功率(50~1000 W),处理时间10秒~5分钟,视材料厚度与污染程度调整。

  • 后处理:取出材料后立即进入下一工序(如涂布、叠片),避免表面再次污染。

3. 关键参数控制
  • 气体选择:铜箔常用Ar避免氧化,铝箔可用O₂去除氧化层。

  • 功率与时间:过高功率或过长处理时间可能导致材料损伤(如隔膜穿孔)。

  • 均匀性控制:通过旋转样品架或多喷嘴设计确保处理均匀。

4. 应用场景
  • 极片处理:清洗集流体(铜箔/铝箔)表面氧化物,提升涂层附着力。

  • 隔膜改性:增加表面亲液性,加速电解液渗透。

  • 封装前处理:清洁铝塑膜表面,增强热封强度,防止漏液。

总结

等离子清洗通过高效、环保的方式提升电芯材料界面性能,是保障高能量密度、长寿命电池生产的关键工艺。需根据材料特性(如热敏性、导电性)优化气体、功率及处理时间,以实现最佳效果。

等离子清洗是通过使用称为等离子体的电离气体从物体表面去除所有有机物质的过程。这通常在使用氧气和/或氩气的真空室中进行。清洁过程是一种环境安全的过程,因为不涉及刺激性化学品。等离子体通常会在被清洁的表面上留下自由基,以进一步增加该表面的粘合性。

1、等离子清洗(杂质/污染去除)

低压等离子清洁器是均匀、安全和完全等离子清洁的经济方式。在不影响大块材料特性的情况下从处理过的基材表面去除污染物。等离子广泛用于电路板行业,包括保形涂层之前的 PCB 清洁和封装过程中的引线框架清洁。这就要使用到等离子清洗机了,那什么是等离子清洗机呢?

与其他表面清洁技术相比,等离子体处理具有显着的优势。它适用于多种材料(金属、塑料、玻璃、陶瓷等)。是环保的选择。等离子清洗无需使用危险的化学溶剂。无需解决其他加工方法对环境的危害,即可显着节省成本。氧气通常是合适的工艺气体。

如果溶剂在处理后会留下残留物,我们的等离子清洁剂能够提供完全无残留的最终产品。该加工过程消除了脱模剂、抗氧化剂、碳残留物、油和各种有机化合物

2、等离子灭菌

等离子清洁器是去除微生物污染的最佳解决方案。许多医疗和制造设施都依赖于等离子体,因为它的性能远远优于腐蚀性表面活性剂和有机溶剂。它提供了其他灭菌方法无法比拟的均匀性和彻底性。

3、等离子体活化

等离子活化是处理聚合物以提高其涂漆或印刷能力的过程。这是通过使用氧等离子体氧化聚合物的外层来完成的。在容易氧化的金属上,经常使用氩气。这不仅产生清洁的产品,而且增加极性基团,直接改善聚合物产品的印刷适性和涂布性。氧氩等离子体也用于等离子体活化。

4、利用不同的气体种类(氧气、氩气、氮气、氢气、氦气等),等离子体可以改变基板表面的各种特性。这些特征包括但不限于:

①改进的表面张力/表面能/接触角特性

②改进的表面间结合和附着力

③氢等离子体在去除玻璃或金属产品中的氧化物方面极为有效

④改变表面润湿性以产生亲水性或疏水性(增加或减少液体的附着力)——适用于预处理、油漆和涂层应用

⑤涂层工艺:附着力、润湿性、耐腐蚀耐磨、导电绝缘、磁响应、反光/抗反射、抗菌、防刮、防水、着色等。

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