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Éditorial
01/02/2021

Le nettoyage au laser assure des soudures de haute qualité dans la production de batteries

La performance d'une pile est seulement aussi bonne que le joint entre la cellule et la languette. Un certain nombre de techniques de soudage sont utilisées, mais dans tous les cas, la qualité du joint est directement liée à la propreté des pièces. Les contaminants de surface, tels que les composés organiques, la graisse, l'huile, les agents inhibiteurs de corrosion et d'autres composés généralement utilisés dans la fabrication, peuvent entraîner une mauvaise fusion, des fissures et une porosité des joints.

Lorsqu'ils sont chauffés, les composés organiques, par exemple, se transforment en gaz et augmentent de volume. La pression s'accumule et emporte le métal fondu pendant le soudage. L'expulsion du métal et les trous qui en résultent peuvent entraîner des courts-circuits, des joints plus faibles et des fuites de batteries.

La solution ? Nettoyer les surfaces avant de souder ! Le risque de défaillance des joints peut être considérablement réduit en éliminant les impuretés organiques et inorganiques des surfaces à souder.

Nettoyage au laser

Il existe trois méthodes principales pour nettoyer les batteries avant de les souder : le nettoyage au plasma, le sablage des médias et le nettoyage au laser. Dans le nettoyage au plasma, les impuretés et les contaminants sont éliminés par un plasma énergétique ou un plasma à décharge à barrière diélectrique (DBD) créé par l'ionisation à haute fréquence d'espèces gazeuses. Bien que les méthodes basées sur le plasma permettent de nettoyer de grandes surfaces simultanément, il est difficile de mettre en place un système permettant un nettoyage efficace. De plus, cette méthode n'élimine pas toujours les contaminants aux niveaux requis par les processus d'assemblage ultérieurs.

Le sablage au jet utilise des abrasifs pour arracher les contaminants de la surface d'une pièce. Bien que cette méthode soit efficace, elle peut entraîner des micro-décrochements, qui peuvent réduire à la fois la résistance de la soudure et l'apparence du produit fini. Le support de sablage peut être du CO2 congelé, également appelé "glace sèche", ou un matériau solide. Un matériau solide peut polluer les surfaces et s'user, ce qui entraîne une diminution de l'efficacité du nettoyage au cours de la durée de vie du média de nettoyage. De plus, le remplacement du matériau de sablage a un coût et l'élimination en toute sécurité de tout produit de nettoyage pollué a un coût. Enfin, après le sablage avec un matériau solide, le produit de nettoyage doit être retiré des piles, ce qui entraîne un deuxième cycle de nettoyage et la formation de résidus.

Le nettoyage au laser est également efficace, mais il n'abîme pas le produit fini, contrairement au nettoyage au jet. Il ne nécessite pas de système complexe, comme dans le cas du nettoyage au plasma. La possibilité de nettoyer les surfaces de manière fiable sans les endommager ou même les toucher signifie que le nettoyage au laser est excellent pour la fabrication de batteries de haute qualité. Dans le cas du nettoyage au laser, un laser est focalisé sur le substrat afin d'éliminer tout matériau polluant sa surface. La quantité de matière enlevée dépend de l'intensité, de la largeur d'impulsion et de la longueur d'onde du laser, ainsi que de la matière elle-même. Le faisceau laser est absorbé par toute pollution et ses liaisons chimiques sont rompues. On peut utiliser soit un laser à nanoseconde (fibre) pulsé, soit un laser à onde continue, bien que le premier soit plus couramment utilisé en raison de son intensité plus élevée. Le nettoyage au laser est rapide, sûr, fiable, stable, écologique et rentable.

  • Rapide : Le nettoyage au laser permet d'éliminer rapidement et proprement les contaminants de surface, ce qui réduit la nécessité d'un post-traitement en aval.
  • Sûr : Le nettoyage au laser ne crée qu'une petite quantité de poussière, qui peut être facilement manipulée par des unités d'extraction des fumées.
  • Rentable : Le coût total de possession d'un laser est nettement inférieur à celui des autres options de nettoyage. De plus, en raison de leur rapidité et de leur sécurité, les systèmes d'ablation au laser sont souvent rentables en un an !

L'industrie s'oriente vers le nettoyage au laser des connexions des batteries avant l'adhésion afin d'améliorer la qualité et de réduire les coûts de manière rapide, sûre et rentable.


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