The utility model relates to a device for cleaning a lithium ion battery electrode based on laser shock wave technology, which belongs to the technical field of laser processing and remanufacturing. Its characteristic is the energy absorbing layer is coated on the end of the rectangular reflection base, laser pulse optimization through the light pipe and argon gas in the irradiation energy absorption layer on the energy absorbing layer absorbs laser energy after gasification and ionization, high pressure plasma, plasma pressure moment expansion shock wave, shock wave spread rapidly to the SEI layer. Produce, stress wave, SEI layer fracture and the electrode surface stripping of lithium ion battery, SEI layer off discharge in argon driven. The effects and benefits of shock waves induced by laser to avoid cleaning the electrode, electrode effect of laser thermal damage, does not produce any mechanical damage to the lithium ion battery electrode. The utility model has the advantages of simple structure, short time needed for cleaning the lithium ion battery electrode, high efficiency, no pollution, energy saving and environmental protection, and is a device for cleaning the electrode of the lithium ion battery.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于激光加工技术和再制造
,具体涉及一种基于激光冲击波技术清洗锂离子电池电极的装置。
技术介绍
电动汽车作为新一代节能环保汽车是汽车工业发展的必然趋势,并且电动汽车在全世界范围内逐步推广使用。然而,电动汽车所使用的锂离子电池是电动汽车发展的关键环节,也是限制电动汽车普及的主要瓶颈。目前,动力电池的成本占到了电动汽车总成本的三分之一,而且动力电池的使用寿命不长,一般充放电1000次左右,这些都严重制约着电动汽车的发展和普及。如何延长锂离子电池的使用寿命和降低其生产成本已成为各国科研工作者的主要竞争领域。近年来,随着自然资源的巨大消耗和人们环保意识的逐渐增强和再制造技术取得了飞速发展。对车用锂离子电极的再制造可极大地降低电池的生产成本和延长电池的使用寿命。车用锂离子电池的失效形式是电池容量衰减,其主要原因是,在锂离子电池中,除了锂离子脱嵌时发生的氧化还原反应外,还存在着大量的副反应导致电容量衰减,如电解液分解、活性物质溶解、电极表面沉积物等。由于上述反应的存在,电池在经过多次充放电以及过度充电的情况下,会在电极表面形成一层沉积物,即固体电解质界面层(Solid Electrolyte Interface, SEI)。然而,锂离子电池在实际多次充放电循环使用过程中SEI层将会继续生长,富集的SEI层具有高电阻率,严重阻碍了 Li+的迁移,而且富集程度越高,影响程度越大。同时产生的高阻抗物质会使石墨颗粒之间绝缘隔离,随着在高温条件下不断充放电,电极界面阻抗以及活性物质与导电物质间的绝缘隔离,不断导致电极性能恶化,最后导致锂离子电池容量衰减功率衰退 ...
【技术保护点】
一种基于激光冲击波技术清洗锂离子电池电极的装置,该装置包括激光发生器(1)、导光系统、工件装夹系统和控制系统,其特征是导光系统包括导光管(2)、全反镜(4)、冲击头(5),导光管(2)始端连着激光发生器(1)、导光管(2)依次把全反镜(4)和冲击头(5)连接起来,导光管(2)的终端对着工件装夹系统;工件装夹系统包括喷气嘴(6)、矩形夹具装置(7)、锂离子电池电极(8)、SEI层(9)、氩气(10)、能量吸收层(11)、矩形管件夹持器(12)、矩形反射座(14)、工作台(15)、污垢收集箱(16)、导向支架(17),喷气嘴(6)固定在冲击头(5)的一侧位于矩形夹具装置(7)上方,矩形反射座(14)插入夹持有锂离子电池电极(8)的矩形夹具装置(7)的内部,所述矩形反射座(14)的长宽均要小于矩形夹具装置(7)的长宽,矩形反射座(14)和装有锂离子电池电极(8)的矩形夹具装置(7)之间留有2~3mm间隙,矩形反射座(14)端部涂有黑漆作为能量吸收层(11),氩气(10)充满整个矩形夹具装置(7),矩形反射座(14)的下端固定在污垢收集箱(16)的底部,污垢收集箱(16)放置在工作台(15)上 ...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:章恒,刘伟嵬,李涛,刘淑杰,张元良,李延增,陈俊超,胡娅维,董亚洲,张彬,孔露露,胡恒,王芬芬,欧雪峰,李明政,于静,张洪潮,
申请(专利权)人:大连理工大学,
类型:发明
国别省市:
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