激光清洗鋰離子電池電極片的理論與試驗研究.pdf

1、鋰離子電池因其能量密度大，自放電小，電壓高等優(yōu)點成為電動汽車的主導動力源，在電動汽車迅速發(fā)展的同時，產(chǎn)生了大量廢舊鋰離子電池，不僅會對環(huán)境產(chǎn)生嚴重的污染同時造成了資源和能源的嚴重浪費。怎樣解決車用電池的廢棄問題，延長廢棄車用電池的使用壽命，降低土壤的再次污染，成了當務之急，而現(xiàn)有的廢舊鋰離子電池的回收利用技術存在著成本高回收率低等問題。再制造技術的興起為廢舊鋰離子電池的處理帶來了新的方向。因此對于環(huán)保高效的廢舊電池再制造技術的研究有重要

2、意義?，F(xiàn)有的廢舊鋰離子電池的再制造技術均處于實驗室的研究階段，均存在操作安全性差，再制造產(chǎn)品質(zhì)量難控以及成本過高等問題。針對以上問題，論文提出了高效環(huán)保的廢舊電池的再制造技術—脈沖激光清洗。
　　介紹了激光清洗廢舊電動汽車磷酸鐵鋰電池電極片過程中的燒蝕機制和振動機制原理，并建立了清洗過程中的雙層熱彈性振動的理論模型，推導出激光清洗過程中的溫度分布及位移分布方程，并求出脈沖激光作用下電極片表面的SEI膜的脫離應力的表達式。
　

3、　將廢舊電池進行拆卸，利用光纖激光器進行了不同能量值的脈沖激光對電極片的清洗試驗，并通過現(xiàn)代檢測與表征手段包括掃描電鏡、傅里葉紅外光譜、X射線光電子能譜分析、X射線衍射，對清洗過后的電極片的表面形貌及元素成分進行分析，試驗結(jié)果表明在當前試驗條件下脈沖能量設為0.16mJ可取得相對優(yōu)良的清洗效果。
　　利用Scanning Probe Image Processor軟件分析了清洗后電極片表面的孔隙率的恢復，結(jié)果表明激光清洗后電極片表