Nettoyage par ultrasons des composants de batteries avant montage

Cet article porte sur la fabrication des pièces de batteries : les composants métalliques et plastiques emboutis, découpés, usinés ou brasés avant l'assemblage d'une cellule ou d'un pack. Il ne porte pas sur le nettoyage des batteries.

Les cellules, modules et packs chargés ne vont jamais dans un bain liquide. Ni pour les nettoyer, ni après une fuite, ni « juste un instant ». Du liquide entre les bornes ou à l'intérieur d'une enveloppe endommagée provoque courts-circuits et corrosion, et une cellule lithium en court-circuit peut partir en emballement thermique. Une cellule ou un pack contaminé se traite selon la procédure du fabricant de la batterie, pas dans une machine de nettoyage par ultrasons.

Quelles pièces, quelle salissure

Pourquoi le nettoyage compte

Soudage. L'huile sur une languette, un couvercle ou une barre de connexion brûle dans le faisceau laser ou l'arc et provoque porosités, projections et profondeur de soudure irrégulière. Une soudure qui devrait être reproductible devient un problème de qualité qu'on ne découvre qu'au test électrique, ou plus tard.

Collage et étanchéité. Les adhésifs, les matériaux d'interface thermique et les joints demandent une surface exempte d'huile et d'agent de démoulage. Le test de rupture du film d'eau et les encres de test décrits dans le nettoyage des pièces avant revêtement s'appliquent ici de la même façon.

Particules. Une particule métallique qui finit dans une cellule peut percer le séparateur et provoquer un court-circuit interne. Dans un module, une particule peut ponter l'écart entre deux conducteurs à des tensions différentes. La propreté particulaire est donc spécifiée pour les pièces de batteries comme pour les pièces hydrauliques et d'injection, généralement avec les méthodes d'essai de la VDA 19.1 et de l'ISO 16232 : extraction, filtration, puis comptage et mesure des particules sur une membrane. Les limites, en particulier pour les particules métalliques, viennent de la spécification du fabricant de cellules ou de packs.

Humidité. L'assemblage des cellules lithium-ion se fait en salle anhydre, car l'humidité réagit avec l'électrolyte. Les pièces qui entrent en salle anhydre après nettoyage doivent être parfaitement sèches, et l'exigence d'humidité vient du fabricant de cellules.

La séquence de nettoyage

L'aluminium est attaqué en alcalin fort et le cuivre se ternit : la chimie se choisit donc selon le matériau, avec un cycle court ; voir les liquides de nettoyage. Évitez les additifs de rinçage qui laissent un film si la pièce est ensuite soudée ou collée : un inhibiteur de corrosion qui protège des pièces en acier au stockage peut perturber une soudure ou un adhésif. Convenez du rinçage final avec les responsables des procédés de soudage et de collage.

La filtration n'est pas optionnelle lorsque la spécification est une limite particulaire. Le bain recueille chaque écaille de bavure apportée par les pièces et la redépose sur le lot suivant s'il n'est pas filtré ; voir filtration et durée de vie du bain.

Chargement

• Godets : ouverture vers le bas ou couchés, pour qu'ils s'égouttent et ne piègent pas d'air ; jamais emboîtés les uns dans les autres.
• Languettes et petites pièces découpées : une seule couche dans un panier à maille fine, ou réparties sur deux paniers, pour que les pièces ne s'empilent pas et ne se masquent pas.
• Barres de connexion : sur la tranche ou sur un support, pas à plat les unes contre les autres.
• Plaques de refroidissement : inclinées pour que les canaux se purgent et s'égouttent ; un système de levage qui monte et descend la plaque pompe le liquide à travers les canaux. Voir quand choisir un système de levage.
• Boîtiers : ouvertures vers le bas, comme pour les autres pièces usinées avant montage.

Après le nettoyage

Les pièces propres se manipulent avec des gants et se conditionnent dans des conteneurs propres et fermés. Elles ne sont pas stockées à côté de l'usinage ou de la rectification. Les pièces destinées à une salle anhydre passent son sas dans l'emballage dans lequel elles ont été conditionnées après nettoyage. Une pièce qui a réussi le test particulaire puis a attendu à découvert dans l'atelier d'emboutissage ne l'a plus réussi.

Quelle machine

Pour le choix de la filtration sur une cuve simple, voir ST ou SF. La page secteur électronique regroupe les articles liés.