近年來，新能源鋰電行業(yè)發(fā)展尤為迅猛，進而對其制造工藝要求進一步提升。以電池極柱清洗、焊接工序為例，由于極柱的氧化層或電解液殘留影響，焊接時容易產(chǎn)生氣孔、出現(xiàn)爆點，導(dǎo)致焊接強度和密封性不夠。極柱激光清洗能有效剔除極柱表面雜質(zhì)，為電池激光焊接創(chuàng)造良好的條件，從而優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量，提高產(chǎn)線成品率，因此該工序中電解液和氧化層的清除顯得尤為重要。本文主要提供了銳科旗幟P500MX在新能源領(lǐng)域的極柱清洗方面的應(yīng)用案例，以期為客戶在工藝應(yīng)用方面提供參考。

01 銳科旗幟系列P500MX 脈沖光纖激光器優(yōu)勢明顯

銳科激光推出的旗幟系列P500MX MOPA脈沖光纖激光器可廣泛應(yīng)用于電池極片切割、金屬深雕、扁銅線清洗、電池極柱清洗、正負極片清洗、電池盒極柱清洗、電池盒表面電解液清洗等。是薄箔和涂層的精細加工、表面處理、微加工、光伏、劃線和新能源等工業(yè)應(yīng)用的理想選擇。它采用水冷設(shè)計，具有穩(wěn)定性好、高單脈沖能量（2mJ）、高光束質(zhì)量（≤1.8）、多種脈寬可選20-500ns、重復(fù)頻率1-4000kHz，首脈沖可用，具備連續(xù)模式，參數(shù)可實時切換等特點，具備網(wǎng)口功能。

圖1 旗幟系列P500MX脈沖激光器

02 銳科旗幟P500MX在新能源領(lǐng)域的極柱清洗應(yīng)用

圖2 動力電池殼體極柱

清洗要求：表面氧化層或電解液殘留物清洗干凈，激光處理無漏點，清洗深度一般不超過0.01mm，清洗過程最高溫度不超過30℃，在保障清洗質(zhì)量的前提下，為了配合產(chǎn)線需求，清洗效率越高越好。

1.旗幟系列P500MX清洗不同尺寸極柱，加工時間均在1s內(nèi)，效果達標(biāo)。

對新能源動力電池極柱進行清洗測試，選用激光器RFL-P500MX-R，聚焦透鏡f=254mm，不同工藝參數(shù)下的極柱清洗整體情況如表1所示。

表1 不同工藝參數(shù)殼體清洗情況

通過3D顯微鏡測試清洗后深度為5μm~10μm，粗糙度測試儀測試極柱清洗前后粗糙度Ra值增大，表明粗糙度增加。清洗前后表面狀態(tài)如圖3所示，激光處理后整體無漏點，光斑排布均勻，宏觀上看表面清洗干凈，無殘留，清洗底紋細膩一致性高。

a）圓形極柱清洗前后形貌微觀圖（放大300倍）

b）方形極柱清洗前后形貌微觀圖（放大300倍）

圖3 極柱清洗前后效果

由于極柱區(qū)域?qū)儆诜辣�位置，對激光清洗溫度有要求，采用多路溫度測試儀對極柱背面四個不同區(qū)域貼片進行測試（測試環(huán)境溫度23℃），觀察激光清洗過程中的溫度變化，測試結(jié)果如圖4所示，可以看出7s時間內(nèi)整體溫度不超過25℃。

圖4 清洗過程中極柱背面溫度變化

通過上述測試，采用激光器RFL-P500MX-R對圓形極柱和方形極柱進行清洗，清洗效果均達到要求，清洗溫度低于25℃，且清洗時間均在1s內(nèi)。

2、不同激光器清洗極柱，旗幟系列P500MX效率最高，僅0.64s

采用不同功率的脈沖激光器進對極柱進行清洗，開展效率對比測試。清洗極柱尺寸為直徑24mm的圓形區(qū)域，清洗深度5~10μm。測試結(jié)果如表2和圖5所示，清洗效率和功率正相關(guān)，RFL-P500MX-R效率最高，可達0.64s。

表2 不同功率下極柱清洗情況

圖5 極柱清洗效率對比圖

文章來源：集微網(wǎng)

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