
激光清洗被譽為“21世紀最具潛力的綠色清洗技術”。它能在不損害基體表面的情況下,改變基材表面晶粒結構與取向,調控表面粗糙度,進而提升基體綜合性能。隨著工業化加速和“雙碳”目標推進,激光清洗在眾多領域逐步替代傳統清洗工藝,成為工業、軍工、船舶、航空航天等高端制造領域的關鍵裝備制造技術。
激光清洗概念始于20世紀80年代中期。其原理基于激光光束能量密度大、方向可控、匯聚能力強等特性。激光與工件基底上的油污、銹斑、粉塵渣、涂層等污染物相互作用,使污染物通過瞬間受熱膨脹、熔化、揮發等方式與工件基底分離。
激光清洗過程主要包括激光氣化分解、激光剖離、污染物粒子熱膨脹、基體表面振動和污染物脫離。目前有激光燒蝕清洗、液膜輔助激光清洗、激光沖擊波式清洗等方法,可穩定有效地清洗金屬、合金、玻璃及各類復合材料等規則性基材表面。
當下,激光清洗已成為電池表面處理的主流手段,廣泛應用于極片制造、電芯制作及電池組裝這三個主要動力電池生產制程。通過計算機集成控制激光器、清洗頭及控制軟件,極大提升了電池制造工藝水平。
在集流體激光清洗中,正負集流體涂覆電極材料時需清洗金屬箔帶。常見正極集流體鋁箔、負極集流體銅箔,純度要求超98%以確保電池內部穩定性。相比易損傷鋰電池其他部件的傳統濕式乙醇清洗,激光清洗金屬箔效率更高、資源更省,還能實現清洗數據實時監控與量化判定,提升極片批產一致性。
在電池焊接前激光清洗方面,激光焊接已成為動力電池產線標配,用于極耳、密封釘等焊接。焊接前對各部位進行表面處理,去除污染物,能有效提升焊接質量、降低成本。激光清洗可用于電芯段密封釘、轉接片,模組段巴片極柱等清洗,去除污物、粉塵,為焊接做準備,減少不良品。
在電池組裝過程中,為防止鋰電池安全事故,需對電芯外貼膠絕緣。以翔明激光的電池箱蓋清洗項目為例,該項目展現出卓越的全自動化特性。在短時間內,其設備便能對電池箱蓋不同形狀的部位展開清洗工作。這得益于所運用的視覺識別和視覺檢測等先進技術,設備可精準識別箱蓋各部位輪廓與污漬分布,智能規劃清洗路徑,高效去除電池包托盤CMT焊縫、上蓋板電泳漆等位置的污漬,提升貼膠或涂膠附著力,且整個清洗過程無有害污染物產生,完全符合環保要求,極大提高了電池組裝環節的效率與質量。