近年来，新能源锂电行业发展尤为迅猛，进而对其制造工艺要求进一步提升。以电池极柱清洗、焊接工序为例，由于极柱的氧化层或电解液残留影响，焊接时容易产生气孔、出现爆点，导致焊接强度和密封性不够。极柱激光清洗能有效剔除极柱表面杂质，为电池激光焊接创造良好的条件，从而优化产品质量，提高产线成品率，因此该工序中电解液和氧化层的清除显得尤为重要。本文主要提供了锐科旗帜P500MX在新能源领域的极柱清洗方面的应用案例，以期为客户在工艺应用方面提供参考。

01 锐科旗帜系列P500MX 脉冲光纤激光器优势明显

锐科激光推出的旗帜系列P500MX MOPA脉冲光纤激光器可广泛应用于电池极片切割、金属深雕、扁铜线清洗、电池极柱清洗、正负极片清洗、电池盒极柱清洗、电池盒表面电解液清洗等。是薄箔和涂层的精细加工、表面处理、微加工、光伏、划线和新能源等工业应用的理想选择。它采用水冷设计，具有稳定性好、高单脉冲能量（2mJ）、高光束质量（≤1.8）、多种脉宽可选20-500ns、重复频率1-4000kHz，首脉冲可用，具备连续模式，参数可实时切换等特点，具备网口功能。

图1 旗帜系列P500MX脉冲激光器

02 锐科旗帜P500MX在新能源领域的极柱清洗应用

图2 动力电池壳体极柱

清洗要求：表面氧化层或电解液残留物清洗干净，激光处理无漏点，清洗深度一般不超过0.01mm，清洗过程最高温度不超过30℃，在保障清洗质量的前提下，为了配合产线需求，清洗效率越高越好。

1.旗帜系列P500MX清洗不同尺寸极柱，加工时间均在1s内，效果达标。

对新能源动力电池极柱进行清洗测试，选用激光器RFL-P500MX-R，聚焦透镜f=254mm，不同工艺参数下的极柱清洗整体情况如表1所示。

表1 不同工艺参数壳体清洗情况

通过3D显微镜测试清洗后深度为5μm~10μm，粗糙度测试仪测试极柱清洗前后粗糙度Ra值增大，表明粗糙度增加。清洗前后表面状态如图3所示，激光处理后整体无漏点，光斑排布均匀，宏观上看表面清洗干净，无残留，清洗底纹细腻一致性高。

a）圆形极柱清洗前后形貌微观图（放大300倍）

b）方形极柱清洗前后形貌微观图（放大300倍）

图3 极柱清洗前后效果

由于极柱区域属于防爆位置，对激光清洗温度有要求，采用多路温度测试仪对极柱背面四个不同区域贴片进行测试（测试环境温度23℃），观察激光清洗过程中的温度变化，测试结果如图4所示，可以看出7s时间内整体温度不超过25℃。

图4 清洗过程中极柱背面温度变化

通过上述测试，采用激光器RFL-P500MX-R对圆形极柱和方形极柱进行清洗，清洗效果均达到要求，清洗温度低于25℃，且清洗时间均在1s内。

2、不同激光器清洗极柱，旗帜系列P500MX效率最高，仅0.64s

采用不同功率的脉冲激光器进对极柱进行清洗，开展效率对比测试。清洗极柱尺寸为直径24mm的圆形区域，清洗深度5~10μm。测试结果如表2和图5所示，清洗效率和功率正相关，RFL-P500MX-R效率最高，可达0.64s。

表2 不同功率下极柱清洗情况

图5 极柱清洗效率对比图

文章来源：集微网

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