機械設(shè)計中的工藝與材料（10）——激光清洗技術(shù)在新能源汽車電池清洗中的使用要求

面壁深功

激光清洗技術(shù)在新能源汽車電池清洗中的使用要求

1.0 引言

新能源汽車電池，特別是鋰電池，在生產(chǎn)過程中可能面臨油脂、金屬碎屑、粉塵等多種污染物的附著問題。這些污染物不僅會降低電池的電化學(xué)性能，還可能引發(fā)短路、熱失控等安全隱患。激光清洗技術(shù)，以其高頻高能的激光脈沖特性，能夠迅速且有效地加熱并汽化或剝離電池表面的污染物，實現(xiàn)高效、精確且非接觸式的清洗，尤其適用于具有復(fù)雜形狀和精密部件的電池，確保了電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)的完整性和安全性。

2.0 激光清洗工藝要求

2.1 清洗前準(zhǔn)備

2.1.1 初步清潔：去除電池表面大塊污垢和松散附著物，減少激光清洗過程中的能量消耗，提高清洗效率。

2.1.2 表面檢查：細致檢查電池表面，確保無裂紋、凹陷等潛在缺陷，防止激光清洗過程中對這些區(qū)域造成額外損傷。

2.2 激光參數(shù)設(shè)置

2.2.1 參數(shù)調(diào)整：根據(jù)電池的具體材質(zhì)（如金屬、塑料等）及污染物類型，精確調(diào)整激光器的功率、脈寬、頻率等關(guān)鍵參數(shù)。

2.2.2 能量密度控制：確保激光能量密度適中，既能有效去除污染物，又不會對電池基材造成熱損傷。

2.3 清洗路徑規(guī)劃

2.3.1 路徑設(shè)計：利用CAD/CAM軟件規(guī)劃清洗路徑，確保電池表面各區(qū)域均勻覆蓋，避免遺漏。

2.3.2 路徑優(yōu)化：結(jié)合電池的形狀和尺寸，優(yōu)化清洗路徑，以縮短清洗時間，提高生產(chǎn)效率。

2.4 安全措施

2.4.1 個人防護：嚴格遵守激光安全操作規(guī)程，操作人員需佩戴防護眼鏡等個人防護裝備。

2.4.2 緊急防護：設(shè)置安全光柵、急停按鈕等安全裝置，確保在緊急情況下能夠迅速切斷激光源，保障人員和設(shè)備安全。

3.0 具體工藝要求

3.1 清洗效果：清洗后基材表面應(yīng)裸露無遺，顏色均勻一致，無異色現(xiàn)象，符合特定顏色要求標(biāo)準(zhǔn)（如比色卡＜1a）。

3.2 電氣性能：清洗后的接觸電阻應(yīng)控制在≤0.15mΩ以內(nèi)，確保電氣連接的穩(wěn)定性和可靠性。

3.3 結(jié)構(gòu)保護：清洗過程中嚴禁燒蝕電池的其他結(jié)構(gòu)部分，以保護電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)的完整性和功能性。

3.4 殘留物控制：清洗后電池表面應(yīng)無粉塵堆積，且不得殘留長度大于350μm的金屬異物。

3.5 作業(yè)環(huán)境：作業(yè)過程中需嚴格控制，避免引入油污、水漬等污染物。清洗設(shè)備應(yīng)具備吸塵、除煙功能，確保無粉塵逸出，保持作業(yè)環(huán)境清潔。

3.6 清洗精度：清洗位置和形狀需嚴格按照工藝要求進行精確控制，如距邊不大于1mm，清洗區(qū)域長方向不小于銅排公稱寬度等特定要求。

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