レーザー洗浄は「21世紀で最も発展可能性のあるグリーン洗浄技術」と呼ばれ、基材表面の結晶粒構造と配向を変化させ、基材表面の粗さを制御することができ、基材表面の総合性能を高めることができる。工業化の加速と「二重炭素」目標の着実な推進に伴い、多くの分野で伝統的な洗浄技術に取って代わり、工業、軍需産業、船舶、航空宇宙などのハイエンド製造分野で不可欠な装備製造技術になりつつある。

レーザー洗浄の概念は20世紀80年代中期に起源し、その原理はレーザービームが大きなエネルギー密度、方向制御可能、凝集能力が強いなどの特性を持つことを利用して、レーザー光とワーク基板に付着した油汚れ、さび、粉塵滓、コーティング、酸化層またはフィルム層などの汚染物を相互作用させ、瞬間的に熱膨張、溶融、ガス揮発などの形式でワーク基板から分離する。

全体のレーザー洗浄過程は煩雑で、大別するとレーザー気化分解、レーザー切断、汚染物粒子の熱膨張、基体表面振動と汚染物離脱に分けることができる。現在、レーザーアブレーション洗浄方法、液膜補助レーザー洗浄方法、レーザー衝撃波式洗浄方法があり、金属、合金、ガラス及び各種複合材料を含む各種規則性基材表面を安定して効果的に洗浄することができる。

従来の化学洗浄と機械研磨による洗浄方式に比べて、レーザー洗浄技術は明らかな優位性がある。まず、洗浄方式から言えば、レーザー洗浄技術は非接触技術に属し、他の2つの方式はいずれも洗浄した物質と直接接触するため、後に両者ともワークに損傷を与える。また、レーザー洗浄の効率が高く、洗浄効果がよく、洗浄精度が高く、通電するだけで使用でき、環境に汚染を与えることはありません。化学洗浄と機械研磨の方式は作業効率が低く、洗浄効果は一般的で不均一で、環境に汚染をもたらすこともある。このほか、レーザー洗浄技術は操作が簡単で、自動化も実現でき、初回投入コストが高いにもかかわらず、消耗品がなく、後期メンテナンスコストが低い。一方、化学洗浄方式は操作プロセスが複雑で、操作要求が高く、汚染防止措置もしっかりしなければならない。初回投入コストは低いが、消耗品コストは極めて高い。機械研磨方式は時間と労力がかかり、同様に汚染防止措置をしっかりと行わなければならない。同時に、初投入コストが高く、消耗品と人件費も同様に高い。

現在、レーザー洗浄は電池表面処理の主要な手段となり、極片製造、電気コア製造及び電池組立の3つの主要動力電池生産プロセスに広く用いられている。レーザ、洗浄ヘッド及び制御ソフトウェアを採用することにより、コンピュータは制御を統合し、電池製造技術のレベルを大幅に向上させる。

1. 極板レーザー洗浄

正負集電体は電極材料を塗布する際に、金属薄帯を洗浄する必要がある。一般的な正極集電体はアルミニウム箔、負極集電体は銅箔であり、集電体の電池内部での安定性を保証するために、両者の純度は98%以上が要求されている。

従来の湿式エタノール洗浄は、リチウム電池の他の部品に損傷を与えやすく、レーザーを用いて金属箔を洗浄することは洗浄過程の効率を高め、洗浄資源を節約することができるだけでなく、洗浄過程データのリアルタイム監視と洗浄結果の定量化判定を確立し、極片バッチ生産の一致性を効果的に高めることができる。

2. 電池溶接前のレーザー洗浄

近年、レーザー溶接は動力電池の生産ライン標準装備となり、動力電池の極耳、シール釘、バスバー、電池モジュールなどの溶接に広く応用されている。清潔で均一な表面は、成功した耐久性を実現する溶接と接着の基本的な前提条件である。そのため、溶接前に、各溶接部位に表面処理を行い、溶接継手における汚染物を除去し、溶接品質の向上とコストの低減に有効である。

レーザー洗浄は電気コアセグメントのシール釘、中継シート、モジュールセグメントの巴片極柱、単電コア青膜、単電コアシリカゲル、単電コアコーティング洗浄過程に応用され、各端面汚物、粉塵などを効果的に除去し、電池溶接のために事前に準備し、溶接の不良品を減少させる。

3. 電池組立中のレーザー洗浄

リチウム電池の安全事故を防止するために、絶縁の役割を果たし、短絡の発生を防止し、配線を保護し、傷を防止するために、リチウム電池の電池セルにラテックス処理を行うことが多い。

電池パックトレイのCMT溶接ビード、電池パック上の蓋板電気泳動塗料、電池パック箱体密封接着剤軌跡酸化層、保護底板溶接前の酸化層に対してレーザー洗浄を行い、接着剤または接着剤の付着力を高め、洗浄後に有害汚染物が発生せず、環境保護に高度に関心を持つ場合、このような環境保護の洗浄方法はますます重要になるだろう。

HGLASERは電池分野の研究開発と顧客の優位性に基づいて、数年前から電池レーザー洗浄業務を縦方向に延長し、高効率レーザー洗浄技術を攻略してきた。電池顧客に安定で高効率な極片洗浄、シール釘洗浄、中継片洗浄、巴片極柱洗浄、単電芯青膜洗浄、単電芯シリカゲル洗浄、単電芯コーティング洗浄、電池パックトレイCMT溶接洗浄、電池パック上蓋板電気泳動塗料洗浄、電池パック箱体シール軌跡酸化層洗浄、保護底板溶接前酸化層洗浄などの一連のレーザー洗浄方案を提供することができる。

リチウム電池の新たな規模化製造が開始され、新たな製造プロセスは品質の一致性に対してより高く、プロセス制御の精度に対する要求もより高い。連勝レーザーはレーザー溶接、知能製造から出発し、顧客を導きとし、開拓革新を堅持し、顧客溶接、洗浄シリーズの難題を誠心誠意解決し、顧客により完備した装備智造ソリューションを提供することに力を入れている。