/文章來自AMADA/
本文我們回答以下幾個問題。
- 電池焊接的挑戰是什麼？
- 清洗方法有哪些？
- 為什麼選擇激光清洗？
- 應用案例
1. 挑戰？
存在的問題
- 在電池模塊或組件製造中，極耳與電芯焊接強度較弱，或者沒有焊接強度。（注：極耳就是從電芯將正負極引出來的金屬導電體）
- 零件表面汙染會導致焊接接頭的電導率降低，最終限制了電池組的整體性能。
產生的原因
- 在焊接工序之前，運輸和處理電池的過程中會引入汙染物，併產生氧化物。尤其當電池是通過航海運輸時。
解決的方法
- 在焊接前，去除焊縫接頭處的汙染物，同時應避免零件損傷和產生危險碎片。
陽極和陰極的表面清洗能夠確保高質量焊接。
電池性能與電芯和極耳之間的連接質量大大相關。有許多技術用於這一目的：激光焊接，電阻焊接，MicroTIG焊接，超聲金屬焊接。然而，焊縫接頭的質量還取決於零件的清潔度。正負極表面的汙染物包括油脂，油，腐蝕抑制劑和加工中的其它化合物。這些汙染物會導致焊縫處熔接不良、裂紋和孔隙等問題。解決的方法，就是在焊接前清潔表面。
2.用什麼方法清洗電池表面？
用於清洗電池表面的方法主要有兩種：介質爆破清洗（噴砂或者乾冰爆破清洗）和激光清洗。
介質爆破清洗是使用磨料直接撕開表面汙染物。儘管該過程是有效的，但也會導致一些微凹槽，從而影響到成品的焊接強度和外觀。如果使用正確，激光清洗不會損傷表面。正是這一種不損壞表面也能清洗表面的能力，使得激光清洗有效的改善了整個焊接過程。
3.什麼是激光清洗（燒蝕）？
通過清洗電池陽極和陰極表面，提供了一個原始且重複性好的表面質量，從而大大提高後續焊接質量和成品率。不管焊接採用何種工藝，例如電阻焊接、激光焊接還是超聲波金屬焊接，表面清洗都顯著有效。
激光清洗是將激光聚焦到基材上從而去除表面材料的過程（見上面的圖片）。這一過程也叫做燒蝕。材料的去除量取決於激光強度、脈寬和波長，以及材料本身，即吸收激光的能力和破壞該區域化學鍵所需能量。該過程採用脈衝納秒光纖激光器或者連續波激光器來實現。前者由於激光功率密度高而應用更加廣泛。
相比較傳統的介質爆破方法，如噴砂和乾冰爆破，激光清洗有許多好處：清洗速度快、操作方法和環境要求靈活、安全、成本效益高，且對環境更加友好。
電池行業正在轉向使用激光清洗電池連接面，以提高焊接質量和降低成本。
快速-——激光清洗快速和乾淨地去除表面汙染物，減少了後續處理的需要。有報道指出，激光清洗比傳統介質爆破清洗過程快15倍。這減少了清洗時間，大大提高生產節拍，降低了製造成本。
安全——激光清洗不使用磨料。磨料爆破清洗作業會產生較多粉塵和較高噪聲。對暴露在該環境下的工人，會引起矽肺、肺癌和呼吸等問題。激光清洗只產生非常少量的粉塵，即零件表面清除的材料。這些少量粉塵很容易通過吸塵裝置蒐集。激光清洗作業相對安靜，不需要帶耳塞來抑制聲音。
成本效益高——激光清洗系統的總成本大大低於介質爆破系統所需成本。
4.應用案例
< 案例1 >
激光燒蝕清除電池表面的汙垢，顯著提高焊接可靠性。
左圖是激光燒蝕前表面，右圖是燒蝕後表面。
< 案例2 >
電池正負極表面的指紋，通過激光燒蝕清洗去除。客戶對有無指紋的兩組焊接件對比，並進行拉力測試。試驗數據證明激光燒蝕清洗表面，明顯提高焊接強度。
左圖箭頭指示區域有指紋，右圖是激光清洗後表面。
END
