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激光助力新能源锂电 P1000H-P激光器在新能源电池隔离膜改性处理的应用案例
新能源作为我国战略性新兴起的产业重点发展对象，其市场定位优先级高于其他传统制造业，而激光应用技术与新能源汽车电池的完美结合可以在一定程度上完成强链补链，对提高新能源电动汽车电池的生产的基本工艺技术具有重大意义，从而加速实现“新型工业化”的发展目标。
新能源动力电池表面的膜又叫隔离膜，防粘膜，保护膜，有红色，绿色，蓝色，黑色，分为单面离型膜和双面离型膜。作为电池之间的在允许电压下不导电的材料，还能够更好的起到很好的保护作用，阻隔单个电芯由于各种故障对其他电芯产生一定的影响，其表面粘接强度可达1．9Mpa。在粘贴时会出现不良品，为减少生产所带来的成本，需要将其剥离重新贴膜。但其表面粘接高强度较高，因此需减低其粘接强度后再剥离。本文主要介绍了使用锐科旗帜系列P1000H－P激光器对动力电池的膜进行高效处理的工艺研究。
湿法去除PET隔离膜的方法是将电池包浸泡在温水中一段时间，待隔离膜粘接强度降低后，再辅以人工方法撕掉包裹的PET隔离膜。该方法成本低，但返修效率也很低，而且粘接强度降低有限，撕膜后的残留也较多，需要大量的人工辅助。
机械法去除PET蓝膜的方法，通常是用具有高速动能的干冰颗粒冲击爆破铝壳表面包裹的PET隔离膜，直接将PET隔离膜喷射去除。该方法的优点是可以直接将隔离膜去除，减少人工辅助，但缺点是成本极高，粉尘很大不利于环保。
而采用激光清洗相对而言，具有绿色环保、清洗损伤小、效率高、自动化操作、运行成本低等优点，因此在新能源电池领域使用率越来越高。
体积小，重量轻，更易集成及运输。相对于P1000激光器体积减小了60％、重量减轻了40％以上。单模块高峰值 1000W纳秒脉冲光纤激光器采用窄脉宽种子源激光技术，经过光纤预放大级（包含多级）和光纤功率放大级实现平均功率大于≥1000W ，峰值功率大于1．5MW的技术参数指标。（产品介绍点击：一图看懂P1000H－P激光器）
本次实验选用常规双面离型蓝膜，厚度110μm，双面离型黑膜，厚度120μm，透明双面离型黑膜，厚度100μm，实验材料如表1。
（左图为功率650W和500W处理效果，右图为400W和重复650W处理效果）
以上激光改性参数处理效率为65cm2／s，分别设置三种不一样的功率段处理，其中650W处理后蓝膜改性粘性最小，其他几个也非常容易手撕，拉力值都小于10N，400W激光功率下表面基本上没有激光处理痕迹，650W较为显著，最佳处理参数为：功率500W，脉宽40ns，频率25kHz。
以上激光参数在处理效率23cm2／s、脉宽40ns、功率900W下刚好去除表面黑膜保留淡黄色膜。可以观察到，淡黄色膜层能轻松手撕且一整体扒拉下来，通过拉拔力测试小于5N，且拉掉淡黄色膜层效果非常明显，铝壳表面十分光滑无残留，黄色膜层没粘结在铝壳表面上。
以上激光参数在处理效率10．2cm2／s、脉宽40ns、功率800W下刚好去除表面黑膜保留淡黄色膜，过大能量淡黄色膜较少，粘性增加，更不易除去，并且在手擦拭过程会有黏着小颗粒挂在铝壳表面擦拭不掉。通过上图可以观察到，不管是在表面还是铝壳边缘R角处，旗帜系列P1000H－P激光器都能做到双面离型黑膜（透明）去除效果，且拉掉淡黄色膜层效果非常明显，铝壳表面十分光滑无残留，黄色膜层没粘结在铝壳表面上，最佳处理参数为：功率800W，脉宽40ns，频率20kHz。
处理过程总体温度都不超过60℃，其中处理双面离型蓝膜由于效率最高，最大温度不超过35℃，双面离型黑膜（透明）最大温度在58．5℃，满足相应要求。
由图中数据可知，其中双面离型蓝膜Ra值为0．58μm，双面离型黑膜Ra值为0．72μm，双面离型黑膜（透明）Ra值为0．84μm，粗糙度值小于1μm，满足要求。
（1）锐科旗帜系列P1000H－P激光器搭配透镜F254可实现动力电池膜层改性，其中双面离型蓝膜处理效率最高，可达到65cm2／s，双面离型黑膜（透明）处理效率最低，达到10．2cm2／s，双面离型黑膜处于中等，效率在23cm2／s。
（2）激光对蓝膜改性效果与黑膜改性效果不同，不管是在表面还是铝壳边缘R角处，旗帜系列P1000H－P激光器都能做到黑膜去除保留淡黄色膜层，且拉掉淡黄色膜层效果非常明显，铝壳表面十分光滑无残留，而改性蓝膜只改变了粘性，蓝膜未直接去除。
（3）处理过程总体温度都不超过60℃，粗糙度都小于1μm，其中处理双面离型蓝膜由于效率最高，最大温度不超过35℃，粗糙度为0．58μm，双面离型黑膜（透明）最大温度在58．5℃，粗糙度为0．84μm，也满足规定的要求。
