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工藝實測 | 極片切割與清洗,為什么選擇銳科P250MX激光器?
時間:2022-05-07來源:原創文章

隨著新能源行業的蓬勃發展,鋰電池的需求量急劇增加。高工產研鋰電研究所(GGII)調研顯示,2021年中國動力電池出貨量220GWh,相對2020年增長175%。其中,磷酸鐵鋰動力電池出貨量為117GWh,同比增長270%;三元鋰電池出貨量為109GWh,同比增長127%。

 

數據來源:高工產研鋰電研究所(GGII),2022年1月

 

 

面對新能源時代下動力鋰電池商業化的發展需求,各大企業廠商都迫切想要找到一個能從根本上“提質降本”的解決方案,以突破現有制造加工技術下的應用局限。其中,在動力鋰電池的極耳加工環節中,傳統的五金模切技術存在的瓶頸就已日益凸顯,包括加工效率低、應用靈活性差等問題,已無法適應智能制造的發展要求,取而代之的激光極耳切割技術則成為了降低動力鋰電池極耳片生產成本,提升產品穩定性的新路徑。

 

 

P250MX極片切割工藝能力實測——效率達標,單線1.3m/s

 

1、極片切割與傳統模切方式優劣對比

采用激光切割動力鋰電池極耳片相較傳統模切優勢體現在切割效率更高,維護成本低,且不傷耗材,切割形狀等可靈活變換,可以針對不同極耳材料、厚度,靈活調節激光參數適配等。具體如下:

 

2、激光切割涂覆區工藝能力

 

                                                                   

                                                         

3、激光切割技術開發

激光在鋰電池極片上切割時,切割效果會直接影響鋰電池的安全性。切割毛刺、熱影響區和漏金屬區過大,都可能影響鋰電池的性能。針對不同的電極片材質,需要調節不同的激光切割工藝參數適配。

 

4、銳科激光極片切割應用

 

 

處理前

 

掃描寬度239mm,露銅寬度103.6mm

 

熱影響區70μm

圖片中藍色區域為切割部分,黃色區域為清洗部分,黑色為熱影響區

 

 

P250MX極片清洗工藝能力——清洗面30mm*10mm,時間不超1.5s

 

1、激光清洗涂覆區工藝能力

 

2、激光清洗技術開發

(1)激光清洗不僅能去除表面涂層,還能提高箔材性能

進一步控制激光清洗參數,使被清洗的金屬表面發生化學反應并形成一層幾微米厚的保護層,能防止金屬進一步銹蝕,采用激光清洗技術去除涂層,可以使金屬器件的抗腐蝕能力提高3到4倍。

 

(2)選擇合適的激光器類型與波長對清洗效果具有重要影響

確定激光清洗的能量閾值,激光清洗的能量閾值將決定激光清洗的效果。選擇合適的激光清洗能量閾值需要綜合考慮材料的性能、微觀結構、形貌缺陷以及激光的波長和脈寬等作用要素的影響。

 

3、銳科激光極片涂覆區清洗應用(鋁箔)

 

 

 

 

型號

功率

頻率

脈寬

光束質量

光斑直徑

RFL-P250MX

50W

500khz

100ns

M21.6

6.5mm

掃描速度

加工次數

填充間距

 

 

 

6000mm/s

2

0.06-0.08mm

 

 

 

 

4、銳科激光極片涂覆區清洗應用(銅箔)

 

 

 

 

為什么要選擇P250MX激光器進行片清洗和切割?

 

銳科激光RFL-P250MX光纖激光器

 

對于光纖激光器而言,其中一個重要參數就是光束質量M2。光束質量直接決定了一臺光纖激光器所能調出的最佳效果。因此,改善光束質量是極片處理光纖激光器的重要課題。

 

目前普遍用于極片處理的脈沖光纖激光器為100W左右,銳科激光針對鋰電行業極片清洗或切割工藝設計了一款MOPA風冷光纖激光器RFL-P250MX,具有清洗或切割效率高,兼容更多極片材質和厚度切割或清洗的優點。是薄箔和涂層的精細加工及表面處理;微加工、光伏、劃線、和標記等工業應用的理想選擇。

 

 

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