3. Laserskärning: laserskärningsbyte av polstycken accelererar när höghastighetsceller driver upp klack-/arkskärningsvolymer
3.1 Fördelar: högre noggrannhet och lägre driftskostnader än stansverktyg, vilket hjälper till att förbättra effektiviteten och minska kostnaderna för batteriproduktion
Laserskärningsteknik kan användas i tillverkningsprocessen av litiumbatterier för skärning, skärning och membranskärning. Jämfört med stansning erbjuder laserskärning fördelar som högre noggrannhet och lägre driftskostnader, vilket hjälper till att minska kostnaderna och effektiviteten i batteriproduktionen. Konventionell stansning orsakar oundvikligen slitage, damm och grader, vilket kan leda till farliga problem som överhettning, kortslutningar och till och med explosioner. För att undvika farorna som orsakas av bearbetning av litiumbatterier av dålig kvalitet är skärning med laser mer lämpligt. Jämfört med traditionell mekanisk skärning erbjuder laserskärning fördelarna med inget fysiskt slitage, flexibla skärformer, eggkvalitetskontroll, större noggrannhet och lägre driftskostnader, vilket bidrar till lägre tillverkningskostnader, högre produktionseffektivitet och betydligt kortare stansningscykler för Nya produkter.
3.2 Klackskärning: laserskärning är den dominerande tekniken, avvecklingshastighet och spänningskontroll är huvudpunkterna i konkurrensen
Laserformning är nu en vanlig teknik där processparametrarna, styrsystemet och skärstationens design bestämmer hastigheten och kvaliteten på skärningen. Traditionellt har mekanisk stansning använts för att forma klackarna. Mekanisk stansprocess har begränsningarna av snabb stansförlust, lång stansbytestid, dålig flexibilitet och låg produktionseffektivitet, vilket i allt högre grad inte har kunnat möta utvecklingskraven för tillverkning av litiumbatterier. På grund av de många fördelarna med laserskärningsteknik, med mognad av nanosekundlasrar med hög effekt, hög strålkvalitet och kontinuerlig fiberteknik i singelmod, blir laserskärning nu gradvis huvudströmmen av flänsformningsteknik. Stabil avlindningshastighet, spännings- och positionskontroll i stavstyckets breddriktning. Exakt och stabil avlindningshastighet, spännings- och avböjningskontroll är grunden för högkvalitativ och snabb polöronformning.
3.3 Polskärning: traditionell stansningseffektivitet är flaskhalsen för produktionslinjeeffektivitet, MOPA-tekniken har både kostnads- och prestandafördelar.
Kvaliteten på skivslitsade och stansade produkter är instabil; laserenergi och skärrörelsehastighet är de två huvudsakliga processparametrarna. Det finns tre sätt att skära stolpar: skivskärning, stansning och laserskärning. Både skivslitsning och stansning lider av verktygsslitage, vilket kan leda till instabila processer, vilket resulterar i dålig skärkvalitet och minskad batteriprestanda. Laserenergi och skärrörelsehastighet har en enorm inverkan på snittets kvalitet. När lasereffekten är för låg eller rörelsehastigheten är för snabb kan polstycket inte skäras helt, medan när effekten är för hög eller rörelsehastigheten är för låg blir laserns verkningsyta på materialet större och storleken på snittet är större.
MOPA är en lasermoduleringsteknik som kombinerar hög toppeffekt och hög strålkvalitet på ett optimalt sätt. Den nuvarande specialanpassade pulsade fiberlasern för polskärning kan uppnå en linjeskärningseffektivitet på 120m/min, en skärgrad på mindre än 7μm, en värmepåverkad zon på mindre än 50μm och en variabel frekvens, variabel effektsvarstid på<10μs, which="" effectively="" reduces="" the="" quality="" problems="" caused="" by="" parameter="" changes="" at="" the="" corner="" joints.="" the="" mopa="" technology="" is="" a="" high="" power="" amplification="" of="" the="" seed="" light="" source="" by="" coupling="" the="" seed="" signal="" light="" and="" pump="" light="" with="" high="" beam="" quality="" into="" a="" double-clad="" fiber="" in="" a="" certain="">
Picosecond är det bästa långsiktiga alternativet och MOPA är för närvarande det mest kostnadseffektiva alternativet. Enligt "Analys av laserskärning av litiumjonkraftcellspoler" har förutom pulsbredd även repetitionsfrekvens, strålmönster och laservåglängd inverkan på skärkvaliteten. Den smala pulsbredden, högupprepningsfrekvensen pikosekundlasern är därför den idealiska lasern för att skära aluminium- och kopparfolie. Men eftersom picosecond-tekniken inte är helt mogen är priset fortfarande högt och det är svårt att marknadsföra den industriellt. MOPA-lasern med en relativt "smal" pulsbredd är den mest kostnadseffektiva lasern för att skära positiva elektroder, och i takt med att dess pulsbredd minskar och frekvensen ökar kommer dess tillämpningar att bli mer och mer lovande.
3.4 Membranskärning: diafragmalaserskärning är fortfarande i layoutstadiet och termisk stötkontroll är en svår fråga
Membranskärning bygger för närvarande på verktygsskärning och det finns idag två patent för laserskärningsteknik. Patent 1: Enligt patentet "A diaphragm laser cutting machine" skärs membranet vanligtvis med en membranskärare av stål. Membranskäraren är mindre stabil, skäraren måste bytas ut regelbundet, membranskäraren är inte effektiv, den är lätt att gradera eller krulla, strukturen är komplex och den är inte lätt att felsöka och underhålla. Dessa problem kan lösas genom laserskärning. Patent 2: Enligt patentet "Laser Cutting Equipment for Lithium Battery Diaphragm Production" växlas membranet som lindas av de två membranlindningsenheterna omväxlande av laserskärenheten, vilket uppnår funktionen av automatisk och enhetlig skärning av membranet, vilket undviker fenomenet pulverborttagning, plockning, rivning och obruten skärning under skärningsprocessen, och underlättar den praktiska användningen i batchproduktionslinjer.
Termisk stötkontroll är fortfarande en svår fråga, och UV-lasrar finns som ett möjligt alternativ till traditionell stansning. Smältpunkterna för PP- och PE-filmer för litiumjonbatteriseparatorer är olika, med PE-membran på cirka 130 grader och PP-membran vid cirka 160 grader. I områden som tunnfilmsbearbetning av icke-metalliska material bryter högenergi-UV-fotoner direkt molekylära bindningar på ytan av icke-metalliska material, vilket gör att molekylerna bryts loss från föremålet utan att generera en hög värmereaktion, och därför ofta kallas "kall bearbetning". I membranskärningsprocessen, som fortfarande domineras av stansning, gör den lägre smältpunkten för membranet det svårt att kontrollera den termiska påverkan av laserskärning, och UV-lasern har fördelen av "kallbearbetning" som ett alternativ till traditionell stansning.
3.5 Staplingsprocessteknik: förväntas leda till ökad efterfrågan på laserskärning.
Efterfrågan på laserpolklack och polbitskärning i kvadratstapelprocessen förväntas öka. I kvadratstapelmetoden, eftersom de positiva och negativa elektroderna är isolerade från varandra, är varje elektrod försedd med ett öra, som sedan svetsas samman för att bilda de slutliga positiva och negativa elektroderna, men i lindningsmetoden, för att reducera antalet lager, bara ett öra åt gången, vanligtvis hälften av det totala. Baserat på ovanstående bedömer vi att lamineringsprocessen fördubblar antalet klackar jämfört med lindningsprocessen och efterfrågan på klackskärning i lamineringsprocessen förväntas öka, medan lamineringsprocessen kräver multipel skärning av de positiva och negativa lamineringarna ( termisk lamineringsprocess) och efterfrågan på skärning kommer också att öka.
4. Andra applikationer: laserrengöring, lasermärkning
4.1 Laserrengöring: undvika problem som rengöringsskador och förbättra batteritillverkningsprocesser
Laserrengöring av stolparna före beläggning kan effektivt undvika skador som orsakas av den ursprungliga våta etanolrengöringen. Cellsvetsning före laserrengöring med hjälp av pulserande lasersubstrat värmevibrationsexpansion för att övervinna ytadsorptionen av föroreningar från substratet för att uppnå effekten av dekontaminering. Laserrengöring av isoleringsplattor och ändplattor kan utföras under batterimonteringsprocessen för att rengöra den smutsiga ytan på cellerna, rugga upp ytan på cellerna och förbättra vidhäftningen av pastan eller limbeläggningen. Före elektrodbeläggning: De positiva och negativa elektroderna på Li-ion-batterier är belagda med Li-ion-batteriets positiva och negativa material på en tunn metallremsa, som måste rengöras vid beläggning av elektrodmaterial. Laserrengöringsmaskin kan effektivt lösa ovanstående problem.
Den termiska expansionen får föroreningen eller substratet att vibrera, vilket får föroreningen att övervinna ytadsorptionskraften och att bryta sig loss från substratytan, vilket tar bort fläcken från objektets yta. Denna metod tar effektivt bort smuts, damm etc. från elektrodernas ändytor och förbereder batteriet för lödning, vilket minskar defekt lödning. Batterimonteringsprocess: För att förhindra säkerhetsolyckor i litiumbatterier är det i allmänhet nödvändigt att applicera limbehandling på litiumbattericellerna för att spela rollen som isolering, för att förhindra kortslutning och för att skydda ledningarna och förhindra repor. Laserrengöring av isoleringsskivor och gavelplåtar rengör kärnans yta, ruggar upp kärnans yta och förbättrar vidhäftningen av limmet eller limbeläggningen, och producerar inte skadliga föroreningar efter rengöring, vilket är en miljövänlig grön rengöringsmetod, som blir allt viktigare i den globala höga omsorgen om miljöskydd.
4.2 Laserlasermärkning: effektivare och säkrare informationsspårningsmöjligheter för kraftceller
Nackdelarna med traditionell märkningsteknik är uppenbara. Det finns flera traditionella märkningstekniker, nämligen bläckstrålemärkning, stålnålsgraveringsmärkning, klistermärke, etc., men alla dessa metoder har motsvarande processdefekter. Till exempel kräver bläckstrålemärkning förbrukningsmaterial, efter sprutning är bläcket inte torrt för andra processer kommer att ha möjlighet till färgförlust, etc.; stål nål gravering hastighet är långsam bearbetningseffektivitet är låg, etc., så att uppkomsten av ny teknik är laser märkning teknik.
För det andra har säkerheten förbättrats i varierande grad. För att bättre kunna kontrollera produktkvaliteten och spåra hela produktionsinformationen för litiumbatterier, inklusive råvaruinformation, produktionsprocess och teknik, produktpartier, tillverkare och datum, behöver nyckelinformation lagras i QR-koden och markeras på batteriet. Traditionell inkjet-kodningsteknik är utsatt för friktion och förlust av information över tid, medan lasermärkning är permanent, mot förfalskning, mycket exakt, slitstark, säker och pålitlig och kan ge den bästa lösningen för spårning av produktkvalitet.
