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激光出产在锂离子电池加工中有哪些优点

2021-06-10 ryder

激光出产在锂离子电池加工中有哪些优点?锂离子电池出产加工制造设备一般为前端设备、中端设备、后端设备三种,其设备精度和自动化水平将会笔直影响产品的加工效率和一致性。而锂离子电池激光出产技术作为一种替代传统焊接技术已广泛使用于锂电制造设备之中。激光技术正成为锂离子电池出产最优方案。


激光出产在锂离子电池加工中有哪些优点?


由于对精确性、可控性和出产机器的质量要求较高,金属箔分切,金属箔切割,标签清洗和隔离膜切割等环节更适合使用激光进行出产。与传统的机械出产相比,激光锂离子电池出产拥有无工具磨损、切割形状灵活、边缘质量控制、精确性更高和运营成本较低等优点。而锂离子电池因为其优异的性能,被广泛使用于电子品消费、机动车和能源市场,它的加工技术革新显得尤为紧要。


锂电出产过程对精确性、可控性和出产机器的质量要求较高。而模切刀在使用过程中,会不可避免地出现磨损,进而掉落粉尘、萌生毛刺,可能引起电池过热、短路、爆炸等危险问题。为了避免危险,使用激光进行出产更适合。


从锂离子电池电芯的制造到电池PACK成组,焊接都是一道很紧要的制造工序,锂离子电池的导电性、强度、气密性、金属疲劳和耐腐蚀性,是典型的电池焊接质量评价标准。焊接办法和焊接工艺的选用,将笔直影响电池的成本、质量、安全以及电池的一致性。激光焊接凭借焊接安全可靠、工艺精密、环保等优点,成为了很多焊接任务的首选方案。


金属箔分切:


金属箔分切环节是指依据锂离子电池的设计,将一卷金属箔沿长边切成细长条。适用于该环节的是红外脉冲激光,可以高速高质量地分切电极镀层。如果对分切宽度和质量有更精密的要求,也可以考虑脉冲绿光和紫外光。


金属箔切割:


金属箔切割环节是指参照锂离子电池的设计,将细长条状的阳极膜和阴极膜切割成需要的形状。依据电池设计不同以及金属箔卷是不是完整镀膜,可以选择或调整光束使之切割镀层或仅切割金属箔。该环节适用的激光器与铝箔分切环节相同。


标签清洗:


特定情况下,需要移除石墨和锂金属氧化物以显露出裸铜或铝箔标签。该步骤的关键在于移除镀膜材料的同时不损害其下方的金属箔。脉冲红外激光最适合该环节。


隔离膜切割:


与铝箔切割类似,倾覆膜也要参照锂离子电池设计切割成需要的形状。因为隔离膜由有机化合物构成,脉冲紫外激光是最适宜的选择。


激光出产锂离子电池的特点:


1、速度快、深度大、变形小。


2、能在室温或特殊条件下进行焊接,焊接设备装置简单。例如,激光通过电磁场,光束不会偏移;激光在真空、空气及某种气体环境中均能施焊,并能通过玻璃或对光束透亮的材料进行焊接。


3、可焊接难熔材料如钛、石英等,并能对异性材料施焊,效果良好。


4、激光聚焦后,功率密度高,在高功率器件焊接时,深宽比可达5:1,高可达10:1。


5、可进行微型焊接。激光束经聚焦后可获得很小的光斑,且能定位,可使用于大批量自动化加工的微、小型工件的组焊中。


6、锂离子电池激光出产过程中,激光束能量密度高,出产速度快,并且是局部出产,对非激光照射部位没有或影响极小,因此,其热影响区小,工件热变形小,后续出产量小。


7、可以对多种金属、非金属出产,特别是可以出产高硬度、高脆性及高熔点的材料。


当今社会对节能减排的追求,一直在驱动电池技术的革新,尤其是加工技术的革新。而锂离子电池因为其优异的性能,被广泛使用于电子品消费、机动车和能源市场,它的加工技术革新显得尤为紧要。


什么是激光出产?


激光出产是利用光的能量经过透镜聚焦后在焦点上达到很高的能量密度,靠光热效应来出产的。激光出产不需要工具、出产速度快、表面变形小,可出产各种材料。用激光束对材料进行各种出产,如打孔、切割、划片、焊接、热解决等。


某些具有亚稳态能级的物质,在外来光子的激发下会吸收光能,使处于高能级原子的数目大于低能级原子的数目--粒子数反转,若有一束光照射,光子的能量等于这两个能相对应的差,这时就会萌生受激辐射,输出大量的光能。从全球激光产品的使用范畴来看,锂离子电池材料出产行业仍是其主要的使用市场,占比为35.2%;通信行业排名第二,其所占比重为30.6%;另外,数据存储行业占据第三位,其所占比重为12.6%。


与传统出产技术相比,激光出产技术具有材料浪费少、在规模化加工中成本效应分明、对出产对象具有很强的适应性等优点特点。


以上就是激光出产在锂离子电池加工中的优点。不同材料焊接技术、全密封的封装、本地化出产、高精度、一致的质量以及高加工率等都是实现电池高效率制造的关键因素。先进的激光系统结合创新的出产技术能为大批量锂离子电池加工中的许多使用提供具有成本效率的方案。

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