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激光模切如何实现去除成产过程的粉尘问题

更新时间  2022-02-28 10:12 阅读

无论是数字3C锂电池时代,还是大规模生产的动力电池爆发年,模具切割过程中的毛刺粉尘问题都被模具切割设备企业和电池企业认为是电池生产的障碍。

模具切割作为涂层后的关键过程,其重要性在于切割后的极片性能与整个电池的生死有关,甚至决定了未来最终应用端的安全使用。然而,模具切割过程中的毛刺粉尘问题被模具切割设备企业和电池企业认为是数字3C锂电池时代和大规模生产动力电池爆发年的障碍。

随着动力电池技术和市场的逐步发展,锂模切割设备被硬件模切割所取代,特别是自2016年以来,许多主流动力电池企业逐渐储备激光模切割技术,直到2018年底,激光模切割圈爆发,许多模切割设备制造商,激光企业发布激光模切割产品,毛刺粉尘解决难度也相应升级。

锂电铜箔激光切割

1、除尘效率

一般来说,激光模切粉尘的问题集中在烟雾和熔珠上。激光燃烧后,烟雾会产生许多小颗粒。如果这些颗粒留在极片上,它们将直接影响电池的一致性和安全性。例如,极片的整受到后期绕组过程的影响。如果颗粒过大,甚至很容易穿透隔膜,或在充放电时穿透隔膜,导致电池内部短路、高温甚至爆炸。

激光切割过程中产生的粉尘量也与电池企业使用的箔材质量有关。对于模具切割设备企业,不同厚度和质量的切割功率和激光功率的工艺参数不同。例如,切割铝箔和涂层铝箔的功率不同,具体参数值需要设备企业进行大量的实验和验证。

以6μm锂铜箔为例。理论上,铜箔越薄,切割就越容易。但在实际操作中,这挑战了模具切割设备中的张力控制。铜箔越薄,卷曲后的张力必须控制在适当的范围内。如果强度过小,铜箔不能拉伸,阻碍切割质量;如果铜箔质量不高,很容易断箔。


2、最高切片率为80m/mi

目前,硬件模具切割在动力电池生产中仍占据主流地位。然而,为了适应未来动力电池自动化、智能、灵活生产的总体趋势,硬件模具切割已达到生产效率的上限,模具成本是电池企业无法承受的。为此,激光模具切割出现在历史时刻。与传统的硬件模具切割相比,激光模具切割的生产效率可以翻一番。从长远来看,生产成本大大降低。

其中,单片模切效率超过150ppm,连续多极耳模切30m/min以上,模具寿命超过100万次;激光模切具有量产40m/min、60m/min、80m/min的能力,40m/min激光模切机已批量供应。


3、集成高模切割机或模切机已出货

分段自动包装是当前电力电池企业的实际需求。莱塞激光除为客户提供单机激光模切设备外,还将模切机与分切机、分切机集成,推出模切机、模切机,优化设备生产工艺和控制,大大降低设备生产周期,降低成本,提高生产效率


4、高度智能化

莱塞激光的各种设备产品实现了智能操作,集成了CCD检测、多轴机械手、PLC控制和上控制,使模具切割机与智能处理系统顺利连接;具有智能设备生命周期管理,具有MES系统监控和模具切割设备综合控制能力,智能化程度高,设备运行失误率大大降低。