激光加工在鋰電池生產中的應用和特點

來源：存能電氣  日期：2019-01-22 14:15  瀏覽量：次

　　激光加工在鋰電池生產中的應用和特點。鋰電池的生產步驟是典型的“roll-to-roll”過程，需經歷兩道加工步驟——薄膜到單個電池、以及單個鋰電池組裝成電池系統。對精確性、可控性和加工機器的質量要求較高。本文存能電氣小編就來談談激光加工在鋰電池生產中的應用。

　　激光加工在鋰電池生產中的應用

　　鋰電池制造設備一般為前端設備、中端設備、后端設備三種，其設備精度和自動化水平將會直接影響產品的生產效率和一致性。而激光加工技術作為一種替代傳統焊接技術已廣泛應用于鋰電制造設備之中。

　　①金屬箔分切

　　金屬箔分切環節是指根據鋰電池的設計，將一卷金屬箔沿長邊切成細長條。適用于該環節的是紅外脈沖激光，可以高速高質量地分切電極鍍層。如果對分切寬度和質量有更精密的要求，也可以考慮脈沖綠光和紫外光。

　　②金屬箔切割

　　金屬箔切割環節是指參照鋰電池的設計，將細長條狀的陽極膜和陰極膜切割成需要的形狀。根據鋰電池設計不同以及金屬箔卷是否完整鍍膜，可以選擇或調整光束使之切割鍍層或僅切割金屬箔。該環節適用的激光器與鋁箔分切環節相同。

　　③標簽清洗

　　特定情況下，需要移除石墨和鋰金屬氧化物以顯露出裸銅或鋁箔標簽。該步驟的關鍵在于移除鍍膜材料的同時不損害其下方的金屬箔。脈沖紅外激光最適合該環節。

　　④隔離膜切割

　　與鋁箔切割類似，覆蓋膜也要參照鋰電池設計切割成需要的形狀。因為隔離膜由有機化合物構成，脈沖紫外激光是最合適的選擇。

　　激光技術正成為鋰電池加工最優方案

　　鋰電加工過程對精確性、可控性和加工機器的質量要求較高。而模切刀在使用過程中，會不可避免地出現磨損，進而掉落粉塵、產生毛刺，可能引起電池過熱、短路、爆炸等危險問題。為了避免危險，使用激光進行加工更適合。相比傳統機械加工，激光優勢在于加工擁有無工具磨損、切割形狀靈活、邊緣質量控制、精確性更高和運營成本較低等。

　　相對于傳統的模切方式，高功率、在線式激光切割無耗材，大大降低了成本；另外，加工速度更快，能大幅提升生產效率；三是靈活性高，生產過程中的尺寸可自由掌控。同時，無污染、無耗材、速度更快的激光清洗也開始替代傳統化學方法，應用在鋰電池的生產中，這將成為鋰電池行業未來的發展方向。

　　激光加工鋰電池的特點

　　1、速度快、深度大、變形小。

　　2、能在室溫或特殊條件下進行焊接，焊接設備裝置簡單。例如，激光通過電磁場，光束不會偏移；激光在真空、空氣及某種氣體環境中均能施焊，并能通過玻璃或對光束透明的材料進行焊接。

　　3、可焊接難熔材料如鈦、石英等，并能對異性材料施焊，效果良好。

　　4、激光聚焦后，功率密度高，在高功率器件焊接時，深寬比可達5：1，高可達10：1。

　　5、可進行微型焊接。激光束經聚焦后可獲得很小的光斑，且能定位，可應用于大批量自動化生產的微、小型工件的組焊中。

　　鋰電池組裝加工前景：

　　鋰電池目前普遍應用于手機、移動電源與電動汽車領域，并在前兩大領域應用成熟，而因為鋰電池容量與體積成正比，目前的鋰電池技術無法完美解決電動汽車續航與電池大小的問題，因此電動汽車與動力鋰電池產業一直未得到消費者的認可，這讓許多動力鋰電池產業鏈(尤其是下游廠商)犯難。

　　隨著新一代鋰電池組裝加工技術取得的突破性進展，加上政府對動力鋰電池的推廣與補貼，未來該產業將迎來發展良機。前瞻產業研究院提供《中國鋰電池行業市場需求預測與投資戰略規劃分析報告》指出，未來鋰電池需求量將大大提高，預計到2018年，鋰電池產值將達860億美元。新一代鋰電池組裝加工技術將促進鋰電池市場快速發展，并為鋰電池產業鏈廠商提供發展良機。

　　鋰電池加工生產現在有強制性國家標準要求，對生產工藝和測試的要求是很高的，如果加工和儲存過程中處理不當，很容易發生爆炸燃燒等問題，還可能造成人員傷亡。所以大家在選擇鋰電池加工組裝廠的時候，一定要選擇大品牌，質量可靠有保障的，比如存能電氣。