3. Laserskæring: udskiftning af stangstykker med laserskæring accelererer, efterhånden som celler med høj hastighed driver opskæringsvolumenerne
3.1 Fordele: højere nøjagtighed og lavere driftsomkostninger end udstansende værktøjer, der hjælper med at forbedre effektiviteten og reducere omkostningerne ved batteriproduktion
Laserskæringsteknologi kan bruges i fremstillingsprocessen af lithiumbatterier til skæring, opskæring og membranskæring. Sammenlignet med udstansning giver laserskæring fordele såsom højere nøjagtighed og lavere driftsomkostninger, hvilket hjælper med at reducere omkostninger og effektivitet i batteriproduktionen. Konventionel udstansning forårsager uundgåeligt slid, støv og grater, hvilket kan føre til farlige problemer såsom overophedning, kortslutninger og endda eksplosioner. For at undgå farerne forårsaget af dårlig kvalitetsbehandling af lithiumbatterier er skæring med laser mere egnet. Sammenlignet med traditionel mekanisk skæring giver laserskæring fordelene ved ingen fysisk slitage, fleksible skæreformer, kantkvalitetskontrol, større nøjagtighed og lavere driftsomkostninger, hvilket bidrager til lavere produktionsomkostninger, højere produktionseffektivitet og væsentligt kortere udstansningscyklusser for Nye produkter.
3.2 Lugskæring: laserskæring er den dominerende teknologi, afviklingshastighed og spændingskontrol er hovedpunkterne i konkurrencen
Laserudformning er nu en almindelig teknologi, hvor procesparametrene, styresystemet og skærestationens design bestemmer hastigheden og kvaliteten af skæringen. Traditionelt har man brugt mekanisk udstansning til at danne tappene. Mekanisk udstansningsproces har begrænsningerne af hurtigt matricetab, lang matriceskiftetid, dårlig fleksibilitet og lav produktionseffektivitet, som i stigende grad har været ude af stand til at opfylde udviklingskravene til fremstilling af lithiumbatterier. På grund af de mange fordele ved laserskæringsteknologi, med modenheden af nanosekundlasere med høj effekt, høj strålekvalitet og single-mode kontinuerlig fiberteknologi, er laserskæringsskæring nu gradvist ved at blive hovedstrømmen af knastdannelsesteknologi. Stabil afviklingshastighed, spænding og positionskontrol i stangstykkets bredderetning. Præcis og stabil afrulningshastighed, spændings- og afbøjningskontrol er grundlaget for højkvalitets og hurtig polørdannelse.
3.3 Polskæring: traditionel udstansningseffektivitet er flaskehalsen for produktionslinjeeffektivitet, MOPA-teknologi har både omkostnings- og ydeevnefordele.
Kvaliteten af skivespalte og udstansede produkter er ustabil; laserenergi og skærebevægelseshastighed er de to vigtigste procesparametre. Der er tre måder at skære stænger på: skiveskæring, udstansning og laserskæring. Både skiveskæring og udstansning lider under værktøjsslid, hvilket kan føre til ustabile processer, hvilket resulterer i dårlig snitkvalitet og reduceret batteriydelse. Laserenergi og skærebevægelseshastighed har en enorm indflydelse på kvaliteten af snittet. Når lasereffekten er for lav eller bevægelseshastigheden er for høj, kan polstykket ikke skæres fuldstændigt, mens når strømmen er for høj eller bevægelseshastigheden er for lav, bliver laserens virkeområde på materialet større og størrelsen af snittet er større.
MOPA er en lasermodulationsteknik, der kombinerer høj spidseffekt og høj strålekvalitet på en optimal måde. Den nuværende specialtilpassede pulserende fiberlaser til polskæring kan opnå en linjeskæringseffektivitet på 120m/min, en skæregrat på mindre end 7μm, en varmepåvirket zone på mindre end 50μm og en variabel frekvens, variabel effektresponstid 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 er den bedste langsigtede løsning, og MOPA er i øjeblikket den mest omkostningseffektive løsning. Ifølge "Analysis of laser cutting of lithium-ion power cell poles" har udover pulsbredde, gentagelsesfrekvens, strålemønster og laserbølgelængde også indflydelse på skærekvaliteten. Den smalle pulsbredde, høje gentagelsesfrekvens picosecond laser er derfor den ideelle laser til skæring af aluminium og kobberfolie. Men fordi picosecond-teknologien ikke er helt moden, er prisen stadig høj, og det er svært at promovere den industrielt. MOPA-laseren med en relativt "smal" pulsbredde er den mest omkostningseffektive laser til at skære positive elektroder, og efterhånden som dens pulsbredde falder og frekvensen stiger, vil dens anvendelser blive mere og mere lovende.
3.4 Membranskæring: Membranlaserskæring er stadig i layoutstadiet, og termisk stødkontrol er et vanskeligt problem
Membranskæring er i øjeblikket baseret på værktøjsskæring, og der er i øjeblikket to patenter på laserskæringsteknologi. Patent 1: Ifølge patentet "A diaphragm laser cutting machine" skæres membranen normalt med en stålmembranskærer. Membranskæreren er mindre stabil, fræseren skal udskiftes regelmæssigt, membranskæreren er ikke effektiv, den er let at grate eller krølle, strukturen er kompleks, og den er ikke let at fejlsøge og vedligeholde. Disse problemer kan løses ved laserskæring. Patent 2: I henhold til patentet "Laserskæreudstyr til Lithium Battery Diaphragm Production" skiftes membranen viklet af de to membranviklingsenheder af laserskæreenheden, som opnår funktionen til automatisk og ensartet skæring af membranen, hvilket undgår fænomenet afpudring, plukning, makulering og ubrudt skæring under skæringsprocessen, og lette den praktiske brug i batch-produktionslinjer.
Termisk stødkontrol er stadig et vanskeligt problem, og UV-lasere findes som et muligt alternativ til traditionel udstansning. Smeltepunkterne for PP- og PE-film til lithium-ion-batteriseparatorer er forskellige, med PE-membraner på omkring 130 grader og PP-membraner på omkring 160 grader. I områder som tyndfilmsbehandling af ikke-metalliske materialer bryder højenergi UV-fotoner direkte molekylære bindinger på overfladen af ikke-metalliske materialer, hvilket får molekylerne til at bryde væk fra objektet uden at generere en høj varmereaktion, og derfor ofte benævnt "kold behandling". I membranskæringsprocessen, som stadig er domineret af udstansning, gør membranens lavere smeltepunkt det vanskeligt at kontrollere den termiske påvirkning af laserskæring, og UV-laseren har fordelen af "koldbehandling" som alternativ til traditionel udstansning.
3.5 Stableprocesteknologi: forventes at føre til øget efterspørgsel efter laserskæring.
Efterspørgslen efter laserstangskær og stangskæring i firkantstabelprocessen forventes at stige. I kvadratstabelmetoden, fordi de positive og negative elektroder er isoleret fra hinanden, er hver elektrode udstyret med et øre, som derefter svejses sammen for at danne de endelige positive og negative elektroder, men i viklingsmetoden for at reducere antallet af lag monteres kun ét øre ad gangen, normalt halvdelen af det samlede antal. Baseret på ovenstående vurderer vi, at lamineringsprocessen fordobler antallet af fligene i forhold til viklingsprocessen, og efterspørgslen efter fligskæring i lamineringsprocessen forventes at stige, mens lamineringsprocessen kræver multipel skæring af de positive og negative lamineringer ( termisk lamineringsproces), og efterspørgslen efter skæring vil også stige.
4. Andre anvendelser: laserrensning, lasermærkning
4.1 Laserrensning: undgå problemer såsom rengøringsskader og forbedring af batteriproduktionsprocesser
Laserrensning af stængerne før belægning kan effektivt undgå skader forårsaget af den originale våde ethanolrensning. Cellesvejsning før laserrensningen ved hjælp af pulserende lasersubstrat varmevibrationsudvidelse for at overvinde overfladeadsorptionen af forurenende stoffer fra substratet for at opnå effekten af dekontaminering. Laserrensning af isoleringsplader og endeplader kan udføres under batterisamlingsprocessen for at rense den snavsede overflade af cellerne, ru overfladen af cellerne og forbedre vedhæftningen af pastaen eller limbelægningen. Før elektrodebelægning: De positive og negative elektroder på Li-ion-batterier er belagt med Li-ion-batteri-positive og negative materialer på en tynd metalstrimmel, som skal rengøres ved belægning af elektrodematerialer. Laserrensemaskine kan effektivt løse ovenstående problemer.
Den termiske ekspansion får forureningen eller substratet til at vibrere, hvilket får forureningen til at overvinde overfladeadsorptionskraften og bryde væk fra substratoverfladen, hvorved pletten fjernes fra objektets overflade. Denne metode fjerner effektivt snavs, støv osv. fra elektrodernes endeflader og forbereder batteriet til lodning, hvilket reducerer defekt lodning. Batterisamlingsproces: For at forhindre sikkerhedsulykker i lithiumbatterier er det generelt nødvendigt at anvende klæbende behandling på lithiumbattericellerne for at spille rollen som isolering, for at forhindre kortslutninger og for at beskytte ledningerne og forhindre ridser. Laserrensning af isoleringsplader og endeplader renser overfladen af kernen, gør overfladen af kernen ru og forbedrer vedhæftningen af klæbemidlet eller limbelægningen, og producerer ikke skadelige forurenende stoffer efter rengøring, hvilket er en miljøvenlig grøn rengøringsmetode, hvilket bliver mere og mere vigtigt i den globale høje bekymring for miljøbeskyttelse.
4.2 Laserlasermærkning: mere effektive og sikre informationssporingsmuligheder for strømceller
Ulemperne ved traditionel mærkningsteknologi er indlysende. Der er flere traditionelle mærkningsteknikker, nemlig inkjet-mærkning, stålnålegraveringsmærkning, mærkatmærkning osv., men alle disse metoder har tilsvarende procesfejl. For eksempel kræver inkjet-mærkning forbrugsstoffer, efter sprøjtning er blækket ikke tørt for andre processer vil have mulighed for farvetab osv.; stål nål gravering hastighed er langsom behandling effektivitet er lav osv., således fremkomsten af ny teknologi er laser mærkning teknologi.
For det andet er sikkerheden blevet forbedret i varierende grad. For bedre at kunne kontrollere produktkvaliteten og spore hele produktionsinformationen for lithiumbatterier, herunder råmaterialeoplysninger, produktionsproces og teknologi, produktbatcher, producenter og datoer, skal nøgleoplysninger gemmes i QR-koden og markeres på batteriet. Traditionel inkjet-kodningsteknologi er tilbøjelig til friktion og tab af information over tid, mens lasermærkning er permanent, anti-forfalskning, yderst nøjagtig, slidstærk, sikker og pålidelig og kan give den bedste løsning til sporing af produktkvalitet.
