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叠片工艺获突破!激光技术解决正极极片模切难题
发布日期: 2018-04-12
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今年8月初举办的广州电池展上,东莞市盛雄激光先进装备股份有限公司重磅发布了300W大功率皮秒激光正极极片制片机。从技术原理上来说,皮秒激光由于脉宽极窄,能够依靠自身极高的峰值功率,使材料瞬间气化。与纳秒激光的热加工不同,皮秒激光属于气化消融或改质加工,热效应微乎其微,不产生融珠,加工边缘整齐,打破了纳秒激光热影响区及毛刺较大的困局。

叠片工艺获突破!激光技术解决正极极片模切难题

叠片工艺获突破!激光技术解决正极极片模切难题

可以说,皮秒激光的模切工艺,恰恰解决了目前五金模切存在的诸多痛点,让占据电芯成本最大比重的正极极片切割工序有了质的提升。笔者将提升的关键点总结如下:

1.品质及良率

前文提到,五金模切是利用机械咬合的原理,切角易存在缺陷,需要反复调试。且机械刀具使用时间长后会出现磨损,导致极片出现毛刺,从而影响整个批次的电池良率。同时,为提升单体能量密度,极片的压实密度提高、厚度增加也会加剧裁刀的损耗。

而皮秒激光加工品质稳定,能够长期稳定工作,即便材料加厚也不会造成设备损耗。据笔者了解,这款以皮秒激光为核心的正极极片制片机去年就已完成研发并进厂测试,在一年多的试生产过程中,从常规厚度120μm、160μm,一直切到200μm、220μm、250μm,成品均无毛刺,均能满足叠片工艺的要求。据统计,使用皮秒激光进行极片模切良率达99.9%、尺寸精度≤±70um。

叠片工艺获突破!激光技术解决正极极片模切难题

正极极片切割效果

叠片工艺获突破!激光技术解决正极极片模切难题

AT9陶瓷切割截面效果