3. Lasersnijden: het vervangen van poolstukken door lasersnijden versnelt doordat cellen met hoge snelheid de snijvolumes van de nokken/vellen opdrijven
3.1 Voordelen: hogere nauwkeurigheid en lagere bedrijfskosten dan stansgereedschappen, waardoor de efficiëntie wordt verbeterd en de kosten bij de productie van batterijen worden verlaagd
Lasersnijtechnologie kan worden gebruikt in het productieproces van lithiumbatterijen voor het snijden van uitsteeksels, scheuren en diafragma's. Vergeleken met stansen biedt lasersnijden voordelen zoals een hogere nauwkeurigheid en lagere bedrijfskosten, waardoor de kosten en efficiëntie bij de productie van batterijen worden verlaagd. Conventioneel stansen veroorzaakt onvermijdelijk slijtage, stof en bramen, wat kan leiden tot gevaarlijke problemen zoals oververhitting, kortsluiting en zelfs explosies. Om de gevaren te vermijden die worden veroorzaakt door een slechte verwerking van lithiumbatterijen, is snijden met een laser geschikter. Vergeleken met traditioneel mechanisch snijden biedt lasersnijden de voordelen van geen fysieke slijtage, flexibele snijvormen, kwaliteitscontrole van de randen, grotere nauwkeurigheid en lagere bedrijfskosten, wat bijdraagt aan lagere productiekosten, hogere productie-efficiëntie en aanzienlijk kortere stanscycli voor Nieuwe artikelen.
3.2 Lug snijden: lasersnijden is de dominante technologie, afwikkelsnelheid en spanningscontrole zijn de belangrijkste punten van concurrentie
Het vormen van laserpennen is nu een gangbare technologie waarbij de procesparameters, het besturingssysteem en het ontwerp van het snijstation de snelheid en kwaliteit van de snede bepalen. Traditioneel werd mechanisch stansen gebruikt om de nokken te vormen. Mechanisch stansproces heeft de beperkingen van snel matrijsverlies, lange matrijswisseltijd, slechte flexibiliteit en lage productie-efficiëntie, die in toenemende mate niet in staat was om te voldoen aan de ontwikkelingsvereisten van de productie van lithiumbatterijen. Vanwege de vele voordelen van lasersnijtechnologie, met de volwassenheid van hoogvermogen, nanoseconde lasers met hoge straalkwaliteit en single-mode continue vezeltechnologie, wordt lasernokkensnijden nu geleidelijk de hoofdstroom van de technologie voor het vormen van uitsteeksels. Stabiele afwikkelsnelheid, spanning en positieregeling in de breedterichting van het poolstuk. Nauwkeurige en stabiele afwikkelsnelheid, spanning en doorbuigingscontrole vormen de basis voor hoogwaardige en snelle oorvorming.
3.3 Paalsnijden: traditionele stansefficiëntie is de bottleneck voor de efficiëntie van de productielijn, MOPA-technologie heeft zowel kosten- als prestatievoordelen.
De kwaliteit van schijfvormige en gestanste producten is onstabiel; laserenergie en snijbewegingssnelheid zijn de twee belangrijkste procesparameters. Er zijn drie manieren om palen te snijden: schijfsnijden, stansen en lasersnijden. Zowel het snijden van schijven als het stansen hebben te lijden van slijtage van het gereedschap, wat kan leiden tot onstabiele processen, wat resulteert in een slechte snijkwaliteit en verminderde batterijprestaties. Laserenergie en snijsnelheid hebben een enorme impact op de kwaliteit van de snede. Wanneer het laservermogen te laag is of de bewegingssnelheid te snel is, kan het poolstuk niet volledig worden gesneden, terwijl wanneer het vermogen te hoog is of de bewegingssnelheid te laag is, het laseractiegebied op het materiaal groter wordt en de grootte van de snede is groter.
MOPA is een lasermodulatietechniek die een hoog piekvermogen en een hoge bundelkwaliteit op een optimale manier combineert. De huidige speciale gepulste fiberlaser op maat voor het snijden van palen kan een lijnsnij-efficiëntie bereiken van 120 m/min, een snijbraam van minder dan 7 m, een door warmte aangetaste zone van minder dan 50 m en een variabele frequentie, variabele vermogensresponstijd van<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 is de beste langetermijnoptie en MOPA is momenteel de meest kosteneffectieve optie. Volgens de "Analyse van lasersnijden van lithium-ion power cell polen" hebben naast pulsbreedte, herhalingsfrequentie, bundelpatroon en lasergolflengte ook invloed op de snijkwaliteit. De picoseconde laser met smalle pulsbreedte en hoge herhalingsfrequentie is daarom de ideale laser voor het snijden van aluminium- en koperfolie. Omdat picoseconde-technologie echter nog niet volledig volwassen is, is de prijs nog steeds hoog en is het moeilijk om het industrieel te promoten. De MOPA-laser met een relatief "smalle" pulsbreedte is de meest kosteneffectieve laser voor het snijden van positieve elektroden, en naarmate de pulsbreedte afneemt en de frequentie toeneemt, zullen de toepassingen ervan steeds veelbelovender worden.
3.4 Membraansnijden: diafragma-lasersnijden bevindt zich nog in de lay-outfase en thermische impactbeheersing is een moeilijk probleem
Membraansnijden is momenteel gebaseerd op het snijden van gereedschappen en er zijn momenteel twee patenten voor lasersnijtechnologie. Patent 1: Volgens het patent "A membraanlasersnijmachine" wordt het membraan meestal gesneden met een stalen membraansnijder. De diafragmasnijder is minder stabiel, de snijder moet regelmatig worden vervangen, de diafragmasnijder is niet effectief, het is gemakkelijk te bramen of te krullen, de structuur is complex en het is niet gemakkelijk te debuggen en te onderhouden. Deze problemen kunnen worden opgelost door lasersnijden. Patent 2: Volgens het patent "Laser Cutting Equipment for Lithium Battery Diaphragm Production", wordt het diafragma dat door de twee diafragma-wikkeleenheden is gewikkeld, afwisselend geschakeld door de lasersnij-eenheid, die de functie van automatisch en uniform snijden van het diafragma bereikt, waardoor wordt vermeden het fenomeen van ontpoederen, plukken, versnipperen en ononderbroken snijden tijdens het snijproces, en het praktische gebruik in batchproductielijnen vergemakkelijken.
Thermische impactbeheersing is nog steeds een moeilijk probleem, en UV-lasers bestaan als een mogelijk alternatief voor traditioneel stansen. De smeltpunten van PP- en PE-films voor lithium-ionbatterijscheiders zijn verschillend, met PE-membranen van ongeveer 130 graden en PP-membranen van ongeveer 160 graden. In gebieden zoals dunnefilmverwerking van niet-metalen materialen, verbreken hoogenergetische UV-fotonen moleculaire bindingen op het oppervlak van niet-metalen materialen, waardoor de moleculen loskomen van het object, zonder een hoge hittereactie te genereren, en daarom vaak aangeduid als "koude verwerking". In het diafragma-snijproces, dat nog steeds wordt gedomineerd door stansen, maakt het lagere smeltpunt van het diafragma het moeilijk om de thermische impact van lasersnijden te beheersen, en de UV-laser heeft het voordeel van "koude verwerking" als alternatief voor traditioneel stansen.
3.5 Stapelprocestechnologie: zal naar verwachting leiden tot een grotere vraag naar lasersnijden.
De vraag naar het snijden van lasermasten en het snijden van poolstukken in het proces van de vierkante stapel zal naar verwachting toenemen. In de vierkante stapelmethode, omdat de positieve en negatieve elektroden van elkaar zijn geïsoleerd, is elke elektrode voorzien van een oor, dat vervolgens aan elkaar wordt gelast om de uiteindelijke positieve en negatieve elektroden te vormen, maar in de wikkelmethode, om te verminderen het aantal lagen, er wordt slechts één oor tegelijk aangebracht, meestal de helft van het totaal. Op basis van het bovenstaande zijn we van oordeel dat het lamineerproces het aantal nokken verdubbelt in vergelijking met het wikkelproces en dat de vraag naar het snijden van de nokken in het lamineerproces naar verwachting zal toenemen, terwijl het lamineerproces meerdere keren snijden van de positieve en negatieve lamineringen vereist ( thermisch lamineerproces) en de vraag naar het snijden van uitsteeksels zal ook toenemen.
4. Andere toepassingen: laserreiniging, lasermarkering
4.1 Laserreiniging: problemen zoals reinigingsschade voorkomen en de fabricageprocessen van batterijen verbeteren
Laserreiniging van de palen vóór het coaten kan de schade die wordt veroorzaakt door de originele natte ethanolreiniging effectief voorkomen. Cellassen vóór de laserreiniging met behulp van gepulste lasersubstraat, warmtetrillingsuitbreiding om de oppervlakteadsorptie van verontreinigingen van het substraat te overwinnen om het effect van decontaminatie te bereiken. Laserreiniging van isolatieplaten en eindplaten kan worden uitgevoerd tijdens het montageproces van de batterij om het vuile oppervlak van de cellen te reinigen, het oppervlak van de cellen op te ruwen en de hechting van de pasta- of lijmcoating te verbeteren. Vóór elektrodecoating: De positieve en negatieve elektroden van Li-ionbatterijen zijn gecoat met positieve en negatieve materialen van Li-ionbatterijen op een dunne metalen strip, die moet worden gereinigd bij het coaten van elektrodematerialen. Laserreinigingsmachine kan de bovenstaande problemen effectief oplossen.
De thermische uitzetting zorgt ervoor dat de verontreiniging of het substraat gaat trillen, waardoor de verontreiniging de oppervlakte-adsorptiekracht overwint en loskomt van het substraatoppervlak, waardoor de vlek van het oppervlak van het object wordt verwijderd. Deze methode verwijdert effectief vuil, stof, enz. van de eindoppervlakken van de elektroden en bereidt de batterij voor op het solderen, waardoor defecten bij het solderen worden verminderd. Batterijmontageproces: om veiligheidsongevallen in lithiumbatterijen te voorkomen, is het over het algemeen noodzakelijk om de lithiumbatterijcellen met lijm te behandelen om de rol van isolatie te spelen, kortsluiting te voorkomen en de bedrading te beschermen en krassen te voorkomen. Laserreiniging van isolatieplaten en eindplaten reinigt het oppervlak van de kern, ruwt het oppervlak van de kern op en verbetert de hechting van de lijm- of lijmcoating, en produceert geen schadelijke verontreinigende stoffen na reiniging, wat een milieuvriendelijke groene reinigingsmethode is, die steeds belangrijker wordt in de wereldwijde zorg voor milieubescherming.
4.2 Laser-lasermarkering: efficiëntere en veiligere mogelijkheden voor het volgen van informatie voor energiecellen
De nadelen van traditionele markeertechnologie zijn duidelijk. Er zijn verschillende traditionele markeertechnieken, namelijk inkjetmarkeren, graveren met stalen naalden, stickermarkeren, enz., maar al deze methoden hebben overeenkomstige procesfouten. Inkjetmarkering vereist bijvoorbeeld verbruiksartikelen, na het spuiten is de inkt niet droog, want andere processen kunnen kleurverlies veroorzaken, enz.; de snelheid van de gravure van de staalnaald is langzaam verwerkingsefficiency is laag, enz., dus de opkomst van nieuwe technologie is lasermarkeringstechnologie.
Ten tweede is de veiligheid in verschillende mate verbeterd. Om de productkwaliteit beter te controleren en de volledige productie-informatie van lithiumbatterijen te traceren, inclusief grondstofinformatie, productieproces en technologie, productbatches, fabrikanten en datums, moet belangrijke informatie worden opgeslagen in de QR-code en op de batterij worden gemarkeerd. Traditionele inkjetcoderingstechnologie is gevoelig voor wrijving en verlies van informatie in de loop van de tijd, terwijl lasermarkering permanent, anti-namaak, zeer nauwkeurig, slijtvast, veilig en betrouwbaar is en de beste oplossing kan bieden voor het volgen van de productkwaliteit.
