3. レーザー切断: ポールピースのレーザー切断交換は、高率のセルがラグ/シート切断量を促進するにつれて加速します
3.1 利点: 打ち抜きツールよりも精度が高く、運用コストが低いため、バッテリー生産の効率が向上し、コストが削減されます
レーザー切断技術は、リチウム電池の製造工程でラグ切断、スリッティング、ダイアフラム スリッティングに使用できます。 型抜きと比較して、レーザー切断は、より高い精度と低い運用コストなどの利点を提供し、バッテリー生産のコストと効率を削減するのに役立ちます。 従来の型抜きでは、過熱、短絡、さらには爆発などの危険な問題につながる摩耗、ほこり、バリが必然的に発生します。 リチウム電池の加工品質の悪さに起因する危険を回避するには、レーザーで切断する方が適しています。 従来の機械切断と比較して、レーザー切断は、物理的な摩耗や損傷がない、柔軟な切断形状、エッジの品質管理、精度の向上、運用コストの削減などの利点を提供し、製造コストの削減、生産効率の向上、ダイカット サイクルの大幅な短縮に貢献します。新製品。
3.2ラグカット：レーザーカットが支配的な技術であり、巻き戻し速度と張力制御が競争の主なポイントです
レーザー ラグ フォーミングは現在、プロセス パラメータ、制御システム、および切断ステーションの設計によって切断の速度と品質が決まる主流の技術です。 従来、ラグの成形には機械的な打ち抜きが使用されてきました。 機械的な型抜きプロセスには、型の損失が早い、型の交換に時間がかかる、柔軟性が低い、生産効率が低いなどの制限があり、リチウム電池製造の開発要件をますます満たすことができなくなっています。 レーザー切断技術の多くの利点により、高出力、高ビーム品質のナノ秒レーザー、およびシングルモード連続ファイバー技術の成熟により、レーザーラグ切断は現在、徐々にラグ成形技術の主流になりつつあります。 ポールピースの幅方向の安定した巻き出し速度、張力、位置制御。 正確で安定した巻き戻し速度、張力、たわみの制御は、高品質で高速なポール イヤー成形の基礎です。
3.3 ポール切断: 従来の打抜き効率は生産ライン効率のボトルネックであり、MOPA 技術にはコストとパフォーマンスの両方の利点があります。
ディスクスリットとダイカット製品の品質は不安定です。 レーザー エネルギーと切断移動速度は、2 つの主要なプロセス パラメータです。 ポールの切断には、ディスク スリッティング、ダイカット、レーザー切断の 3 つの方法があります。 ディスクスリットとダイカットはどちらもツールの摩耗に悩まされ、プロセスが不安定になり、切断品質が低下し、バッテリー性能が低下する可能性があります。 レーザーのエネルギーと切断の移動速度は、切断の品質に大きな影響を与えます。 レーザー出力が低すぎたり、移動速度が速すぎたりすると、磁極片を完全に切断できません。出力が高すぎたり、移動速度が遅すぎたりすると、材料に対するレーザーの作用領域が大きくなり、カットのサイズが大きくなります。
MOPA は、高いピーク出力と高いビーム品質を最適な方法で組み合わせるレーザー変調技術です。 ポール切断用の現在の特別にカスタマイズされたパルスファイバーレーザーは、120m/分のライン切断効率、7μm 未満の切断バリ、50μm 未満の熱影響ゾーン、可変周波数、可変出力応答時間を達成できます。<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="">
ピコ秒は最良の長期的なオプションであり、MOPA は現在最も費用対効果の高いオプションです。 「リチウムイオンパワーセルポールのレーザー切断の分析」によると、パルス幅に加えて、繰り返し周波数、ビームパターン、レーザー波長も切断品質に影響を与えます。 したがって、パルス幅が狭く、繰り返し周波数が高いピコ秒レーザーは、アルミニウムと銅箔の切断に理想的なレーザーです。 しかし、ピコ秒技術はまだ成熟していないため、価格が高く、産業化が難しい。 比較的「狭い」パルス幅を持つ MOPA レーザーは、陽極を切断するための最も費用対効果の高いレーザーであり、そのパルス幅が減少し、周波数が増加するにつれて、そのアプリケーションはますます有望になります。
3.4 ダイアフラム切断: ダイアフラム レーザー切断はまだレイアウト段階にあり、熱影響の制御は難しい問題です
ダイヤフラム切断は現在、工具切断に基づいており、現在、レーザー切断技術に関する 2 つの特許があります。 特許1：特許「ダイヤフラムレーザー切断機」によると、通常、ダイヤフラムは鋼製のダイヤフラムカッターで切断されます。 ダイヤフラムカッターは安定性が低く、定期的に交換する必要があり、ダイヤフラムカッターは効果がなく、バリやカールが発生しやすく、構造が複雑で、デバッグやメンテナンスが容易ではありません。 これらの問題は、レーザー切断によって解決できます。 特許 2: 特許「リチウム電池ダイアフラム製造のためのレーザー切断装置」によると、2 つのダイアフラム巻上げユニットによって巻かれたダイアフラムは、レーザー切断ユニットによって交互に切り替えられ、ダイアフラムの自動かつ均一な切断の機能を実現し、切断工程での脱粉、摘み取り、細断、連続切断の現象を解消し、バッチ生産ラインでの実用化を容易にします。
熱衝撃制御は依然として難しい問題であり、UV レーザーは従来の型抜きに代わる可能性のある手段として存在します。 リチウムイオン電池セパレーターの PP と PE フィルムの融点は異なり、PE ダイヤフラムは約 130 度、PP ダイヤフラムは約 160 度です。 非金属材料の薄膜処理などの分野では、高エネルギーの UV 光子が非金属材料の表面の分子結合を直接切断し、高熱反応を発生させることなく分子を物体から切り離します。 「冷間加工」といいます。 ダイカットが主流のダイアフラム切断工程では、ダイアフラムの融点が低いため、レーザー切断の熱影響を制御することが困難であり、UV レーザーは、ダイカットに代わる「冷間加工」という利点があります。伝統的な型抜き。
3.5 積層プロセス技術: レーザー切断の需要増加につながると予想されます。
スクエア スタック プロセスでのポール ラグおよびポール ピースのレーザー切断の需要は増加すると予想されます。 角積み方式では、正負極が分離されているため、それぞれの電極に耳を付けて溶接し、最終的な正負電極を形成しますが、巻回方式では、レイヤーの数は、一度に 1 つの耳だけが装着され、通常は全体の半分です。 以上のことから、積層工程は巻線工程に比べてラグの数が2倍になり、積層工程でのラグカットの需要が高まることが見込めると判断しますが、ラミネート工程ではポジとネガのラミネートを複数回切断する必要があります（熱ラミネート加工）やラグカットの需要も高まる。
4. その他の用途: レーザー洗浄、レーザーマーキング
4.1 レーザー洗浄: 損傷の洗浄やバッテリー製造プロセスの改善などの問題の回避
コーティング前のポールのレーザー洗浄は、元の湿式エタノール洗浄による損傷を効果的に回避できます。 パルスレーザー基板熱振動拡張を使用したレーザー洗浄前のセル溶接により、基板からの汚染物質の表面吸着を克服し、除染の効果を達成します。 絶縁板とエンド プレートのレーザー クリーニングは、電池の組み立てプロセス中に実行され、セルの汚れた表面をきれいにし、セルの表面を粗くし、ペーストまたは接着剤コーティングの接着を改善します。 電極コーティング前: リチウムイオン電池の正と負の電極は、電極材料をコーティングする際に洗浄する必要がある薄い金属ストリップ上のリチウムイオン電池の正と負の材料でコーティングされています。 レーザー洗浄機は、上記の問題を効果的に解決できます。
熱膨張により、汚染物質または基板が振動し、汚染物質が表面吸着力に打ち勝って基板表面から離脱し、物体の表面から汚れが除去されます。 この方法により、電極端面のゴミ・ホコリ等を効果的に除去し、はんだ付けに適した電池にすることができ、はんだ付け不良を低減します。 電池組立工程：リチウム電池の安全事故を防止するために、一般的にリチウム電池セルに接着処理を施して絶縁の役割を果たし、短絡を防ぎ、配線を保護し、傷を防ぐ必要があります。 断熱板とエンドプレートのレーザー洗浄は、コアの表面をきれいにし、コアの表面を粗くし、接着剤または接着剤コーティングの接着を改善し、洗浄後に有害な汚染物質を生成しない、環境に優しいグリーン洗浄方法です。これは、環境保護に対する世界的な高い関心の中でますます重要になっています。
4.2 レーザー レーザー マーキング: パワー セルのより効率的で安全な情報追跡の可能性
従来のマーキング技術の欠点は明らかです。 従来のマーキング技術には、インクジェット マーキング、鋼針彫刻マーキング、ステッカー マーキングなどがありますが、これらの方法にはすべて対応するプロセス上の欠陥があります。 たとえば、インクジェットマーキングには消耗品が必要です。スプレーした後、インクが乾燥していないため、他のプロセスでは色落ちなどの可能性があります。 鋼針の彫刻速度が遅い、処理効率が低いなど、新しい技術の出現はレーザーマーキング技術です。
第二に、さまざまな程度で安全性が向上しています。 製品の品質をより良く管理し、原材料情報、生産プロセスと技術、製品バッチ、製造元、日付など、リチウム電池の生産情報全体を追跡するには、重要な情報を QR コードに保存し、電池にマークする必要があります。 従来のインクジェット コーディング技術は、時間の経過とともに摩擦や情報の損失が発生しやすいのに対し、レーザー マーキングは永続的で、偽造防止、高精度、耐摩耗性、安全性、信頼性が高く、製品品質の追跡に最適なソリューションを提供できます。
