賦能新能源!皮秒激光器在鋰電池極耳切割中的應(yīng)用
鋰電池廣泛應(yīng)用于電子產(chǎn)品、民生設(shè)施、能源存儲(chǔ)等領(lǐng)域,近些年鋰電池隨著新能源行業(yè)的蓬勃發(fā)展,市場(chǎng)需求急劇增加。數(shù)據(jù)顯示,2020年中國(guó)鋰電池出貨量為143GWh,預(yù)計(jì)到2025年中國(guó)鋰電池出貨量將達(dá)到615GWh,2021-2025年年復(fù)合增長(zhǎng)率超過25%。
鋰電池強(qiáng)勁需求也帶動(dòng)了市場(chǎng)對(duì)激光器的廣闊要求。當(dāng)前鋰電池的加工產(chǎn)業(yè)鏈中,使用皮秒激光器用于鋰電池極耳的加工作業(yè)中,具有顯著的優(yōu)勢(shì)。
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鋰電池是一種二次電池,主要依靠鋰離子在正負(fù)極之間移動(dòng)來工作,極耳就是從電芯中將正負(fù)極引出來的金屬導(dǎo)電體,是電池內(nèi)部的一種連接,因此帶有毛刺、卷邊的不合格極耳產(chǎn)品容易刺破或劃破鋰電池隔膜,引發(fā)重大安全事故。可以說,極耳的質(zhì)量直接影響到電池的安全性能和使用性能。
傳統(tǒng)的鋰電池極片切割正負(fù)極耳切割,主要采用模切方式實(shí)現(xiàn),切割后容易產(chǎn)生毛刺,卷邊等質(zhì)量缺陷。不僅如此,刀具磨損,需要定期維護(hù)更換,增加額外成本,且切割極耳的形狀單一,對(duì)極耳材料有所限制,諸多劣勢(shì)嚴(yán)重影響加工效率。
而且隨著鋰電池比能量越來越高,電池內(nèi)電阻必然要求越來越小,鋰電池極耳的發(fā)展趨勢(shì),是由單極耳到多極耳、由多極耳到全極耳方向發(fā)展,傳統(tǒng)加工工藝將難堪大任。
因此,目前行業(yè)中普遍使用皮秒激光器用于加工鋰電池極耳,具有切割邊緣潔凈,可精確加工等優(yōu)點(diǎn)。納飛光電研發(fā)的工業(yè)級(jí)皮秒激光器,波長(zhǎng)1064nm,輸出功率30W,具有高光束質(zhì)量(M2<1.3)和高切割效率,兼容更多極耳材料和厚度切割,可以實(shí)現(xiàn)冷加工的效果,極大地減小加工過程的熱效應(yīng),且不存在熔珠現(xiàn)象,有效避免切割極耳邊緣的污染,獲得更好的切割質(zhì)量,從而降低了鋰電池極耳片生產(chǎn)成本,有效地提升產(chǎn)品良品率。非常高的功率穩(wěn)定性和脈沖穩(wěn)定性(<1%RMS),可以適應(yīng)車間長(zhǎng)久使用強(qiáng)度。

隨著雙碳戰(zhàn)略,即碳達(dá)峰、碳中和的全面鋪開,鋰電池將在新能源產(chǎn)業(yè)鏈中發(fā)揮越來越重要的作用。在這種大趨勢(shì)下可以預(yù)見,使用皮秒激光對(duì)鋰電池的極耳進(jìn)行切割將成為行業(yè)的必然應(yīng)用,納飛光電推出的工業(yè)級(jí)皮秒激光器也將迎來大面積應(yīng)用。
