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激光加工技术在锂电池行业的应用
激光加工技术在锂电池行业的应用
时间:2023-07-28 16:23   作者:楚天澳门新莆京4117   来源:楚天澳门新莆京4117   点击:


锂电激光设备是指利用激光技术,实现新能源锂电池组焊接、切割、清洗、焊接、打码等工艺流程的设备。和楚天澳门新莆京4117一起来看下激光加工技术在锂电池生产中的具体应用。

锂电激光设备具有安全性高、 自动化水平高、精度高等优势,随着锂电产业发展,锂电激光设备市场需求不断释放,行业发展前景广阔。锂电池生产工艺复杂,制造技术、安全性和设备要求很高,近年来, 随着锂电池能量密度、生产自动化水平提升,市场对加工设备的精度、安全性等提出了更高要求,激光作为新一代绿色环保、节能降耗的先进技术,在此背景下,其在锂电池加工领域应用越来越广泛,进而带动锂电激光设备市场规模扩大。

目前激光技术已广泛应用在锂电池制造的各环节,随着锂电池行业的快速发展,锂电激光设备市场需求随之增加。

相较于传统加工技术,激光加工技术具有稳定可靠、自动化和安全程度高、洁净环保等特点。随着锂电池,尤其是动力电池厂商产能不断扩大,对锂电设备的精度、安全性以及一致性提出了更高要求。激光加工技术作为一种先进的加工技术,高度契合锂电池的生产需求,在锂电设备中的应用量呈增长趋势。

根据加工目的不同,锂电激光设备可分为锂电激光切割设备、锂电激光焊接设备、锂电激光打标设备、锂电激光清洗设备等。

一、激光切割

锂电池加工对精确性、可控性和加工机器的质量要求比较高,在激光技术出现前,锂电池产业通常使用传统机械进行加工和切割,但传统模切刀设备在使用过程中,会不可避免地出现磨损,粉尘掉落并产生毛刺,可能进而引起电池过热、短路、甚至爆炸等各类危险问题。

与传统的机械切割相比,激光切割拥有无工具磨损、切割形状灵活、边缘质量控制、精确性更高和运营成本较低等优势,有利于降低制造成本、提高生产效率、大幅缩短新产品模切周期。锂电池作为新能源汽车的核心零部件,直接决定整车性能。由于对精确性、可控性和加工机器的质量要求较高,金属箔分切(foil slitting),金属箔切割(foil cutting)和隔离膜切割(separator foil cutting)等需要运用到切割工艺的环节更适合使用激光进行加工。

二、激光焊接

激光焊接机的作用是为客户提供整套锂电池生产装备,确保电池在运行过程中的续航里程和安全性。

相比传统的氩弧焊、电阻焊等方式,激光焊接具有显著优势:一是热影响区小,二是非接触加工,三是加工效率高。

从激光焊接来看,锂电池主要的焊接材料包括铝合金和铜合金。电池外壳形状主要分为方形和圆柱。目前,方形电池在国内的普及率比较高。焊接方式主要包括拼接焊和叠焊。在新能源锂电领域,激光焊接技术已经大规模用于极耳、电芯壳体、密封钉、软连接、防爆阀、电池模组等焊接。

三、激光清洗

1)极片涂覆前激光清洗,锂电池的正负极片是在金属箔带上涂覆锂电池正负极材料而行成,金属薄带在涂覆电极材料时,需要对金属箔带进行清洗,金属箔带一般为铝箔或铜箔,原来的湿式乙醇清洗,容易对锂电池其他部件造成损伤。激光干式清洗机能够更好的解决以上问题。

2)电池焊接前激光清洗,采用脉冲激光直接辐射去污,使其表面温度升高而发生热膨胀,热膨胀使污染物或者基底振动,从而使污染物克服表面吸附力脱 离基底表面从而达到去除物体表面污渍的目的。该方式可以为电池焊接提前做准备,以减少焊接的不良品。

3)电池组装过程中激光清洗,需要对锂电池电芯进行外贴胶处理,以起到绝缘的作用,防止短路的发生以及保护线路、防止刮伤。对绝缘板、端板进行激 光清洗,清洁电芯表面脏污,粗化电芯表面,提高贴胶或涂胶的附着力,且清洗后不会 产生有害污染物,属于环保的绿色清洗方法,这在全球高度关注环保的情况下越发显出它的重要性。

四、激光打标

为更好地把控产品品质,追溯锂电池的全程生产信息,需要将关键信息(包括原料信息、 生产过程和工艺、产品批次、生产厂家及日期等)存储在二维码内并在电池上进行标识。传统的油墨喷打码技术存在易摩擦,长时间容易缺失信息等问题,而激光打标具有持久性、防伪性高、精度高、耐磨性强、安全可靠等特点,可以为产品品质追踪提供较好的解决方案。

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