國(guó)家目前正在大力推廣新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展。根據(jù)行業(yè)市場(chǎng)分析，截至2023年底，我國(guó)新能源汽車保有量為2041萬輛，占汽車保有量比重為6.1%，較2022年底提升2個(gè)百分點(diǎn)。前景樂觀。

動(dòng)力電池和電極極片作為新能源汽車的核心部件，直接影響到汽車的性能與續(xù)航，與動(dòng)力電池、電極極片有關(guān)的技術(shù)創(chuàng)新和優(yōu)化都備受行業(yè)矚目。

01 激光切割極片原理

激光切割基本原理是利用高功率密度激光束照射被切割的電池極片，使極片很快被加熱至很高的溫度，迅速熔化、汽化、燒蝕或達(dá)到燃點(diǎn)而形成孔洞，隨著光束在極片上的移動(dòng)，孔洞連續(xù)形成寬度很窄的切縫，完成對(duì)極片的切割。

其中，激光能量和切割移動(dòng)速度是兩個(gè)主要的工藝參數(shù)，對(duì)切割質(zhì)量影響巨大。當(dāng)激光功率太低者移動(dòng)速度太快時(shí)，極片不能完全切開，而當(dāng)功率太高移動(dòng)速度太低時(shí)，激光對(duì)材料作用區(qū)域變大，切縫尺寸更大。

鋰電池極片是雙面涂層中間集流體金屬層的結(jié)構(gòu)，而且涂層與金屬箔材之間性質(zhì)差異大，對(duì)激光作用的響應(yīng)也不相同。激光作用在負(fù)極石墨層或正極活物質(zhì)層時(shí)，由于它們具有很高的激光吸收率，導(dǎo)熱系數(shù)也很低，因此，涂層需要相對(duì)較低的熔化和汽化激光能量，而金屬集流體對(duì)激光具有反射作用，并且熱傳導(dǎo)快，因此金屬層的熔化和汽化激光能量升高。

02 超快激光與傳統(tǒng)切割對(duì)比

03 超快激光極片切割效果

采用英谷激光300瓦皮秒紅外分別對(duì)厚度10um鋁箔材料，厚度150um負(fù)極材料，厚度150um三元鋰材料，厚度200um磷酸鐵鋰材料進(jìn)行切割。其中，各類材料邊緣（毛刺＋熱影響）≤40um，斷面毛刺≤10um。

01 AL箔區(qū)切割效果

02 負(fù)極材料切割效果

03 磷酸鐵鋰材料切割效果

04 三元鋰切割效果

皮秒激光的模切工藝，解決了目前五金模切存在的問題，讓電極極片實(shí)現(xiàn)高效高質(zhì)量的切割。

與傳統(tǒng)的切割方式相比，激光切割具有無污染、更環(huán)保、邊緣效果好、加工精度高、加工工具無損耗，運(yùn)行成本低等優(yōu)勢(shì)。能夠有效提升加工效率、降低企業(yè)生產(chǎn)成本，縮短新產(chǎn)品的的模切周期。

04 300W紅外皮秒激光器

激光切割一方面節(jié)約了五金磨具的換刀片時(shí)間，另一方面也省去了極片換型的時(shí)間。顯著提升了加工效率；從成本角度來說，皮秒激光器后續(xù)維護(hù)成本低，無需耗材。不會(huì)出現(xiàn)五金模具切割“修模”“換模”的情況。降低了企業(yè)成本，性價(jià)比更高。

同時(shí)具備窄脈寬和高重復(fù)頻率的激光器是動(dòng)力電池切割的最優(yōu)選擇，因此英谷激光推出的高功率300W紅外皮秒激光器，平均功率大，重復(fù)頻率高，效率高，能夠完美替代傳統(tǒng)模具，為動(dòng)力電池的加工提供更柔性更便捷的加工方式。

轉(zhuǎn)自：蘇州英谷激光科技股份有限公司

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