Pourquoi la coupe laser de l'électrode de batterie devient progressivement grand public

Dans le processus de coupe, des problèmes tels que l'usure rapide des moisissures, les longs temps de changement de moisissure, la pauvreflexibilité et la faible efficacité de production conduisent souvent à des processus instables, ce qui entraîne une qualité de coupe d'électrode incohérente et une réduction des performances de la batterie La découpe au laser, en raison de ses avantages sans écart de vibration, haute précision, bonne stabilité et aucun besoin de remplacement de moisissure, est progressivement devenue un flux dans la fabrication de batteries au lithium Il est couramment utilisé dans la procédure comme coupe d'onglets, tranche de feuille d'électrode et tranche de séparateur

Caractéristiques de Découpe d'électrode de batterie Machine:

1 Des écarts de coupe excessifs, insuffisants ou inégaux peuvent provoquer des bavures

2 Les bords ternes ou endommagés peuvent produire des bavures

3 Des conditions d'improgrutation, telles que un mauvais contact entre la pièce et le Punch Ordie, ou une mauvaise hauteur de positionnement pendant la coupe et le coup de poing, peuvent alsocause les terriner si la hauteur de la pièce est inférieure à la hauteur de positionnement, ce qui entraîne un mauvais ajustement entre la forme de la pièce et le bord de pointe

4 L'augmentation de la température de moule pendant le fonctionnement peut provoquer des changements d'écart, conduisant à des fouilles sur les feuilles d'électrode coupées

Caractéristiques deÉlectrode de batterie Machine de coupe laser:

1 Cuttes de coupe étroites

2 Zone touchée en petite taille près du bord de coupe

3 DÉFORMATION MINIMALE locale

4 Non-contact, propre, sûr et sans pollution

5 Easy Intelégration avec l'équipement automatisé, facilitant l'automatisation des processus

6 Aucune restriction de coupe de coupe; Les poutres laser ont des capacités de profilage

7 Intégration avec ordinateurs, matériaux d'économie

Étant donné les risques de sécurité désignés posés par les bavures de la coupe mécanique de la matrice dans les batteaux de puissance, la coupe laser devrait être la principale méthode à l'avenir

Figure 1: Découpe

Principe de coupe de laser:

Un faisceau laser de densité de puissance focushigh-puissant irradié la feuille d'électrode de batterie à couper, la chauffant rapidement à une température élevée, ce qui la fait fondre, vaporiser, ablater ou atteindre le point d'allumage, formant des trous Lorsque le faisceau se déplace sur la feuille, ces trous forment une coupe étroite continue, complétant la coupe de la feuille d'électrode

Figure 2: Diagramme schématique du principe de coupe laser

Principaux procédures de coupe laser:

● Mode du faisceau:

Plus le modes de pouce est bas, plus la taille de la tache focalisée est faible, plus la densité de puissance et la densité d'énergie sont élevées, plus la coupe est étroite et plus l'efficacité de coupe et la qualité de coupe sont élevées

● ¡Polarisation du faisceau laser:

Comme tout type de transmission d'électromagnétique, un faisceau laser a des composants électriques et magnétiques qui sont perpendiculaires les uns aux autres et à la direction de la propagation des couleurs En optique, le vecteur électrique est considéré comme la modification de la polarisation du faisceau laser Lorsque la direction de coupe est parallèle à la direction de la polarisation, le front de coupe absorbe le laser le plus efficacement, ce qui entraîne une perpendicularité et une rugosité à basse coupe étroite et à basse coupe et une vitesse de haute coupe

● ¢ puissance laser:

Laser CuttingRequire le faisceau laser à se concentrer sur le plus petit diamètre de point avec la plus grande densité de puissance La puissance laser requise pour la coupe dépend principalement du type de coupe et des propriétés du matériau coupées La réduction de la vaporisation nécessite la puissance laser la plus élevée, suivie d'une coupe de fusion, et une coupe de fusion assistée par oxygène nécessite le moins

Formule moyenne de powercalcul:

Puissance moyenne = fréquence de répétition d'énergie à impulsions simples

Formule maximale de PowerCalcul:

Puissance de pointe = énergie d'impulsion unique / largeur d'impulsion

● Position de focus £:

Le plan de focal Planeabove La pièce est positive à défocaliser, et en dessous de la pièce est négativefocus Selon la théorie de l'optique géométrique, lorsque les plans positifs et négatifs defocus sont équidistants de la surface de traitement, la densité de puissance des plans correspondants est approximativement le même

● ¤Laser focalpth:

La profondeur focale du système de mise au point affecte considérablement la qualité de coupe laser Si le focalpth du faisceau focalisé est court, l'angle de mise au point est important et la taille spactive change considérablement près de l'objectif, la densité de puissance du laser sur la surface des matériaux variera considérablement avec différentes positions de mise au point, affectant considérablement la récupation Pour la coupe laser, la position de mise au point doit être sur ou légèrement en dessous de la surface de la pièce pour obtenir la profondeur de coupe maximale et la plus petite largeur de coupe

Étant donné que les feuilles d'électrodes de lithium-ion-battery ont un revêtement double face + la structure de la couche de collecteur de courant de courant métallique moyen et que les propriétés du revêtement et du foididière métallique, leurs réponses à l'action laser diffèrent également Lorsque les laseracts sur la couche de graphite négative ou la couche de matériau actif positif, en raison du taux d'absorption laser élevé et de la conductivité thermique faible, le revêtement réduit l'énergie laser relativement faible pour la fusion et la vaporisation En revanche, le collectionneur de courant métallique reflète le laser et a une conduction thermique rapide, donc l'énergie laser requise pour la fusion et la vaporisation de la couche métallique iShigh

Figure 3: Composition en cuivre et distribution de température dans la direction de l'électricité en revêtement à un seul côté sous laseraction

La figure 3 montre la composition et la distribution de la température dans le sens d'épaisseur de l'électrode négative revêtue d'assistance sous l'action laser Lorsque le laser agit la couche de graphite, le graphite se vaporise principalement en raison de ses propriétés de matériau Lorsque le laser pénètre dans la feuille de cuivre, la feuille commence à fondre, formant une piscine amolten Si les paramètres de processus sont inappropriés, des problèmes peuvent survenir: (1) le revêtement se décoller sur le bord de coupe, exposant le papier métallique, comme indiqué dans l'image de la figure 4; (2) Une grande quantité de débris de coupe autour du mignon Ces problèmes peuvent entraîner une réduction des performances de la batterie et des problèmes de qualité de sécurité, comme le montre la bonne image de la figure 4 Par conséquent, lors de l'utilisation du lasercutting, il est nécessaire d'optimiser les paramètres de processus basés sur les propriétés du matériau actif et du papier métallique pour assurer une coupe complète de la feuille d'électrode et une bonne qualité de bord de coupe sans quitter les débris métalliques

Figure 4: Problèmes de pointe: feuille métallique exposée et débris de coupe

Direction d'amélioration pour la coupe laser:

1

2 Les progrès futurs dans les nouveaux types laser et les processus laser découpent un laser de matériaux de cathode ternaire De plus, les problèmes de qualité de coupe tels que les zones touchées par la chaleur, les bourreaux et les billes fondues peuvent être accompagnées par la stabilité mécanique et les améliorations du processus laser

3 Il s'agit également d'améliorer la cohérence de la qualité des produits en améliorant l'indice des capacités du processus (CPK)

4 Intelligence: réalisation de l'intelligence unique, puis de l'intelligence pleine ligne Intégration de la détection en ligne, du contrôle des PLC et du contrôle supérieur de l'intelligence de l'ordinateur Ensuite, en se connectant aux systèmes d'information d'usine et en optimisant la collecte de données à machine unique, en réalisant une ligne de ligne complète.