赋能新能源!皮秒激光器在锂电池极耳切割中的应用
锂电池广泛应用于电子产品、民生设施、能源存储等领域,近些年锂电池随着新能源行业的蓬勃发展,市场需求急剧增加。数据显示,2020年中国锂电池出货量为143GWh,预计到2025年中国锂电池出货量将达到615GWh,2021-2025年年复合增长率超过25%。
锂电池强劲需求也带动了市场对激光器的广阔要求。当前锂电池的加工产业链中,使用皮秒激光器用于锂电池极耳的加工作业中,具有显著的优势。
锂电池是一种二次电池,主要依靠锂离子在正负极之间移动来工作,极耳就是从电芯中将正负极引出来的金属导电体,是电池内部的一种连接,因此带有毛刺、卷边的不合格极耳产品容易刺破或划破锂电池隔膜,引发重大安全事故。可以说,极耳的质量直接影响到电池的安全性能和使用性能。
传统的锂电池极片切割正负极耳切割,主要采用模切方式实现,切割后容易产生毛刺,卷边等质量缺陷。不仅如此,刀具磨损,需要定期维护更换,增加额外成本,且切割极耳的形状单一,对极耳材料有所限制,诸多劣势严重影响加工效率。
而且随着锂电池比能量越来越高,电池内电阻必然要求越来越小,锂电池极耳的发展趋势,是由单极耳到多极耳、由多极耳到全极耳方向发展,传统加工工艺将难堪大任。
因此,目前行业中普遍使用皮秒激光器用于加工锂电池极耳,具有切割边缘洁净,可精确加工等优点。纳飞光电研发的工业级皮秒激光器,波长1064nm,输出功率30W,具有高光束质量(M²<1.3)和高切割效率,兼容更多极耳材料和厚度切割,可以实现冷加工的效果,极大地减小加工过程的热效应,且不存在熔珠现象,有效避免切割极耳边缘的污染,获得更好的切割质量,从而降低了锂电池极耳片生产成本,有效地提升产品良品率。非常高的功率稳定性和脉冲稳定性(<1%RMS),可以适应车间长久使用强度。

随着双碳战略,即碳达峰、碳中和的全面铺开,锂电池将在新能源产业链中发挥越来越重要的作用。在这种大趋势下可以预见,使用皮秒激光对锂电池的极耳进行切割将成为行业的必然应用,纳飞光电推出的工业级皮秒激光器也将迎来大面积应用。
