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紫外激光切割鋰電池極片的優勢在哪?

2021-04-07 返回列表

       鋰離子電池極片經過漿料涂敷,干燥和輥壓之后,形成集流體及兩面涂層的三層復合結構。然后根據電池設計結構和規格,我們需要再對極片進行裁切。一般地,對卷繞電池,極片根據設計寬度進行分條;疊片電池,極片相應裁切成片。目前鋰離子電池極片裁切工藝主要采用三種:圓盤剪分切、模具沖切、紫外激光切割。

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       極片裁切過程中,極片裁切邊緣的質量對電池性能和品質具有重要的影響,具體包括:(1)毛刺和雜質,會造成電池內短路,引起自放電甚至熱失控;(2)尺寸精度差,無法保證負極完全包裹正極,或者隔膜完全隔離正負極極片,引起電池安全問題;(3)材料熱損傷、涂層脫落等,造成材料失去活性,無法發揮作用;(4)切邊不平整度,引起極片充放電過程的不均勻性。因此,極片裁切工藝需要避免這些問題出現,提高工藝品質。

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       圓盤分切和模切都存在刀具磨損問題,這容易引起工藝不穩定,導致極片裁切品質差,引起電池性能下降。紫外激光切割機具有生產效率高,工藝穩定性好的特點,已經在工業上應用于鋰離子電池極片的裁切,其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、燒蝕或達到燃點而形成孔洞,隨著光束在極片上的移動,孔洞連續形成寬度很窄的切縫,完成對極片的切割。 當采用激光切割時,需要根據活物質材料和金屬箔材的特性,優化合適的工藝參數,才能既完全切割極片,又形成良好的切邊質量,不產生金屬切屑雜質殘留。

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