激光模切如何實現去除成產過程的粉塵問題

無論是數字3C鋰電池時代，還是大規模生產的動力電池爆發年，模具切割過程中的毛刺粉塵問題都被模具切割設備企業和電池企業認為是電池生產的障礙。

模具切割作為涂層后的關鍵過程，其重要性在于切割后的極片性能與整個電池的生死有關，甚至決定了未來最終應用端的安全使用。然而，模具切割過程中的毛刺粉塵問題被模具切割設備企業和電池企業認為是數字3C鋰電池時代和大規模生產動力電池爆發年的障礙。

隨著動力電池技術和市場的逐步發展，鋰模切割設備被硬件模切割所取代，特別是自2016年以來，許多主流動力電池企業逐漸儲備激光模切割技術，直到2018年底，激光模切割圈爆發，許多模切割設備制造商，激光企業發布激光模切割產品，毛刺粉塵解決難度也相應升級。

1、除塵效率

一般來說，激光模切粉塵的問題集中在煙霧和熔珠上。激光燃燒后，煙霧會產生許多小顆粒。如果這些顆粒留在極片上，它們將直接影響電池的一致性和安全性。例如，極片的整受到后期繞組過程的影響。如果顆粒過大，甚至很容易穿透隔膜，或在充放電時穿透隔膜，導致電池內部短路、高溫甚至爆炸。

激光切割過程中產生的粉塵量也與電池企業使用的箔材質量有關。對于模具切割設備企業，不同厚度和質量的切割功率和激光功率的工藝參數不同。例如，切割鋁箔和涂層鋁箔的功率不同，具體參數值需要設備企業進行大量的實驗和驗證。

以6μm鋰銅箔為例。理論上，銅箔越薄，切割就越容易。但在實際操作中，這挑戰了模具切割設備中的張力控制。銅箔越薄，卷曲后的張力必須控制在適當的范圍內。如果強度過小，銅箔不能拉伸，阻礙切割質量；如果銅箔質量不高，很容易斷箔。

2、最高切片率為80m/mi

目前，硬件模具切割在動力電池生產中仍占據主流地位。然而，為了適應未來動力電池自動化、智能、靈活生產的總體趨勢，硬件模具切割已達到生產效率的上限，模具成本是電池企業無法承受的。為此，激光模具切割出現在歷史時刻。與傳統的硬件模具切割相比，激光模具切割的生產效率可以翻一番。從長遠來看，生產成本大大降低。

其中，單片模切效率超過150ppm，連續多極耳模切30m/min以上，模具壽命超過100萬次；激光模切具有量產40m/min、60m/min、80m/min的能力，40m/min激光模切機已批量供應。

3、集成高模切割機或模切機已出貨

分段自動包裝是當前電力電池企業的實際需求。萊塞激光除為客戶提供單機激光模切設備外，還將模切機與分切機、分切機集成，推出模切機、模切機，優化設備生產工藝和控制，大大降低設備生產周期，降低成本，提高生產效率

4、高度智能化

萊塞激光的各種設備產品實現了智能操作，集成了CCD檢測、多軸機械手、PLC控制和上控制，使模具切割機與智能處理系統順利連接；具有智能設備生命周期管理，具有MES系統監控和模具切割設備綜合控制能力，智能化程度高，設備運行失誤率大大降低。