От вкладок к ячейкам: ключевые области применения станков лазерной резки в производстве литиевых батарей

В современную эпоху быстрого развития новых энергетических транспортных средств и индустрии хранения энергии безопасность литиевых батарей напрямую связана с общими характеристиками автомобиля. Выступы батареи — тонкие проводящие металлические полоски, идущие от положительного и отрицательного электродов, — служат важными проводниками, соединяющими элемент батареи с внешней схемой. При обработке выступов традиционными методами высечки износ матрицы часто приводит к появлению заусенцев по краям; если эти заусенцы проткнут сепаратор, они могут вызвать короткое замыкание или даже перегрев. Внедрение станков для лазерной резки предлагает идеальное решение для достижения высокоточной обработки выступов без заусенцев.

Возьмем, к примеру, одну новую энергетическую компанию: это предприятие производит призматические литиевые батареи в алюминиевом корпусе, используя пластинчатые материалы, состоящие из алюминиевых полос толщиной 0,1 мм и никелированных медных полос. Эти материалы необходимо разрезать на определенные формы, оставляя отведенные места для сварки. В традиционных машинах для высечки штампы требовали замены после каждых нескольких десятков тысяч резов; более того, образовавшиеся заусенцы на режущей кромке в среднем имели высоту 20 мкм, что потребовало вторичной обработки щеткой, которая так и не смогла полностью их устранить. Последующее внедрение прецизионных станков для лазерной резки с волоконным лазером позволило обеспечить высокоскоростную поточную резку выступов. Благодаря диаметру сфокусированного пятна всего 0,03 мм лазерный луч производит гладкий рез без заусенцев с зоной термического влияния, контролируемой с точностью до 0,01 мм, и без накопления шлака по краям. Проверки с использованием видеоизмерительной системы подтвердили, что высота заусенцев остается ниже 5 мкм, что намного превышает отраслевые стандарты.

Повышение эффективности было столь же примечательным. Машины для лазерной резки могут достигать скорости резки до 200 мм/с, позволяя одному устройству обрабатывать более 80 000 вкладок в день, что эквивалентно производственной мощности трех традиционных машин для высечки. Что еще более важно, лазерная резка не требует износа инструмента и устраняет необходимость частых простоев для замены штампов, повышая общую эффективность оборудования на 35%. Более того, всякий раз, когда модели аккумуляторов меняются или форма вкладок требует корректировки, инженерам достаточно лишь изменить чертежи САПР; переключение производства может быть завершено всего за пять минут, что значительно сокращает время смены продукта. По словам директора по производству компании, внедрение лазерной резки снизило процент дефектов на этапе обработки выступов с 1,2% до 0,1%, эффективно устранив угрозу безопасности, вызванную заусенцами.

Станки для лазерной резки, от аккумуляторов для электромобилей до аккумуляторов для бытовой электроники, быстро становятся основной технологией обработки выступов благодаря своим уникальным преимуществам: бесконтактная работа, резка без заусенцев и высокая гибкость. Он не только создает первую линию защиты для безопасной эксплуатации литий-ионных батарей, но и, благодаря точному цифровому контролю, дает новой энергетической отрасли возможность постоянно продвигаться к повышению эффективности и безопасности.