Pocu tempu fà, ci hè statu un avanzu qualitativu in u prucessu di taglio di catode chì avia afflittu l'industria per tantu tempu.
Processi di impilatura è di avvolgimentu:
Nta l 'ùrtimi anni, comu lu novu mercatu energia hè divintatu calda, a capacità stallati dibatterie di putenzahè aumentatu annu per annu, è u so cuncettu di designu è a tecnulugia di trasfurmazioni sò stati migliurati continuamente, trà i quali a discussione nantu à u prucessu di avvolgimentu è u prucessu di laminazione di e cellule elettriche ùn hà mai firmatu. Attualmente, u mainstream in u mercatu hè l'applicazione più efficace, più bassu è più matura di u prucessu di bobina, ma questu prucessu hè difficiule di cuntrullà l'isolamentu termale trà e cellule, chì ponu facilmente purtà à un surriscaldamentu lucali di e cellule è u risicu di spargimentu termale in fuga.
In cuntrastu, u prucessu di laminazione pò megliu ghjucà i vantaghji di grandecellule di batterie, a so sicurità, a densità d'energia, u cuntrollu di u prucessu sò più vantaghji chè l'avvolgimentu. In più, u prucessu di laminazione pò megliu cuntrullà u rendiment cellula, in l 'utilizatori di nova gamma di vittura energia hè sempre più altu tendenza, u prucessu di lamination high densità energia vantaghji più promettenti. Attualmente, u capu di i pruduttori di batterie di putere sò ricerca è pruduzzione di prucessu di fogli laminati.
Per i pussibuli pruprietarii di veiculi d'energia nova, l'ansietà di u chilometru hè senza dubbitu unu di i fatturi chjave chì influenzanu a so scelta di veiculu.In particulare in e cità induve e strutture di ricarica ùn sò micca perfetti, ci hè una necessità più urgente per i veiculi elettrici à longu andà. Attualmente, a gamma ufficiale di i veiculi di l'energia elettrica pura hè generalmente annunziata à 300-500km, cù a gamma reale spessu scontata da a gamma ufficiale secondu u clima è e cundizioni stradali. A capacità di aumentà a gamma reale hè strettamente ligata à a densità energetica di a cellula di putenza, è u prucessu di laminazione hè dunque più cumpetitivu.
In ogni casu, a cumplessità di u prucessu di laminazione è e parechje difficultà tecniche chì deve esse risolte anu limitatu a popularità di stu prucessu in una certa misura. Una di e difficultà chjave hè chì i burrs è a polvera generata durante u prucessu di fustellatura è di laminazione ponu facilmente causà cortu circuiti in a bateria, chì hè un grande periculu di sicurezza. Inoltre, u materiale di catodu hè a parte più caru di a cellula (i catodi LiFePO4 cuntanu 40% -50% di u costu di a cellula, è i catodi di lithium ternari cuntanu un costu ancu più altu), perchè se un catodu efficace è stabile. u metudu di trasfurmazioni ùn pò esse truvatu, pruvucarà un grande gastru di costu per i pruduttori di batterie è limità u sviluppu ulteriore di u prucessu di laminazione.
Statu quo de découpage du matériel - haute consommation et plafond bas
Attualmente, in u prucessu di fustellatura prima di u prucessu di laminazione, hè cumunu in u mercatu di utilizà punching die hardware per taglià a pezza di u polu utilizendu u spaziu estremamente chjucu trà u punch è a fustella più bassa. Stu prucessu meccanicu hà una longa storia di sviluppu è hè relativamente maturu in a so appiecazione, ma i stresses purtati da u muzzicu meccanicu spessu lascianu u materiale processatu cù qualchi caratteristiche indesevule, cum'è anguli colapsati è burrs.
In ordine per evitari burrs, hardware die punching hà da truvà a prissioni laterali più adatti è u strumentu overlap secondu a natura è u gruixu di l'elettrodu, è dopu à parechje volte di teste prima di inizià a trasfurmazioni batch. Inoltre, a perforazione di fustelle hardware pò causà usura di l'utensili è materiale appiccicatu dopu à longu ore di travagliu, purtendu à l'instabilità di u prucessu, risultatu in una scarsa qualità di cut-off, chì pò infine purtà à rendimenti più bassi di a batteria è ancu periculi di sicurezza. I pruduttori di batterie d'energia cambianu spessu i culteddi ogni 3-5 ghjorni per evità prublemi nascosti. Ancu s'è a vita di l'uttellu annunziatu da u fabricatore pò esse 7-10 ghjorni, o pò tagliate 1 milione di pezzi, ma a fabbrica di batterie per evitari batchs di prudutti difettusi (mali bisognu à esse scrapped in batch), spessu cambierà u cuteddu in anticipu. è questu portarà enormi costi di consumabili.
In più, cum'è citatu sopra, in ordine per migliurà a gamma di veiculi, i fabbrichi di batterie sò stati travagliendu duramente per migliurà a densità energetica di e batterie. Sicondu i fonti di l'industria, per migliurà a densità di energia di una sola cellula, sottu à u sistema chimicu esistente, i mezzi chimichi per migliurà a densità di energia di una sola cellula sò basamenti toccu u tettu, solu per mezu di a densità di compactazione è di u gruixu di u pezzu polu di i dui per fà articuli. L'aumentu di a densità di compactazione è u grossu di u polu senza dubbitu ferite più l'uttellu, chì significa chì u tempu di rimpiazzà l'uttellu serà scurciatu di novu.
Cum'è a dimensione di a cellula aumenta, l'arnesi utilizati per eseguisce a fustellatura anu ancu esse diventati più grande, ma arnesi più grande senza dubbitu riduceranu a velocità di l'operazione meccanica è riducenu l'efficienza di taglio. Si pò dì chì i trè fattori principali di a qualità stabile à longu andà, a tendenza di alta densità di energia, è l'efficienza di taglio di u polu di grande dimensione determinanu u limitu superiore di u prucessu di fustellatura di hardware, è questu prucessu tradiziunale serà difficiule d'adattà à u futuru. sviluppu.
Soluzioni laser di Picosecondu per superà e sfide pusitive di fustellatura
U rapidu sviluppu di a tecnulugia laser hà dimustratu u so putenziale in u processu industriale, è l'industria 3C in particulare hà dimustratu cumplettamente l'affidabilità di i laser in u processu di precisione. In ogni casu, i primi tentativi sò stati fatti per utilizà laser nanosecondi per u tagliu di u polu, ma stu prucessu ùn hè micca prumuvutu in una grande scala per via di a grande zona affettata da u calore è di i burrs dopu à u processu di laser nanosecondi, chì ùn hà micca scuntratu i bisogni di i pruduttori di batterie. Tuttavia, sicondu a ricerca di l'autore, una nova suluzione hè stata pruposta da e cumpagnie è certi risultati sò stati ottenuti.
In quantu à u principiu tecnicu, u laser di picosecondu hè capaci di s'appoghjanu nantu à a so putenza di punta estremamente alta per vaporizà istantaneamente u materiale per via di a so larghezza di impulsu estremamente stretta. A cuntrariu di u trattamentu termale cù i laser nanosecondi, i laser di picosecondi sò prucessi di ablazione di vapore o riformulazione cù effetti termichi minimi, senza perle di fusione è bordi di trasfurmazioni puliti, chì rompenu a trappula di grandi zone affettate da calore è burrs cù laser nanosecondi.
U prucessu di taglio laser di picosecondu hà risoltu assai di i punti di dolore di a fustellatura di hardware attuale, chì permette una migliione qualitativa in u prucessu di taglio di l'elettrodu pusitivu, chì cuntene a più grande proporzione di u costu di a cellula di a bateria.
1. Qualità è rendiment
Hardware die-cutting hè l'usu di u principiu di nibbling miccanicu, cutting corners sò propensi à difetti è esigenu debugging ripetutu. I cutteri meccanichi s'useranu cù u tempu, risultatu in burrs nantu à i pezzi di u polu, chì affettanu u rendiment di tuttu u batch of cells. À u stessu tempu, a densità di compactazione aumentata è u grossu di u pezzu di u polu per migliurà a densità di l'energia di u monomeru aumenterà ancu l'usura di u cuteddu di taglio. U processu laser di picosecondu d'alta putenza 300W hè di qualità stabile è pò travaglià fermamente. per un bellu pezzu, ancu s'è u materiale hè addensatu senza pruvucà a perdita di l'equipaggiu.
2. Efficienza generale
In quantu à l'efficienza di produzzione diretta, a macchina di produzzione di l'elettrodi positivi laser di picosecondu di 300W d'alta putenza hè à u listessu livellu di pruduzzione per ora cum'è a macchina di produzzione di fustellatura di hardware, ma cunsiderendu chì a machina di hardware hà bisognu di cambià i coltelli una volta ogni trè à cinque ghjorni. , chì inevitabbilmente portanu à un arrestu di a linea di produzzione è una re-commissioning dopu à u cambiamentu di cuteddu, ogni cambiamentu di cuteddu significa parechje ore di downtime. A produzzione d'alta velocità all-laser salva u tempu di cambiamentu di l'arnesi è l'efficienza generale hè megliu.
3. Flessibilità
Per e fabbriche di cellule di energia, una linea di laminazione spessu porta diversi tipi di cellule. Ogni cambiamentu richiederà uni pochi di ghjorni più per l'equipaggiu di fustellatura di hardware, è datu chì alcune cellule anu esigenze di punzonazione d'angle, questu estenderà ancu u tempu di cambiamentu.
U prucessu laser, invece, ùn hà micca u fastidiu di cambiamenti. Ch'ella sia un cambiamentu di forma o un cambiamentu di dimensione, u laser pò "far tuttu". Si deve esse aghjustatu chì in u prucessu di taglio, se un pruduttu 590 hè rimpiazzatu da un pruduttu 960 o ancu 1200, a fustellatura hardware precisa un grande cuteddu, mentri u prucessu laser solu solu 1-2 sistemi ottichi supplementari è u tagliu. l'efficienza ùn hè micca affettata. Si pò dì chì, s'ellu hè un cambiamentu di pruduzzione di massa, o campioni di prova à piccula scala, a flessibilità di i vantaghji di u laser anu rottu u limitu superiore di a fustellatura di hardware, per i pruduttori di batterie per salvà assai tempu. .
4. Low costu generale
Ancu s'è u prucessu di fustellatura di hardware hè attualmente u prucessu mainstream per slitting poli è u costu iniziale di compra hè bassu, esige frequenti riparazioni di fustelle è cambiamenti di fustelle, è queste azioni di mantenimentu portanu à un downtime di a linea di produzzione è costanu più ore-omu. In cuntrastu, a suluzione laser di picosecondu ùn hà micca altri consumabili è costi minimi di mantenimentu di seguitu.
A longu andà, a suluzione laser di picosecondu hè prevista di rimpiazzà cumplettamente u prucessu di fustellatura di hardware attuale in u campu di u tagliu di l'elettrodu pusitivu di a batteria di litiu, è diventerà unu di i punti chjave per prumove a popularità di u prucessu di laminazione, cum'è " un picculu passu per a fustellatura di l'elettrodu, un grande passu per u prucessu di laminazione ". Di sicuru, u novu pruduttu hè sempre sottumessu à verification industriale, s'ellu picosecondu suluzione pusitivu die-tagliatura di laser pò esse ricunnisciutu da i principali pruduttori batterie, è s'ellu u laser picosecond pò veramente scioglie i prublemi purtati à l'utilizatori da u prucessu tradiziunale, aspittemu è vedemu.
Tempu di pubblicazione: 14-sep-2022