激光助力新能源 | 国产替代势不可挡,锐科旗帜P1000H-P电芯毛化应用优势明显,最大效率可达8700mm2/s
目前各大新能源企业为了扩大产能纷纷建立新的生产基地,作为新能源汽车的的核心和动力来源,新能源电池提质增效刻不容缓,而电芯绝缘环节在锂电制造中尤为重要。UV喷涂因其高效、良率高、环保、可实现智能化等特点逐步成为电芯绝缘主流方式。在进行电池表面喷涂前需对其毛化以增强其与电芯的结合力,而效率、产量对光源提出了高要求。锐科推出的旗帜版P1000H-P系列激光器具有多种纤芯和性能参数配比,可针对不同的涂覆质量要求更改配置,满足电芯毛化不同搭接率和粗糙度。
电芯市场绝缘工艺方案替代,UV喷涂相对于蓝膜方式更安全、高效
在传统锂电池生产制造中,电池包覆采用蓝膜方式隔绝电芯,但这种方式在包裹过程中易产生气泡,后续使用中极易破损,导致电池异常放电,降低了电池的合格率,同时蓝膜在电池返修后去除难度较大,因其环保性能不足、生产效率受限、耐压性能不强等劣势正逐步被替代。
而高效、安全的UV喷涂因其环保性能卓越、生产效率高、良率高等特点已被逐步应用于电池厂商,其最大的优势在于涂覆过程中漆层与电池之间不会产生气孔,漆层与电池之间的结合力较大,使得电池在后续使用中寿命更长,且在返厂翻新后更容易去除。
锐科旗帜版P1000H-P脉冲激光器在电芯毛化上优势明显,最大效率可达8700mm2/s
P1000H-P是基于P1000H升级改款的一款高能量平顶多模脉冲激光器,采用窄脉宽种子结构设计,经过多级光路放大,通过自研自产的大模场增益光纤实现1kW平均功率、1.5MW高峰值功率,ns级脉宽的激光输出,可以根据客户需求定制方形或圆形平顶光输出,激光器具有抗高反能力强、可靠性高、体积小等特点。芯径为400μm,支持定制,40ns固定宽,最大单脉冲能量100mJ,在新能源汽车电芯和电芯托盘毛化应用上优势明显,最大毛化可达效率可达8700mm2/s。
图1 旗帜版P1000H-P脉冲激光器
表1为不同透镜下P1000H-P铝壳毛化对应的能量密度和毛化深度,从表中的数据可以看出,P1000H-P毛化深度大于1.5μm时,最大光斑为850μm,加工频率为20K,此时不考虑振镜折返,1S内理论加工面积为0.85×0.85×20×103=14.45×103mm/s。当要求毛化深度为0.92μm,光斑为1050μm,效率可达8700mm2/s。客户可根据企业需求,选择合适的参数进行相应加工。
表1 不同透镜下对应的能量密度和毛化深度
图2 不同焦距下光斑毛化微观形貌图
(从左到右,分别对应序号1、2、3)
锐科旗帜版P1000H-P激光器铝制电芯毛化试片达标,实现进口替代,为企业降本提供新方案
表2为P1000H-P与某进口激光器毛化效果对比,设置两组点距和线距分别为0.4mm/0.8mm和0.4mm/0.4mm,从微观效果图对比可以看出两款激光器毛化光斑分布均匀一致,熔池形态一致,经3D显微镜测量300倍下两款激光器在相同点线距下Ra值和Rz值相差不大,经C公司涂覆验证,P1000H-P批量毛化试片均达到检测要求,由此可以得出,P1000H-P在铝制电芯毛化应用上完全可以替代进口,为储能企业降低生产成本。
表2 1000H-P激光器与某进口脉冲激光器铝壳毛化效果对比
小结
由上可知,锐科旗帜P1000H-P激光器在该案例的电芯毛化上的应用具有突出优势。而不同储能生产厂家的电芯材料和表面状态存在一定差异,为解决不同应用状态的兼容问题,锐科对该激光器的纤芯和频率、功率等性能参数进行优化调动,产品具备了可定制的特性,以满足不同厂家的毛化需求。当前,锐科激光器产品已经进入新能源头部企业的供应商名录,在产品性能和定制化方面获得了市场的一致认可。后续我们还将陆续推出该款产品的其他工艺应用案例,敬请关注!
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