目前，鋰離子電池極片裁切工藝主要采用以下三種：（1）圓盤剪分切，（2）模具沖切，（3）激光切割。本文簡要介紹激光模切工藝

激光切割示意圖

一、激光模切切割原理

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(xù)形成寬度很窄的切縫，完成對極片的切割。

激光極耳成型一般采用卷對卷連續(xù)切割，其主要工藝流程為：放卷→張力控制→糾偏控制→激光切割→二次除塵→質(zhì)量檢測→收卷。

二、激光模切特點

1.切割效率高：激光切割效率高出傳統(tǒng)五金工藝的1-3倍，還在開發(fā)4-6倍的切割技術；

2.切割效果好：熱影響區(qū)小、毛刺小、斷面平整一致性較好；

3.使用壽命長：激光器使用壽命高達10萬小時（約10年）；

4.適用范圍廣：可兼容卷繞和疊片工藝極片的極耳成型，且切割圖形靈活多變；

5.換型更方便：調(diào)用參數(shù)可實現(xiàn)一鍵換型；

6.維護成本低：產(chǎn)品或者工藝換型只需要設置參數(shù)，節(jié)省了更換模具的成本。

三、對電池的影響

極片裁切過程中，極片裁切邊緣的質(zhì)量對電池性能和品質(zhì)具有重要的影響，具體包括：

1.毛刺和雜質(zhì)，會造成電池內(nèi)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(fā)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(xiàn)，提高工藝品質(zhì)。

四、過程關鍵控制點

其中影響極耳成型質(zhì)量和效率的主要因素有：放卷速度、張力和糾偏控制精度、切割工位設計、切割控制系統(tǒng)及切割工藝參數(shù)。

激光模切關鍵輸入?yún)?shù)KPIV:

1.激光功率

2.脈沖頻率

3.切割速度

激光模切關鍵輸出參數(shù)KPOV

1.極耳尺寸，間距

2.膜寬，極片長度

3.毛刺

4.外觀

五、常見問題

工藝參數(shù)不合適時，可能出現(xiàn)問題：（1）切邊涂層脫落，露出金屬箔材

（2）切邊周圍出現(xiàn)大量切屑異物。這些都會導致電池出現(xiàn)性能下降、安全性品質(zhì)問題，

切邊問題：露金屬箔和切屑異物

六、發(fā)展趨勢

隨著客戶對鋰電池質(zhì)量和制造效率要求的不斷提高，以及自動化、智能化制造技術的不斷進步，鋰電池制造裝備越來越呈現(xiàn)出工藝集成化的發(fā)展趨勢，之前由幾臺不同功能設備完成的工藝被整合到一臺設備來完成。激光極耳成型機可以與分條、卷繞及疊片整合到一起分別形成切分一體機、切卷一體機、切疊一體機。并且極耳成型機也由單工位、雙工位向更多工位發(fā)展。