2μm激光器在电池隔膜的切割应用
发布时间：2023-11-13 来源：上海飞博
PP+PE复合膜 （ 图片源自网络 侵删 ）
电池隔膜（battery separator）是指在电池正极和负极之间一层隔膜材料，是电池中非常关键的部分，对电池安全性和成本有直接影响。其主要作用是：隔离正、负极并使电池内的电子不能自由穿过，让电解液中的离子在正负极之间自由通过。电池隔膜的离子传导能力直接关系到电池的整体性能，其隔离正负极的作用使电池在过度充电或者温度升高的情况下能限制电流的升高，防止电池短路引起爆炸，具有微孔自闭保护作用，并对电池使用者和设备起到安全保护的作用。
电池隔膜生产出来一般是大面积的薄膜，不能直接应用于电池生产制造中，需按照所需尺寸进行分切后才可应用到电池的生产中，切割方式如下： 热切和冷切这两种传统切割薄膜方式均为接触式裁切，因而隔膜会出现表层陶瓷脱落、断面拉丝、毛边等缺陷，过多陶瓷堆积成颗粒，会增大电芯短路风险，最终可能会导致安全事故发生。 针对传统电池隔膜切割方式的不足，采用新型的激光切割技术，通过非接触式切割，可做到隔膜断面不烧焦、不碳化、不熔融，从而达到提升锂电池电芯的安全性。 为什么选择2μm光纤激光器进行电池隔膜切割？ 吸收特性： 2μm波长的光与电池隔膜的吸收特性相匹配。这意味着2μm光更容易被电池隔膜吸收，从而可以更有效地将能量转化为热量，实现高效的切割。 热影响区小： 2μm光可以在聚合物中产生相对较小的热影响区，这意味着在切割过程中周围区域受到的热影响较小，减少了可能导致材料变形或损伤的风险。 精确控制： 2μm光纤激光器可以提供较高的功率密度，同时也可以实现高度精确的控制，可以在需要精细切割或微细加工的电池隔膜切割应用中取得优异的效果。 可靠性和稳定性： 光纤激光器通常具有较高的稳定性和可靠性，可以在长时间工作时保持稳定的输出功率和光学特性。 减少杂质： 利用2μm光进行切割，相对于其他波长的激光相对会减少在切割过程中产生的杂质和烟尘。 电池隔膜切割工艺 电池市场化的隔膜材料主要以聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）为主、具有优异的力学性能、化学稳定性和相对廉价的聚烯烃类隔膜为主；本次以PP+PE的混合双层膜做切割应用。 激光功率60w、切割速度70mm/s，切割断面无过烧、无碳化、无明显塑料熔化痕迹等缺陷，满足其切割要求。 切割效果图 未来，随着科技的不断发展，激光在塑料切割领域将发挥越来越重要的作用。高效、精准的激光切割技术将成为塑料加工的重要手段，取代传统方法，为塑料制品提供更高质量的加工和定制解决方案。同时，智能化、自动化生产将成为发展趋势，推动激光切割技术在塑料工业中的广泛应用，为环保、高效的生产模式打下坚实基础，助力相关产业持续繁荣。
