根据光学衍射和散射的原理，从激光器发出的激光束经显微物镜聚集，针孔滤波和准直后，变成直径约10mm的平行光束，该光束照射到待测的颗粒上，就发生了散射，散射光经傅立叶透镜后，照射到光电探测器上的任一点都对应于某一确定的散射角，光电探测器阵列由一系列同心环带组成，每个环带是一个独立的探测器，能将投射到上面的散射光线形地转换成电压，然后送给数据采集卡，该卡将电信号放大，再进行AID转化后送入计算机。激光粒度仪依据全量程米氏散射理论，喷雾激光粒度分析仪充分考虑到被测颗粒和分散介质的折射率等光学性质，根据激光照射在颗粒上产生的散射光能量反演出颗粒群的粒度大小和粒度分布规律。
喷雾激光粒度分析仪激光光源一般选用2mW激光器，功率太小则散射光能量低，造成灵敏度低；另外，气体光源波长短，稳定性优于固体光源。检测器因为激光衍射光环半径越大，光强越弱，极易造成小粒子信噪比降低而漏检，所以对小粒子的分布检测能体现仪器的好坏。检测器的发展经历了圆形，半圆形和扇形几个阶段。拆卸、清洗是否方便：粒度仪分为主机和分散器两部分。而样品流动池总是需要定期清洗的，清洗间隔视样品性质而定。将主机和分散器合二为一的仪器往往将样品池深置于仪器内部，取出和拆卸均很繁琐，且极易碰坏光路系统。
喷雾激光粒度分析仪软件功能
1．2种分布模型：Rosin－Ramler分布、多峰分布
2．2种测试报告模式：普通测试报告、统计测试报告
3．2种累计分布方向：从小到大、从大到小
4．2种语言测试报告：中文、英文
5．数据录入功能
6．测试报告可导出为excel格式或其他文本格式
7．可同时打开多个测试报告，进行不同测试报告数据间的比对
8．测试报告项目可根据行业要求即输即改，比如特征粒径、特定粒径值等项目，并可设置为固定报告格式。
喷雾激光粒度分析仪多少决定着对应各特定角处获得的光能量的大小，各特定角光能量在总光能量中的比例，应反映着各颗粒级的分布丰度。检测器因为激光衍射光环半径越大，光强越弱，极易造成小粒子信噪比降低而漏检，所以对小粒子的分布检测能体现仪器的好坏。检测器的发展经历了圆形，半圆形和扇形几个阶段。
喷雾激光粒度分析仪特点：
1、喷雾激光粒度仪动态范围宽，重复性好，操作简单方便。专利设计的探测器阵列，保证了各种粒度颗粒散射信号的有效接收，从而保证了对宽分布的样品测量结果更为准确。
2、仪器功能强大，既能测试纳米级粉体又能测试微米级粉体，两种测试功能只需点一下鼠标，几秒钟就实现快捷转换。
3、喷雾激光粒度仪集光学、电路、样品池、超声波分散、搅拌循环、全自动清洗一体化，电脑控制下自动对中校零。测试时样品在管道内流动的时间短，避免了样品分散后的分层和重新团聚，从而保证仪器重复性、稳定性好。
4、具有2种进样系统可选，满足您的各种测试需求。2种进样系统能方便地互换，包括普通型、微量型。
5、用户可根据实际需要选择不同的数据处理方法和分布模型。
6、仪器包含多种分布模式，有自由分布、对数正态分布、R－R分布等，可以满足不同样品的测试和对比的需要。现在激光粒度仪的实际结构已经起了很大的变化，但原理一样。
喷雾激光粒度分析仪基于光子相关光谱技术，以大动态范围高速光子相关器为核心器件，采用颗粒粒度反演算法新研究成果，因此具有准确度高、重复性高的特点，喷雾激光粒度分析仪采用高速数字相关器和专业的高性能光电倍增管作为核心器件，具有快速、高分辨率、重复及准确等特点，是纳米颗粒粒度测定的首选产品。
喷雾激光粒度分析仪采用动态光散射原理和光子相关光谱技术，根据颗粒在液体中的布朗运动的速度测定颗粒大小。小颗粒布朗运动速度快，大颗粒布朗运动速度慢，激光照射这些颗粒，不同大小的颗粒将使散射光发生快慢不同的涨落起伏。光子相关光谱法就根据特定方向的光子涨落起伏分析其颗粒大小。因此本仪器具有原理先进、精度极高的特点，从而保证了测试结果的真实性和有效性，是纳米激颗粒粒度测定的仪器。
喷雾激光粒度分析仪目前人们经过研究得出以下结论：
1、测量小于1mm的颗粒时，必须使用米氏理论；
2、测量大于1mm颗粒时，如果仪器的测量下限小于3mm，则仪器仍然要用米氏理论，否则在粒度分布的1mm附近会“无中生有”一个峰；
3、喷雾激光粒度分析仪可以使用的衍射理论的条件是：仪器的测量下限大于3mm，或被测颗粒是吸收型的，且粒径大于1mm；
4、作为一台通用的激光粒度仪，只要其测量下限小于1mm，不论它用来测量大颗粒还是小颗粒，都应采用米氏理论。
发布时间 : 2018-05-28
锂离子电池由于具有比能量高、循环寿命长、自放电小、无记忆效应和无污染等优点，广泛应用于各种电子设备（如移动电话、笔记本电脑、PDA、数码相机及数码摄像机等）以及交通工具（巡逻车、电动自行车、电动汽车等）上，成为我国能源领域重点支持的高新技术产业。
动力电池指应用于电动车的电池，是相对于小容量电池（如手机、笔记本电脑电池等）而言的，具有较大的容量和输出功率，可用于电动车辆驱动电源及大型移动电源应用领域的二次电池。锂离子电池或电池组的制作工序非常多，而其中有多道工序，如防爆阀密封焊接、极耳焊接、软连接焊接、安全帽点焊、电池壳体密封焊接、模组及PACK焊接都以激光焊接为最佳工艺。动力电池用于焊接的材质主要有纯铜、铝及铝合金、不锈钢等。
图表 1 激光焊接在锂电池中的应用
资料来源：OFweek研究中心
1、电池防爆阀焊接
电池的防爆阀是电池封口板上的薄壁阀体, 当电池内部压力超过规定值时, 防爆阀阀体破裂, 避免电池爆裂。安全阀结构巧妙，这道工序对激光焊接工艺要求极为严格。没有采用连续激光焊接之前，电池防爆阀的焊接都是采用脉冲激光器焊接，通过焊点与焊点的重叠和覆盖来实现连续密封焊接，但焊接效率较低，且密封性相对较差。采用连续激光焊接可以实现高速高质量的焊接，焊接稳定性、焊接效率以及良品率都能够得到保障。
2、电池极耳焊接
极耳通常分为三种材料，电池的正极使用铝（Al）材料，负极使用镍（Ni）材料或铜镀镍（Ni-Cu）材料。在动力电池的制造过程中，其中的一个环节是将电池极耳与极柱焊接到一起。在二次电池的制作中需要将其与另外一铝制的安全阀焊接在一起。焊接不仅要保证极耳与极柱之间的可靠连接，而且要求焊缝平滑美观。
3、电池极带点焊
电池极带使用的材质包括纯铝带、镍带、铝镍复合带以及少量的铜带等。电池极带的焊接一般使用脉冲焊接机，随着IPG公司QCW准连续激光器的出现，其在电池极带焊接上也得到了广泛的应用，同时由于其光束质量好、焊斑能够做到很小，其在应对高反射率的铝带、铜带以及窄带电池极带（极带宽度在1.5mm以下）的焊接有着独特的优势。
4、动力电池壳体与盖板封口焊接
动力电池的壳体材料有铝合金和不锈钢，其中采用铝合金的最多，一般为3003铝合金，也有少数采用纯铝。不锈钢是激光焊接性最好的材质，尤其304不锈钢，无论是脉冲还是连续激光都能够获得外观和性能良好的焊缝。
铝及铝合金的激光焊焊接性能根据采用焊接方式的不同而略有差异。除了纯铝和3系铝合金采用脉冲焊接和连续焊接都没有问题，其他系列铝合金最优选择连续激光焊接方式，以减小裂纹敏感性。同时，根据动力电池壳体厚度选择合适功率的激光器，一般壳体厚度1mm以下时，可考虑采用1000W以内单模激光器，厚度在1mm以上需使用1000W以上单模或多模激光器。
小容量锂电池常采用比较薄的铝壳（厚度在0.25mm左右），也有18650之类的采用钢壳。由于壳体厚度的关系，此类电池的焊接一般采用较低功率的激光器即可。使用连续激光器焊接薄壳锂电池，效率可以提升5~10倍，且外观效果和密封性更好。因此有逐渐取代脉冲激光器在这个应用领域的趋势。
5、动力电池模组及pack焊接
动力电池之间的串并联一般通过连接片与单体电池的焊接来完成，正负极材质不同，一般有铜和铝2种材质，由于铜和铝之间采用激光焊接后形成脆性化合物，无法满足使用要求，通常采用超声波焊接外，铜和铜、铝和铝一般均采用激光焊接。同时，由于铜和铝传热均很快，且对激光反射率非常高，连接片厚度相对较大，因此需要采用较高功率的激光器才能够实现焊接。
从锂电池电芯的制造到电池PACK成组，焊接都是一道很重要的制造工序，锂电池的导电性、强度、气密性、金属疲劳和耐腐蚀性，是典型的电池焊接质量评价标准。焊接方法和焊接工艺的选用，将直接影响电池的成本、质量、安全以及电池的一致性。激光焊接凭借焊接安全可靠、工艺精密、环保等优势，成为了很多焊接任务的首选方案。
图表 2 激光焊接的特点及优势
锂电池产业的发展状况分析
1、锂电池产业发展情况
经过十多年的发展，中国锂电池行业已经建立了包含锂矿采选、材料供应、电芯及PACK、电池回收等各个环节的完整产业链。锂电池行业在下游市场需求推动下，产量规模保持高速增长，从2012年的17.2 Gwh增长到2017年的88.7 Gwh，5年时间内，产量增长了4倍。
图表 3 2012 -2017年中国锂电池芯年产量及增速（单位：Gwh）
资料来源：OFweek研究中心
电动交通工具（最主要是新能源汽车）、3C数码、储能行业是锂电池产业发展的三大推动力。2016年，新能源汽车以30.8 GWh的需求量超过3C数码，成为锂电池最大消费市场，到2017年动力电池产量增长至44.5GWh。储能电池发展潜力巨大，但由于技术、政策等原因仍处于市场导入阶段，相对于动力电池相对滞后。未来随着技术逐渐成熟，储能市场也将成为拉动锂电池消费的另一极。
2、新能源汽车及动力电池产业发展情况
随着全球能源危机和环境污染问题日益突出，产业节能化、环保化发展被高度重视，新能源汽车出现爆发式增长。产量由2012年1.26万辆增长至2017年的79.4万辆，年复合增长率高达99.4%。2017年产销分别为79.4万辆和77.7万辆，同比分别增长53.6%和53.3%，产销量同比增速分别提高了2.1和0.3个百分点。2017年新能源汽车市场占比2.7%，比上年提高了0.9个百分点。中国已超过美国成为全球范围内第一大新能源汽车市场，连续三年产销量居世界第一。
图表 4 2012-2017年中国新能源汽车产量（ 单位 ：万辆）
资料来源：OFweek研究中心
动力电池作为新能源汽车核心零部件，其发展紧随新能源汽车整体市场趋势，动力电池市场也呈现爆发式发展趋势，资本的大量涌入带动了力电池产量的大幅提升。
图表5 2012-2017年中国动力电池需求量分析及预测（单位：Gwh）
资料来源：OFweek研究中心
2017年中国汽车用动力电池产量达到44.5Gwh，同比增长45%。OFweek预计，未来四年，动力电池需求量将保持着40%以上的年复合增长速度，到2020年，中国新能源汽车动力电池需求量将突破120Gwh。
发布时间 : 2018-05-23
作为一种能发射激光的装置，激光器的用途非常广泛。根据材料分类，激光器又分为光纤激光器、半导体激光器、固体激光器与CO2激光器等，而近几年发展速度最快的当属光纤激光器，据相关数据显示，截至2017年底，光纤激光器在全球工业市场占有率已过半。
光纤激光器之所以备受欢迎，与市场环境和它自身的特点密不可分。相较于其它类型的激光器，制造成本低、稳定性高、散热快等优势，应用在大规模增长的工业切割和焊接需求上，可谓是再合适不过的了。
十年前，手机制造、服装加工等市场的快速扩张，导致了光纤激光器的需求量呈井喷式增长，很多人认为那是行业的巅峰时期。近年来，手机、服装增速放缓，很多关于光纤激光器市场“天花板”的言论出现，看衰行业。随着智能制造、物联网时代的到来，未来光纤激光器的用途会越来越广泛，新能源汽车、新材料、光纤通讯等领域即将全面启动，市场前景将不可限量。而这些新兴领域的全面爆发，未来十年，光纤激光器市场也将迎来更大的增长。
随着国家“中国制造2025”战略的发布，“智能制造”一词被广为提及，而作为高端制造业密不可分的一部分，智能制造装备的需求也随之增长，光纤激光器将大有可为。
一、轨道交通
据国家规划显示，在高端制造领域，我国将重点推动轨道交通、节能装置等快速发展。轨道交通的要求是牢固、尺寸精度高、品质稳定，在这里激光焊接的连续性与高效性恰恰能有用武之地，目前光纤激光器在轨道车辆制造上的应用集中在能源切割及关键部件的焊接。随着未来高铁、地铁建设的全面建设，对光纤激光需求量也随之增大。
二、光纤通讯
伴随着物联网技术的发展，“万物互联”作为一种美好的愿景亦将成为现实，光纤通讯是通讯技术的一部分，具有准确、可靠、高速的特点。面对日益增长的物联网应用，在数据传输上及处理上的要求更高，光纤激光器的玻璃光纤制造成本低、技术成熟、小型化、集约化优势可以发挥出来。
三、新材料
近几年，3D打印、新能源、环保设备等新兴产业的快速发展，很多对材料有着特殊的要求。新产业的爆发，新金属材料、精细陶瓷和光纤等新材料市场即将引来更大的机遇，而光纤激光器在新材料加工上应用广泛。市场对新材料加工的要求是成本更低、操作更容易、性能更稳定，相较于传统激光设备，光纤激光器在切割速度上更胜一筹。
四、动力电池加工
中国已经是全球最大的新能源汽车市场，近年来，新车企也是如雨后春笋般出现，与传统燃油汽车加工相比，动力电池的加工是一块新的大蛋糕，对激光设备市场而言，这是一大利好消息。新能源汽车电池加工对成本、安全、环境控制的要求很高，光纤激光器在焊接精度与设备稳定性方面皆可满足要求。
综述：在全球物联网的趋势下，对智能制造的要求更高、更快，应用范围更广阔，光纤激光器作为一种顺应时代潮流的制造设备之一，会在很多新领域发挥出自身的优势，推动物联网的发展。能否在这些应用上获得市场认可，这得益于光纤激光器技术的发展。
发布时间 : 2018-05-22
