立足應用創新，海目星鋰電池極耳高速高精度激光切割關鍵技術“躍遷”

/ 激光制片

LASER NOTCHING

激光制片主要應用于鋰電池生產線中的極耳切割工序，實現在鋰電池正負極片單邊或雙邊金屬箔材上切割極耳，目的是為了給電池引出金屬導電體。

隨著激光制片機的快速發展，分條一體機、裁斷一體機等集成設備相繼推出，效率、精度、智能化水平進一步提升，功能模組進一步完善。

以4680為代表的46系圓柱電池被稱為大圓柱電池，被認為是下一代圓柱電池的發展方向。高效率高精度的制片工段是大圓柱生產線的關鍵環節，是大圓柱電池追求高性能、高安全的關鍵“鑰匙”。

海目星前瞻性布局Tab-free工藝，工藝成熟度高，具備行業規模化量產經驗。以切割模塊、激光應用與控制技術為著落點，鍛造極耳高速高精度激光切割關鍵技術，解決高速條件下Tab-free工藝極耳對齊度不夠、切割尺寸偏差以及粉塵、熔珠等不良品質難題。

極片多段張力控制關鍵技術

攻克高速切割穩定性難點

在高速運動狀態下，如何實現激光切割過程的高穩定性和高質量是行業一直研究的重點方向。尤其是在Tab-free工藝路徑中，要對狹縫極耳寬度、狹縫區的高度漸變控制進行高響應、高穩定性的高速切割，必然對張力控制提出更嚴苛的要求。

現階段，海目星攻克極片多段張力控制關鍵技術問題，結合激光切割軌跡算法，構建仿真模型實現卷徑計算和錐度控制優化，實現多級速度匹配聯動，其技術運用到極片傳輸過程控制中，有效解決了整體帶路張力穩定性控制，降低切割波浪邊與毛刺發生率，解決極片斷帶、變形、褶皺等問題，同時提高了加工精度與CCD相機瑕疵檢測的精準度，從而提高電池制片的一致性與安全性，降低生產成本。

該技術滿足90m/min以上，甚至更高速的電池極耳穩定切割需求。從切割端面看，實現了熱影響區小、毛刺小、一致性好的效果。

在線缺陷檢測、在線高速閉環控制技術

攻克高速篩選、剔廢、高速切割閉環控制難點

在激光切割領域，特別是電池極耳的激光切割，需要采用激光切割裝置對料帶進行極耳切割。然而，由于料帶本身存在來料形狀缺陷和邊角測量誤差，且在傳送的過程中易產生位置偏移，進而導致激光切割裝置最終切割的位置會產生較大偏差，產品的誤差率較高，有可能導致產品的質量不良、合格率偏低。

按極耳切割工藝要求，可忽略在給定極片長度L(通常為10mm，但有時需要調整）范圍之內的來料形狀缺陷，但來料形狀缺陷長度超過L值時，激光加工的軌跡必須跟隨邊緣的形狀。所以，通過基于小波變換的視覺引導處理系統，實現來料邊緣檢測，同時也實現極耳切割的形狀跟隨功能和自動糾偏補償功能。使其運用于鋰電池極片生產設備，有效解決高速篩選、剔廢、高速切割閉環控制難題。

激光切割后極片清潔關鍵技術

提高電池極片潔凈度和安全性能

為確保極片的潔凈，海目星通過激光懸空切負壓除塵、正反面風刀除塵、毛刷除塵、超聲波清潔、除鐵模組等五道或以上的清潔工藝，解決極片在生產過程中的積粉、激光工位切不斷、斷帶、產品異物瑕疵等難易解決的技術難題，為潔凈高質量的穩定生產奠定良好基礎。

其中，激光懸空切負壓除塵利用了氣體流動帶走切割粉塵，海目星根據激光切割特性，開發全密封的激光懸空切結構，設計側吸結構進行有效除塵，同時設計平皮帶、毛刷等結構，高效完成廢料的收集。

基于對不同粒徑的粉塵除塵效果與風速應用的深入研究，開發風刀除塵系統，搭建流體仿真技術優化設計，吸塵口采用3D打印技術，內部圓滑過渡，減小了粉塵的黏附，有效提升極片潔凈度。此外，除塵管道均可實現閉環監控，采用FFU空氣凈化加設備底部回風，切割粉塵的有效控制程度高，殘留粉塵顆粒≤10μm。

· 設備效率：90m/min

· 兼容幅寬：100-600mm（最小幅寬不含空箔區）

· 收放卷卷徑：≤Φ750mm

· 切割方式：一出二，兼容一出一

海目星激光制片方案已攻克自動收放卷、高速自動接帶、極片多段張力控制、極耳激光切割尺寸精度、卷對卷糾偏系統、激光切割后極片清潔、高速在線缺陷檢測、在線高速閉環控制等關鍵技術問題，同時，導入PLC和MES制造執行系統，策動TWh時代鋰電池大規模制造轉向優質制造。未來，海目星還將更積極地尋找創新方案，主動應戰動儲雙賽道的新挑戰、新要求。

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