鄧永麗
廣州中國科學院工業技術研究院（廣州市南沙區海濱路1121號 511458）
1. 前言
激光是一種電磁波，具有許多自身特殊的性質，在工業領域獲得了廣泛應用。
激光和激光加工成為近20年發展最快的高新技術，已成為發展新興產業，改造傳統制造業的關鍵技術之一。各種激光系統和設備正進入各工業領域，包括電子、輕工、機械制造、鋼鐵、冶金等。同樣，在近年大力發展的新能源領域，激光也發揮著越來越大的作用。在鋰電池生產中，激光主要進行極片切割和電池極耳和殼體的焊接等工作。
激光和激光加工成為近20年發展最快的高新技術，已成為發展新興產業，改造傳統制造業的關鍵技術之一。各種激光系統和設備正進入各工業領域，包括電子、輕工、機械制造、鋼鐵、冶金等。同樣，在近年大力發展的新能源領域，激光也發揮著越來越大的作用。在鋰電池生產中，激光主要進行極片切割和電池極耳和殼體的焊接等工作。
2. 極片切割
鋰離子電池是20世紀90年代才被商品化的科技產品，隨著科學技術的發展，電池技術也取得了長足的發展；尤其是鋰離子電池格外引人注目。目前市場上應用最廣的是正極為鋁箔負極為銅箔的鋰離子二次電池。正極鋁箔的厚度大多在20μm 左右,而負極銅箔相對較薄為12μm左右，鋁箔和銅箔兩面各有100μm左右的涂覆層。
目前鋰電池制造過程中，電池制片采用傳統的模切機、分條機等工藝設備，會造成極處產生毛刺，掉粉等問題，毛刺與粉塵容易刺穿隔膜，或者在充放電時候擊穿隔膜，造成電池內部短路、發熱產生高溫甚至爆炸。同時，刀模沖壓過程中會磨損，需定期更換刀模，成本較高，而且從原理上無法根本解決這些問題。
隨著1064nm紅外激光器的低成本化，越來越多電池制造廠采用激光分切代替傳統模切，相對于傳統模切，激光分切的優勢主要體現在以下幾方面：
? 切割效率高：傳統模切機的制片效率一般為0.7s左右,受機械運動限制，速度很難提升，而激光切割150μm厚的正極片速度可達1.2m/s；
? 極耳布局靈活：易形成多級耳分布，易于實現極耳極狀多樣化，有助于實現全自動化切割；
? 無機械壓力：極處無變形，內部不產生機械應力，保證切割極片的工藝
穩定性。鑒于振鏡的高速偏轉及易操控性和直觀性等特點，目前市場上多采用振鏡對極片進行切割。經過平場鏡聚集后的光斑尺寸和工作場域為：
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