專業雷射雕刻機正鉑雷射股份有限公司】雷射雕刻雷射打標機

正鉑雷射專注於提供全方位的雷射應用解決方案,是台灣專業的雷射設備製造商與整合服務提供者。我們擁有多款高性能的雷射雕刻機與雷雕機,廣泛應用於金屬、塑膠、玻璃、陶瓷等多種材質的精密加工,滿足各類產業對高效率與高精度的要求。

高效雷射雕刻雷射打標技術,提升加工品質

無論您是需要細緻的雷射雕刻,還是大面積的快速雷射打標,我們的雷射打標機與雷射雕刻機皆能穩定輸出、效果清晰、速度快速。雷雕機結合自動對焦與高功率雷射模組,能應用於電子、五金、工藝品等多元產業。

先進雷射焊接設備與雷射清潔機應用

正鉑雷射的雷射焊接設備結合高功率光纖雷射與精密控制系統,可大幅提升焊接品質與加工效率,特別適用於鋰電池、電子組件與醫療器械的焊接需求。此外,我們也提供最新一代的雷射清潔機,專為模具、金屬表面、油漬與氧化層清除設計,有效取代傳統化學或機械式清潔方式,綠色環保、維護成本低。

客製化雷射雕刻與雷射打標方案,打造智慧製造

我們了解每個產業對雷射加工的需求不同,因此提供客製化的雷射雕刻、雷射打標與雷射焊接解決方案。正鉑雷射不僅銷售雷雕機、雷射雕刻機與雷射打標機,更重視設備的穩定性與售後服務,協助企業強化生產力與產品品質。

無論您正在尋找高效率的雷射打標機、耐用的雷射雕刻機,還是多功能的雷射清潔機,正鉑雷射都是您值得信賴的合作夥伴。

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你知道電池生產過程中的使用到哪些雷射應用嗎?

2023-06-20
你知道電池生產過程中的使用到哪些雷射應用嗎?

        近年來電動車與相關產業逐漸受到重視,也逐漸成為汽車產業的發展方向,這歸因於關鍵的鋰離子電池技術突破。鋰離子電池的製造在手機行業早已成熟,然而電池製造商必須調整製程以趕上日益增加的電動汽車產能,同時確保電池的品質和穩定。雷射加工成為此處的關鍵技術,雷射切割、銲接與打標已經進入電池業的生產線服役。
下圖是電池製造的流程圖。做為原料的鋁箔或銅箔經過鍍膜並壓縮成為電極箔片原料,再經過裁切成電極形狀,銅箔和鋁箔分別成為陽極和陰極。接下來將電極片銲接連結,這裡需要將薄金屬片以搭接(Lap)銲接接合,包含銅與銅、鋁和鋁,甚至銅和鋁銲接,這是一項挑戰。接著將電極薄片包入外殼,成為電池單元(Cell),這裡要將外殼密封,最後注入電解液。由於殼內已經有電極片零件,外殼的銲接不能有太大的熱量避免內部損壞。最後一步是將數個單元組合成電池模組(Module),甚至數個模組結合,這裡需要將單元或模組的電極用銲接串接成導電通路。

 
鋰離子電池的製造流程。圖片來源:https://ieeexplore.ieee.org/

【電極箔片切割】
        箔片切割成電極,要求切口邊緣不能有顆粒或毛邊,表面的膜層不能有刮損或裂紋,因此切割箔片是非常精細的步驟;另外,為了保持生產效率,某些單位甚至要求切割速度超過50 m/min。要實現這種嚴格且精密的加工,機械切割會有刀具磨損和加工變形的問題,雷射切割是最佳選擇。非接觸式的雷射切割可做到最少切屑損耗、最少變形(包含機械扭曲和熱變形)以及最平滑切口,可以實現靈活加工和高生產率。

 
三種切割法的切口比較。圖片來源:moldmakingtechnology.com

【電極的銲接】
        電極材料是銅箔和鋁箔,要將電極永久接合必須以搭接型式銲接,這代表必須做銅-銅、鋁-鋁或者銅-鋁的搭接銲。搭接銲是將上下兩片材料接合,不能在界面有氣孔或裂紋,對於電極而言還要注意接合處的電阻不能太高,否則會增加電能損耗;同時,鋁是不容易銲接的材料,除了活性大易氧化問題,鋁和銅銲接還有脆性化合物生成,容易使接合處裂開,可見電極的搭接銲接是另一項嚴格考驗。
雷射銲接是電極片搭接銲的最佳解決方案:以振鏡式光纖雷射銲接能夠以每秒鐘數百甚至數千mm的銲接速度,快速準確接合電極箔片;脈衝式雷射可以大幅降低銲接熱量,改善電極片變形問題,同時縮短鋁和銅的熔化時間,減少接合點的脆性物質生成,確保銲接處有足夠的機械強度以及降低電阻。此外,銲接路徑還能選擇線性路徑或搖擺路徑增加銲接寬度。要解決電極箔片的銲接困難,雷射銲接是最佳的選擇。

 
-銅片以雷射搭接銲的外觀和銲道截面。圖片來源:正鉑雷射

【電池外殼銲接】
        電池單元的外殼必須密封,對銲道品質有嚴格要求,此外,由於殼中已裝入電極等部件,銲接外殼的熱輸入要非常低避免內部損傷。因此,可以快速銲接、又具有小的熔化範圍的雷射銲接製程是這個步驟的理想工具,雷射銲道表面平滑,寬度細小又能有足夠的接合強度,由於雷射光的功率穩定,整個銲道的深度可以很均勻,而且適當的功率不會有貫穿的現象,可以避免殼內組件受損。若搭配振鏡式銲接,可以數秒鐘內快速銲接多個物件而不用移動軸向,加快製作速度。

【電池模塊的串接組裝】
電池生產的最後一步是將電池單元組裝成模塊,或者進一步將模塊串接成電池組,這裡需要用匯流條(Busbar)將各個電極連結,正好是振鏡式雷射銲接發揮所長之處。振鏡式雷射銲接大幅減少銅製匯流排銲接噴濺的機會,可得到接合良好無氣孔的銲點,振鏡控制系統還能設定銲道圖形,以圓形或曲線接合。

 
雷射銲接匯流排,可做不同形狀的銲道。圖片來源:M. F. R. Zwicker, Journal of Advanced Joining Processes


【生產履歷雷射打標標示】
如同許多製造產品要標示生產履歷,用來追蹤該批或個別產品。雷射打標是最適合做生產履歷標示的技術,打標結果不容易被塗改,又能永久保留,而且雷射打標設備可以獨立運作,或者和生產線串聯。

 
雷射打標適合電池生產履歷標示。圖片來源:正鉑雷射