リチウムイオン電池用箔の切断1

メーカー:TRUMPF

概要と特長

 

リチウムイオン電池は、電話、パソコン、電気自動車など、あらゆる場所で使用されています。自動車業界では、今後数年間で電池の需要が大幅に増加します。これにより、製造プロセスが需要に適応する必要があります。リチウムイオン電池は、セルに密に詰められた電極コーティングされた箔で構成されています。これらの箔は、カソードおよびアノードとして機能するアルミニウムと銅で作られています。

 

金属箔は、陰極のリチウムベースの酸化物でコーティングされています。箔は通常0.008〜0.015mmですが、コーティングを使用すると、材料の総厚さは0.2mmを超える可能性があります。従来の方法では、箔への損傷、切断品質の低下、鈍くなるなどの可能性を含むメカニカルカッターを使用していました。刃を交換する為に、プロセス全体が停止します。TRUMPFのTruPulse nanoシリーズは、ランニングコストを最小限に抑え、一貫した切断結果により、実質的にメンテナンスフリーです。

 

ガルバノスキャナーと組み合わせて使用すると、他の材料に損傷を与えず必要に応じて型式にはまらない形状の切断が可能な非接触システムが作成されます。リチウムイオン電池用箔を切断する際は、バリが短絡を引き起こしセルを損傷する可能性があります。長いパルス幅とマルチパスのプロセスを使用します。このシステムは、従来よりも速い処理時間および最小限のバリで高品質の結果を達成できます。平均切断速度は、正確な箔材料の構成に応じて、1m/sから2.5m/sの間です。

電池箔切断 事例

Li-ION-battery-foil image TRUMPF-20240-7-12

カソードとアノードの材質 異なるセルフォーマットでは異なる要件が求められます。

  • 円筒形の異なるセルフォーマットにはAlのセルがあります。-ノッチング(主にむき出しの箔だけを切断する。)通常、300WのTruPulse nano 2030が必要となります。
  • 積層電池 – プロファイル切断 むき出しの箔だけでなく、 コーティングも切断する必要がある。 希望の切断速度を得るには、より高い出力が必要となります。

アノード, 陰極 – Cu 箔

  • Cu 箔: 6µm – 12µm コーティング 60µm – 100µm (グラファイト– 高吸収性 )

カソード, 陽極 – Al 箔

  • Al箔: 10µm – 20µm、、 オプション:セラミックストライプ(Al2O3) ~30µm、 コーティング: 30µm – 80µm (NMC または LFP)
電池箔切断事例写真20240712

 

TruPulse nano 2060

コーティング箔の切断性能
切削性能を高める新機能

  • 長いパルスのためのパルス繰り返し周波数の拡張- >kHz
  • より小さなスポットサイズを可能にする新しいF130 BEC– F130
  • 切断用途に最適化された新しい波形 – new WF

上記の効果が蓄積されることで、切削速度が大幅に向上する可能性 があります。※すべてが当てはまるとは限りません。

 

材質/レーザー機種 2030

300W

Std WF + F100

2060

600W

Std WF + F100

2060

600W

>kHz + F100

2060

600W

>kHz + F130

2060

600W

>kHz + F130 +

new WF

アノード 3 m/s 4.2m/s 4.7m/s 5.9m/s 7.7m/s
カソード -LFP 1.5m/s 1.9m/s 2.1m/s 2.3m/s 2.6m/s
カソード -NMC 1.5m/s 1.8m/s 2.0m/s 2.2m/s 2.4m/s

注釈:これらは同じ材料を使用した比較結果であり、箔の厚さや材料の組成が異なると実際の速度は変わる可能性があります。