智能制造網APP
智能制造網手機站
智能制造網小程序
智能制造網官微
智能制造網服務號
智能控制
機器人
儀器儀表
物聯網
3D打印
工業軟件
回放
直播中
品牌
di-soric/德頊瑞
近日，美國電池制造商Enovix宣布與美國高功率光纖激光器巨頭IPG Photonics達成合作，雙方希望借此促進整個鋰電池制造行業從機械切割過渡到激光加工操作。據悉，雙方已簽署了一份非約束性諒解備忘錄(MOU)，雙方將合作開發尖端、下一代的激光工具和方法，以優化電池制造過程和生產力。
Enovix聯合創始人兼首席技術官Ashok Lahiri表示：“我們的制造工藝已經從2018年的30W激光器大幅提高到今天的1kW激光器，這將被納入下一代電池制造系統。”
Enovix公司以其在下一代3D硅鋰離子電池的設計和制造而聞名。Ashok Lahiri補充稱：“我們的工藝在很大程度上依賴于激光制模技術的獨特功能和精度。在過去的15個月里，利用激光功率的行業收益以及電極加工技術的專有進步，Enovix在大批量生產中利用激光將生產吞吐量提高了幾倍。”
新架構實現加工功率提升
據悉，Enovix開發出一項新技術，該技術有望通過處理電極的方式徹底改變電池制造。
在制造傳統電池時，制造商是使用芯包(Jelly Roll，將電池正極片、負極片及隔膜以連續轉動的方式進行組裝)還是堆疊(Stack)的方法并不重要，因為電極是垂直方向堆疊的。Enovix將堆疊旋轉90度，使堆疊方向變為水平方向，從而改變了電極的方向。
“傳統上電池制造商是在X-Y維度上進行切割。而我們正在切割X-Z維度的電極——這是相當短的，”他說：“我們有更多的優勢，其中精度是至關重要的，特別是在電池厚度為20-30毫米的大型電池中。這限制了精度水平在毫米級的機械系統的使用。你真的需要微米級的精度，而激光提供這方面的優勢。”
對于更大的電池，制造商正轉向將大片電池堆疊在一起的方案。正因如此，越來越多客戶從機械加工轉向激光加工。原因很簡單：激光在處理復雜幾何圖形時更加精確。激光加工目前是一種更昂貴的方法，但激光加工正在縮小與機械方法之間的差距，并獲得性能方面的提升，而機械方法并沒有真正的改變或發展。如果這兩方面之間形成一個交叉點，當你可以更精確地切割時，就會產生明顯的收益。
隨著架構的發展，Enovix在功率上進行了大幅的提升優化。盡管不一定是線性的，但切割率在很大程度上與功率的增加有關。“無論我們使用脈沖還是連續波，這些都是我們在內部開發的有意義的特性。我們采用IPG和其他公司的激光系統，并將其整合到這些操作中，使我們能夠非常精確和快速。”
Ashok Lahiri補充稱：“我們正在開拓激光的使用，并提供更廣泛適用于電池的解決方案。對我們而言，其中的好處是獲得他們的研發路線圖，幫助指導我們，這樣我們就可以采用這些創新。”
在轉換時，制造商需要了解如何使用激光加工管理熱性能。畢竟，它與機械系統有很大的不同。
變革的時代
從納秒脈沖激光、飛秒激光，到連續波激光，激光光源類型正在不斷發展推進。結果就是不同方法之間形成競爭。Lahiri稱：“用戶需要進行系統的設計和優化，以達到每千瓦時能產生的最佳結果。”“然而，在努力實現這種電氣化的未來時，能源存儲的成本仍然是一個大問題，所以任何可以改善這一過程的事情都可能改變游戲規則。”
意識到這一機遇，Enovix一直在構建一個可擴展的架構，以實現大批量生產：“我們開發的電池技術的獨特之處就在于，這種架構允許我們用二氧化硅取代石墨，并形成了100%活性硅陽極電池，電池能量密度顯著提升至900Wh/l，比傳統鋰電池領先5年。”
浙公網安備 33010602000006號
智能制造網APP
智能制造網小程序
微信公眾號
