近年來，‌隨著科技的不斷進(jìn)步和環(huán)保意識的提高，‌鋰離子電池作為一種高效、‌環(huán)保的能源存儲解決方案，‌已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，‌包括電子產(chǎn)品、‌電動汽車、‌儲能系統(tǒng)等。‌

在電子產(chǎn)品方面，‌鋰離子電池已經(jīng)成為了主流的電源解決方案，‌從手機(jī)、‌筆記本電腦到電動工具，‌幾乎無處不在。‌

多重因素驅(qū)動下，新能源鋰離子電池在產(chǎn)品與工藝、技術(shù)與材料以及產(chǎn)業(yè)生態(tài)的創(chuàng)新競爭異常活躍。其中，為緩解消費(fèi)電子產(chǎn)品電量焦慮等問題，多家廠商布局 “快充賽道”，快充技術(shù)、單次充電續(xù)航時間已然成鋰離子電池廠商競爭的焦點(diǎn)。

寶辰鑫激光劃線解決方案，通過穩(wěn)定一致的激光光源，在極片上形成深度一致、寬度間隙一致、首尾一致的劃線，有效增大鋰電池負(fù)電極的面積，進(jìn)而提高電池的充放電效率，助力充電速度倍數(shù)提升。

01 讓電池性能跑出“加速度”

“充電5分鐘，通話N小時”，快速充電成為電子產(chǎn)品搶贏市場的核心競爭力之一。

電池極片是鋰離子電池中的關(guān)鍵組件之一。它包括正極和負(fù)極兩個部分。正極由含鋰化合物（如錳酸鋰、鈷酸鋰或三元材料）組成，而負(fù)極則由碳材料（如石墨）構(gòu)成。它的作用是提供一個電子的通道，使電子能夠在電池的放電和充電過程中流動。當(dāng)電池放電時，鋰離子從正極流向負(fù)極，導(dǎo)致正極材料中的鋰離子的電位降低，同時釋放出電子。而在充電過程中，鋰離子則從負(fù)極回流至正極，導(dǎo)致正極材料中的鋰離子電位升高。

△鋰電池極片充放電原理

極片的微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作為提高電池性能的關(guān)鍵，電池廠家紛紛加大在極片微結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新技術(shù)上的研發(fā)投入。以某龍頭電池廠商的一項(xiàng)前沿技術(shù)為例，‌通過極片層級精細(xì)設(shè)計(jì)，‌構(gòu)造“離子和電子高速通道”，‌減小鋰離子擴(kuò)散阻力，‌減緩容量衰減，‌從而提高電池的壽命和超快充能力。

極片劃線同樣是基于極片的一項(xiàng)微結(jié)構(gòu)創(chuàng)新工藝。通過穩(wěn)定一致的激光光源，在負(fù)極極片上形成深度一致、寬度間隙一致、首尾一致的劃線，有效增大鋰電池負(fù)電極的面積，進(jìn)而提高電池的充放電效率，讓電池性能跑出“加速度”。

△劃線項(xiàng)目工藝要求：極片厚度100~120μm；劃線深度：10-20μm；劃線寬度：80-100μm

02 一場微米級的多激光一致性挑戰(zhàn)

‌極片的厚度通常在幾十到幾百微米不等，拿在手上就好像一張軟化過的鈔票，要在這樣的材料上進(jìn)行激光加工，對激光性能要求極高。

根據(jù)極片幅面的不同，配備的光路數(shù)量不同；極片幅面越大，所需的光路數(shù)量越多。面對客戶的大幅面極片加工需求，寶辰鑫配置了16光路的解決方案，主要包含16激光器+16振鏡。這就要求16臺激光器+16臺振鏡、準(zhǔn)直、場鏡等猶如大型交響協(xié)奏曲一樣嚴(yán)絲合縫、充滿秩序地完美配合。這對激光器的一致性及穩(wěn)定性提出了非常高的要求。

只有光路之間互不影響，激光光源穩(wěn)定一致，才能保證劃線效果的穩(wěn)定一致。

△深度一致，寬度一致

△首尾一致

項(xiàng)目越難，寶辰鑫越是迎難而上。

寶辰鑫接到項(xiàng)目需求后，馬上集結(jié)激光解決方案團(tuán)隊(duì)、行業(yè)激光光源研發(fā)團(tuán)隊(duì)等成立專項(xiàng)的項(xiàng)目攻堅(jiān)隊(duì)伍，針對該項(xiàng)目進(jìn)行專項(xiàng)分析，從工藝、光源、技術(shù)、整體系統(tǒng)架構(gòu)等進(jìn)行多模塊整合分析、調(diào)研，并通過行業(yè)工藝實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行初步驗(yàn)證，提出以2000P為核心光源的激光劃線解決方案。

該方案涵蓋激光器、配套外光路器件及激光控制系統(tǒng)等，經(jīng)過優(yōu)化的激光+外部光學(xué)組合，保證更好的光學(xué)匹配，降低能量損耗，提高效率。

△方案架構(gòu)圖

其核心光源激光器，是基于行業(yè)需求定制的2000W連續(xù)光纖激光器BFSC 2000P，為寶辰鑫高性能版本連續(xù)水冷型激光器，電光轉(zhuǎn)換效率35%以上，功率線性度優(yōu)，各功率段輸出誤差不超過1%，并可定制光學(xué)輸出模式如緩升緩降、波形編輯等，同時具備主動功率補(bǔ)償功能，輸出精確度±1%以內(nèi)。

△行業(yè)專用激光器BFSC 2000P

在外光路配置和系統(tǒng)方面，寶辰鑫項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)通過對市場進(jìn)行大量調(diào)研和實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證，選配了專用的兩軸激光掃描振鏡、準(zhǔn)直場鏡，定制研發(fā)了準(zhǔn)直系統(tǒng)、場鏡系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，以一套完整的激光光源系統(tǒng)來服務(wù)客戶。同時激光器可選3000P等豐富型號，根據(jù)不同用戶的需求輸出不同配置，可選范圍豐富，能夠適配更多劃線工藝要求，提供多樣化選擇。

目前，該套方案已在國內(nèi)某頭部電池廠商批量上線。

03 協(xié)同創(chuàng)新，寶辰鑫助力客戶實(shí)現(xiàn)工藝落地

產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新需要上下游各環(huán)節(jié)的共同努力。寶辰鑫憑借在激光光源的深厚理解和在細(xì)分行業(yè)的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)積累，始終關(guān)注工藝革新和激光在新工藝場景的應(yīng)用，并與客戶在創(chuàng)新研發(fā)上同頻共振，致力于推動整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

在為客戶提供解決方案和落地應(yīng)用的過程中，面對客戶應(yīng)用場景的需求和實(shí)現(xiàn)困境，寶辰鑫與客戶進(jìn)行了反復(fù)深入的溝通探討，并通過對客戶需求、工藝、材料等進(jìn)行了深入研究和分析，以及對解決方案的反復(fù)測試打磨和應(yīng)用調(diào)試，最終才實(shí)現(xiàn)了完美的落地。

在劃線一致性問題上，為達(dá)到客戶的要求，寶辰鑫基于創(chuàng)鑫激光在激光器的研發(fā)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，通過改進(jìn)光路，優(yōu)化關(guān)鍵參數(shù)等，最終達(dá)到劃線（深度/寬度）公差小于微米級的嚴(yán)苛工藝要求。

在劃線首尾對齊問題的解決上，如果在拼接的過程中，位置控制不好，也會影響電池整體性能。寶辰鑫通過一系列參數(shù)的優(yōu)化，方案可以控制劃線首尾長度對齊控制在0.1mm，滿足客戶劃線后分切的要求。

值得一提的是，在劃線的過程中，送料速度和劃線速度，也必須要保持一致。寶辰鑫通過定制的控制系統(tǒng)，可對劃線速度進(jìn)行程序化控制，并和自動化生產(chǎn)線相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了快速、精確的批量加工。

寶辰鑫劃線項(xiàng)目中負(fù)責(zé)對接客戶的銷售經(jīng)理介紹，“在項(xiàng)目初期，我們每天都保持十分緊張的狀態(tài)。在客戶還沒有正式下訂單之前，我們就已經(jīng)深度介入項(xiàng)目運(yùn)作中。”

“那段時間，我們每天都在項(xiàng)目群里匯報進(jìn)展。這也非常敬佩客戶對于項(xiàng)目精益管理的精神，對待每個環(huán)節(jié)都十分嚴(yán)謹(jǐn)甚至可以說是苛刻。也正是這樣的管理模式，推動了每個供應(yīng)商積極拉動各自環(huán)節(jié)高效運(yùn)作，最后才能得到這樣好的結(jié)果。”

從設(shè)備交付到客戶現(xiàn)場，整個驗(yàn)證過程持續(xù)了整整三個月時間。

“在剛交付調(diào)試階段，現(xiàn)場還是有些適配的問題。我們立即安排工藝工程師，到客戶現(xiàn)場進(jìn)行排查處理，一駐就是半個月。”

在劃線工藝的探索上，寶辰鑫正是以這種精益求精的精神，全方位服務(wù)客戶的態(tài)度，協(xié)同客戶不斷創(chuàng)新，從而實(shí)現(xiàn)工藝的高標(biāo)準(zhǔn)落地。

轉(zhuǎn)自：寶辰鑫激光

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