在動力電池極耳加工環節，目前國內采用的主要工藝為傳統的五金模切技術，作為上個世紀的技術產物，這種工藝存在的瓶頸正逐步凸顯。
一是投入大，模切設備需要的模具存在損耗快、需求量大、換模費用高、互通性差等問題;二是效率低，模切設備模具更換時間長，模具加工同樣比較耗時，影響整體生產效率;三是靈活性差，模切設備對于切割的尺寸、間距等有明顯的限制。
“在動力電池智能制造時代，傳統模切方式的變革已經迫在眉睫，激光極耳切割能夠攻克和解決傳統模切的難題，成為動力電池企業降低極片生產成本、提升產品穩定性的新路徑。”
深圳錦帛方激光科技有限公司(下稱“錦帛方”)創始人兼總經理覃曉鳴向高工鋰電介紹，目前，激光極耳切割設備已經在寧德時代、比亞迪、國軒高科及中天等龍頭企業逐步導入，隨著其成本的進一步降低和技術的完善，未來將大規模替代傳統模切設備。
自2012年成立起，錦帛方的定位就是立志于以工業激光應用技術為核心，成為激光自動化整體解決方案供應商，圍繞于這個定位，其迅速建立了一支涵蓋自動化技術、物流技術、機器人、激光技術、視覺技術及MES系統等領域的核心技術團隊。
截至目前，激光極耳切割設備已經成為錦帛方對外的拳頭產品，該產品及激光系統已經配套進入包括銀隆新能源、國軒高科、安馳科技、海四達及猛獅等國內動力電池企業。
錦帛方激光極耳切割設備
在覃曉鳴看來，基于多年來和客戶配套過程中工藝數據和經驗的積累，錦帛方激光極耳切割設備在制程工藝與技術已經充分結合，具體到該產品，則涵蓋了其定向吸塵、激光變頻控制、冷光源切割、結構調整數據化、總線控制以及設備一體化技術的整體思路。
高工鋰電獲悉，正是基于錦帛方所積累起來的客戶工藝數據，使得其激光極耳設備在多個核心性能上相比國內同類產品體現出明顯的優勢。
粉塵是激光切割目前最大的“痛點”，為了解決這個難題，錦帛方進行了針對性技術升級和突破，通過對于粉塵飛濺規律、粉塵粒徑和激光參數規律的了解，建立高效的除塵系統，實現可調和快拆式吸塵結構，超聲波振動掉塵及氣流定向吸塵控制，除塵精度達3um/cm2。
在毛刺控制上，采用PSO技術，能夠精準的控制單點能量大小并在指定位置輸出，激光變頻控制，避免過切或切不斷，切口毛刺小于7um。除此之外，錦帛方的極耳切割設備與傳統工藝相比，可以直接切割mark孔，無需通過4軸運動來進行沖孔。
同時，切割時熱影響區域的降低可以減少粉塵的飛濺，覃曉鳴透露，錦帛方開始在傳統紅光激光的基礎上進行升級，導入綠光皮秒激光器，其可以大幅降低熱影響區域。
據悉，紅光的熱影響區域在80-120μm左右，切割溫度在1000℃，而綠光的熱影響區域可降低至40-50μm，切割溫度降低至300~400℃，而如果采用皮秒激光，則可以實現對于原材料原子層的斷裂，最大程度降低粉塵。
在切割精度上，錦帛方通過激光標定傳感器定位極片，可以實現極片定位可視化和結構位置調整數據化，同時，還采用全自動總線控制技術，提高了測量與控制的精確度，減少了傳送誤差。
在效率提升上，覃曉鳴表示，通過采用網絡或以上控制系統，實現了軟件和硬件的深度契合，其穩定運行速度可達30-60m/min，測試速度達到80-100m/min。
除了技術上的優勢，更為明顯的是成本上明顯降低，覃曉鳴算了一筆賬，以總體投入1GWH產能為例，傳統模切設備投入及五年模具費用其投入高達3600萬元，而換成激光設備五年投入成本僅1100萬元，成本降低超3倍。
而正是憑借于激光極耳切割設備的綜合優勢，錦帛方的這款拳頭產品開始在市場嶄露頭角，覃曉鳴介紹，龍頭企業的磷酸鐵鋰電池產線導入已經開始加速，三元電池由于其特性和激光冷光源技術的應用逐漸形成新的技術方向，隨著這些龍頭企業的帶動效應，未來幾年，激光極耳切割設備將會全面取代傳統模切設備。
而在這輪替代潮中，錦帛方將憑借其多年來對于激光和電芯工藝的理解，加上軟件和機械硬件的匹配融合以及系統集成方案的整體解決能力，從現有客戶出發，以技術、性價比、后期服務等優勢在該細分領域快速擴張，同時，隨著設備一體化，錦帛方將進一步將產品向前后段產品延伸，卡位國產動力鋰電設備的升級換代大潮。
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