激光切割锂电池负极极片复合材料的数值模拟

论文摘要

为了探究负极极片复合材料的切割性质,采用有限元模型,对激光切割锂离子电池负极极片复合材料温度场进行数值模拟计算。由温度场分布取得了负极切缝宽度与切缝深度的尺寸大小,从中研究激光功率、切割速率和光斑半径对负极表层材料切缝宽度与切缝深度的影响。结果表明,负极表层切缝宽度随激光功率和光斑半径的增加而增大,随切割速率增大而减小;切缝深度随激光功率增加而增大,随切割速率和光斑半径增大而减小。切割至中间铜箔后,切缝深度变化速率趋缓,负极材料的复合结构对切缝深度存在明显影响;在功率为170W、光斑半径为47μm、切割速率变化至600mm/s左右时,效果最为明显,切割深度在该参量下达到60μm,且突破这一阈值后增长速率得到明显提升直至极片完全切断。这一结果可为激光应用于锂离子电池极片复合材料切割提供参考。

论文目录

• 引 言
• 1 有限元模型的建立
•   1.1 激光切割极片过程的物理描述
•   1.2 控制方程
•   1.3 边界条件
•   1.4 网格划分
• 2 切割模型的数值模拟
•   2.1 切缝特征边缘的确定
•   2.2 工艺参量对负极表层烧蚀宽度的影响
•   2.3 复合结构对极片切缝深度的影响
• 3 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 晏一菓,阳如坤,李建相,吴学科,张屹

关键词: 激光技术,激光切割,温度模拟,电极极片

来源: 激光技术 2019年06期

年度: 2019

分类: 信息科技,工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 材料科学,电力工业

单位: 湖南大学深圳研究院,湖南大学智能激光制造湖南省重点实验室

基金: 国家重点研发计划资助项目(2016YFE01 28800),深圳市科技计划资助项目(JCYJ20160530192452107)

分类号: TB33;TM912

页码: 773-778

总页数: 6

文件大小: 2169K

下载量: 185