리튬 배터리 가공에 레이저 기술이 필요한 이유는 무엇일까요?

새로운 청정에너지인 리튬 배터리는 전기차뿐만 아니라 전기 열차, 전기 자전거, 골프 카트 등에도 전력을 공급할 수 있습니다. 리튬 배터리 생산은 각 공정이 서로 밀접하게 연관된 복잡한 과정입니다. 주요 생산 공정은 전극 제조, 셀 제조, 배터리 조립으로 구성됩니다. 따라서 리튬 배터리의 품질은 신에너지 차량의 성능을 직결하기 때문에 매우 높은 수준의 가공 기술이 요구됩니다. 첨단 레이저 기술은 고효율, 고정밀, 고유연성, 신뢰성, 안전성 등 이러한 요구 사항을 충족하여 리튬 배터리 생산에 널리 활용되고 있습니다.

신에너지 자동차용 리튬 배터리에 레이저를 적용하는 연구

01 레이저 절단

리튬 배터리 가공은 기계의 정밀도와 제어 능력을 매우 중요하게 요구합니다. 레이저 절단기가 발명되기 전에는 전통적인 기계를 사용하여 리튬 배터리를 가공했는데, 이 과정에서 마모, 버(burr) 발생, 과열/단락/폭발과 같은 위험이 불가피하게 발생했습니다. 이러한 위험을 방지하기 위해 레이저 절단기를 사용하는 것이 훨씬 효과적입니다. 전통적인 기계와 비교했을 때, 레이저 절단기는 공구 마모가 없고 다양한 형상을 고품질로 절단할 수 있으며 유지 보수 비용도 저렴합니다. 생산 비용을 크게 절감하고 생산 효율을 향상시키며 생산 리드 타임을 단축할 수 있습니다. 신에너지 자동차 시장이 확대됨에 따라 레이저 절단기의 잠재력은 더욱 커질 것입니다.

02 레이저 용접

리튬 배터리를 생산하려면 수십 가지의 세부적인 공정이 필요합니다. 레이저 용접기는 리튬 배터리 제조에 필요한 모든 설비를 제공하여 배터리의 내구성과 안전성을 보장합니다. 기존의 TIG 용접이나 전기 저항 용접과 비교했을 때, 레이저 용접기는 다음과 같은 중요한 장점을 가지고 있습니다. 1. 열영향부가 작습니다. 2. 비접촉 가공이 가능합니다. 3. 높은 효율을 자랑합니다. 레이저 용접기로 용접되는 주요 리튬 배터리 소재는 알루미늄 합금과 구리 합금입니다. 리튬 배터리 셀은 가볍고 휴대가 간편해야 하므로, 주로 매우 얇은 알루미늄 합금 소재를 사용합니다. 따라서 레이저 용접기를 이용한 이러한 얇은 금속 소재의 용접은 매우 중요합니다.

03 레이저 마킹

레이저 마킹기는 빠른 마킹 속도, 높은 생산 효율, 그리고 뛰어난 내구성을 특징으로 하며, 리튬 배터리 생산에도 점차 도입되고 있습니다. 특히, 레이저 마킹기는 수명이 길고 소모품이 필요 없어 운영비와 인건비를 크게 절감할 수 있습니다. 리튬 배터리 생산 과정에서 레이저 마킹기를 이용하면 문자, 일련번호, 생산일자, 위조 방지 코드 등을 비접촉식으로 마킹할 수 있으며, 배터리에 손상을 주지 않고 제품의 완성도를 높일 수 있습니다.

따라서 레이저 기술은 리튬 배터리 생산에 다양한 방식으로 적용될 수 있음을 알 수 있습니다. 하지만 리튬 배터리 생산에 어떤 종류의 레이저 기술이 사용되든 간에, 적절한 냉각은 필수적입니다. S&A Teyu CWFL-1000 산업용 레이저 냉각 시스템은 리튬 배터리 생산에 사용되는 레이저 용접기 및 레이저 절단기에 널리 사용됩니다. 혁신적인 이중 냉각 회로 설계로 파이버 레이저와 레이저 소스를 동시에 냉각할 수 있어 시간과 공간을 절약할 수 있습니다. 또한, 이 CWFL-1000 파이버 레이저 칠러에는 실시간 수온 표시 및 이상 발생 시 경보를 울리는 두 개의 지능형 온도 컨트롤러가 탑재되어 있습니다. 이 칠러에 대한 자세한 정보는 https://www.teyuchiller.com/dual-circuit-process-water-chiller-cwfl-1000-for-fiber-laser_fl4 에서 확인할 수 있습니다.