弗劳恩霍夫激光技术研究所研发锂电池新技术

高性能电池是移动行业实现电气化的关键先决条件。近日，位于德国亚琛的弗劳恩霍夫激光技术研究所（Fraunhofer ILT）的研究人员开发了基于激光的创新技术，用于生产锂离子电池。

由于特殊的光学器件，激光在涂有石墨膏的铜箔上辐射出更大的区域。石墨颗粒和光能之间的相互作用产生热量，液体蒸发

Fraunhofer ILT的科学家开发了两种基于激光的制造技术，这两种技术不仅可以在生产中节约能耗，还可以制造出功率密度更高、使用寿命更长的电池。

生产锂离子电池的关键步骤之一是制造石墨电极。对于这些电极，使用辊对辊工艺在铜箔上涂覆石墨膏，然后在160-180℃的连续炉中干燥。除了消耗大量能源外，在输送带上输送铜箔的燃气连续炉还占用了大量空间。它们长60-100m，在工业规模上运行时每分钟可干燥100m的铜箔。

研究人员开发了一种由二极管激光器进行干燥的系统。激光束的波长为1μm，并由在大面积上照射电极的特殊光学器件放大。该光学器件是由研究所的合作伙伴Laserline为干燥系统专门设计的。

研究所薄膜加工小组组长Samuel Fink解释了该工艺背后的原理：与热风干燥工艺不同，二极管激光器将高强度光束投射到涂有石墨膏的铜箔上。乌黑的石墨吸收能量。由此产生的相互作用导致石墨颗粒升温，液体蒸发。与耗电的连续熔炉相比，二极管激光器非常节能，而且该系统向环境释放的热量很少。此外，激光干燥系统比传统的炉子占用的空间要小得多。