图为深圳市海目星激光智能装备股份有限公司
激光及能源行业中心副总经理温燕修发表主题演讲

5月22日，“2018第一届新能源汽车及动力电池(CIBF深圳)国际交流会”在深圳会展中心举行。深圳市海目星激光智能装备股份有限公司激光及能源行业中心副总经理温燕修在“动力电池产业链专场——融·突破桎梏 携手发展”主题论坛上发表演讲。以下是演讲内容：

　　深圳市海目星激光智能装备股份有限公司激光及能源行业中心副总经理温燕修：

　　感谢主办方提供这个机会，我和CIBF有一些渊源，2016年我来深圳参加的第一个展会就是CIBF，当时我第一次接触到锂电，这两年有很多感触想和大家分享。希望多跟业界各位同仁一起讨论。

　　我的报告分四部分：一是热影响区的定义是什么，什么是热影响区;二是在机理上做一些分析，它到底是怎么产生的，原因、根源是什么;三是热影响区成分表征;四是改善热影响区的相关设计。这四个方面缺一不可，才能真正把热影响区分析透。

　　激光加工过程热量的扩散是不可避免的，他的扩散有一些影响的区域，温度是多少?我说大概2000多度，2000多度的影响力比较大，忽略激光作用的时间，以1064的激光来讲，整个周期里作用的时间是千分之几，作用时间很短，温度很高，热影响区后面有理论模型计算。现在实际的情况怎么样?凭肉眼观察，我觉得视力不太好，我看是30微米，40微米宽，整个极片0.15毫米都是热影响区吗?也未必，我们会有后端的分析和成因的分析。

　　这是在实际检测中的极片，行业里可以做到的是正常范围，正极极片是100-200um，负极极品40-80um是比较合理的，如果有一些正极材料陶瓷边应该是20-60um，铜箔是40-80um。

　　下面我们把热影响区的产生机理跟大家做一下简单的分享，切割效果一样的话热去哪儿了?首先我们看高斯分布，能量分布本来就不均匀，比如说中间的图，中间的能量分布很高，我们都知道激光切割材料的时候，材料的破坏是有一个阈值，能量密度的阈值，超过能量密度的阈值才能破坏，小于能量的阈值就是在给材料加热。这是基本的原理。

　　为什么铜箔的缝隙小一点，因为它的阈值高一点，一个光斑是1毫焦，剩下的能量是热影响区，其实非常小的能量。 时间是纳秒级的，热影响区的深度就有了，他是微米级的影响深度，我们的极片是200微米以内，他的影响是薄薄一层。对于不同材料基材的热影响到底有什么不一样?首先跟材料的致密程度有关系，这里面容易产生一些氧化物、负反应，铜箔非常致命，和氧结合会形成一些氧化物，对于核心材料，我们现在只分析磷酸铁锂的材料，三价铁离子，二价铁离子，对于铜也是一样，这是关于磷酸铁锂可能发生的反应。三价铁离子不能自发的吸收铁，少量的三价铁离子是不会产生影响的，热影响区的铁离子到底有多少?铜在电池里的氧化物会对电池的性能造成影响，这是我们要重点关注的。

　　前面通过化学的方法和原理的方法有这些材料产生，我们也分析了三价铁离子和铜的氧化物对电池的影响，通过化学的方法分析。表征成分在电池里有多少?能分析得出来吗?我们试着分析了一下，这些变化是造成了二价铁离子和三价铁离子的区别，这是三价铁离子，也印证了激光加工的时候产生三价铁离子。

　　石墨本身是没有其他物质产生，只是一些石墨的影响比较多，还是不同的结合，我把磷酸铁锂切完以后，毛刷刷出热影响，热影响是有颜色的变化，刷子去刷，刷掉一层去观察，直掉热影响的颜色都已经被刷没了，这部分刷的是热的影响，厚度我们可以认为是热影响区的厚度，这个厚度应该是阴极4微米左右，阳极是3微米左右。

　　铜用毛刷刷不掉，去除的深度是5纳米，下面的表格里氧的元素上升逐渐下降到0，它的量是非常小的，0.2PPM，有些客户已经把热影响区的要求放开了，有一些比较大的客户在研究激光分调，用激光把它分开，它有很多优势在里面。

　　DOE改善，既然我们发现这个，我们也在想办法尽量减少，通过我们自己的DOE分析，理论上做到阳极的影响区在70微米左右，国内的大企业把卷绕的工艺和设备做到的极致，这就是我的分享，谢谢大家。

　　(根据嘉宾发言整理，未经嘉宾审阅)