本文目录：
工序简介
模切机类别及工艺原理
设备重要机构介绍
一、工序简介
模切二分工序又称作制片工序，加工目的是将已辊压的单幅正、负极卷通过切割和分条，制成用于卷绕或叠片的正、负极极片。本次总结重点讲述用于卷绕类的模切+二分工艺。
1.主要设备
二、模切机类别及工艺原理
1.五金模切
五金模切分前、后刀，同时对极片两侧箔材进行冲切。前、后刀结构一样，均有2把刀（刀1和刀2）构成。极片移动由设备主驱辊牵引，极片移动距离由主驱辊的转动角度决定。主驱停止，则极片停止，刀模下压进行冲切，如下图所示刀1和刀2同时下切，刀1和刀2中间未切割的区域即为极耳。然后主驱启动移动一段距离后停止，刀模再次下压冲切，刀2冲切区域一部分是刀1已经冲切过的区域，该区域为空切区域，空切区域的长度就决定了极耳间距的大小。切掉的废料被负压吸至设备下方的废料箱，由人工定期进行清洁。
极耳间距：卷绕类极片每个极耳间距不同。理论最大值=刀长*2+极耳长度；理论最小值=刀长+极耳长度。
Mark孔：五金模切配有Mark孔刀模，两个Mark孔之间为一条完整的料带。
关键控制点：极耳间距配方、极片长度、极片宽度、冲切毛刺、刀模寿命
2.二分机
若为卷绕工艺，二分机主要是利用分切刀将极片一分为二，并在分切过程通过缺陷CCD检测功能将有缺陷的极片贴上”黄标“，带有”黄标“的极片则在卷绕进行单卷剔除。若为叠片工艺则是简单的分切，一般不配置缺陷检测CCD机构，而是在切片机上配置该功能，将有缺陷的极片在切片后直接剔除。
贴标位置：黄标可贴在分切边，也可贴在极耳模切边，但目前我司已全部移至分切边，这样即使有不良极片被卷绕卷成电芯后，便于人工检查电芯时也能看到漏出电芯的黄标，将异常电芯挑出。另贴在极耳一侧也存在黄标贴在极耳上，导致卷绕光电无法识别的问题。
关键控制点：极片宽度、分切毛刺、CCD缺陷检测配方、分切刀寿命。
3.激光模切二分一体机
激光模切二分一体机是集成模切+二分功能为一体，但极耳成型由五金刀模冲切升级为激光切割。同五金模切类似，有2个激光器对极片两侧的极片进行切割，切割速率大幅提高。由于激光器寿命几乎同设备寿命一致，因此不用进行更换，相比五金模切节省了大量的刀模费用。但激光模切会产生大量的切割粉尘，因此激光模切机配备的除尘结构相对五金模切要复杂的多。
Mark孔：由于激光切割为连续生产，中间极片无停顿，因此不采用Mark刀冲切Mark孔，而直接使用激光切割。由于正极涂覆区难以切割，正极Mark孔打在极耳上，负极为石墨，相对容易切割，故负极Mark孔打在切割的直边上。但受制于切割速度较快，Mark尺寸较小，深度一般只有3mm。
关键控制点：激光参数、激光切割毛刺&熔珠&热影响区、极耳间距配方、CCD检测配方、极片长度、极片宽度、分切毛刺、分切刀寿命。
三、设备重要机构介绍
激光模切分条一体机是模切机和二分机的集成，减少了模切后的收卷、二分放卷和中间转运的流程，另外使用激光替换五金刀模。其设备主要功能板块入下图所示。
1.差异点
由于激光模切分条一体机大部分机构与模切机和二分机相同，因此重点介绍其差异点。
弧形辊：由于极片在辊压时延展不一致或者极耳拉伸不一致，因此极片在经过水平过辊时会产生极片褶皱或极耳死褶，为了解决极片过辊通过转动调节杆可改变弧形辊的弧度，使得变形区的极片也能均匀受力。注意：由于来料极卷延展有差异，因此调整弧形辊匹配延展差异较大的极卷生产时要注意待此卷生产完毕后，及时调整弧形辊的形变量，否则会导致后续的极片产生褶皱。
激光模切系统：激光模切机有左右两个激光器，对极片两侧进行切割（200W的脉冲激光器（水冷））。目前有2种切割方式，背板切割和悬空切割。背板切割指的是二车间的激光模切机，极片后面被除尘机构支撑，目的是为了保证极片在切割时能紧贴在支撑机构上，保证极片位置固定，减小极片走带跳动导致离焦出现的切不断。但背板切割要使用负压将极片吸附在切割片上，一方面导致极片走带会撞击背板上的接缝位置，导致极片离焦切不断，另一方面激光切割背面为不锈钢，极片一直与其摩擦有引入异物的风险，且切割时背面的粉尘不能被完全吸走，会积累在背板上与极片一直产生摩擦，污染极片。悬空切则取消了切割片，无背板设计，不存在积尘问题，无大量积尘，不会影响激光切割路径，同时大大减小了清洁频次。
放卷检测胶带：五金模切和激光模切均有放卷胶带检测光电。五金模切检测到胶带后停机，人工将极耳上粘贴的胶带割掉或空转走带，防止刀模切到胶带，使胶粘在刀模上。激光模切则检测到胶带后进行跳切，激光提前停止出光，待胶带过去切割位置后先进行直切再继续切割。这是因为激光模切无法切断胶带且能节省一部分极片。
除尘系统：激光模切除尘系统比五金模切更加复杂，主要激光切割会产生更多的飞溅粉尘，目前除尘主要方案是负压除尘，使空气从极片未切割区进入，被吸至负压除尘管道，切割产生的粉尘被带离切割区域，可防止粉尘向极片中间涂覆区的逸散。
2.激光背板切割机构介绍
3.悬空切割机构介绍
4.风刀除尘
激光模切机配备的风刀除尘（正、反面均有），主要是对激光切割边和切割边附近的极片进行吹扫，将残留的粉尘进行二次清除。主要有正压气嘴、导向环和仿形吸罩组成，调整时正压气嘴的角度要正对极片，否则起不到清洁效果。
如上图所示，正压气嘴角度和位置要合适，要使吹出的风距离切割边切割边20-30mm，否则太远则清洁效果减弱，角度不合适则起不到清洁作用。导向环要超出极耳约20-30mm，否则离极耳太近则可能会与极耳碰撞，太远则起不到作用。仿形吸罩则紧贴导向环。
5.CCD检测系统
激光模切分条一体机的CCD检测系统相比二分机的CCD检测系统功能更全面，不仅有表面缺陷检测，还包含极片长度检测、极片宽度检测、极耳尺寸检测功能，且与纠偏系统闭环。正/反面检测相机采用8K线扫相机（正面相机带模切总宽测量功能），极耳采用两个面阵相机+背光源分别拍照处理，可以将极耳破损、极耳余料等瑕疵检测出来。宽度检测相机采用8K线扫相机，拍照位置在分切之后的过辊处，检测分切后单条宽幅的尺寸。
为了减少CCD相机的数量，有的激光模切机将正面瑕疵检测相机取消，将该功能添加在宽度测量相机上。这样宽度检测相机既检测瑕疵缺陷也检测极片宽度。但由于要检测分切宽度，所以二分后极片要适当上下错位分开，用于识别分切边，但又不能使两条极片错位很大，否则会导致相机无法同时拍清楚两个极片。因此一般采用分条后过弧形辊解决该问题。
来源：晓风数据锂航
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