欧盟推出“基础设施项目”NextGenBat

2019年，欧盟推出了“基础设施项目”NextGenBat该项目计划通过基于激光的新材料和制造工艺，显著提高电池等移动储能设备的性能。

弗劳恩霍夫激光研究所近年来一直在努力实现这些目标（Fraunhofer ILT）合作伙伴开始使用并行激光处理过程的方法：使用特殊的光学设备生成多达数百个分束光束，然后通过并行处理显著提高生产力和生产效率。然而，只有Pulsar 一些专业公司，如Photonics，已经掌握了这项技术。

所有这些都始于一个大项目：亚琛、Jülich和MüNster和其他六所研究所投资了1000万欧元的预算，为新的生产技术和生产概念创造了前瞻性的基础设施。通过扩大北莱茵河－威斯特法伦地区现有的研究基础设施为该地区公司研发下一代电池创造了最佳条件。

正在使用的24个分束光束中有12个：Pulsar Photonics开发的光学设备通过单个分束光束创建了约300毫米宽的电池阳极带，大大提高了功率密度和充电能力。（图片来源：Fraunhofer ILT）

激光微加工提高了生产力

Pulsar Photonics “(德国)”NextGenBat该项目的参与者之一是欧洲区域发展基金（ERDF）项目的初步工作付诸实践。

弗劳恩霍夫激光研究所（Fraunhofer ILT）开发工艺和特定应用的光学系统，并将其集成到现成的系列和行业就绪系统中。为了加工一系列丰富的材料和组件，激光源、光学、传感器技术和软件可以实现定制系统的最佳组合。Pulsar Photonics通过内部自主开发光束整形和多光束加工的光学元件和系统，大大提高了加工速度。

在电池技术方面，Pulsar Patrics自2020年夏天起就获得了Patrick Gretzki的支持；物理学家从一开始就参与了弗劳恩霍夫激光研究所（Fraunhofer ILT）的“NextGenBat“项目负责薄膜结构研发团队。为了实现新的特性(如提高快速充电容量)，研究所开发了一种用于锂离子电池电极干燥和结构的卷对卷系统。

Fraunhofer “我们通过咨询客户在大面积组件结构方面的经验，对ILT系统组件和光学系统部门经理Gretzki评论道：“我们受益匪浅。Pulsar Photonics开发的‘MultiBeam MultiScanner光学系统可以将激光系统的功率分成大量的分束光束。事实证明，该方法对超短脉冲激光器特别有用。过去，在单光束加工操作中，由于工件热负荷过高，其输出只能在有限的范围内增加。几束激光束的并行操作允许每个单独的分束激光束以最大的效率运行，从而以几乎没有热应力的高效方式加工工件。”

自2021年以来，Fraunhofer ILT研究所一直在研究电池生产的激光过程，该平台开发的系统为电池生产的激光微结构提供了多种可能性。

红外光和绿光相互作用

来自Herzogenrath的光学设备将红外脉冲激光辐射分为24个分束光束，形成约300mm宽的电池阳极带。之后，光学模块可以在第二步中使用绿色激光，用一束激光切割单个电池单元。

Fraunhofer ILT开发的系统显示了电池生产中基于激光微结构的各种可能性，但他们也在思考：潜在用户需要什么？”客户想要易于调整的光学设备——这些光学设备只需要很少的校准，在优化了高激光功率后，就可以在生产环境中长期稳定运行。”

他补充说：“客户还希望扫描仪能够与适当的软件和控制支持同步，以协调多个扫描字段的处理。甚至与皮带的运动同步。目前，市场对这种复杂解决方案的需求正在增长。”

2023年目标：量产：

Fraunhofer ILT表示，多波束处理在优化生产步骤方面具有巨大的潜力，包括灵活性、数字化和成本效益。其应用领域包括激光微结构的整个领域、多组分并行加工或激光工艺的一般并行化。

因此，Pulsar Photonics的下一步是进一步推进联合多波束加工，实现工业生产和应用。Gretzki补充道：“我们仍在寻找合作伙伴和应用程序，以充分整合这一概念，并在连续的生产操作中进行验证。我们预计，未来大量的流程将通过这项技术带来经济效益。”