CN112038565A - 极片开槽方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种极片开槽方法及装置,极片开槽方法包括:通过激光法对活性物质层进行减薄处理;所述活性物质层位于极片的待开槽区域;通过物理清除法清除减薄处理后的活性物质层,以形成裸露出集流体层的容纳凹槽。本申请采用激光法和物理清除法相结合的方式,一方面可以快速清除待开槽区域的活性物质层,另一方面又可以避免伤害集流体层。确保加工精度,加快了生产节拍,提升了产品良率。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域,尤其涉及一种极片开槽方法及装置。
背景技术
在制备锂离子电池时,其中非常重要的一个步骤为在极片上开设凹槽,该凹槽用于容纳极耳。极耳是从电芯中将正负极引出来的金属导电体,因此,用于容纳极耳的凹槽是必不可少的。
目前,开设凹槽的方法为在极片制备的过程中,给需要设置凹槽的位置填塞发泡胶,在极片制备完成后,将发泡胶去除,则在发泡胶滞留位置处形成凹槽。然而上述方法需要用到发泡胶,发泡胶作为耗材,成本较高;另外,采用发泡胶形成的凹槽的公差也比较大。
发明内容
本申请的目的在于提供一种极片开槽方法及装置,在需开槽位置采用激光清除极片表面的活性物质,保留很薄一层的活性物质;然后采用物理方法去除残余的很薄的一层活性物质,形成容纳极耳的凹槽。无需使用耗材制备凹槽,降低了成本;且激光法开槽精度较高。
本申请第一方面提供一种极片开槽方法,包括:通过激光法对活性物质层进行减薄处理;所述活性物质层位于极片的待开槽区域;通过物理清除法清除减薄处理后的活性物质层,以形成裸露出集流体层的容纳凹槽。
如上极片开槽方法,其中,所述通过物理清除法清除减薄处理后的活性物质层包括:通过刷除法、刮除法、擦除法或粘除法中任一种方法,清除减薄处理后的活性物质层。
如上极片开槽方法,其中,所述通过物理清除法清除减薄处理后的活性物质层包括:通过刷除法、刮除法或擦除法中任一种方法,对减薄处理后的活性物质层进行第一次清除;然后通过粘除法对减薄处理后的活性物质层进行第二次清除。
如上极片开槽方法,其中,对活性物质层进行减薄处理后,所述活性物质层的厚度H的取值范围为:30微米≥H≥1微米。
如上极片开槽方法,其中,所述通过激光法对活性物质层进行减薄处理之前,所述方法还包括:移动所述极片,以使所述活性物质层移动至减薄处理工位;所述通过激光法对活性物质层进行减薄处理之后;以及通过物理清除法清除减薄处理后的活性物质层之前,所述极片开槽方法还包括:移动所述极片,以使所述活性物质层从减薄处理工位移动至清除工位。
本申请第二方面提供一种极片开槽装置,包括激光器和清除工具;所述激光器用于:通过激光法对活性物质层进行减薄处理;所述活性物质层位于极片的待开槽区域;所述清除工具用于:通过物理清除法清除减薄处理后的活性物质层,以形成裸露出集流体层的容纳凹槽。
如上所述的极片开槽装置,其中,所述清除工具包括毛刷、无尘布、刮刀或胶带中任一种;所述毛刷、无尘布、刮刀或胶带分别用于:通过刷除法、刮除法、擦除法或粘除法,清除减薄处理后的活性物质层。
如上所述的极片开槽装置,其中,所述清除工具包括毛刷、无尘布、刮刀或胶带中任一种;所述毛刷、无尘布或刮刀分别用于:通过刷除法、刮除法或擦除法,对减薄处理后的活性物质层进行第一次清除;所述胶带用于:通过粘除法对减薄处理后的活性物质层进行第二次清除。
如上所述的极片开槽装置,其中,对活性物质层进行减薄处理后,所述活性物质层的厚度H的取值范围为:30微米≥H≥1微米。
如上所述的极片开槽装置,其中,还包括:传送带;所述传送带用于:移动所述极片,以使所述活性物质层移动至减薄处理工位;以及使所述活性物质层从减薄处理工位移动至清除工位。
本申请采用激光法和物理清除法相结合的方式,一方面可以快速清除待开槽区域的活性物质层,另一方面又可以避免伤害集流体层。提升了加工精度,加快了生产节拍,提升了产品良率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案,下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1是本申请实施例提供的极片开槽方法的流程图;
图2是本申请实施例提供的极片开槽方法的流程图;
图3是本申请实施例提供的极片开槽装置的主视图;
图4是本申请实施例提供的极片开槽装置的俯视图。
附图标记说明:
10-极片,11-待开槽区域,12-容纳凹槽,20-激光器,30-毛刷。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
极片作为锂离子电池的核心器件,其制造工艺一般流程为:活性物质、粘结剂和导电剂等混合制备成活性物质浆料,然后将该浆料涂敷在铜材质或铝材质的集流体两面,涂敷在集流体两面的活性物质浆料干燥之后,一般称之为活性物质层。极耳作为电芯的正负极引出来器件,需要和集流体接触,因此需要在极片上连接极耳的位置将活性物质层去除,然后将集流体层露出来,便于极耳的设置以及和集流体接触。基于以上内容,详述本申请的技术方案。
第一实施例
参考图1,本申请第一实施例提供的极片开槽方法,包括:
步骤S1:通过激光法对活性物质层进行减薄处理;所述活性物质层位于极片的待开槽区域。对活性物质层进行减薄处理后,所述活性物质层的厚度H的取值范围为:30微米≥H≥1微米。
步骤S2:通过物理清除法清除减薄处理后的活性物质层,以形成裸露出集流体层的容纳凹槽。上述加工完成的容纳凹槽,可以用于容纳极耳,该极耳和裸露出来的集流体层焊接固定。
本申请首先利用激光法,对极片待开槽区域的活性物质层进行减薄处理,然后再将减薄处理后的活性物质层清除掉。也即,本申请中,开槽工序分为两步,第一步为减薄,第二步为清除。减薄采用激光法,可以快速且精准的对活性物质层进行减薄处理,也即确保加工精度。由于激光法工作过程中会产生热量,因此激光法仅仅进行减薄处理,可以避免热量导致集流体层氧化的情况,提升产品良率。
激光法进行减薄处理后,剩余非常薄的一层活性物质层,剩余的活性物质层可以保护集流体层,避免集流体层被热量氧化。另外,该剩余的非常薄的一层活性物质层可以通过物理清除法清除,由于活性物质层已经非常薄,因此再采用物理清除法清除,可以快速清除掉剩余活性物质层,物理清除法比较温和,不会伤害到集流体层。
综上,本申请采用激光法和物理清除法相结合的方式,一方面可以快速清除待开槽区域的活性物质层,另一方面又可以避免伤害集流体层。提升了加工精度,加快了生产节拍,提高了产品良率。
进一步地,通过物理清除法清除减薄处理后的活性物质层,具体可以有两种方式:
第一种:通过刷除法、刮除法、擦除法或粘除法中任一种方法,清除减薄处理后的活性物质层。详细地,刷除法即为采用毛刷将减薄处理后的活性物质层刷掉;刮除法即为采用刮刀将减薄处理后的活性物质层刮掉;擦除法即为采用无尘布将减薄处理后的活性物质层吸附擦除掉;粘除法即为采用胶带将减薄处理后的活性物质层粘除掉。一次性将减薄处理后的活性物质层清除掉,进一步加快生产节拍。并且,无论采用上述哪种物理清除法,都可以温和且快速的清除减薄处理后的活性物质层,可以避免伤害集流体层。
第二种:通过刷除法、刮除法或擦除法中任一种方法,对减薄处理后的活性物质层进行第一次清除。在减薄处理后的活性物质层进行一次清除后,通过粘除法对减薄处理后的活性物质层进行第二次清除。
详细地,第一次清除中,刷除法即为采用毛刷将减薄处理后的活性物质层刷掉;刮除法即为采用刮刀将减薄处理后的活性物质层刮掉;擦除法即为采用无尘布将减薄处理后的活性物质层吸附擦除掉。第二次清除中,粘除法即为采用胶带将减薄处理后的活性物质层粘除掉。
也即,第二种方式中,第一次清除后,还需要用胶带再粘除一次,从而可以将残余的活性物质层彻底清除干净,避免残余活性物质层影响极耳的焊接,确保产品良率。胶带可以将毛刷、刮刀或无尘布残余的活性物质层的颗粒等,粘附在胶带的粘性面上,从而彻底将活性物质层清除干净。
另外,上述已经提及,对活性物质层进行减薄处理后,所述活性物质层的厚度H的取值范围为:30微米≥H≥1微米,也即减薄处理后,活性物质层已经非常薄,可以控制其厚度基本界于1微米至30微米之间,那么此时采用物理清除法可以较为容易的清除掉活性物质层,降低清除难度,加快清除速度,从而加快生产节拍。
第二实施例
参考图2,本申请第二实施例提供的极片开槽方法,包括:
步骤S1:移动所述极片,以使所述活性物质层移动至减薄处理工位。
步骤S2:通过激光法对活性物质层进行减薄处理;所述活性物质层位于极片的待开槽区域。
步骤S3:移动所述极片,以使所述活性物质层从减薄处理工位移动至清除工位。
步骤S4:通过物理清除法清除减薄处理后的活性物质层,以形成裸露出集流体层的容纳凹槽。
其中,步骤S2和S4分别和第一实施例中的步骤S1和步骤S2相同,不再赘述。
其中步骤S1和步骤S3可以采用传送带进行,详细地,将待开槽的极片放置在传送带上,然后启动传送带开始传送极片,直至极片的待开槽区域移动至减薄处理工位,在减薄处理工位,利用激光器对待开槽区域的活性物质层减薄。
在减薄处理完成后,传送带将极片继续传送,直至减薄处理完成后的活性物质层移动至清除工位,然后可以利用清除工具将活性物质层清除掉。
由上可见,设置自动化的移动流程,可以进一步加快生产节拍,节省生产工时。
第三实施例
参考图3,本申请实施例提供的极片10开槽装置,包括激光器20和清除工具。
其中,所述激光器20用于:通过激光法对活性物质层进行减薄处理;所述活性物质层位于极片10的待开槽区域11。对活性物质层进行减薄处理后,所述活性物质层的厚度H的取值范围为:30微米≥H≥1微米。
所述清除工具用于:通过物理清除法清除减薄处理后的活性物质层,以形成裸露出集流体层的容纳凹槽12。
本实施例中,采用激光器20和清除工具相结合的方式,清除极片10待开槽区域11的活性物质层。首先使用激光器20对活性物质层进行减薄,然后再通过清除工具将减薄后的活性物质层清除掉。一方面可以避免激光器20产生的热量氧化集流体层,另一方面还可以加快清除活性物质层的速度,加快生产节拍。
进一步地,清除工具可以通过两种方式清除掉减薄处理后的活性物质层。具体地,清除工具可以为毛刷30、无尘布、刮刀或胶带中任一种。
第一种:
利用所述毛刷30通过刷除法清除减薄处理后的活性物质层。或者利用无尘布通过擦除法清除减薄处理后的活性物质层。或者利用刮刀通过刮除法清除减薄处理后的活性物质层。或者利用胶带通过粘除法清除减薄处理后的活性物质层。一次性将减薄处理后的活性物质层清除掉,可以进一步加快生产节拍。
第二种:
分两次清除掉减薄处理后的活性物质层。
第一次清除:利用所述毛刷30通过刷除法清除减薄处理后的活性物质层。或者利用无尘布通过擦除法清除减薄处理后的活性物质层。或者利用刮刀通过刮除法清除减薄处理后的活性物质层。
第二次清除:在减薄处理后的活性物质层进行一次清除后,利用胶带通过粘除法清除减薄处理后的活性物质层。
第二种方式中,第一次清除后,还需要用胶带再粘除一次,从而可以将残余的活性物质层彻底清除干净,避免残余活性物质层影响极耳的焊接,确保产品良率。胶带可以将毛刷30、刮刀或无尘布残余的活性物质层的颗粒等,粘附在胶带的粘性面上,从而彻底将活性物质层清除干净。
进一步地,极片10开槽装置还包括传送带。所述传送带用于:传送所述极片10,以使所述活性物质层移动至减薄处理工位;以及使所述活性物质层从减薄处理工位移动至清除工位。传送带可以实现自动化移动极片10,从而进一步加快生产节拍。
以上对本申请实施例进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。
Claims (10)
1.一种极片开槽方法,其特征在于,包括:
通过激光法对活性物质层进行减薄处理;所述活性物质层位于极片的待开槽区域;
通过物理清除法清除减薄处理后的活性物质层,以形成裸露出集流体层的容纳凹槽。
2.根据权利要求1极片开槽方法,其特征在于,所述通过物理清除法清除减薄处理后的活性物质层包括:
通过刷除法、刮除法、擦除法或粘除法中任一种方法,清除减薄处理后的活性物质层。
3.根据权利要求1极片开槽方法,其特征在于,所述通过物理清除法清除减薄处理后的活性物质层包括:
通过刷除法、刮除法或擦除法中任一种方法,对减薄处理后的活性物质层进行第一次清除;
然后通过粘除法对减薄处理后的活性物质层进行第二次清除。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的极片开槽方法,其特征在于,对活性物质层进行减薄处理后,所述活性物质层的厚度H的取值范围为:30微米≥H≥1微米。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的极片开槽方法,其特征在于,所述通过激光法对活性物质层进行减薄处理之前,所述方法还包括:
移动所述极片,以使所述活性物质层移动至减薄处理工位;
所述通过激光法对活性物质层进行减薄处理之后;以及通过物理清除法清除减薄处理后的活性物质层之前,所述极片开槽方法还包括:
移动所述极片,以使所述活性物质层从减薄处理工位移动至清除工位。
6.一种极片开槽装置,其特征在于,包括激光器和清除工具;
所述激光器用于:通过激光法对活性物质层进行减薄处理;所述活性物质层位于极片的待开槽区域;
所述清除工具用于:通过物理清除法清除减薄处理后的活性物质层,以形成裸露出集流体层的容纳凹槽。
7.根据权利要求6所述的极片开槽装置,其特征在于,所述清除工具包括毛刷、无尘布、刮刀或胶带中任一种;
所述毛刷、无尘布、刮刀或胶带分别用于:通过刷除法、刮除法、擦除法或粘除法,清除减薄处理后的活性物质层。
8.根据权利要求6所述的极片开槽装置,其特征在于,所述清除工具包括毛刷、无尘布、刮刀或胶带中任一种;
所述毛刷、无尘布或刮刀分别用于:通过刷除法、刮除法或擦除法,对减薄处理后的活性物质层进行第一次清除;
所述胶带用于:通过粘除法对减薄处理后的活性物质层进行第二次清除。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的极片开槽装置,其特征在于,对活性物质层进行减薄处理后,所述活性物质层的厚度H的取值范围为:30微米≥H≥1微米。
10.根据权利要求6至8中任一项所述的极片开槽装置,其特征在于,还包括:传送带;
所述传送带用于:移动所述极片,以使所述活性物质层移动至减薄处理工位;以及使所述活性物质层从减薄处理工位移动至清除工位。
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