CN215430632U - 极片活性物质的清除设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种极片活性物质的清除设备,包括激光清除装置、物理清除装置以及控制器,激光清除装置用于通过激光清除极片的活性物质,物理清除装置用于通过物理清除法清除极片的活性物质,控制器与所述激光清除装置、所述物理清除装置通信连接,控制器用于控制激光清除装置通过至少两次激光对极片在预清除区域的活性物质作薄至预定厚度形成预留层,控制器用于控制物理清除装置清除预留层。通过至少两次激光对极片在预清除区域的活性物质作薄至预定厚度形成预留层,能有效减小光压,减小集流体损伤,提升清除精度和形成预留层的精度。再通过物理清除法清除预留层以露出极片在预清除区域的集流体,进一步减小集流体损伤,提高了产品良率。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池领域,具体涉及一种极片活性物质的清除设备。
背景技术
在制备锂离子电池时,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上,涂敷在集流体两面的活性物质浆料干燥之后,通过辊压压实活性物质层。极耳作为电芯的正负极引出件,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形成凹槽,然后将集流体露出来,便于极耳的设置以及和集流体接触。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,对于焊接极耳来说,用于容纳极耳的凹槽是必不可少的。
目前,开设凹槽的方法主要包括发泡胶清除和激光清除。
发泡胶清除的方案为:在集流体涂覆活性物质之前,在极片预焊接极耳的位置设置发泡胶,然后通过在集流体及发泡胶上涂覆活性物质,通过将发泡胶及其上的活性物质去除,则在预焊接极耳的位置处形成凹槽。然而该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。
激光清除的方案为:集流体涂覆活性物质形成极片后,通过激光照射在极片预焊接极耳的位置,去除该位置的活性物质形成凹槽。然而该激光清除活性物质的同时难免对集流体造成损伤,使得集流体氧化变脆。
实用新型内容
本实用新型旨在解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本实用新型提出一种减小集流体受到损伤的极片活性物质的清除设备。
本实用新型提出一种极片活性物质的清除设备,包括:
激光清除装置,用于通过激光清除极片的活性物质;
物理清除装置,用于通过物理清除法清除所述极片的活性物质;
控制器,与所述激光清除装置、所述物理清除装置通信连接;
所述控制器用于控制所述激光清除装置通过至少两次激光对所述极片在预清除区域的活性物质作薄至预定厚度形成预留层,所述控制器用于控制所述物理清除装置清除所述预留层。
在一实施例中,所述清除设备包括厚度检测装置,所述厚度检测装置与所述控制器通信连接,所述厚度检测装置用于检测所述极片在所述预清除区域的活性物质厚度;
所述控制器用于根据所述活性物质厚度、所述预定厚度及预定规则确定清除厚度值,所述激光清除装置根据所述清除厚度值通过至少两次激光将所述活性物质厚度减薄至所述预定厚度。
在一实施例中,所述厚度检测装置为灰度传感器。
在一实施例中,所述控制器发送清除信号,所述清除信号包括所述清除厚度值,所述激光清除装置用于在接收所述清除信号时,根据所述清除厚度值减薄所述活性物质厚度。
在一实施例中,所述控制器发送清除信号,所述清除信号包括所述清除厚度值,所述激光清除装置用于在接收所述清除信号时,至少两次根据所述清除厚度值将所述活性物质厚度减薄至所述预定厚度。
在一实施例中,所述激光清除装置包括激光发射器和激光调节器,所述激光发射器用于朝向所述预清除区域的活性物质发射激光,所述激光调节器根据所述清除厚度值调节所述激光的功率。
在一实施例中,所述激光清除装置包括激光发射器和激光调节器,所述激光发射用于朝向所述预清除区域的活性物质发射激光,所述激光调节器用于根据所述清除厚度值调节所述激光发射器与所述极片之间的距离。
在一实施例中,所述激光清除装置包括风刀组件,所述风刀组件用于吹除所述预清除区域的浮尘。
在一实施例中,所述激光清除组件包括吸尘组件,所述吸尘组件包括负压生成器和吸尘管道,所述吸尘管道设有位于所述激光发射器与所述极片之间吸风口,所述负压生成器生成负压以吸除所述激光发射器与所述极片之间的飞尘。
在一实施例中,包括多个传动辊,所述多个传动辊用于带动所述极片,使得所述极片上的所述预清除区域由所述激光清除装置移动至所述物理清除装置。
在一实施例中,所述多个传动辊中包括第一支撑辊和第二支撑辊,所述第一支撑辊和所述第二支撑辊用于支撑所述极片以供所述激光清除装置清除所述极片在所述预清除区域的活性物质,当所述预清除区域位于所述激光清除装置,所述预清除区域位于所述第一支撑辊和所述第二支撑辊之间,所述预清除区域所在平面垂直于垂直于水平方向。
在一实施例中,所述清除设备包括可产生负压的真空吸板,所述真空吸板对应所述激光清除装置设置,当所述预清除区域位于所述激光清除装置时,所述真空吸板通过负压作用固定所述极片。
在一实施例中,所述物理清除装置包括驱动组件和毛刷组件,所述驱动组件用于驱动所述毛刷组件在靠近所述极片的第一位置和远离所述极片的第二位置之间移动,当所述极片的所述预清除区域移动至所述物理清除装置,所述毛刷组件在所述第一位置刷除所述预留层以使所述极片在所述预清除区域露出集流体。
在一实施例中,所述物理清除装置还包括粘粉组件,当所述极片经过所述粘粉组件,所述粘粉组件粘除所述集流体表面的粉尘。
综上所述,本实用新型提供一种极片活性物质的清除设备,包括激光清除装置、物理清除装置以及控制器,激光清除装置用于通过激光清除极片的活性物质,物理清除装置用于通过物理清除法清除极片的活性物质,控制器与所述激光清除装置、所述物理清除装置通信连接,控制器用于控制激光清除装置通过至少两次激光对极片在预清除区域的活性物质作薄至预定厚度形成预留层,控制器用于控制物理清除装置清除预留层。通过至少两次激光对极片在预清除区域的活性物质作薄至预定厚度形成预留层,能有效减小光压,减小集流体损伤,提升清除精度和形成预留层的精度。再通过物理清除法清除预留层以露出极片在预清除区域的集流体,进一步减小集流体损伤,提高了产品良率。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1为本实用新型的极片活性物质的清除装置清除前的极片示意图;
图2为本实用新型的极片活性物质的清除装置在一种实施方式中的激光清除装置的结构示意图;
图3为本实用新型的极片活性物质的清除装置在一种实施方式中的物理清除装置的结构示意图;
图4为图1的实施方式中,第一次激光照射后的极片示意图;
图5为图1的实施方式中,第二次激光照射后的极片示意图;
图6为图1的实施方式中,通过物理清除法清除预留层后的极片示意图。
附图标记:
T1-预定厚度;
T2-预清除区域的活性物质厚度、T21第一活性物质厚度、T22-第二活性物质厚度;
T3-清除厚度值、T31-第一清除厚度值、T32-第二清除厚度值;
10-极片、11-集流体、13-活性物质、15-预留层;
20-厚度检测装置;
40-激光清除装置、41-激光发射器、43-激光调节器、45-风刀组件、47- 吸尘组件、471-负压生成器、473-吸尘管道、4731-吸风口;
50-物理清除装置、51-驱动组件、53-毛刷组件;
61-传动辊、611-第一支撑辊、612-第二支撑辊。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
在详细描述实施例之前,应当理解的是,本实用新型不限于本申请中下文或附图中所描述的详细结构或元件排布。本实用新型可为其他方式实现的实施例。并且,应当理解,本文所使用的措辞及术语仅仅用作描述用途,不应作限定性解释。本文所使用的“包括”、“包含”、“具有”等类似措辞意为包含其后所列出之事项、其等同物及其它附加事项。特别是,当描述“一个某元件”时,本实用新型并不限定该元件的数量为一个,也可以包括多个。
如图1所示,极片10包括集流体11和涂覆于集流体11上的活性物质 13,本实用新型的极片活性物质的清除设备通过激光结合物理两种清除方式清除极片10在预清除区域的活性物质13以在该区域露出集流体11,例如为了焊接极耳,预清除区域即为极片10上需要焊接极耳的区域,通过清除该区域的活性物质13以在该区域露出集流体11,即可将极耳焊接至集流体11,极耳在形成电池后作为极片10的电引出件。
本实用新型的极片活性物质的清除设备的清除原理为:通过至少两次激光对极片10在预清除区域的活性物质13作薄至预定厚度T1,再通过物理清除剩余的活性物质13以露出集流体11。
通过激光照射预清除区域的活性物质13,活性物质颗粒受到激光能量激发产生膨胀,随着活性物质颗粒吸收的激光能量越多,活性物质13激烈膨胀而克服粘附力,脱离极片10,甚至汽化、烧蚀,从而减小预清除区域的活性物质厚度T2。具体地,越靠近外层的活性物质颗粒吸收的激光能量越多,激光能量越大,将激发越深处活性物质颗粒产生松动,甚至脱离极片。
预定厚度T1为根据活性物质13特性设置的,例如,正极活性物质为钴酸锂,钴酸锂为球形颗粒,钴酸锂的粒径为5μm-12μm,钴酸锂颗粒之间存在缝隙,将预定厚度T1设置为15μm-25μm,可使得预留层15存在至少两层钴酸锂层,远离集流体11的钴酸锂层可大量覆盖靠近集流体11的钴酸锂层中的缝隙,有效防止激光通过该缝隙照射集流体11而造成集流体11损伤,且易于清除。
相较于仅通过一次激光将活性物质13作薄到预定厚度T1,采用至少两次激光对极片10在预清除区域的活性物质13作减薄处理具有如下效果。其一,能够减小光压,进而减小靠近集流体11的活性物质颗粒对集流体11产生压痕造成集流体11损伤,亦防止靠近集流体11的活性物质颗粒嵌入集流体11而导致难以清除。其二,减小激光能量,即使少量激光透过活性物质颗粒之间的缝隙照射到集流体11,亦不会造成严重损伤。其三,有效提升活性物质13的清除精度,进而提升形成预留层15的精度。
且激光作薄活性物质13至预定厚度T1后,剩余的活性物质颗粒由于受到激光能量激发而产生膨胀,活性物质13产生松动,通过例如刷除、刮除、擦除、粘除等物理清除法可轻松清除活性物质13,且对集流体11的损伤小。
如图2和图3所示,本实用新型的极片活性物质的清除设备包括激光清除装置40、物理清除装置50以及控制器(未示出)。
激光清除装置40用于通过激光清除极片10的活性物质13;
物理清除装置50用于通过物理清除法清除极片10的活性物质13;
应当理解的是,清除极片10的活性物质13,包括清除部分活性物质13 (即作薄)和清除全部活性物质13。
控制器与激光清除装置40、物理清除装置50通信连接,控制器用于控制激光清除装置40通过至少两次激光对极片10在预清除区域的活性物质13 作薄至预定厚度T1形成预留层15,控制器用于控制物理清除装置50清除预留层15,从而清除预清除区域的全部活性物质13。
在所示实施例中,极片活性物质的清除设备包括厚度检测装置20,厚度检测装置20用于检测极片10在预清除区域的活性物质厚度T2。控制器用于根据活性物质厚度T2、预定厚度T1及预定规则确定清除厚度值T3,激光清除装置40根据清除厚度值T3通过至少两次激光将活性物质厚度T2减薄至预定厚度T1。
在本实施例中,厚度检测装置20为灰度传感器,采用灰度传感器实时采集极片10在预清除区域的灰度值,根据灰度值估算活性物质厚度T2。具体地,集流体11为具有反光特性的金属(一般为铜或铝),极片10的灰度值随着活性物质厚度T2的变化而变化,离线测试极片10不同活性物质厚度 T2与其对应的灰度值,并建立活性物质厚度T2与灰度值的对应关系,由实时获得极片10在预清除区域的灰度值,再根据离线获得活性物质厚度T2与灰度值的对应关系即可估算活性物质厚度T2。应当理解的是,厚度检测装置 20为灰度传感器仅作为本实用新型的一种实施方式,在其他实施例中,也可以通过其他厚度检测装置来测量极片10在预清除区域的活性物质厚度T2,本实用新型对厚度检测装置20的具体实施方式不作限定。
控制器存储预定厚度T1和预定规则,预定厚度根据活性物质13的特性设置,预定规则为根据活性物质厚度T2、预定厚度T1、集流体材料特性等确定清除厚度值T3,以提升每次对活性物质13作薄的精度,防止作薄过程中激光对集流体11的损伤。控制器与厚度检测装置40通信连接,用于根据活性物质厚度T2、预定厚度T1及预定规则确定清除厚度值T3。
激光清除装置40与控制器通信连接,激光清除装置40至少两次根据清除厚度值T3将极片10在预清除区域的活性物质厚度T2减薄至预定厚度T1。
物理清除装置50用于通过物理清除法清除预定厚度T1的活性物质13 (即预留层15),以将极片10在预清除区域露出集流体11。
在一种实施方式中,当极片10的预清除区域位于激光清除装置40,控制器获取厚度检测装置20所测得的极片10在预清除区域的活性物质厚度 T2,根据活性物质厚度T2、预定厚度T1及预定规则确定清除厚度值T3,控制器发送清除信号,清除信号包括清除厚度值T3。激光清除装置40用于在接收清除信号时,根据清除厚度值T3减薄活性物质厚度T2。
具体地,在激光清除装置40每次对极片10在预清除区域的活性物质13 作薄前,厚度检测装置20检测极片10在预清除区域的活性物质厚度T2,并发送至控制器,控制器确定激光清除装置40该次所需对活性物质13作薄的清除厚度值T3,控制器发送清除信号,清除信号包括清除厚度值T3,激光清除装置40根据清除厚度值T3减薄活性物质厚度。即每次作薄动作,均需实时检测当前的活性物质厚度T2,控制器根据实时检测的当前活性物质厚度确定一次活性物质厚度T2,控制器向激光清除装置40发送一次清除信号,激光清除装置40根据一次清除信号动作一次。经过两次以上的作薄动作,将活性物质厚度T2减薄至预定厚度T1。
结合图1、4、5、6对本实施例进行说明,在本实施例中,经过两次作薄动作将活性物质厚度T2减薄至预定厚度T1。
极片10的预清除区域位于激光清除装置40,应当理解的是,“极片10 的预清除区域位于激光清除装置40”为极片10的预清除区域位于激光清除装置40可对极片10的预清除区域进行激光处理的位置。
在每次激光对极片10在预清除区域的活性物质13作薄前,获取活性物质厚度T2。厚度检测装置20检测极片10在预清除区域的第一活性物质厚度 T21,此时,极片10未经过任何减薄,即第一活性物质厚度T21为总厚度。
控制器根据活性物质厚度T2、预定厚度T1以及预定规则确定清除厚度值T3。
在本实施例中,预定规则为:若T2>2.5*T1,则T3≤T2-2*T1;若T2 ≤2.5*T1,则T3≥T1,且T3≤1.5*T1。
具体地,现有的极片上活性物质的总厚度一般都大于70μm,即极片10 在预清除区域的第一活性物质厚度T21>2.5*T1,为了防止最后一次激光的激光能量过大而损伤集流体11,需限制最后一次激光使活性物质13减少的清除厚度值T3为预定厚度T1的1至1.5倍。限制最后一次激光的清除厚度值T2为预定厚度T1的1至1.5倍可提升形成预定厚度的预留层15的精度,并使得预留层15中的活性物质颗粒松动,且预留层15中的活性物质颗粒不会脱离,易于通过物理清除法清除,有效保护集流体11。
通过厚度检测装置20实时获取活性物质厚度T2,活性物质厚度T2大于 2.5倍的预定厚度T1,则控制器确定的清除厚度值T3≤T2-2*T1,使该次激光清除装置40对极片10在预清除位置的活性物质13作薄后的活性物质厚度T2大于2倍的预定厚度T1,由此保证最后一次清除厚度值T3为预定厚度 T1的1至1.5倍,提升形成预留层15的精度,并使得预留层15松动,而预留层15中的活性物质颗粒不会脱离,易于清除且有效保护集流体。
可通过作薄动作,直至活性物质厚度T2在2至2.5倍的预定厚度T1之间。若厚度检测装置20检测获得活性物质厚度T2小于2.5倍的预定厚度T1,即T2≤2.5*T1,根据之前清除厚度值T3的限定(T3≤T2-2*T1),可保证活性物质厚度T2大于或等于2倍的预定厚度T1。为了获得预定厚度T1的预留层15,最后一次作薄动作中的清除厚度值T3在预定厚度T1的1至1.5倍,即T3≥T1,且T3≤1.5*T1,使得预留层松动,而预留层中的活性物质颗粒不会脱离,易于清除且有效保护集流体。
在本实施例中,控制器根据第一活性物质厚度T21、预定厚度T1以及预定规则确定第一清除厚度值T31,并发送第一清除信号。为了通过两次作薄动作将活性物质厚度T2减薄至预定厚度T1,应使第一次作薄动作后的活性物质厚度T22为预定厚度T1的2倍至2.5倍,则T31≥T21-2.5*T1,且T31 ≤T21-2*T1。应当理解的是,为了提升极片活性物质的清除效率,仅采用两次作薄动作将活性物质层厚度T2作薄至预定厚度T1,使得T31≥T21-2.5*T1, 且T31≤T21-2*T1,但是这仅作为本实用新型的一种实施方式,较大的激光能量会存在较大的光压且控制精度差,在其他实施例中,可采用两次以上作薄动作将活性物质层厚度T2作薄至预定厚度T1。
激光清除装置40接收控制器的第一清除信号,根据第一清除厚度值T31 减薄活性物质厚度T2,完成第一次作薄动作。
厚度检测装置20检测经过第一次作薄动作后的第二活性物质厚度T22。
控制器根据第二活性物质厚度T22、预定厚度T1以及预定规则确定第二清除厚度值T32,并发送第二清除信号。每次作薄动作的清除厚度值T3都根据实时检测的活性物质厚度T2确定,可消除计算的清除厚度值与实际的清除厚度值之间的误差,提升清除精度。
激光清除装置40接收控制器的第二清除信号,根据第二清除厚度值T32 减薄活性物质厚度T2,完成第二次作薄动作。由于T22-T1≤1.5*T1,且 T22-T1≥T1,通过第二次作薄动作即可将活性物质厚度T2减薄至预定厚度T1形成预留层15,则第二作薄动作为最后作薄动作,第二清除厚度值T32 为预定厚度T1的1至1.5倍。
激光清除装置40将预清除区域的活性物质13作薄至预定厚度T1形成预留层15后,控制器控制物理清除装置50通过物理清除法清除预留层15,使得极片10在预清除区域露出集流体11。
应当理解的是,每次作薄动作中,厚度检测装置20检测一次当前的活性物质厚度,控制器根据当前的活性物质厚度确定一次清除厚度值,并发送一次清除信号,激光清除装置40根据该清除信号动作一次,这仅作为本实用新型的一种实施方式。在另一实施例中,控制器获取厚度检测装置20所测得的极片10在预清除区域的活性物质厚度T2,根据活性物质厚度T2、预定厚度T1及预定规则确定至少两个清除厚度值T3,控制器发送清除信号,清除信号包括该至少两个清除厚度值T3。激光清除装置40用于在接收清除信号时,至少两次根据该至少两个清除厚度值T3对应发射至少两次激光,以将活性物质厚度T2减薄至预定厚度T1。由此,在每次作薄动作中,厚度检测装置20只需检测一次活性物质厚度T2,控制器只需计算一次,提升清除效率。
如图2所示,激光清除装置40包括激光发射器41和激光调节器43,激光发射器41用于朝向预清除区域的活性物质13发射激光,激光调节器43 包括激光功率调节模块(未示出),激光调节器43根据清除厚度值T3调节激光发射器41所发射激光的功率,进而调节活性物质13受到的激光能量,使得活性物质厚度对应减少清除厚度值T3。
应当理解的是,激光调节器43由调节激光的功率调节预清除区域的活性物质13受到的激光能量仅作为一种实施方式,还可以通过其他方式调节预清除区域的活性物质13受到的激光能量。例如,激光调节器43具有电机 (未示出)和位置调节模块(未示出),激光调节器43根据厚度厚度值T3 调节激光发射器41与极片10的预清除区域之间的距离,以此调节激光的焦点,进而调节预清除区域的活性物质13所受激光能量,使得活性物质厚度 T2对应减少清除厚度值T3。本实用新型对于激光调节器43不作限定,只要能够实现激光清除装置40根据清除厚度值T3减薄预清除区域的活性物质厚度T2即可。
激光清除装置40在清除活性物质13时,被清除的活性物质颗粒脱离极片10形成粉尘。在所示实施例中,激光清除装置40包括包括风刀组件45,风刀组件45可朝向预清除区域吹风,用于吹除预清除区域的浮尘,从而消除预清除区域上的浮尘对激光清除装置40作薄工作的影响。通过吹除预清除区域的浮尘,每次作薄工作时,厚度检测装置20能够提升检测极片10在预清除区域的活性物质厚度的准确性,进而提升控制器确定在该次作薄工作中的清除厚度值的准确性,提升激光清除装置40对极片10在预清除区域的活性物质13的清除精度,以形成预定厚度T1的预留层15。风刀组件45有多种实现方式,例如风刀组件包括风扇和风道,风道具有朝向预清除区域的风口,本实用新型对风刀组件45的具体结构不作限定,只要能实现吹除预清除区域的浮尘即可。
与吹除浮尘相似地,还可以通过吸除的方式清除粉尘。激光清除装置40 包括吸尘组件47,吸尘组件47可产生负压以吸尘组件47用于吸除极片10 上的浮尘以及极片10与激光发生器41之间的飞尘。如图2所示,吸尘组件 47包括负压生成器471和吸尘管道473,吸尘管道473具有相反的两端,其中一端与负压生成器471连通,另一端位于激光发射器41与极片10之间且设有吸风口4731,使得负压生成器471工作时生成负压,产生吸风,由朝向负压生成器471流动的空气带走极片10上以及极片10与激光发生器41之间的粉尘,消除粉尘对极片10的影响。
通过空气流动的方式(吹除或者吸除)能够及时有效地清除作薄工作产生的粉尘(浮尘和飞尘),从而消除粉尘对极片10的影响以及保证清除精度。应当理解的是,本实用新型不限于只使用吹除或者吸除的方式对粉尘进行清除,还可以同时使用吹除和吸除的方式对粉尘进行清除,如图2所示,激光清除装置40同时设有风刀组件45和吸尘组件47,风刀组件45朝向预清除区域以吹除预清除区域的浮尘,使得浮尘形成在激光发射器41与极片10之间的飞尘,吸尘组件47设有位于激光发射器41与极片10之间的吸风口 4731,从而可吸除将激光发射器41与极片10之间的飞尘,通过同时设置风刀组件45和吸尘组件47可有效提升除尘效果。
在图2所示实施例中,极片活性物质的清除设备还包括多个传动辊61,多个传动辊61用于带动极片10,使得极片10上的预清除区域由激光清除装置40移动至物理清除装置50。应当理解的是,预清除区域由激光清除装置 40移动至物理清除装置50为:预清除区域由激光清除装置40可对极片10 的预清除区域进行激光处理的位置移动到物理清除装置50可对极片10的预清除区域进行物理处理的位置。
具体地,传动辊61与控制器通信连接,激光清除装置40将极片10在预清除区域的活性物质13作薄至预定厚度T1形成预留层15后,控制器控制传动辊61带动极片10,使得极片10上的预清除区域由激光清除装置40 可对极片10的预清除区域进行激光处理的位置移动到物理清除装置50可对极片10的预清除区域进行物理处理的位置。
进一步地,多个传动辊61中包括第一支撑辊611和第二支撑辊612,第一支撑管611和第二支撑辊612对应激光清除装置40设置,第一支撑辊611 和第二支撑辊612用于支撑极片10以供激光清除装置40清除极片10在预清除区域的活性物质13,当极片10位于激光清除装置40时,极片10的预清除区域位于第一支撑辊611和第二支撑辊612之间,且第一支撑辊611和第二支撑辊612在上下方向布置(如图2所示的上下方向),使得该预清除区域所在平面垂直于水平方向(如图2所示的左右方向)。激光发射器41在竖直方向(即图2所示的上下方向)上位于第一支撑辊611和第二支撑辊612 之间,激光发射器41可朝向该预清除区域发射垂直于其所在平面的激光,使得脱离极片10的活性物质颗粒在重力作用下自由下落,减少极片10表面的浮尘。
进一步地,吸尘管道473的吸风口4731开设于极片10与激光发射器41 之间的下方,由此,可提升吸尘组件47对于飞尘的吸除效果。
在所示实施例中,极片活性物质的清除设备包括可生产负压的真空吸板 621,通过空气流动的方式清除粉尘的同时,极片10亦会受空气流动影响而移位、偏移,影响激光清除装置40的清除效果。真空吸板621对应于激光清除装置40设置,当预清除区域位于激光清除装置40,真空吸板621通过负压作用固定极片10,防止极片10移位、偏移,同时,真空吸板621作用于极片10背离预清除区域的一面,当激光清除装置20对极片10施加激光时,真空吸板621还可以抵消该激光的光压对极片10的作用力,保证极片 10在该激光作用方向(即图2所示的左右方向)上不会产生偏移、变形。通过真空吸板621确保极片10与激光的距离保持一致,焦距稳定,使得对活性物质的清除一致性更好。应当理解的是,设置真空吸板621仅作为本实用新型的一种实施方式,在其他实施例中,可以通过设置其他支撑结构防止极片10在受激光、空气流动作用时移位、变形,例如支撑平台,本实用新型对此不作限定。
如图3所示,激光清除装置40将极片10在预清除区域的活性物质减薄至预定厚度后,运送装置60将极片10运送至物理清除装置50。物理清除装置50包括驱动组件51和毛刷组件53,驱动组件51用于驱动毛刷组件53 在靠近极片10的第一位置和远离极片10的第二位置之间移动。当极片10 的预清除区域经过毛刷组件53,驱动组件51带动毛刷组件53移动至第一位置,毛刷组件53在第一位置刷除活性物质13以使极片10在预清除区域露出集流体11。应当理解的是,在本实施例中,采用刷除的方式清除预留层 15,但是本实用新型对于物理清除装置50的类型不作限定,在其他实施例中,物理清除装置50也可以通过其他物理清除法对预留层15进行清除,例如刮除。
为了保证极片10在预清除区域所露出的集流体11表面洁净,优选地,物理清除装置50还包括粘粉组件55,粘粉组件55在运送装置60的运送方向上位于毛刷组件53之后,使得毛刷组件53刷除活性物质13之后,粘粉组件55粘除集流体11表面的粉尘,从而保证后续极耳焊接至集流体11的焊接质量。
综上所述,本实用新型提供一种极片活性物质的清除设备,包括激光清除装置40、物理清除装置50以及控制器,激光清除装置40用于通过激光清除极片10的活性物质13,物理清除装置50用于通过物理清除法清除极片 10的活性物质13,控制器与所述激光清除装置、所述物理清除装置通信连接,控制器用于控制激光清除装置40通过至少两次激光对极片10在预清除区域的活性物质13作薄至预定厚度T1形成预留层15,控制器用于控制物理清除装置清除预留层15。通过至少两次激光对极片10在预清除区域的活性物质13作薄至预定厚度T1形成预留层15,能有效减小光压,减小集流体11损伤,提升清除精度和形成预留层15的精度。再通过物理清除法清除预留层15以露出极片10在预清除区域的集流体11,进一步减小集流体11 损伤,提高了产品良率。
本文所描述的概念在不偏离其精神和特性的情况下可以实施成其它形式。所公开的具体实施例应被视为例示性而不是限制性。因此,本实用新型的范围是由所附的权利要求,而不是根据之前的这些描述进行确定。在权利要求的字面意义及等同范围内的任何改变都应属于这些权利要求的范围。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本实用新型的限制,本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (14)
1.一种极片活性物质的清除设备,其特征在于,包括:
激光清除装置,用于通过激光清除极片的活性物质;
物理清除装置,用于通过物理清除法清除所述极片的活性物质;
控制器,与所述激光清除装置、所述物理清除装置通信连接;
所述控制器用于控制所述激光清除装置通过至少两次激光对所述极片在预清除区域的活性物质作薄至预定厚度形成预留层,所述控制器用于控制所述物理清除装置清除所述预留层。
2.如权利要求1所述的清除设备,其特征在于,所述清除设备包括厚度检测装置,所述厚度检测装置与所述控制器通信连接,所述厚度检测装置用于检测所述极片在所述预清除区域的活性物质厚度;
所述控制器用于根据所述活性物质厚度、所述预定厚度及预定规则确定清除厚度值,所述激光清除装置根据所述清除厚度值通过至少两次激光将所述活性物质厚度减薄至所述预定厚度。
3.如权利要求2所述的清除设备,其特征在于,所述厚度检测装置为灰度传感器。
4.如权利要求2所述的清除设备,其特征在于,所述控制器发送清除信号,所述清除信号包括所述清除厚度值,所述激光清除装置用于在接收所述清除信号时,根据所述清除厚度值减薄所述活性物质厚度。
5.如权利要求2所述的清除设备,其特征在于,所述控制器发送清除信号,所述清除信号包括所述清除厚度值,所述激光清除装置用于在接收所述清除信号时,至少两次根据所述清除厚度值将所述活性物质厚度减薄至所述预定厚度。
6.如权利要求2所述的清除设备,其特征在于,所述激光清除装置包括激光发射器和激光调节器,所述激光发射器用于朝向所述预清除区域的活性物质发射激光,所述激光调节器根据所述清除厚度值调节所述激光的功率。
7.如权利要求2所述的清除设备,其特征在于,所述激光清除装置包括激光发射器和激光调节器,所述激光发射用于朝向所述预清除区域的活性物质发射激光,所述激光调节器用于根据所述清除厚度值调节所述激光发射器与所述极片之间的距离。
8.如权利要求6和7中任一项所述的清除设备,其特征在于,所述激光清除装置包括风刀组件,所述风刀组件用于吹除所述预清除区域的浮尘。
9.如权利要求8所述的清除设备,其特征在于,所述激光清除组件包括吸尘组件,所述吸尘组件包括负压生成器和吸尘管道,所述吸尘管道设有位于所述激光发射器与所述极片之间吸风口,所述负压生成器生成负压以吸除所述激光发射器与所述极片之间的飞尘。
10.如权利要求1所述的清除设备,其特征在于,包括多个传动辊,所述多个传动辊用于带动所述极片,使得所述极片上的所述预清除区域由所述激光清除装置移动至所述物理清除装置。
11.如权利要求10所述的清除设备,其特征在于,所述多个传动辊中包括第一支撑辊和第二支撑辊,所述第一支撑辊和所述第二支撑辊用于支撑所述极片以供所述激光清除装置清除所述极片在所述预清除区域的活性物质,当所述预清除区域位于所述激光清除装置,所述预清除区域位于所述第一支撑辊和所述第二支撑辊之间,所述预清除区域所在平面垂直于垂直于水平方向。
12.如权利要求1所述的清除设备,其特征在于,所述清除设备包括可产生负压的真空吸板,所述真空吸板对应所述激光清除装置设置,当所述预清除区域位于所述激光清除装置时,所述真空吸板通过负压作用固定所述极片。
13.如权利要求1所述的清除设备,其特征在于,所述物理清除装置包括驱动组件和毛刷组件,所述驱动组件用于驱动所述毛刷组件在靠近所述极片的第一位置和远离所述极片的第二位置之间移动,当所述极片的所述预清除区域移动至所述物理清除装置,所述毛刷组件在所述第一位置刷除所述预留层以使所述极片在所述预清除区域露出集流体。
14.如权利要求13所述的清除设备,其特征在于,所述物理清除装置还包括粘粉组件,当所述极片经过所述粘粉组件,所述粘粉组件粘除所述集流体表面的粉尘。
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