[發(fā)明專利]輥加工方法以及輥加工裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200880020922.1
• 申請日: 2008-10-28
• 公開（公告）號(hào): CN101678504A
• 公開（公告）日: 2010-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 桃井一嘉;田口良文;西村卓寬;野野下孝;片山仁
• 申請（專利權(quán)）人: 松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): B23K26/00
• 分類號(hào): B23K26/00;B23K26/06;B23K26/073;B23K26/08;B23K103/04
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 徐冰冰;黃劍鋒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及輥加工方法以及輥加工裝置。更詳細(xì)地說，例如涉及加工如下的輥的方法及裝置，該輥在作為電池用集電體的坯材的金屬箔的表面上形成預(yù)定形狀的突起，以使在輥表面上形成有預(yù)定形狀的突起。

背景技術(shù)

近年來，伴隨著個(gè)人計(jì)算機(jī)、便攜電話等移動(dòng)設(shè)備的普及，作為移動(dòng)設(shè)備的電源的電池的需求增大。在上述用途中使用的電池要求具有高能量密度和優(yōu)異的循環(huán)特性。

為了應(yīng)對這種要求，關(guān)于正極和負(fù)極分別新開發(fā)了用于獲得高容量的活性物質(zhì)的技術(shù)。例如，對于負(fù)極的活性物質(zhì)，通過使用能夠獲得高容量的含有硅或者錫的合金或氧化物來應(yīng)對上述要求。此處，問題在于負(fù)極的極板的變形。即，在充放電時(shí)鋰離子反復(fù)進(jìn)入極板和從極板脫離，由此活性物質(zhì)反復(fù)地較大地膨脹和收縮。因此，極板較大地變形，從而在極板上產(chǎn)生彎曲。其結(jié)果是，在極板和分離器之間產(chǎn)生空間，充放電反應(yīng)變得不均勻，充放電循環(huán)特性下降。

關(guān)于上述問題，例如在專利文獻(xiàn)1中提出了用于抑制集電體的變形的技術(shù)。在該專利文獻(xiàn)1中，在集電體的表面上形成凹凸，并且在集電體的表面的各突起上以堆積活性物質(zhì)的方式形成由活性物質(zhì)形成的薄膜。此時(shí)，在堆積在各突起上的活性物質(zhì)的塊彼此之間形成有寬度隨著朝向集電體的表面而變寬的孔隙。

發(fā)明人等立足于上述的方案反復(fù)進(jìn)行了銳意的討論，結(jié)果得出了以下結(jié)論：如果在集電體的表面上理想地等間隔地配置多個(gè)頂點(diǎn)為菱形的細(xì)微的突起，則能夠形成如上述專利文獻(xiàn)1中所示的由活性物質(zhì)形成的薄膜。為了在集電體的表面上形成如上所述的突起，考慮在輥等加壓工具的表面上等間隔地形成形狀與上述突起對應(yīng)的凹部，并利用該加壓工具對集電體進(jìn)行加壓的方法。進(jìn)而，當(dāng)在輥的表面上形成如上所述的凹部時(shí)，利用激光加工形成上述凹部的方法在加工速度等方面是優(yōu)選的。

作為與上述方面相關(guān)聯(lián)的現(xiàn)有技術(shù)，存在專利文獻(xiàn)2所記載的平板印刷版用支承體的制造方法。此處，如圖10A和圖10B所示，對沖壓使用鋁板的平板印刷版用支承體的轉(zhuǎn)印輥的表面照射激光從而形成凹部61，進(jìn)而，利用此時(shí)產(chǎn)生的熔化成分的隆起形成凸部62。

并且，在下述專利文獻(xiàn)3中提出了用于防止伴隨著充放電產(chǎn)生的集電體的褶皺、并減少體積變化的技術(shù)。具體而言，在具備由未與鋰合金化的金屬形成的集電體和形成在集電體的表面上的含有與鋰合金化了的元素的薄膜的薄膜電極中，在上述集電體上具備凹凸，并且，集電體的有效厚度為15μm～300μm。

并且，在專利文獻(xiàn)4中示出了如下的方法：如圖11所示，當(dāng)在由陶瓷或者金屬碳化物形成的液體轉(zhuǎn)印用圓柱狀部件的表面上形成多個(gè)離開的激光雕刻單元63時(shí)，使用兩個(gè)以上的相互連續(xù)且離開的脈沖組形成一個(gè)單元。

并且，在專利文獻(xiàn)5中示出了如下的方法：在由陶瓷材料形成的液體轉(zhuǎn)印件的表面上分別依次照射兩個(gè)分離的激光束從而形成單元。

并且，在專利文獻(xiàn)6中示出了如下的方法：對輥表面照射脈沖激光從而使輥表面的照射點(diǎn)熔融或者蒸騰，由此在該輥的表面上形成凹凸圖案。此處，利用多面反射鏡使照射點(diǎn)掃描從而形成凹凸圖案。

并且，在專利文獻(xiàn)7中示出了如下的方法：對表面由感光性樹脂硬化物覆蓋的圓筒狀的樹脂制印刷基體材料的表面照射平均輸出為0.01～5W、每個(gè)脈沖的能量為10～50J、光束直徑為0.4～15μm的激光，由此形成寬度為0.4～20μm、深度為1～100μm的細(xì)微的凹圖案。

專利文獻(xiàn)1：日本特開2002-313319號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特許第3010403號(hào)公報(bào)(日本特開平6-171261號(hào)公報(bào))

專利文獻(xiàn)3：日本特開2005-38797號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)4：日本特許第2727264號(hào)公報(bào)(日本特開平4-231186號(hào)公報(bào))

專利文獻(xiàn)5：日本特開2001-191185號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)6：日本特開2004-351443號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)7：日本特開2006-248191號(hào)公報(bào)

此處，由于上述輥是用于對金屬部件進(jìn)行加壓從而在金屬部件的表面上形成突起的部件，因此其材質(zhì)需要是極硬的金屬。但是，當(dāng)通過激光加工在上述材質(zhì)的輥的表面上形成凹部時(shí)，由于通過激光的照射引起的熱膨脹等原因，存在所形成的凹部的俯視形狀越朝向底部越遠(yuǎn)離期望形狀(例如菱形)的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明就是鑒于上述問題而做出的，其第一目的在于，提供一種能夠盡可能地排除由激光的照射引起的熱的影響，從而能夠在輥表面上形成期望形狀的細(xì)微的凹部的輥加工方法以及輥加工裝置。