[發(fā)明專利]鋰電池集流體打孔方法和激光打孔裝置

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201710597067.1
• 申請日: 2017-07-20
• 公開（公告）號: CN107378262A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李青
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳鴻元智能科技有限公司
• 主分類號: B23K26/38
• 分類號: B23K26/38;B23K26/142;B23K26/60;H01M4/04
• 代理公司: 北京科億知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11350
• 代理人: 湯東鳳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋰電池加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鋰電池集流體打孔方法和激光打孔裝置。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的鋰離子電池集流體造孔的方法包括機(jī)械滾壓成型法和刻蝕法。機(jī)械滾壓成型法是靠突出磨具沖孔的方式實現(xiàn)造孔，其優(yōu)點是效率高，缺點是孔的大小和距離固定，不夠靈活，磨具成本高，集流體容易產(chǎn)生毛刺，孔的大小偏大，很難做到100μm以下。刻蝕法是使用半導(dǎo)體光刻的原理，首先生成掩模圖形，然后進(jìn)行腐蝕造孔，其優(yōu)點是可以造小孔，缺點是效率低，成本高，不適合大規(guī)模生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是要克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠很好的改善電池的一致性，提高電池的安全性和保證涂布正反面均勻性的鋰電池集流體打孔方法和激光打孔裝置。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設(shè)計的一種鋰電池集流體打孔方法，首先通過放卷機(jī)構(gòu)和收卷機(jī)構(gòu)將鋰電池集流體平鋪，然后通過激光打孔裝置對其進(jìn)行打孔，使所述鋰電池集流體上生成微孔。

本發(fā)明的有益效果是：由于現(xiàn)有鋰電池電芯中極片正反兩面涂布厚度不均勻，通過在集流體上布置微孔能讓鋰離子自由穿梭移動，保證電池的均勻性；電解液能夠在集流體的兩邊雙向滲透，增加電解液的均勻性；而鋰離子可以在集流體兩面自由穿梭，避免雙面活性物質(zhì)涂布不均勻、集流體厚度不均勻引起的涂布陰陽面，讓鋰離子通過微孔自由穿梭移動，保證鋰電池的一致性；另外，在集流體上打微孔后能增加正極鋁箔、負(fù)極銅箔的表面積，既能承載更多的活性物質(zhì)，又能為電極反應(yīng)提供更大的反應(yīng)界面來提升電池的功率和容量。

本發(fā)明還提出一種應(yīng)用上述方法的鋰電池集流體激光打孔裝置，包括機(jī)架、集流體支撐輥、激光打孔系統(tǒng)和打孔底板；所述集流體支撐輥水平設(shè)于所述支架上；所述打孔底板設(shè)于所述支架上且位于所述集流體支撐輥的上方；所述激光打孔系統(tǒng)包括滑軌和可沿著所述滑軌滑動的激光頭；所述滑軌平行于所述集流體支撐輥的軸心設(shè)置；所述激光頭有多個，且所述集流體支撐輥的兩側(cè)各設(shè)有至少一個所述激光頭。

進(jìn)一步，還包括設(shè)于所述打孔底板上方的吸塵機(jī)構(gòu)；所述吸塵機(jī)構(gòu)設(shè)于所述激光頭下方，所述吸塵機(jī)構(gòu)包括多個吸塵口，所述吸塵口朝至少三個不同方向布置。

進(jìn)一步，還包括設(shè)于所述打孔底板下方的除塵機(jī)構(gòu)。

進(jìn)一步，所述激光頭的發(fā)射端朝下傾斜，且其傾斜角度可調(diào)。

本發(fā)明的有益效果是：通過鋰電池集流體激光打孔裝置對集流體進(jìn)行打微孔能夠很好的改善電池的一致性，提高電池的安全性和保證涂布正反面均勻性。另外，由于集流體支撐輥的兩側(cè)各設(shè)有至少一個所述激光頭，采用雙排多套激光頭間隔布局可適應(yīng)不同打孔寬度的要求，雙排多套激光頭可以保證打孔的集流體孔沒有空的間隔，節(jié)省了布局空間。另外，在集流體上打出一系列微孔，通過微孔的作用能夠更好的保證集流體與漿料很好的結(jié)合，使得漿料與集流體粘接更加牢固；尤其是對于集流體需要雙面同時涂布的場合，能夠更好的保證正、反面漿料都很好的粘接到集流體上，保證了更好的涂布效果。

附圖說明

圖1為本發(fā)明鋰電池集流體激光打孔裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1的電池集流體激光打孔裝置集合有放卷機(jī)構(gòu)和收卷機(jī)構(gòu)后的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為圖2的主視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為圖2的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中1.放卷機(jī)構(gòu)；2.收卷機(jī)構(gòu)；3.集流體；4.激光打孔裝置；5.機(jī)架；6.集流體支撐輥；7.打孔底板；8.激光頭；9.滑軌；10.吸塵機(jī)構(gòu)；11.吸塵口。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

本發(fā)明所述的鋰電池集流體打孔方法，首先通過放卷機(jī)構(gòu)和收卷機(jī)構(gòu)將鋰電池集流體平鋪，然后通過激光打孔裝置對其進(jìn)行打孔，使所述鋰電池集流體上加工出微孔。

由于現(xiàn)有鋰電池電芯中極片正反兩面涂布厚度不均勻，通過在集流體上布置微孔能讓鋰離子自由穿梭移動，保證電池的均勻性；電解液能夠在集流體的兩邊雙向滲透，增加電解液的均勻性；而鋰離子可以在集流體兩面自由穿梭，避免雙面活性物質(zhì)涂布不均勻、集流體厚度不均勻引起的涂布陰陽面，讓鋰離子通過微孔自由穿梭移動，保證鋰電池的一致性；另外，在集流體上打微孔后能增加正極鋁箔、負(fù)極銅箔的表面積，既能承載更多的活性物質(zhì)，又能為電極反應(yīng)提供更大的反應(yīng)界面來提升電池的功率和容量。