CN101612691A - 极片切割方法 - Google Patents

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许光宁
徐国根
李建强
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Abstract

本发明提供一种极片切割方法，采用激光沿预定切割路线对极片进行切割。本发明采用非物理接触的切割方式，切割过程无粉尘，切割后极片断口处不产生毛刺，尤其适于断口为不规则的异形形状的极片的切割，切割过程中极片不会受到机械力的作用，极片内部不会产生机械应力，也不会使极片的晶相组织产生变化；本发明方法可以保证极片切割的工艺稳定性，有利于提高电芯质量和电池合格率。

Description

极片切割方法
【技术领域】
本发明涉及电池制造技术，尤其是一种性能可靠的极片切割方法。
【背景技术】
目前广泛应用的电芯特别是动力电池的电芯叠片技术在叠片前都需要将电芯的极片由成卷的材料通过机械切割方式切断成叠片需要的长度。由于极片上涂布有极性材料，如石墨、钴酸锂等，机械切割会导致极片在被切断时产生粉尘。除此之外，机械切断也会在极片断口处产生毛刺，毛刺可能扎破正负极片之间的隔膜而导致电池正负极短路，严重时会发生电池爆炸。而且机械切刀的寿命会受极片材料的影响，在使用一段时间后需要维护，维护和维修成本较高，且机械切刀不适于断口为不规则的异形形状的极片的切割。另外，采用机械切割方法，切割时切刀直接与极片发生物理接触，切刀将在极片上施加一定的作用力，这种作用力可能使极片产生变形或者使其蛇行弯变大，在切断的瞬间还会产生极大的切向力使极片的晶相组织产生变化，从而影响电池的性能。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题是提供一种性能可靠的极片切割方法。
为解决上述技术问题，本发明提供一种极片切割方法，采用激光沿预定切割路线对极片进行切割。采用本发明方法进行极片切割时，决定激光切割轨迹的预定切割路线按照需要的极片切割断口形状来控制。切割时，切割设备不与极片发生物理接触，极片不会受到机械力的作用，极片内部不会产生机械应力，极片断口也不会产生大的毛刺。
在此基础上，进一步地：
可以根据实际生产流程的具体情况来安排何时进行极片切割：可在极片涂布极性活性物质之前，或者在极片涂布极性活性物质之后，进行激光沿预定切割路线对极片进行切割的过程。
对于极片涂布极性活性物质之后再进行激光沿预定切割路线对极片进行切割的过程的情况，激光沿预定切割路线对极片进行切割的过程为：先进行极性活性物质层的切割、后进行集流体的切割，或者先进行集流体的切割、后进行极性活性物质层的切割，或者极性活性物质层和集流体一次切割。即，极片涂布极性活性物质之后，极性活性物质层和集流体可以先后分别进行激光切割，也可以一次切割。极性活性物质层和集流体先后分别进行激光切割时，只需将激光分别聚焦到极性活性物质层或集流体上即可。对于集流体上下两面都涂布有极性活性物质层的情形，上、下面的极性活性物质层可先后分别进行激光切割，也可以一次切割。
本发明的有益效果是：本发明采用非物理接触的切割方式，切割过程无粉尘，切割后极片断口处不产生毛刺，尤其适于断口为不规则的异形形状的极片的切割，切割过程中极片不会受到机械力的作用，极片内部不会产生机械应力，也不会使极片的晶相组织产生变化；本发明方法可以保证极片切割的工艺稳定性，有利于提高电芯质量和电池合格率。
【附图说明】
下面通过具体实施方式并结合附图，对本发明作进一步的详细说明：
图1是电池极片未切割前的示意图；
图2是采用本发明方法对图1所示电池极片进行切割后的电池极片示意图。
【具体实施方式】
未切割前的电池极片如图1所示，包括集流体1、涂布在集流体1的上下表面上的极性活性物质层2。
采用本发明电池极片切割方法对图1所示电池极片进行切割，将激光器置于极片一定距离之外，调整激光器的焦距使激光聚焦到极片上的切割位置，驱动机构驱动激光器按照预定的轨迹运行，激光器运行的轨迹(即激光切割路线)与极片切割断口3的形状相适配，极片被激光能量熔断，得到预定形状的极片断口3。激光器运行的轨迹根据需要的极片切割断口的具体形状设定，可以是直线、矩形、圆形以及其它异形轨迹。采用本发明电池极片切割方法切割得到的电池极片如图2所示。
本发明电池极片切割方法为非物理接触的切割方式，切割过程无粉尘，切割后极片断口3处没有毛刺(即使有也非常小)，不会出现现有技术中机械切割方式在切割断口产生大毛刺、扎破隔膜发生电池短路的情况；切割过程中没有机械力作用到集流体1和极性活性物质层2上，所以集流体1和极性活性物质层2中不会产生机械应力，极性活性物质层2中的晶相组织不会发生变化；极片不会因受力而发生变形。
本发明电池极片切割方法提高了电池极片生产的工艺稳定性，也提高了电池生产的合格率。
具体实施本发明方法时，激光切割可在极片涂布极性活性物质之前进行，也可在极片涂布极性活性物质之后进行。激光切割在极片涂布极性活性物质之后进行时，极性活性物质层和集流体可先后分别进行激光切割，也可以一次切割。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1、一种极片切割方法，其特征在于：采用激光沿预定切割路线对极片进行切割。
2、根据权利要求1所述的极片切割方法，其特征在于：极片涂布极性活性物质之前，或者极片涂布极性活性物质之后，进行激光沿预定切割路线对极片进行切割的过程。
3、根据权利要求1所述的极片切割方法，其特征在于：极片涂布极性活性物质之后再进行激光沿预定切割路线对极片进行切割的过程；激光沿预定切割路线对极片进行切割的过程为：先进行极性活性物质层的切割、后进行集流体的切割，或者先进行集流体的切割、后进行极性活性物质层的切割，或者极性活性物质层和集流体一次切割。
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