CN108789611A - 微孔箔制造方法及微孔箔制造装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种微孔箔制造方法及微孔箔制造装置，涉及微孔箔制造技术领域，包括第一弹性体、第二弹性体、上模具、下模具和转动驱动装置；通过转动驱动装置带动上模具和下模具沿着相同方向转动，使第一弹性体和第二弹性体对待加工材料按压，对待加工材料进行打孔处理，缓解了现有技术中存在的传统的化学蚀刻法、激光加工法等制备微孔箔工艺较复杂，成本极高的技术问题，实现快速生产高质量的微孔箔的技术效果。
Description
技术领域
本发明涉及微孔箔制造技术领域，尤其是涉及一种微孔箔制造方法及微孔箔制造装置。
背景技术
微孔箔是指具有贯穿正反面通孔的金属箔(铜箔、铝箔等)。代表微孔箔性能的参数主要有孔径、孔隙率等。微孔箔的孔径是评价微孔箔性能的重要指标，因为微孔箔孔径对电极活性物质的填充有很大的影响。
孔径太大，则电极活性物质堆集严重，通常电极活性材料的导电性较差，从而使电极内阻增大，电极活性材料利用率降低，影响整个器件的电化学性能；孔径太小，电极活性物质不易填充，仅集中在电极表面，不能充分利用微孔箔的优势。此外，微孔箔孔径尺寸还影响电极活性材料与集流体的粘接性。因此，当微孔箔的孔径较大时，浆料容易漏掉。研究表明，当穿孔箔的直径小于100μm时，微孔箔能提高电极汇集电流的能力，即功率密度，此外，还能提高器件的能量密度和内电阻，但是此时的微孔箔孔径尺寸对内电阻的影响很小，可以忽略。
对于锂离子电池，体积、质量越小越好，能量密度、功率密度越高越好。一般而言，微孔箔孔隙率越高，集流体容纳的电极活性材料越多，从而提高了锂离子电池的能量密度。此外，孔隙率越大，微孔箔为电极材料提供的体积缓冲空间越大，电极材料与集流体之间粘接越牢固，锂离子电池的循环性能越好，使用寿命越长，同时达到提高充放电效率的目的。但是孔隙率越多，微孔箔的力学强度就越低，以至于满足不了生产的需要。
但是，传统的化学蚀刻法、激光加工法等制备微孔箔工艺较复杂，成本极高，孔径和孔隙误差较大。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种微孔箔制造方法及微孔箔制造装置，以缓解了现有技术中存在的传统的化学蚀刻法、激光加工法等制备微孔箔工艺较复杂，成本极高，孔径和孔隙误差较大的技术问题。
本发明提供的微孔箔制造方法，包括以下步骤：
初步选取：第一模具对待加工材料进行打孔，形成第一加工材料，通过第一加工材料上的多个通孔与标准孔径进行对比，得出适合压制待加工材料的第一弹性体；
二次选取：第二模具对第一加工材料进行矩阵打孔，形成第二加工材料，通过第二加工材料上的多个通孔与标准孔径进行对比，得出适合压制待加工材料的弹性体的第二弹性体；
制造：将适合压制待加工材料的第一弹性体和第二弹性体安装于制造模具中，通过制造模具制造微孔箔。
进一步的，初步选取包括：
将待加工材料放置于第一模具中；
第一模具中的第一弹性体和第二弹性体压制待加工材料，对待加工材料打孔，形成第一加工材料；
通过第一加工材料上的多个通孔与标准孔径进行对比，确定适合压制待加工材料的第一弹性体的弹性系数；
对应适合压制待加工材料的第一弹性体，以得出适合压制待加工材料的第二弹性体的弹性系数范围。
进一步的，二次选取包括：
将适合压制待加工材料的第一弹性体安装于第二模具中；
将第一加工材料放置于第二模具中；
第二模具中的适合压制待加工材料的第一弹性体和第二弹性体压制第一加工材料，对第一加工材料进行矩形打孔，形成第二加工材料；
通过第二加工材料上的多个通孔与标准孔径进行对比，确定适合压制待加工材料的第二弹性体的弹性系数。
进一步的，二次选取还包括：
通过第二加工材料上的多个通孔与标准孔径进行对比，确定制造模具的相关尺寸；
根据制造模具的相关尺寸，制作制造模具。
进一步的，第一模具包括：第一弹性体、第二弹性体、第一凹模和按压驱动部；
第一凹模设置有凹槽，第二弹性体设置于凹槽内，第一弹性体位于第二弹性体的上方，待加工材料放置于第一弹性体和第二弹性体之间，按压驱动部与第一弹性体连接，按压驱动部用于带动第一弹性体朝向第二弹性体的方向移动，以使第一弹性体和第二弹性体压制待加工材料，以对待加工材料打孔，形成第一加工材料。
进一步的，第一模具还包括弹压板；
弹压板设置为两个，两个弹压板分别设置于第一弹性体的两侧。
进一步的，第二模具包括滚筒、第二弹性体和第二凹模；
第二凹槽设置有凹槽，第二弹性体放置于凹槽内，滚筒位于第二弹性体的上方，第一加工材料放置于滚筒和第二弹性体之间，滚筒沿着第二弹性体滚动，以使滚筒和第二弹性体压制第一加工材料，以对第一加工材料打孔，形成第二加工材料。
本发明提供的微孔箔制造装置，包括第一弹性体、第二弹性体、上模具、下模具和转动驱动装置；
第一弹性体设置于上模具的外表面上，下模具上设置有放置槽，第二弹性体设置于放置槽内，上模具位于下模具的上方，待加工材料放置于上模具和下模具之间，转动驱动装置分别与上模具和下模具传动连接，转动驱动装置用于带动上模具和下模具沿着相同方向转动，以使第一弹性体和第二弹性体对待加工材料打孔处理。
进一步的，放置槽设置有多个；
多个放置槽沿着下模具的圆周方向均匀设置。
进一步的，第二弹性体在放置槽内浇筑成型。
结合以上技术方案，本发明带来的有益效果分析如下：
本发明提供的微孔箔制造方法，包括以下步骤：
初步选取：第一模具对待加工材料进行打孔，形成第一加工材料，通过第一加工材料上的多个通孔与标准孔径进行对比，得出适合压制待加工材料的第一弹性体；
二次选取：第二模具对第一加工材料进行矩阵打孔，形成第二加工材料，通过第二加工材料上的多个通孔与标准孔径进行对比，得出适合压制待加工材料的弹性体的第二弹性体；
制造：将适合压制待加工材料的第一弹性体和第二弹性体安装于制造模具中，通过制造模具制造微孔箔。
通过第一模具对待加工材料进行打孔，形成第一加工材料，并根据第一加工材料上的通孔与标准孔径进行对比，得出适合压制待加工材料的第一弹性体，后通过第二模具对第一加工材料进行打孔，形成第二加工材料，根据第二加工材料上的通孔与标准孔径进行对比，得出适合压制待加工材料的第二弹性体，将适合压制待加工材料的第一弹性体和第二弹性体安装于制造模具中，利用制造模具批量生产微孔箔，缓解了现有技术中存在的传统的化学蚀刻法、激光加工法等制备微孔箔工艺较复杂，成本极高，孔径和孔隙误差较大的技术问题，实现快速生产高质量的微孔箔的技术效果。
本发明提供的微孔箔制造装置，包括第一弹性体、第二弹性体、上模具、下模具和转动驱动装置；
第一弹性体设置于上模具的外表面上，下模具上设置有放置槽，第二弹性体设置于放置槽内，上模具位于下模具的上方，待加工材料放置于上模具和下模具之间，转动驱动装置分别与上模具和下模具传动连接，转动驱动装置用于带动上模具和下模具沿着相同方向转动，以使第一弹性体和第二弹性体对待加工材料打孔处理。
通过转动驱动装置带动上模具和下模具沿着相同方向转动，使第一弹性体和第二弹性体对待加工材料按压，对待加工材料进行打孔处理，缓解了现有技术中存在的传统的化学蚀刻法、激光加工法等制备微孔箔工艺较复杂，成本极高的技术问题，实现快速生产高质量的微孔箔的技术效果。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以通过这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的微孔箔制造方法中的第一模具的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的微孔箔制造方法中的第二模具的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的微孔箔制造方法中的工艺流程图。
图4为本发明实施例提供的微孔箔制造装置的整体结构示意图。
图标：10-上模具；20-下模具；30-转动驱动装置；100-第一弹性体；200-第二弹性体；300-第一凹模；400-按压驱动部；500-弹压板；600-滚筒；700-第二凹模。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所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发明和简化描述，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发明的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
图1为本实施例提供的微孔箔制造方法中的第一模具的结构示意图；图2为本实施例提供的微孔箔制造方法中的第二模具的结构示意图；图3为本实施例提供的微孔箔制造方法中的工艺流程图。图4为本实施例提供的微孔箔制造装置的整体结构示意图。
如图1-4所示，本实施例提供的微孔箔制造方法，包括以下步骤：
初步选取：第一模具对待加工材料进行打孔，形成第一加工材料，通过第一加工材料上的多个通孔与标准孔径进行对比，得出适合压制待加工材料的第一弹性体100；
二次选取：第二模具对第一加工材料进行矩阵打孔，形成第二加工材料，通过第二加工材料上的多个通孔与标准孔径进行对比，得出适合压制待加工材料的弹性体的第二弹性体200；
制造：将适合压制待加工材料的第一弹性体100和第二弹性体200安装于制造模具中，通过制造模具制造微孔箔。
具体的，第一模具对待加工材料进行打孔，形成第一加工材料，第一加工材料上的通孔与标准孔径进行对比，调整第一弹性体100和第二弹性体200之间的弹性系数关系，使第一加工材料的通孔与标准孔径在允许误差范围之内，根据弹性系数关系，确定第一弹性体100的弹性系数和第二弹性体200的弹性系数范围。
当第一加工材料上的通孔大于标准孔径时，需要调整第一弹性体100和第二弹性体200，将第一弹性体100和第二弹性体200替换成较软的材料，即将第一弹性体100和第二弹性体200的弹性系数减小；当第一加工材料上的通孔小于标准孔径时，将第一弹性体100和第二弹性体200替换成较硬材料，即将第一弹性体100和第二弹性体200的弹性系数增大，使第一加工材料的通孔与标准孔径在允许误差范围之内。
第二模具对第一加工材料进行打孔，形成第二加工材料，通过第二加工材料上的多个通孔与标准孔径进行对比，确定第二弹性体200的弹性系数，得出适合压制待加工材料的弹性体的第二弹性体200。
确定弹性系数后的第一弹性体100和第二弹性体200安装于制造模具中，安装完毕后开始大批量制造微孔箔，高质量快速生产。
本实施例提供的微孔箔制造方法，包括以下步骤：
初步选取：第一模具对待加工材料进行打孔，形成第一加工材料，通过第一加工材料上的多个通孔与标准孔径进行对比，得出适合压制待加工材料的第一弹性体100；
二次选取：第二模具对第一加工材料进行矩阵打孔，形成第二加工材料，通过第二加工材料上的多个通孔与标准孔径进行对比，得出适合压制待加工材料的弹性体的第二弹性体200；
制造：将适合压制待加工材料的第一弹性体100和第二弹性体200安装于制造模具中，通过制造模具制造微孔箔。
通过第一模具对待加工材料进行打孔，形成第一加工材料，并根据第一加工材料上的通孔与标准孔径进行对比，得出适合压制待加工材料的第一弹性体100，后通过第二模具对第一加工材料进行打孔，形成第二加工材料，根据第二加工材料上的通孔与标准孔径进行对比，得出适合压制待加工材料的第二弹性体200，将适合压制待加工材料的第一弹性体100和第二弹性体200安装于制造模具中，利用制造模具批量生产微孔箔，缓解了现有技术中存在的传统的化学蚀刻法、激光加工法等制备微孔箔工艺较复杂，成本极高，孔径和孔隙误差较大的技术问题，实现快速生产高质量的微孔箔的技术效果。
在上述实施例的基础上，进一步的，本实施例提供的微孔箔制造方法中的初步选取包括：将待加工材料放置于第一模具中；第一模具中的第一弹性体100和第二弹性体200压制待加工材料，对待加工材料打孔，形成第一加工材料；通过第一加工材料上的多个通孔与标准孔径进行对比，确定适合压制待加工材料的第一弹性体100的弹性系数；对应适合压制待加工材料的第一弹性体100，以得出适合压制待加工材料的第二弹性体200的弹性系数范围。
进一步的，二次选取包括：将适合压制待加工材料的第一弹性体100安装于第二模具中；将第一加工材料放置于第二模具中；第二模具中的适合压制待加工材料的第一弹性体100和第二弹性体200压制第一加工材料，对第一加工材料进行矩形打孔，形成第二加工材料；通过第二加工材料上的多个通孔与标准孔径进行对比，确定适合压制待加工材料的第二弹性体200的弹性系数。
具体的，通过第一模具确定第一弹性体100的弹性系数，通过第二模具确定第二弹性体200的弹性系数，确定最适合压制待加工材料的第一弹性体100和第二弹性体200，以便生产高质量微孔箔。
进一步的，二次选取还包括：通过第二加工材料上的多个通孔与标准孔径进行对比，确定制造模具的相关尺寸；根据制造模具的相关尺寸，制作制造模具。
具体的，由于第二弹性体200位于制造第二模具中第二凹模700的凹槽内，需要对凹槽的尺寸进行确定，当利用第二模具确定第二弹性体200的弹性系数时，同时确定凹槽的深度、截面面积等相关尺寸参数，并根据凹槽的相关尺寸参数制作制造模具，使第二弹性体200对待加工材料的压力相同，保证孔径、孔隙与标准数据相同。
进一步的，第一模具包括：第一弹性体100、第二弹性体200、第一凹模300和按压驱动部400；第一凹模300设置有凹槽，第二弹性体200设置于凹槽内，第一弹性体100位于第二弹性体200的上方，待加工材料放置于第一弹性体100和第二弹性体200之间，按压驱动部400与第一弹性体100连接，按压驱动部400用于带动第一弹性体100朝向第二弹性体200的方向移动，以使第一弹性体100和第二弹性体200压制待加工材料，以对待加工材料打孔，形成第一加工材料。
进一步的，第一模具还包括弹压板500；弹压板500设置为两个，两个弹压板500分别设置于第一弹性体100的两侧。
具体的，按压驱动部400带动第一弹性体100朝向第二弹性体200的方向移动，使第一弹性体100和第二弹性体200对待加工材料进行压制打孔，形成第一加工材料。
在第一弹性体100的两侧设置弹压板500，利用弹压板500固定第一弹性体100，保证第一弹性体100和第二弹性体200对待加工材料的打孔。
进一步的，第二模具包括滚筒600、第二弹性体200和第二凹模700；第二凹槽设置有凹槽，第二弹性体200放置于凹槽内，滚筒600位于第二弹性体200的上方，第一加工材料放置于滚筒600和第二弹性体200之间，滚筒600沿着第二弹性体200滚动，以使滚筒600和第二弹性体200压制第一加工材料，以对第一加工材料打孔，形成第二加工材料。
具体的，第二弹性体200支撑第一加工材料，利用滚筒600在第一加工材料上滚动压制，对第一加工材料进行矩阵打孔，形成第二加工材料
本实施例提供的微孔箔制造方法，通过第一模具确定第一弹性体100，通过第二模具确定第二弹性体200和制造模具的相关尺寸数据，保证制造模具制造出高质量的微孔箔。
本实施例提供的微孔箔制造装置，包括第一弹性体100、第二弹性体200、上模具10、下模具20和转动驱动装置30；第一弹性体100设置于上模具10的外表面上，下模具20上设置有放置槽，第二弹性体200设置于放置槽内，上模具10位于下模具20的上方，待加工材料放置于上模具10和下模具20之间，转动驱动装置30分别与上模具10和下模具20传动连接，转动驱动装置30用于带动上模具10和下模具20沿着相同方向转动，以使第一弹性体100和第二弹性体200对待加工材料打孔处理。
具体的，将待加工材料放置于第一弹性体100和第二弹性体200之间，转动驱动装置30带动上模具10和下模具20沿着相同方向转动，是第一弹性体100和第二弹性体200对待加工材料打孔的同时，带动待加工材料移动，快速、高效的生产微孔箔。
待加工材料厚度为5-100μm的箔材，宽度为0-1000mm，孔径为0-1000μm，孔的形状为圆弧和直线组合的任意形状。
进一步的，放置槽设置有多个；多个放置槽沿着下模具20的圆周方向均匀设置。
进一步的，第二弹性体200在放置槽内浇筑成型。
具体的，第二弹性体200浇筑在多个放置槽内，冷却后形成固态状的第二弹性体200，使第二弹性体200置于下模具20上。
本实施例提供的微孔箔制造装置，包括第一弹性体100、第二弹性体200、上模具10、下模具20和转动驱动装置30；第一弹性体100设置于上模具10的外表面上，下模具20上设置有放置槽，第二弹性体200设置于放置槽内，上模具10位于下模具20的上方，待加工材料放置于上模具10和下模具20之间，转动驱动装置30分别与上模具10和下模具20传动连接，转动驱动装置30用于带动上模具10和下模具20沿着相同方向转动，以使第一弹性体100和第二弹性体200对待加工材料打孔处理。通过转动驱动装置30带动上模具10和下模具20沿着相同方向转动，使第一弹性体100和第二弹性体200对待加工材料按压，对待加工材料进行打孔处理，缓解了现有技术中存在的传统的化学蚀刻法、激光加工法等制备微孔箔工艺较复杂，成本极高的技术问题，实现快速生产高质量的微孔箔的技术效果。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种微孔箔制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
初步选取：第一模具对待加工材料进行打孔，形成第一加工材料，通过第一加工材料上的多个通孔与标准孔径进行对比，得出适合压制待加工材料的第一弹性体；
二次选取：第二模具对第一加工材料进行矩阵打孔，形成第二加工材料，通过第二加工材料上的多个通孔与标准孔径进行对比，得出适合压制待加工材料的弹性体的第二弹性体；
制造：将适合压制待加工材料的第一弹性体和第二弹性体安装于制造模具中，通过制造模具制造微孔箔。
2.根据权利要求1所述的微孔箔制造方法，其特征在于，所述初步选取包括：
将待加工材料放置于第一模具中；
第一模具中的第一弹性体和第二弹性体压制待加工材料，对待加工材料打孔，形成第一加工材料；
通过第一加工材料上的多个通孔与标准孔径进行对比，确定适合压制待加工材料的第一弹性体的弹性系数；
对应适合压制待加工材料的第一弹性体，以得出适合压制待加工材料的第二弹性体的弹性系数范围。
3.根据权利要求2所述的微孔箔制造方法，其特征在于，所述二次选取包括：
将适合压制待加工材料的第一弹性体安装于第二模具中；
将第一加工材料放置于第二模具中；
第二模具中的适合压制待加工材料的第一弹性体和第二弹性体压制第一加工材料，对第一加工材料进行矩形打孔，形成第二加工材料；
通过第二加工材料上的多个通孔与标准孔径进行对比，确定适合压制待加工材料的第二弹性体的弹性系数。
4.根据权利要求3所述的微孔箔制造方法，其特征在于，所述二次选取还包括：
通过第二加工材料上的多个通孔与标准孔径进行对比，确定制造模具的相关尺寸；
根据制造模具的相关尺寸，制作制造模具。
5.根据权利要求4所述的微孔箔制造方法，其特征在于，所述第一模具包括：第一弹性体、第二弹性体、第一凹模和按压驱动部；
所述第一凹模设置有凹槽，所述第二弹性体设置于所述凹槽内，所述第一弹性体位于所述第二弹性体的上方，待加工材料放置于所述第一弹性体和所述第二弹性体之间，所述按压驱动部与所述第一弹性体连接，所述按压驱动部用于带动所述第一弹性体朝向所述第二弹性体的方向移动，以使所述第一弹性体和所述第二弹性体压制待加工材料，以对待加工材料打孔，形成所述第一加工材料。
6.根据权利要求5所述的微孔箔制造方法，其特征在于，所述第一模具还包括弹压板；
所述弹压板设置为两个，两个所述弹压板分别设置于所述第一弹性体的两侧。
7.根据权利要求4所述的微孔箔制造方法，其特征在于，所述第二模具包括滚筒、第二弹性体和第二凹模；
所述第二凹槽设置有凹槽，所述第二弹性体放置于所述凹槽内，所述滚筒位于所述第二弹性体的上方，所述第一加工材料放置于所述滚筒和所述第二弹性体之间，所述滚筒沿着所述第二弹性体滚动，以使所述滚筒和所述第二弹性体压制所述第一加工材料，以对所述第一加工材料打孔，形成所述第二加工材料。
8.一种微孔箔制造装置，其特征在于，包括第一弹性体、第二弹性体、上模具、下模具和转动驱动装置；
所述第一弹性体设置于所述上模具的外表面上，所述下模具上设置有放置槽，所述第二弹性体设置于所述放置槽内，所述上模具位于所述下模具的上方，待加工材料放置于所述上模具和所述下模具之间，所述转动驱动装置分别与所述上模具和所述下模具传动连接，所述转动驱动装置用于带动所述上模具和所述下模具沿着相同方向转动，以使所述第一弹性体和所述第二弹性体对待加工材料打孔处理。
9.根据权利要求8所述的微孔箔制造装置，其特征在于，所述放置槽设置有多个；
多个所述放置槽沿着所述下模具的圆周方向均匀设置。
10.根据权利要求8所述的微孔箔制造装置，其特征在于，所述第二弹性体在所述放置槽内浇筑成型。
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