CN109290269A - 一种锂电池极片清理设备及清理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种锂电池极片清理设备及清理方法，包括主控单元，以及主控单元连接的固定装置、润湿装置、吸尘装置、清理装置；所述固定装置用于对极片进行固定；所述润湿装置用于对极片清理区域喷洒润湿剂，便于清理，并降低对极片的磨损；所述吸尘装置用于将清理的涂层微粒进行收集；所述清理装置采用清理刷对极片进行刷粉工作。本发明所述的锂电池极片清理设备及清理方法能够快速清理局部涂层，便于进行极耳焊接，同时又可报告清理区域的清洁度和平整度，可显著降低企业研发制造成本，提高企业的经济效益，有力地提高了产品市场竞争力，有利于广泛地在生产中应用，具有重大的生产实践意义。
Description
技术领域
本发明属于锂电池技术领域，尤其是涉及一种锂电池极片清理设备及清理方法。
背景技术
锂离子电池以其能量密度高、电化学性能好的特性，成为这些清洁能源的能量中转存储器件，近年来以惊人的发展速度达到一定的规模和市场占有率。在锂离子电池的开发和生产过程中，需要对涂有正负极涂层的极片进行清理，便于组装成一些测试组件，检测材料或极片的电化学性能。
目前对极片清理并没有可靠的方法进行清理，严重阻碍了对材料性能或极片性能的评测进度。开发可快速清理极片涂层物质，同时确保被清理界面平整无褶皱是当前锂电开发的重点攻关方向。
在锂离子电池研发及失效分析过程中，会采用一些特殊形状的异形极片，在对异形极片进行组装电池时，需要对极耳焊接区域的涂层进行清理，便于极耳焊接。该区域清洁度与平整度会严重影响焊接区域的稳定性和接触电阻，如焊接不良会严重影响电池的内阻，进而影响电池的电化学性能。目前一般采用刀片对涂层区域进行清理，清理效率低且容易将清理区域产生褶皱等影响焊接的现象，严重制约了异形极片电池的组装效率和制造成本。本发明所设计的结构和清理方法，能够有效地对极片局部区域的涂层进行清理，并且可以确保清理区域的清洁度与平整度，确保焊接的稳定性及良好的接触，保证该区域具有较好的电导率，提高异形极片的制造效率，降低企业研发和制造成本，提高企业的经济效益，提高产品的市场竞争力。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种锂电池极片清理设备及清理方法，以解决目前缺少有效的锂电池极片清理设备的情况。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种锂电池极片清理设备，包括主控单元，以及主控单元连接的固定装置、润湿装置、吸尘装置、清理装置；
所述固定装置用于对极片进行固定；
所述润湿装置用于对极片清理区域喷洒润湿剂，便于清理，并降低对极片的磨损；
所述吸尘装置用于将清理的涂层微粒进行收集；
所述清理装置采用清理刷对极片进行刷粉工作。
进一步的，所述固定装置为角边固定装置，所述角边固定装置呈U型结构，固定范围在3-10mm之间，所述角边固定装置的固定作用力在100N至500N之间。
进一步的，所述清理装置包括钢刷，通过钢刷对极片进行初步清理。
进一步的，所述清理装置还包括PVC刷，采用钢刷清理到一定程度后，采用PVC刷进行清理，防止钢刷对极片造成损坏。
进一步的，还包括清洁度检测装置，所述清洁度检测装置连接主控单元，所述清洁度检测装置用于对极片的清理区域的清洁度进行检测。
一种锂电池极片清理方法，包括：
S1、通过固定装置对极片进行固定；
S2、采用润湿装置向极片的待清理区域喷洒润湿剂；
S3、采用清理刷对极片的待清理区域进行清理；
S4、通过清洁度检测装置对极片清理区域的清洁度进行检测。
进一步的，所述步骤S2中，所述润湿装置的润湿作业半径在2至8mm之间，采用去离子、氮甲基吡咯烷酮、PC作为润湿剂，润湿量5mg/次。
进一步的，所述步骤S3中，所述清理刷包括钢刷和PVC刷，钢刷清理振幅0.5mm，清理频率20次/分钟，当清理厚度至距离极片10微米时，然后采用PVC刷采用相同参数清理至区域洁净。
进一步的，所述步骤S3中，还用到吸尘装置，所述吸尘装置用于将清理的涂层粉尘收集，吸尘量为1g/min，风量为0.5立方/min。
进一步的，所述步骤S4中，所述清洁度检测装置通过光线折射强度进行清洁度检测，折射率大于98％为清理洁净。
相对于现有技术，本发明所述的锂电池极片清理设备及清理方法具有以下优势：
(1)本发明所述的锂电池极片清理设备及清理方法能够快速清理局部涂层，便于进行极耳焊接，同时又可报告清理区域的清洁度和平整度，可显著降低企业研发制造成本，提高企业的经济效益，有力地提高了产品市场竞争力，有利于广泛地在生产中应用，具有重大的生产实践意义。
(2)本发明所述的锂电池极片清理设备及清理方法采用本发明所述方法可对极片局部特定区域的涂层进行清理，同时可避免清理过程对极片造成的损伤。有效降低生产制造成本，提高企业的经济效益，提高产品的市场竞争力。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的锂电池极片清理设备原理结构图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
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，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，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1所示，一种锂电池极片清理设备，包括主控单元，以及主控单元连接的固定装置、润湿装置、吸尘装置、清理装置，通过主控单元实现对清理设备的各个装置的集中控制，在清理过程中，通过主控单元控制固定装置对极片的固定，并控制润湿装置喷洒润湿剂，以及吸尘装置的吸尘工作，并根据清洁度检测装置检测到的极片的清洁度情况，对各个装置进行智能控制，当清洁度到达设定的阈值，则清理完成，进行下一个极片的清理。工作过程中先采用角边固定装置将待清理区域进行固定，防止清理过程中发生折边等异常现象，然后采用润湿装置进行润湿，润湿一定时间后，采用一定规格的钢刷对涂层进行往复清理，清理时将吸尘装置开启，确保清理下来的粉尘可有效回收，钢刷清理至涂层剩余约10-15μm时，再次对清理区域进行润湿，然后采用一定规格的毛刷进行清理，防止涂层较薄时钢刷对集流体造成损伤，影响焊接作业。该方法可有效提高涂层区域的清理效率和清理质量，防止清理不彻底影响焊接质量。降低产品开发和性能分析的制造费用，提高企业生产效益，有力地提高了产品市场竞争力，有利于广泛地在生产中应用，具有重大的生产实践意义。
所述固定装置为角边固定装置，所述角边固定装置呈U型结构，固定范围在3-10mm之间，所述角边固定装置的固定作用力在100N至500N之间。
所述清理装置包括清理刷，通过控制清理刷的移动实现对极片的清理；清理刷包括钢刷，通过钢刷对极片进行初步清理。
所述清理装置还包括PVC刷，采用钢刷清理到一定程度后，采用PVC刷进行清理，防止钢刷对极片造成损坏。
还包括清洁度检测装置，所述清洁度检测装置连接主控单元，所述清洁度检测装置用于对极片的清理区域的清洁度进行检测。
一种锂电池极片清理方法，包括：
S1、通过固定装置对极片进行固定；
S2、采用润湿装置向极片的待清理区域喷洒润湿剂；
S3、采用清理刷对极片的待清理区域进行清理；
S4、通过清洁度检测装置对极片清理区域的清洁度进行检测。
所述步骤S2中，所述润湿装置的润湿作业半径在2至8mm之间，采用去离子、氮甲基吡咯烷酮、PC作为润湿剂，润湿量5mg/次。
所述步骤S3中，所述清理刷包括钢刷和PVC刷，钢刷清理振幅0.5mm，清理频率20次/分钟，当清理厚度至距离极片10微米时，这个距离行程尺进行测量，然后采用PVC刷采用相同参数清理至区域洁净。对极片局部特定区域的涂层进行清理，同时可避免清理过程对极片造成的损伤。有效降低生产制造成本，提高企业的经济效益，提高产品的市场竞争力。
所述步骤S3中，还用到吸尘装置，所述吸尘装置用于将清理的涂层粉尘收集，吸尘量为1g/min，风量为0.5立方/min。
如图1所示，所述步骤S4中，所述清洁度检测装置通过光线折射强度进行清洁度检测，折射率大于98％为清理洁净。清洁度检测装置的原理是，一侧设有光源，光源倾斜照射在极片上，另一侧设有光线采集单元，通过对光线的散射与折射程度来测量清洁度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种锂电池极片清理设备，其特征在于：包括主控单元，以及主控单元连接的固定装置、润湿装置、吸尘装置、清理装置；
所述固定装置用于对极片进行固定；
所述润湿装置用于对极片清理区域喷洒润湿剂，便于清理，并降低对极片的磨损；
所述吸尘装置用于将清理的涂层微粒进行收集；
所述清理装置采用清理刷对极片进行清理工作。
2.根据权利要求1所述的锂电池极片清理设备，其特征在于：所述固定装置为角边固定装置，所述角边固定装置呈U型结构，固定范围在3-10mm之间，所述角边固定装置的固定作用力在100N至500N之间。
3.根据权利要求1所述的锂电池极片清理设备，其特征在于：所述清理装置包括钢刷，通过钢刷对极片进行初步清理。
4.根据权利要求3所述的锂电池极片清理设备，其特征在于：所述清理装置还包括PVC刷，采用钢刷清理到一定程度后，采用PVC刷进行清理，防止钢刷对极片造成损坏。
5.根据权利要求1所述的锂电池极片清理设备，其特征在于：还包括清洁度检测装置，所述清洁度检测装置连接主控单元，所述清洁度检测装置用于对极片的清理区域的清洁度进行检测。
6.一种锂电池极片清理方法，其特征在于，包括：
S1、通过固定装置对极片进行固定；
S2、采用润湿装置向极片的待清理区域喷洒润湿剂；
S3、采用清理刷对极片的待清理区域进行清理；
S4、通过清洁度检测装置对极片清理区域的清洁度进行检测。
7.根据权利要求6所述的锂电池极片清理方法，其特征在于：所述步骤S2中，所述润湿装置的润湿作业半径在2至8mm之间，采用去离子、氮甲基吡咯烷酮、PC作为润湿剂，润湿量5mg/次。
8.根据权利要求6所述的锂电池极片清理方法，其特征在于：所述步骤S3中，所述清理刷包括钢刷和PVC刷，钢刷清理振幅0.5mm，清理频率20次/分钟，当清理厚度至距离极片10微米时，然后采用PVC刷采用相同参数清理至区域洁净。
9.根据权利要求6所述的锂电池极片清理方法，其特征在于：所述步骤S3中，还用到吸尘装置，所述吸尘装置用于将清理的涂层粉尘收集，吸尘量为1g/min，风量为0.5立方/min。
10.根据权利要求6所述的锂电池极片清理方法，其特征在于：所述步骤S4中，所述清洁度检测装置通过光线折射强度进行清洁度检测，折射率大于98％为清理洁净。
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