CN110625265A - 一种箔式电子储能元器件制造工艺中分切毛刺的去除方法 - Google Patents

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郎树杰
张岩
杨光
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
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Abstract

本发明公开了一种箔式电子储能元器件制造工艺中分切毛刺的去除方法，包括以下步骤：（1）使用分切机按照电子元器件的设计要求分切出符合宽度的功能箔并收卷成片状；（2）优选为50w以上的光纤激光发生器产生的高功率密度激光束配合振镜对已经裁切卷绕成片状的功能箔端面在大气室温环境中照射；（3）激光束的聚焦点在分切端面上不高于焦距2mm，焦点设定优选线间距0.08mm，环间距0.5mm填充式移动；（4）对已经裁切卷绕成片状的功能箔端面全部进行一次照射扫描，可适当增加吸尘装置，避免产生的灰尘飞扬。本发明彻底解决了箔式电子储能元器件制造工艺中分切正负极箔边缘的金属毛刺的去除以及分切端面的氧化绝缘层的初步形成问题。

Description

一种箔式电子储能元器件制造工艺中分切毛刺的去除方法
技术领域
本发明涉及铝电解电容器、超级电容器、锂离子电池技术领域，尤其涉及一种箔式电子储能元器件制造工艺中分切毛刺的去除方法。
背景技术
电容器是一种容纳电荷的器件，是电子设备中大量使用的电子元件之一。铝电解电容器分为液态铝电解电容器和固态铝电解电容器。传统的低压液态电解电容器在生产制造中会因分切毛刺产生假性短路故障；高压液态电解电容器在高压状态容易发生正负箔片毛刺尖端放电造成电容器内爆，因为电解电容器的自愈特性，产品往往在制造工艺中不易剔除，在最终使用端造成更大损失。
固态电解电容器使用固态导电高分子材料，导电能力相比电解液更高，但是固态导电高分子材料的缺陷之一便是不能修复氧化膜，固态电容芯包在制作过程中产生的铝箔切口无氧化膜覆盖，在制作固态电容时将电容器芯包先修补氧化膜再浸入固态导电高分子材料。
超级电容器锂离子电池也是和铝电解电容器类似的结构，一般是在铝箔和铜箔上涂布功能材料然后分切组装。在分切过程中切口产生的毛刺和金属粉尘，极易引起超级电容或电池微短路，产生自放电，大大降低了超级电容器或电池的合格率和循环寿命。
以上的问题其主要原因就是材料分切工艺中切口的毛刺控制，制造工厂一般用毛刺的长度不大于10um为控制指标。在分切工艺中铝箔毛刺的产生因为金属特性的延展性以及设备的精密程度而不可控。
目前在行业里改善分切毛刺有压平法和毛刷擦除法以及尖端放电烧蚀法，这些方法都不能解决毛刺存在的长度和切面的氧化绝缘问题。
发明内容
本发明提出的在箔式电子储能元器件制造工艺中分切毛刺的去除方法，彻底解决了箔式电子储能元器件制造工艺中分切正负极箔边缘的金属毛刺的去除以及分切端面的氧化绝缘层的初步形成问题。
本发明的目的是以下技术方案实现的，具体的步骤如下：
步骤1：使用目前的分切机按照电子元器件的设计要求分切出符合宽度的功能箔并收卷成片状；
步骤2：用激光发生器，优选为50w以上的光纤激光发生器产生的高功率密度激光束配合振镜对已经裁切卷绕成片状的功能箔端面在大气室温环境中照射；
步骤3：激光的聚焦点在分切端面上不高于焦距2mm，焦点设定优选线间距0.08mm，环间距0.5mm填充式移动；
步骤4：对已经裁切卷绕成片状的功能箔端面全部进行一次照射扫描，可适当增加吸尘装置，避免产生的灰尘飞扬。
进一步的，本发明可以对端面去除毛刺的同时箔金属层在空气中的局部高温从而形成比自然氧化更厚的氧化绝缘膜层。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明在箔切面去除毛刺，基材箔不受外力摩擦变形，尤其是收料不齐的切面也可以不损伤基箔的状态下完全彻底去除毛刺；
2、本发明的工艺处理过程简单，采用非接触式处理已分切箔切面同时避免了箔卷因接触而带来的污染问题；
3、本发明可以根据技术要求控制箔基材端面金属的去除量，使基层金属低于箔切面的氧化绝缘层或涂布功能层，产品的安全可靠性大大提高。
附图说明
图1为本发明的实施例1形成的箔切面端面示意图。
图2为本发明的实施例2形成的箔切面端面示意图。
具体实施方式
实施例1：
一种箔式电子储能元器件制造工艺中分切毛刺的去除方法，不采用激光去除毛刺处理，直接采用分切机分切的铝箔，形成的分切端面如图1所示。
实施例2：
一种箔式电子储能元器件制造工艺中分切毛刺的去除方法，包括以下步骤：
（1）使用目前的分切机按照电子元器件的设计要求分切出符合宽度的功能箔并收卷成片状；
（2）用激光发生器，优选为50w以上的光纤激光发生器产生的高功率密度激光束配合振镜对已经裁切卷绕成片状的功能箔端面在大气室温环境中照射；
（3）激光束的聚焦点在分切端面上不高于焦距2mm，焦点设定优选线间距0.08mm，环间距0.5mm填充式移动。
（4）对已经裁切卷绕成片状的功能箔端面全部进行一次照射扫描，可适当增加吸尘装置，避免产生的灰尘飞扬。
采用激光去除毛刺处理，通过上述步骤1-4对分切好的端面处理，形成的端面如图2所示。
实施例3：不采用激光去除毛刺处理，直接分切的铝箔按照标准工艺制成的电解电容器400v220uf。
实施例4：采用激光去除毛刺处理，按照步骤1-4对分切好的铝箔端面处理完成然后和实施例3同样批次材料按照标准工艺制成的电解电容器400v220uf。
实施例5：不采用激光去除毛刺处理，按照目前按照标准工艺制成的锂离子电池。
实施例6：采用激光去除毛刺处理，按照步骤1-4对分切好的已涂布功能材料箔端面处理完成（正负极箔都要处理），和实施例5同批次材料然后按照标准工艺制成的锂离子电池。
上述实施例2—5处理后的制成品的电气特性分别如下表所示：
实施例3 实施例4 实施例5 实施例6
容量uf 213 214
损失角 0.041 0.034
漏电流uA 125 68
耐电压v 531 546
循环次数 --- --- 380 420
以上数据是产品经过多次实验结果的平均值。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围。

Claims (2)

1.一种箔式电子储能元器件制造工艺中分切毛刺的去除方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）使用目前的分切机按照电子元器件的设计要求分切出符合宽度的功能箔并收卷成片状；
（2）用激光发生器，优选为50w以上的光纤激光发生器产生的高功率密度激光束配合振镜对已经裁切卷绕成片状的功能箔端面在大气室温环境中照射；
（3）激光束的聚焦点在分切端面上不高于焦距2mm，焦点设定优选线间距0.08mm，环间距0.5mm填充式移动；
（4）对已经裁切卷绕成片状的功能箔端面全部进行一次照射扫描，可适当增加吸尘装置，避免产生的灰尘飞扬。
2.根据权利要求1所述的一种箔式电子储能元器件制造工艺中分切毛刺的去除方法，其特征在于：步骤1—4可以对端面去除毛刺的同时箔金属层在空气中的局部高温从而形成比自然氧化更厚的氧化绝缘膜层。
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