CN112792006A - 极片活性物质的清除方法及清除设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种极片活性物质的清除方法及适用于该清除方法的一种活性物质的清除设备。所述极片活性物质的清除方法通过识别极片类型,对于不同极片采用不同的清除方式。其中,对正极片采用激光将活性物质作薄形成预留层,再通过物理清除法清除预留层;对负极片采用激光直接清除活性物质。减小集流体所受损伤,且提升生产节拍。对应于该清除方法,极片活性物质的清除设备包括极片识别装置、激光清除装置、物理清除装置以及与前三者通信连接的控制器,控制器根据不同的极片类型控制对应的装置采用不同的活性物质清除方式,实现了自动化清除不同极片的活性物质,提升生产效率及产品良率。
Description
技术领域
本发明涉及电池领域,具体涉及一种极片活性物质的清除方法及清除设备。
背景技术
在制备锂离子电池时,其制造工艺一般流程为:活性物质、粘结剂和导电剂等混合制备成活性物质浆料,然后将该浆料涂敷在铜材质或铝材质的集流体上,涂敷在集流体两面的活性物质浆料干燥之后,通过辊压压实活性物质层。极耳作为电芯的正负极引出件,需要和集流体接触,因此需要在极片上连接极耳的位置将活性物质层去除形成凹槽,然后将集流体露出来,便于极耳的设置以及和集流体接触。该凹槽用于容纳极耳,极耳是从电芯中将正负极引出来的金属导电体,对于焊接极耳来说,用于容纳极耳的凹槽是必不可少的。
目前,集流体涂覆活性物质形成极片后,通过激光照射在极片预焊接极耳的位置,去除该位置的活性物质形成凹槽。目前的激光清除的方案未考虑正负极片对于激光耐受性的差异,对于正负极片均采用一样的清除方案,无法保证清洗效果及效率。
发明内容
本发明旨在解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种在减小集流体受到损伤的前提下,能够提升极片活性物质清除效率的极片活性物质的清除方法及适用于该清除方法的清除设备。
一方面,本发明提出一种极片活性物质的清除方法,包括:
识别极片类型;
若所述极片为正极片,则通过激光对所述正极片在第一预清除区域的活性物质作薄至预定厚度形成预留层,再通过物理清除法清除所述预留层以露出所述正极片在所述第一预清除区域的第一集流体;
若所述极片为负极片,则通过激光清除所述负极片在第二预清除区域的活性物质以露出所述负极片在所述第二预清除区域的第二集流体。
在一实施例中,所述物理清除法为刷除法。
在一实施例中,所述通过物理清除法清除所述预留层以露出所述正极片在所述第一预清除区域的第一集流体之后,还包括:
通过粘除法对所述第一集流体进行除尘。
在一实施例中,所述通过激光对所述正极片在第一预清除区域的活性物质作薄至预定厚度形成预留层包括:
在每次激光对所述第一预清除区域的活性物质作薄前,获取所述预定厚度和所述第一预清除区域的活性物质厚度;
若所述第一预清除区域的活性物质厚度大于2.5倍的所述预定厚度,则通过至少两次激光对所述第一预清除区域的活性物质作薄至所述预定厚度形成所述预留层;
若所述第一预清除区域的活性物质厚度小于或等于2.5倍的所述预定厚度,则通过一次激光对所述第一预清除区域的活性物质作薄至所述预定厚度形成所述预留层。
在一实施例中,所述获取所述预定厚度和所述第一预清除区域的活性物质厚度包括:
所述预定厚度为15μm-25μm。
在一实施例中,所述获取所述预定厚度和所述第一预清除区域的活性物质厚度包括:
根据所述正极片在所述第一预清除区域的灰度值估算所述第一预清除区域的活性物质厚度。
在一实施例中,所述若所述第一预清除区域的活性物质厚度大于2.5倍的所述预定厚度,则通过至少两次激光对所述第一预清除区域的活性物质作薄至所述预定厚度形成所述预留层,包括:
根据所述预定厚度和所述第一预清除区域的活性物质厚度及第一预定规则确定第一清除厚度值,所述第一预定规则包括所述第一清除厚度值小于或等于所述第一预清除区域的活性物质厚度与2倍的所述预定厚度之差;
根据所述第一清除厚度值作薄所述第一预清除区域的活性物质。
在一实施例中,所述第一预定规则确包括:
所述第一清除厚度值与所述第一预清除区域的活性物质厚度正相关。
在一实施例中,所述若所述第一预清除区域的活性物质厚度小于或等于2.5倍的所述预定厚度,则通过一次激光对所述第一预清除区域的活性物质作薄至所述预定厚度形成所述预留层,包括:
根据所述预定厚度和所述第一预清除区域的活性物质厚度及第一预定规则确定第二清除厚度值,所述第一预定规则包括所述第二清除厚度值在1至1.5倍的所述预定厚度之间;
根据所述第二清除厚度值将所述第一预清除区域的活性物质作薄至所述预定厚度形成所述预留层。
在一实施例中,所述通过激光对所述正极片在第一预清除区域的活性物质作薄至预定厚度形成预留层包括:
在激光对所述第一预清除区域的活性物质作薄前,获取所述预定厚度和所述第一预清除区域的活性物质厚度;
根据所述预定厚度和所述第一预清除区域的活性物质厚度及第二预定规则确定第三清除厚度值,所述第二预定规则包括所述第三清除厚度值为所述预定厚度和所述第一预清除区域的活性物质厚度之差;
根据所述第三清除厚度值将所述第一预清除区域的活性物质作薄至所述预定厚度形成所述预留层。
在一实施例中,在每次激光对所述第一预清除区域的活性物质作薄之后,对所述第一预清除区域除尘。
在一实施例中,所述对所述第一预清除区域除尘包括:
通过吸除法或者吹除法对所述第一预清除区域除尘。
在一实施例中,通过至少两次激光清除所述负极片在所述第二预清除区域的活性物质以露出所述第二集流体。
另一方面,本发明提出一种适用于上述清除方法的清除设备,其特征在于,包括:
极片识别装置,用于识别极片类型;
激光清除装置,用于通过激光清除所述极片的活性物质;
物理清除装置,用于通过物理清除法清除所述极片的活性物质;
控制器,与所述极片识别装置、所述激光清除装置、所述物理清除装置通信连接;
当所述极片识别装置识别所述极片为正极片,所述控制器控制所述激光清除装置对所述正极片在第一预清除区域的活性物质作薄至预定厚度形成预留层,所述控制器控制所述物理清除装置清除所述预留层;
当所述极片识别装置识别所述极片为负极片,所述控制器控制所述激光清除装置清除所述负极片在第二预清除区域的活性物质。
在一实施例中,所述极片识别装置为面密度测量仪。
在一实施例中,所述物理清除装置包括驱动组件和毛刷组件,所述驱动组件用于驱动所述毛刷组件在靠近所述正极片的第一位置和远离所述正极片的第二位置之间移动,当所述正极片的所述第一预清除区域经过所述毛刷组件,所述毛刷组件在所述第一位置刷除所述第一预清除区域的活性物质以使所述正极片在所述第一预清除区域露出第一集流体。
在一实施例中,所述物理清除装置还包括粘粉组件,当所述正极片的所述第一预清除区域经过所述粘粉组件,所述粘粉组件粘除所述第一集流体表面的粉尘。
在一实施例中,所述清除设备包括厚度检测装置,所述厚度检测装置与所述控制器通信连接,所述厚度检测装置用于检测所述第一预清除区域的活性物质厚度或者所述第二预清除区域的活性物质厚度;
当所述厚度检测装置检测所述第一预清除区域的活性物质厚度大于2.5倍的所述预定厚度时,所述控制器控制所述激光清除装置通过至少两次激光对所述第一预清除区域的活性物质作薄至所述预定厚度形成预留层;
当所述厚度检测装置检测所述第一预清除区域的活性物质厚度小于或等于2.5倍的所述预定厚度,所述控制器控制所述激光清除装置通过一次激光对所述第一预清除区域的活性物质作薄至所述预定厚度形成所述预留层。
在一实施例中,所述厚度检测装置为灰度传感器。
在一实施例中,当所述厚度检测装置检测所述第一预清除区域的活性物质厚度大于2.5倍的所述预定厚度时,所述控制器根据所述预定厚度和所述第一预清除区域的活性物质厚度及第一预定规则确定第一清除厚度值,所述第一预定规则包括所述第一清除厚度值小于或等于所述第一预清除区域的活性物质厚度与2倍的所述预定厚度之差,所述控制器发送第一清除信号,所述第一清除信号包括所述第一清除厚度值,所述激光清除设备用于在接收所述第一清除信号时,根据所述第一清除厚度值作薄所述第一预清除区域的活性物质。
在一实施例中,所述第一预定规则包括:
所述第一清除厚度值与所述第一预清除区域的活性物质厚度正相关。
在一实施例中,当所述厚度检测装置检测所述第一预清除区域的活性物质厚度小于或等于2.5倍的所述预定厚度,所述控制器根据所述预定厚度和所述第一预清除区域的活性物质厚度及第一预定规则确定第二清除厚度值,所述第一预定规则包括所述第二清除厚度值在1至1.5倍的所述预定厚度之间,所述控制器发送第二清除信号,所述第二清除信号包括所述第二清除厚度值,所述激光清除设备用于在接收所述第二清除信号时,根据所述第二清除厚度值将所述第一预清除区域的活性物质作薄至所述预定厚度形成所述预留层。
在一实施例中,所述清除设备包括厚度检测装置,所述厚度检测装置与所述控制器通信连接,所述厚度检测装置用于检测所述第一预清除区域的活性物质厚度或者所述第二预清除区域的活性物质厚度;
所述控制器根据所述预定厚度和所述第一预清除区域的活性物质厚度及第二预定规则确定第三清除厚度值,所述第二预定规则包括所述第三清除厚度值为所述预定厚度和所述第一预清除区域的活性物质厚度之差,所述第一所述控制器发送第三清除信号,所述第三清除信号包括所述第三清除厚度值,所述激光清除装置用于在接收所述第三清除信号时,根据所述第三清除厚度值将所述第一预清除区域的活性物质作薄至所述预定厚度形成所述预留层。
在一实施例中,所述激光清除装置包括激光发射器和激光调节器,所述激光发射器可朝向所述极片发射激光,所述激光调节器用于在接收第一清除信号、第二清除信号或第三清除信号时,对应根据所述第一清除厚度值、第二清除厚度值或第三清除厚度值调节所述激光发射器所发射激光的激光能量。
在一实施例中,所述风刀组件用于在所述激光清除装置对所述第一预清除区域的活性物质作薄之后吹除所述第一预清除区域上的浮尘。
在一实施例中,所述清除设备包括吸尘组件,所述吸尘组件包括负压生成器和吸尘管道,所述吸尘管道设有位于所述激光发射器与所述极片之间吸风口,所述负压生成器生成负压以吸除所述激光发射器与所述极片之间的飞尘。
在一实施例中,所述清除设备包括可产生负压的真空吸板,所述真空吸板对应所述激光清除装置设置,当所述第一预清除区域或所述第二预清除区域位于所述激光清除装置时,所述真空吸板通过负压作用固定所述极片。
在一实施例中,所述控制器控制所述激光清除装置通过至少两次激光清除所述负极片在第二预清除区域的活性物质。
在一实施例中,所述清除设备包括多个传动辊,所述多个传动辊用于带动所述极片,使得所述极片上的所述第一预清除区域或所述第二预清除区域由所述激光清除装置移动至所述物理清除装置。
在一实施例中,所述多个传动辊中包括第一支撑辊和第二支撑辊,所述第一支撑辊和所述第二支撑辊用于支撑所述极片以供所述激光清除装置清除所述极片在所述第一预清除区域或所述第二预清除区域的活性物质,当所述第一预清除区域或所述第二预清除区域移动至所述激光清除装置,所述第一预清除区域或所述第二预清除区域位于所述第一支撑辊和所述第二支撑辊之间,所述第一预清除区域或所述第二预清除区域所在平面垂直于垂直于水平方向。
综上所述,本发明提供一种极片活性物质的清除方法及适用于该清除方法的一种极片活性物质的清除设备。所述极片活性物质的清除方法通过识别极片类型,对于不同极片采用不同的清除方式。其中,对正极片采用激光将活性物质作薄形成预留层,再通过物理清除法清除预留层;对负极片采用激光直接清除活性物质。减小集流体所受损伤,且提升生产节拍。对应于该清除方法,极片活性物质的清除设备包括极片识别装置、激光清除装置、物理清除装置以及与前三者通信连接的控制器,控制器根据不同的极片类型控制对应的装置采用不同的活性物质清除方式,实现了自动化清除不同极片的活性物质,提升生产效率及产品良率。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1为本发明的极片活性物质的清除方法在一种实施方式中,第一次激光作薄活性物质前的极片示意图;
图2为图1的实施方式中,第一次激光作薄活性物质后的极片示意图;
图3为图1的实施方式中,第二次激光作薄活性物质后的极片示意图;
图4为图1的实施方式中,通过物理清除法清除预留层后的极片示意图;
图5为本发明的极片活性物质的清除方法在一种实施方式中,通过一次激光将活性物质作薄至预定厚度形成预留层的极片示意图;
图6为本发明的极片活性物质的清除设备在一种实施方式中的结构示意图。
附图标记:
T1-预定厚度;
T2-第一预清除区域的活性物质厚度;
T31-第一清除厚度值、T32-第二清除厚度值;
10-极片、11-第一集流体、13-第一预清除区域的活性物质、15-预留层;
20-极片识别装置;
30-激光清除装置、31-激光发射器、32-激光调节器;
40-物理清除装置、41-驱动组件、43-毛刷组件、45-粘粉组件;
50-厚度检测装置;
60-风刀组件;
70-吸尘组件、71-负压生成器、73-吸尘管道、731-吸风口;
80-传动辊、81-第一支撑辊、82-第二支撑辊。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”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。
在详细描述实施例之前,应当理解的是,本发明不限于本申请中下文或附图中所描述的详细结构或元件排布。本发明可为其他方式实现的实施例。并且,应当理解,本文所使用的措辞及术语仅仅用作描述用途,不应作限定性解释。本文所使用的“包括”、“包含”、“具有”等类似措辞意为包含其后所列出之事项、其等同物及其它附加事项。特别是,当描述“一个某元件”时,本发明并不限定该元件的数量为一个,也可以包括多个。
极片包括集流体和涂覆于集流体上的活性物质,在现有技术中,一般通过激光清除极片部分区域的活性物质以在该区域露出集流体,即可将极耳焊接至集流体,极耳在形成电池后作为极片的电引出件。
极片分为正极片和负极片,正极片和负极片对激光的耐受性不相同。
正极片的集流体通常为铝箔,铝箔的熔点更低,铝箔容易被激光损伤。且正极片的活性物质材料为球形颗粒,例如钴酸锂,正极活性物质颗粒之间难免存在缝隙,采用激光清除正极片的活性物质时,激光可通过正极活性物质之间的缝隙照射到集流体上,容易对集流体造成损伤,造成集流体部分氧化变脆。
而负极片的集流体通常为铜箔,铜箔相较于铝箔熔点更高,对于激光具有更高的耐受性。且负极片的活性物质材料为片状结构,例如石墨,片状结构的石墨能有效阻挡激光对负极片的直接照射,进一步提升负极片对激光的耐受性。
参照图1至图4,在本发明中,首先,识别极片10类型。例如,通过极片10的面密度、活性物质材料、集流体材料、极片10重量等区别极片10为正极片还是负极片(未示出),根据正极片和负极片的特性采用不同的活性物质清除方式。
若极片为正极片(未标号),则通过激光对正极片在第一预清除区域的活性物质13作薄至预定厚度T1形成预留层15,再通过物理清除法清除预留层15以露出正极片在第一预清除区域的第一集流体11。采用激光作薄和物理清除法相结合的方式,即可以快速清除第一预清除区域的活性物质13,还可以通过预留层15避免激光损伤第一集流体11,再通过物理清除法清除预留层15进一步减小第一集流体11所受损伤,提高了产品良率。
若极片为负极片,则通过激光清除负极片在第二预清除区域的活性物质(未示出,与正极片相似)以露出负极片在第二预清除区域的第二集流体(未示出)。对于具有更高激光耐受性,直接采用激光清除负极片在第二预清除区域的活性物质,加快了生产节拍。
若极片10为正极片,通过激光对正极片在第一预清除区域的活性物质13作薄至预定厚度T1形成预留层15。
具体地,第一预清除区域根据需求选定,例如需要焊接极耳的区域,本发明对此不作限定。通过激光对正极片在第一预清除区域的活性物质13作薄处理,即通过激光照射第一预清除区域的活性物质13,活性物质颗粒受到激光能量激发产生膨胀,使得活性物质13松动,越靠近外层的活性物质颗粒吸收的激光能量越多,激光能量越大,将激发越深处活性物质颗粒产生膨胀,随着活性物质颗粒吸收的激光能量越多,活性物质13激烈膨胀而克服粘附力,脱离正极片,甚至汽化、烧蚀,从而减小第一预清除区域的活性物质厚度T2。
预定厚度T1为根据活性物质13的特性设置的,例如,正极活性物质为钴酸锂,钴酸锂为球形颗粒,钴酸锂的粒径为5μm-12μm,优选地,预定厚度T1为15μm-25μm,钴酸锂颗粒之间存在缝隙,预定厚度T1设置为15μm-25μm,可使得预留层15存在至少两层钴酸锂层,远离第一集流体11的钴酸锂层可大量覆盖靠近第一集流体11的钴酸锂层中的缝隙,有效防止激光通过该缝隙照射第一集流体11而造成第一集流体11损伤,且预留层15受激光照射产生松动,易于清除。应当理解的是,预定厚度T1为15μm-25μm仅为本发明的一种实施方式,在其他实施方式中,可根据活性物质13的特性进行调整,只要能通过预留层15防止激光照射第一集流体11而造成第一集流体11损伤即可,本发明对预定厚度T1的设置范围不作限定。
在一实施例中,通过激光将正极片在第一预清除区域的活性物质13作薄至预定厚度T1形成预留层15的过程中至少采用一次激光,在每次激光对第一预清除区域的活性物质13作薄前,获取预定厚度T1和第一预清除区域的活性物质厚度T2。应当理解的是,若采用多次激光对第一预清除区域的活性物质13作薄至预定厚度T1形成预留层15,第一预清除区域的活性物质厚度T2为变值,第一预清除区域的活性物质厚度T2为该次激光照射时第一预清除区域的活性物质13的厚度,即第一次激光照射时,第一预清除区域的活性物质厚度T2为未受任何作薄处理的总厚度,其他次的激光照射时,第一预清除区域的活性物质厚度T2为前一次激光清除后的活性物质13的剩余厚度,随着逐次激光作薄,第一预清除区域的活性物质厚T2度逐渐减小。
为了防止最后一次激光的激光能量过大而损伤第一集流体11,需要限制最后一次激光使第一预清除区域的活性物质13减少的量为预定厚度T1的1至1.5倍。根据获取的预定厚度T1和第一预清除区域的活性物质厚度T2进行判断。
若第一预清除区域的活性物质厚度T2大于2.5倍的预定厚度,则通过至少两次激光对第一预清除区域的活性物质13作薄至预定厚度T1形成预留层15。对于厚度较大的活性物质,采用至少两次激光对第一预清除区域的活性物质13作薄到预定厚度T1,具有如下效果:其一,能够减小光压,进而减小靠近第一集流体11的活性物质颗粒对第一集流体11产生压痕造成第一集流体11损伤,亦防止靠近第一集流体11的活性物质颗粒嵌入第一集流体11而导致难以清除;其二,减小激光能量,即使少量激光透过活性物质颗粒之间的缝隙照射到第一集流体11,亦不会造成严重损伤;其三,有效提升第一预清除区域的活性物质13的清除精度,进而提升形成预留层15的精度。
若第一预清除区域的活性物质厚度T2小于或等于2.5倍的预定厚度T1,则通过一次激光对第一预清除区域的活性物质13作薄至预定厚度T1形成预留层15。
由此限定,最后一次激光使第一预清除区域的活性物质13减少的量为预定厚度T1的1至1.5倍,可提升形成预定厚度T1的预留层15的精度,使得预留层15松动且活性物质颗粒不会脱离,易于后续采用物理清除法清除,有效保护第一集流体11。
进一步地,根据正极片在第一预清除区域的灰度值估算正极片在第一预清除区域的活性物质厚度T2。第一集流体11为具有反光特性的金属,例如铝,正极片的灰度值随着活性物质厚度的变化而变化,离线测试正极片不同活性物质厚度与其对应的灰度值,并建立活性物质厚度与灰度值的对应关系,由实时获得正极片在第一预清除区域的灰度值,再根据离线获得活性物质厚度与灰度值的对应关系即可估算正极片在第一预清除区域的活性物质厚度T2。应当理解的是,这仅作为本发明的一种实施方式,在其他实施例中,也可以通过其他方式获得正极片在第一预清除区域的活性物质厚度T2,例如直接测量正极片在第一预清除区域的活性物质厚度T2,本发明对获取第一预清除区域的活性物质厚度T2的方式不作限定。
若第一预清除区域的活性物质厚度T2大于2.5倍的预定厚度T1,根据预定厚度T1和第一预清除区域的活性物质厚度T2及第一预定规则确定第一清除厚度值T31,第一预定规则包括第一清除厚度值T31小于或等于第一预清除区域的活性物质厚度T2与2倍的预定厚度T1之差。即,若T2>2.5*T1,则T31≤T2-2*T1。通过至少两次激光对第一预清除区域的活性物质13作薄至预定厚度T1形成预留层15,第一清除厚度值T31为变值,在T2>2.5*T1的情况下,每次激光的第一清除厚度值T31均不大于第一预清除区域的活性物质厚度T2与2倍的预定厚度T1之差,根据第一清除厚度值T31限定激光能量,其中一次激光将第一预清除区域的活性物质厚度T2作薄至2至2.5倍的预定厚度T1之间。当T2≤2.5T1,则通过一次激光对第一预清除区域的活性物质13作薄至预定厚度T1形成预留层15,保证最后一次激光使第一预清除区域的活性物质13减少的量为预定厚度T1的1至1.5倍。
更具体地,第一预定规则包括第一清除厚度值T31约为1/2的第一预清除区域的活性物质厚度T2,T31的确定具有10μm的可调范围,即T31=(T2/2)±10μm。通过进一步限定第一清除厚度值T31,能够控制激光能量,有效防止第一集流体11损伤,且提升清除效率。由此关系可知,第一清除厚度值T31与第一预清除区域的活性物质厚度T2正相关,即第一预清除区域的活性物质厚度T2越大,该次激光设定的激光能量越大,随着逐次激光清除活性物质13,第一预清除区域的活性物质厚度T2越小,则所采用激光的激光能量越小。根据第一预清除区域的活性物质厚度T2逐次减小而降低激光能量,可有效避免第一集流体11损伤,有效保证形成预定厚度T1的预留层15。
在本实施例中,若第一预清除区域的活性物质厚度T2小于或等于2.5倍的预定厚度T1,则根据预定厚度T1和第一预清除区域的活性物质厚度T2及第一预定规则确定第二清除厚度值T32,第一预定规则包括第二清除厚度值T32在1至1.5倍的预定厚度T1之间,即若T2≤2.5*T1,则T32≥T1,且T32≤1.5*T1。在本领域中,未受作薄处理的正极片的活性物质总厚度一般都大于70μm,即大于2*25μm,且若T2>2.5*T1,则采用第一清除厚度(T31≤T2-2*T1)作薄第一预清除区域的活性物质13。因此可知,当T2≤2.5*T1时,可保证T2≥2T1,而T32=T2-T1,即T32≥T1,且T32≤1.5*T1。根据第二清除厚度值T32将第一预清除区域的活性物质13作薄至预定厚度T1形成预留层15。
应当理解的是,根据预定厚度T1和第一预清除区域的活性物质厚度T2进行判断是否需要采用多次激光将第一预清除区域的活性物质厚度T2作薄到预定厚度T1形成预留层15,具体再通过第一预定规则限定第一清除厚度值T31和第二清除厚度值T32,这仅作为本发明的一种实施方式。在图5所示的实施方式中,无需根据预定厚度T1和第一预清除区域的活性物质厚度T2进行判断是否需要采用多次激光将第一预清除区域的活性物质厚度T2作薄到预定厚度T1形成预留层15,该实施方式中,在激光对第一预清除区域的活性物质13作薄前,获取预定厚度T1和第一预清除区域的活性物质厚度T2,根据预定厚度T1和第一预清除区域的活性物质厚度T2及第二预定规则确定第三清除厚度值T33,第二预定规则包括第三清除厚度值T33为预定厚度T1和第一预清除区域的活性物质厚度T2之差,即无需限定T2的范围,T33=T2-T1,根据第三清除厚度值T33,通过一次激光将第一预清除区域的活性物质13作薄至预定厚度T1形成预留层15。存在预留层15,即可实现对第一集流体11的保护。本发明对是否根据第一预清除区域的活性物质厚度T2判断采用激光的次数及清除规则不作限定,只要对正极片通过激光对第一预清除区域的活性物质13作薄至预定厚度T1形成预留层15,再通过物理清除法清除预留层15以露出第一集流体11即可。
优选地,无论是通过几次激光对正极片在第一预清除区域的活性物质13进行作薄,在每次激光对第一预清除区域的活性物质13作薄之后,对第一预清除区域除尘。在每次激光照射活性物质13后,活性物质颗粒由于汽化、烧蚀、膨胀脱离形成粉尘(飞尘或者浮尘),对第一预清除区域除尘,以保证下次厚度检测、激光作薄不受粉尘的影响,进一步保证正极片在第一预清除区域的作薄效果或物理清除效果。
进一步地,通过吸除法或者吹除法对第一预清除区域除尘,通过空气流动带走粉尘,无需接触正极片,防止正极片受损。应当理解的是,通过吸除法或者吹除法对第一预清除区域除尘,这仅作为本发明的一种实施方式,在其他实施方式中,还可以通过刷除法、粘除法、刮除法等对第一预清除区域除尘,本发明对具体的除尘方式不作限定。
在一种实施例中,无需在每次激光对第一预清除区域的活性物质13作薄前,获取预定厚度T1和第一预清除区域的活性物质厚度T2。在本实施例中,由正极片的活性物质13的特性确定预定厚度T1,根据正极片的规格确定活性物质13的总厚度,由此确定需要将正极片在第一预清除区域的活性物质13作薄至预定厚度T1需要采用几次激光、每次激光输出的激光能量为多少,即可执行激光作薄操作。本发明对是否需要在每次激光发射前获取预定厚度T1和第一预清除区域的活性物质厚度T2不作限定,只要能通过激光对正极片在第一预清除区域的活性物质13作薄至预定厚度T1形成预留层15,再通过物理清除法清除预留层15以露出正极片在所述第一预清除区域的第一集流体11即可。
在本发明中,通过激光对正极片在第一预清除区域的活性物质13作薄至预定厚度T1形成预留层15后,再通过物理清除法清除预留层15,相较于采用激光清除预留层15,通过物理清除法清除预留层15对第一集流体11的损伤更小,且由于第一预清除区域的活性物质13受到激光能量激发而产生膨胀,预留层15产生松动,通过物理清除法可轻松清除预留层15。
在一种实施例中,物理清除法为刷除法,毛刷较软,对第一集流体11的伤害更小,清除更彻底,残留物少。应当理解的是,物理清除法为刷除法,这仅作为本发明的一种实施方式,在其他实施例中,物理清除法可为粘除法、刮除法等,只要能通过物理清除的方式清除预留层15,以减小第一集流体11的损伤即可。
在一实施例中,通过物理清除法清除预留层15以露出正极片在第一预清除区域的第一集流体11之后,通过粘除法对第一集流体11进行除尘,使得第一集流体11表面洁净,利于后续焊接极耳等操作。应当理解的是,这仅作为本发明的一种实施方式,通过粘除法可去除第一集流体11表面的粉尘,除尘效果好,但是在其他实施例中,亦可采用其他清除方式,例如吹除法或吸除法,本发明对此不作限定。
在一种实施例中,通过至少两次激光清除负极片在所述第二预清除区域的活性物质以露出第二集流体,根据负极片的活性物质的特性以及第二集流体对激光的耐受性,分为至少两次激光对负极片在所述第二预清除区域的活性物质进行清除,可有效降低单次激光的激光能量,从而降低激光对第二集流体的损伤。
本发明还提出了一种适用于上述清除方法的清除设备,如图6所示,该清除设备包括极片识别装置20、激光清除装置30、物理清除装置40以及控制器(未示出)。极片识别装置20用于识别极片10类型,激光清除装置30用于通过激光清除极片10的活性物质,物理清除装置40用于通过物理清除法清除极片10的活性物质,控制器与极片识别装置20、激光清除装置30、物理清除装置40通信连接。
应当理解的是,激光清除装置30用于通过激光清除极片10的活性物质,包括通过激光清除极片10的部分活性物质和全部活性物质。
当极片识别装置20识别极片10为正极片时,控制器控制激光清除装置30对正极片在第一预清除区域的活性物质13作薄至预定厚度T1形成预留层15,即激光清除装置30对正极片在第一预清除区域的活性物质13作部分清除,第一预清除区域剩余的活性物质13形成预留层15。控制器控制物理清除装置40清除预留层15,从而将正极片在第一预清除区域的活性物质13全部清除。通过激光结合物理的清除方式,降低第一集流体11所受损伤,提升产品良率。
当极片识别装置20识别极片10为负极片时,控制器控制激光清除装置30清除负极片在第二预清除区域的活性物质。对于具有更高激光耐受性的负极片,仅采用激光将第二预定区域的活性物质全部清除,提升生产节拍。
正极片和负极片的活性物质面密度不同,正极片的面密度更大。在一种实施方式中,极片识别装置20为面密度测量仪,面密度测量仪可通过X/β射线在线检测极片10的面密度对极片类型进行识别。应当理解的是,极片识别装置20为面密度测量仪仅作为本发明的一种实施方式,能够准确区分正负极片,易于应用到设备中,在其他实施例中,极片识别装置20可以是通过活性物质材料、集流体材料、极片重量等进行在线极片识别的装置,也可以是通过离线检测极片类型贴标,在线通过识别不同标签实现识别极片类型。本发明对极片识别装置20不作限定,只要能识别极片类型即可。
在一种实施例中,清除设备包括厚度检测装置50,厚度检测装置50与控制器通信连接,厚度检测装置50用于检测第一预清除区域的活性物质厚度T2或者第二预清除区域的活性物质厚度,控制器可根据该厚度信息控制激光清除装置30以合适的功率对极片10进行处理。
在所示实施例中,厚度检测装置50为灰度传感器,采用灰度传感器实时采集极片10在第一预清除区域或第二预清除区域的灰度值,根据灰度值估算第一预清除区域的活性物质厚度T2或第二预清除区域的活性物质厚度。具体地,第一集流体11和第二集流体为具有反光特性的金属(一般为铜或铝),极片10的灰度值随着活性物质厚度的变化而变化,离线测试不同极片10中不同活性物质厚度与其对应的灰度值,并建立活性物质厚度与灰度值的对应关系,由实时获得极片10在第一预清除区域或第二预清除区域的灰度值,再根据离线获得活性物质厚度与灰度值的对应关系即可估算第一预清除区域或第二预清除区域的活性物质厚度。应当理解的是,厚度检测装置50为灰度传感器仅作为发明的一种实施方式,在其他实施例中,也可以通过其他厚度检测装置来测量极片10活性物质厚度,本发明对厚度检测装置50的具体实施方式不作限定。
在一种实施例中,当极片识别装置20识别极片10为正极片后,控制器需要根据预定厚度T1和第一预清除区域的活性物质厚度T2进行判断是否需要采用多次激光将第一预清除区域的活性物质厚度T2作薄到预定厚度T1形成预留层15,具体再通过第一预定规则限定第一清除厚度值T31和第二清除厚度值T32。
当厚度检测装置50检测第一预清除区域的活性物质厚度T2大于2.5倍的预定厚度T1时,控制器控制激光清除装置30通过至少两次激光对第一预清除区域的活性物质13作薄至预定厚度T1形成预留层15。对于厚度较大的活性物质,采用至少两次激光对第一预清除区域的活性物质13作薄到预定厚度T1,具有如下效果:其一,能够减小光压,进而减小靠近第一集流体11的活性物质颗粒对第一集流体11产生压痕造成第一集流体11损伤,亦防止靠近第一集流体11的活性物质颗粒嵌入第一集流体11而导致难以清除;其二,减小激光能量,即使少量激光透过活性物质颗粒之间的缝隙照射到第一集流体11,亦不会造成严重损伤;其三,有效提升第一预清除区域的活性物质13的清除精度,进而提升形成预留层15的精度。
当厚度检测装置50检测第一预清除区域的活性物质厚度T2小于或等于2.5倍的预定厚度T1时,控制器控制激光清除装置30通过一次激光对第一预清除区域的活性物质13作薄至预定厚度T1形成预留层15。由此限定,最后一次激光使第一预清除区域的活性物质13减少的量为预定厚度T1的1至1.5倍,可提升形成预定厚度T1的预留层15的精度,使得预留层15松动且活性物质颗粒不会脱离,易于后续采用物理清除法清除,有效保护第一集流体11。
进一步地,当厚度检测装置50检测第一预清除区域的活性物质厚度T2大于2.5倍的预定厚度T1时,控制器根据预定厚度T1和第一预清除区域的活性物质厚度T2及第一预定规则确定第一清除厚度值T31,第一预定规则包括第一清除厚度值T31小于或等于第一预清除区域的活性物质厚度T2与2倍的预定厚度之差,即,若T2>2.5*T1,则T31≤T2-2*T1。控制器发送第一清除信号,第一清除信号包括第一清除厚度值T31,激光清除设备30用于在接收第一清除信号时,根据第一清除厚度值T31作薄第一预清除区域的活性物质13。通过至少两次激光对第一预清除区域的活性物质作薄至预定厚度形成预留层,第一清除厚度值T31为变值,在T2>2.5*T1的情况下,每次激光的第一清除厚度值T31均不大于第一预清除区域的活性物质厚度T2与2倍的预定厚度T1之差,根据第一清除厚度值T31限定激光能量,其中一次激光将第一预清除区域的活性物质厚度T2作薄至2至2.5倍的预定厚度T1之间。当T2≤2.5T1,则通过一次激光对第一预清除区域的活性物质13作薄至预定厚度T1形成预留层15,保证最后一次激光使第一预清除区域的活性物质13减少的量为预定厚度T1的1至1.5倍。
更具体地,第一预定规则包括第一清除厚度值T31约为1/2的第一预清除区域的活性物质厚度T2,T31的确定具有10μm的可调范围,即T31=(T2/2)±10μm。通过进一步限定第一清除厚度值T31,能够控制激光能量,有效防止第一集流体11损伤,且提升清除效率。由此关系可知,第一清除厚度值T31与第一预清除区域的活性物质厚度T2正相关,即第一预清除区域的活性物质厚度T2越大,该次激光设定的激光能量越大,随着逐次激光清除活性物质13,第一预清除区域的活性物质厚度T2越小,则所采用激光的激光能量越小。根据第一预清除区域的活性物质厚度T2逐次减小而降低激光能量,可有效避免集流体损伤,有效保证形成预定厚度T1的预留层。
当厚度检测装置50检测第一预清除区域的活性物质厚度T2小于或等于2.5倍的预定厚度T1,控制器根据预定厚度T1和第一预清除区域的活性物质厚度T2及第一预定规则确定第二清除厚度值T32,第一预定规则包括第二清除厚度值T32在1至1.5倍的预定厚度T1之间,即若T2≤2.5*T1,则T32≥T1,且T32≤1.5*T1。控制器发送第二清除信号,第二清除信号包括第二清除厚度值T32,激光清除设备30用于在接收第二清除信号时,根据第二清除厚度值T32将第一预清除区域的活性物质13作薄至预定厚度T1形成预留层15。由于未受作薄处理的正极片的活性物质总厚度一般都大于70μm,即大于2*25μm,且若T2>2.5*T1,则采用第一清除厚度(T31≤T2-2*T1)作薄第一预清除区域的活性物质13。因此可知,当T2≤2.5*T1时,可保证T2≥2T1,而T32=T2-T1,即T32≥T1,且T32≤1.5*T1。根据第二清除厚度值T32将第一预清除区域的活性物质13作薄至预定厚度T1形成预留层15。
应当理解的是,当极片识别装置20识别极片10为正极片后,控制器需要根据预定厚度T1和第一预清除区域的活性物质厚度T2进行判断是否需要采用多次激光将第一预清除区域的活性物质厚度T2作薄到预定厚度T1形成预留层15,具体再通过第一预定规则限定第一清除厚度值T31和第二清除厚度值T32,这仅作为本发明的一种实施方式。在另一种实施方式中,控制器无需根据预定厚度T1和第一预清除区域的活性物质厚度T2进行判断是否需要采用多次激光将第一预清除区域的活性物质厚度T2作薄到预定厚度T1形成预留层15,该实施方式中,控制器根据预定厚度T1和第一预清除区域的活性物质厚度T2及第二预定规则确定第三清除厚度值T33,第二预定规则包括第三清除厚度值T33为预定厚度T1和第一预清除区域的活性物质厚度T2之差,即无需限定T2的范围,T33=T2-T1。控制器发送第三清除信号,第三清除信号包括第三清除厚度值,激光清除装置30用于在接收第三清除信号时,根据第三清除厚度值T33将第一预清除区域的活性物质13作薄至预定厚度T1形成预留层15。存在预留层15,即可实现对第一集流体11的保护。本发明对控制器是否根据第一预清除区域的活性物质厚度T2判断采用激光的次数及清除规则不作限定,只要激光清除装置30对第一预清除区域的活性物质13作薄至预定厚度T1形成预留层15,再通过物理清除装置40清除预留层15以露出第一集流体11即可。
如图5所示,激光清除装置30包括激光发射器31和激光调节器32,激光发射器31可朝向极片10发射激光,激光调节器32用于在接收第一清除信号、第二清除信号或第三清除信号时,对应根据第一清除厚度值、第二清除厚度值或第三清除厚度值调节激光发射器31所发射激光的激光能量,使得活性物质厚度对应减少。
激光清除装置30在作薄第一预清除区域的活性物质13时,被清除的活性物质颗粒脱离极片10形成粉尘。在所示实施例中,清除设备包括风刀组件60,风刀组件60用于在激光清除装置30对第一预清除区域的活性物质13作薄之后吹除第一预清除区域上的浮尘,从而消除第一预清除区域上的浮尘对激光清除装置30作薄工作的影响。通过吹除第一预清除区域的浮尘,每次作薄工作时,能够提升厚度检测装置50检测极片10在第一预清除区域的活性物质厚度T2的准确性,进而提升控制器确定在该次作薄工作中的清除厚度值的准确性,提升激光清除装置30对极片10在第一预清除区域的活性物质13的清除精度,保证形成预定厚度T1的预留层15。风刀组件60有多种实现方式,例如风刀组件包括风扇和风道,风道具有朝向第一预清除区域的风口,本发明对风刀组件60的具体结构不作限定,只要能实现去除第一预清除区域的浮尘即可。
与吹除浮尘相似地,还可以通过吸除的方式清除粉尘。在所示实施例中,清除设备包括吸尘组件70,吸尘组件70包括负压生成器71和吸尘管道73,吸尘管道73设有位于激光发射器31与极片10之间吸风口731,负压生成器71生成负压以吸除激光发射器31与极片10之间的飞尘。具体地,吸尘组件70包括负压生成器71和吸尘管道73,吸尘管道73具有相反的两端,其中一端与负压生成器71连通,另一端位于激光发射器31与极片10之间且设有吸风口731,使得负压生成器71工作时生成负压,产生吸风,由朝向负压生成器71流动的空气带走极片10上以及极片10与激光发生器31之间的粉尘,消除粉尘对极片10的影响。
在一种实施例中,当极片识别装置20识别极片10为负极片时,控制器控制激光清除装置30通过至少两次激光清除负极片在第二预清除区域的活性物质以露出第二集流体,根据负极片的活性物质的特性以及第二集流体对激光的耐受性,分为至少两次激光对负极片在所述第二预清除区域的活性物质进行清除,可有效降低单次激光的激光能量,从而降低激光对第二集流体的损伤。
通过空气流动的方式(吹除或者吸除)能够及时有效地清除作薄工作产生的粉尘(浮尘和飞尘),从而消除粉尘对极片10的影响以及保证清除精度。应当理解的是,本发明不限于只使用吹除或者吸除的方式对粉尘进行清除,还可以同时使用吹除和吸除的方式对粉尘进行清除,如图5所示,激光清除装置30同时设有风刀组件60和吸尘组件70,风刀组件60朝向第一预清除区域以吹除第一预清除区域的浮尘,使得浮尘形成在激光发射器31与极片10之间的飞尘,吸尘组件70设有位于激光发射器31与极片10之间的吸风口731,从而可吸除将激光发射器31与极片10之间的飞尘。通过同时设置风刀组件60和吸尘组件70,二者配合可有效提升除尘效果。
进一步地,极片活性物质的清除设备包括可产生负压的真空吸板78,通过空气流动的方式清除粉尘的同时,极片10亦会受空气流动影响而移位、偏移,影响激光清除装置30的清除效果。真空吸板78对应于激光清除装置30设置,当第一预清除区域或第二预清除区域位于激光清除装置30,真空吸板78通过负压作用固定极片10,防止极片10移位、偏移,同时,真空吸板78作用于极片10背离第一预清除区域或第二预清除区域的一面,当激光清除装置20对极片10施加激光时,真空吸板78还可以抵消该激光的光压对极片10的作用力,保证极片10在该激光作用方向(即图5所示的左右方向)上不会产生偏移、变形。通过真空吸板78确保极片10与激光的距离保持一致,焦距稳定,使得对活性物质的清除一致性更好。应当理解的是,设置真空吸板78仅作为本发明的一种实施方式,在其他实施例中,可以通过设置其他支撑结构防止极片10在受激光、空气流动作用时移位、变形,例如支撑平台,本发明对此不作限定。
在所示实施例中,清除设备包括多个传动辊80,多个传动辊80用于带动极片10,使得极片10上的第一预清除区域或第二预清除区域由激光清除装置30移动至物理清除装置40。
进一步地,多个传动辊80中包括对应激光清除装置30设置的第一支撑辊81和第二支撑辊82,第一支撑辊81和第二支撑辊82用于支撑极片10以供激光清除装置30清除极片10在第一预清除区域或第二预清除区域的活性物质。第一支撑辊81和第二支撑辊82在上下方向布置(如图5所示的上下方向),当第一预清除区域或第二预清除区域移动至激光清除装置30,第一预清除区域或第二预清除区域位于第一支撑辊81和第二支撑辊82之间,第一预清除区域或第二预清除区域所在的平面垂直于水平方向(如图5所示的左右方向)。激光发射器31在竖直方向(即图5所示的上下方向)上位于第一支撑辊81和第二支撑辊82之间,激光发射器31可朝向第一预清除区域或第二预清除区域发射垂直于第一预清除区域或第二预清除区域所在平面的激光,使得脱离极片10的活性物质颗粒在重力作用下自由下落,减少极片10表面的浮尘。
进一步地,吸尘管道73的吸风口731开设于第一预清除区域或第二预清除区域所在平面与激光发射器31之间的下方,由此,可提升吸尘组件70对于飞尘的吸除效果。
如图5所示,激光清除装置30将正极片在第一预清除区域的活性物质13减薄至预定厚度T1后,多个传动辊80将第一预清除区域移动至物理清除装置40。物理清除装置40包括驱动组件41和毛刷组件43,驱动组件41用于驱动毛刷组件43在靠近正极片的第一位置和远离正极片的第二位置之间移动。当正极片的第一预清除区域经过毛刷组件43,驱动组件41带动毛刷组件43移动至第一位置,毛刷组件43在第一位置刷除第一预清除区域的活性物质13以使正极片10在第一预清除区域露出第一集流体11。应当理解的是,在本实施例中,采用刷除的方式清除预留层15,但是本发明对于物理清除装置40的类型不作限定,在其他实施例中,物理清除装置40也可以通过其他物理清除法对预留层15进行清除,例如刮除。
为了保证正极片10在第一预清除区域所露出的第一集流体11表面洁净,优选地,物理清除装置40还包括粘粉组件45,粘粉组件45在第一预清除区域移动方向上位于毛刷组件43之后,使得毛刷组件43刷除第一预清除区域的活性物质13之后,粘粉组件45粘除第一集流体11表面的粉尘,从而保证后续极耳焊接至第一集流体11的焊接质量。
综上所述,本发明提供一种极片活性物质的清除设备,包括厚度检测装置20、控制器、激光清除装置40、物理清除装置50以及用于将极片10由激光清除装置40运送至物理清除装置50的运送装置60,厚度检测装置20检测极片10在预清除区域的活性物质厚度,控制器根据活性物质厚度、预定厚度及预定规则确定清除厚度值,激光清除装置40至少两次根据清除厚度值将活性物质13减薄至预定厚度,再由物理清除装置50通过物理清除法清除预定厚度的活性物质以在极片10的预清除区域露出集流体11。通过至少两次激光对极片10在预清除区域的活性物质13作薄至预定厚度形成预留层15,能有效减小光压,减小集流体11损伤,提升清除精度和形成预留层15的精度。再通过物理清除法清除预留层15以露出极片10在预清除区域的集流体11,进一步减小集流体11损伤,提高了产品良率。
综上所述,本发明提供一种极片活性物质的清除方法及适用于该清除方法的一种极片活性物质的清除设备。所述极片活性物质的清除方法通过识别极片10类型,对于不同极片10采用不同的清除方式。其中,对正极片采用激光将活性物质13作薄形成预留层15,再通过物理清除法清除预留层15;对负极片采用激光直接清除活性物质。减小集流体所受损伤,且提升生产节拍。对应于该清除方法,极片活性物质的清除设备包括极片识别装置20、激光清除装置30、物理清除装置40以及与前三者通信连接的控制器,控制器根据不同的极片类型控制对应的装置采用不同的活性物质清除方式。实现了自动化清除不同极片的活性物质,提升生产效率及产品良率。
本文所描述的概念在不偏离其精神和特性的情况下可以实施成其它形式。所公开的具体实施例应被视为例示性而不是限制性。因此,本发明的范围是由所附的权利要求,而不是根据之前的这些描述进行确定。在权利要求的字面意义及等同范围内的任何改变都应属于这些权利要求的范围。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (30)
1.一种极片活性物质的清除方法,其特征在于,包括:
识别极片类型;
若所述极片为正极片,则通过激光对所述正极片在第一预清除区域的活性物质作薄至预定厚度形成预留层,再通过物理清除法清除所述预留层以露出所述正极片在所述第一预清除区域的第一集流体;
若所述极片为负极片,则通过激光清除所述负极片在第二预清除区域的活性物质以露出所述负极片在所述第二预清除区域的第二集流体。
2.如权利要求1所述的清除方法,其特征在于,所述物理清除法为刷除法。
3.如权利要求1所述的清除方法,其特征在于,所述通过物理清除法清除所述预留层以露出所述正极片在所述第一预清除区域的第一集流体之后,还包括:
通过粘除法对所述第一集流体进行除尘。
4.如权利要求1所述的清除方法,其特征在于,所述通过激光对所述正极片在第一预清除区域的活性物质作薄至预定厚度形成预留层包括:
在每次激光对所述第一预清除区域的活性物质作薄前,获取所述预定厚度和所述第一预清除区域的活性物质厚度;
若所述第一预清除区域的活性物质厚度大于2.5倍的所述预定厚度,则通过至少两次激光对所述第一预清除区域的活性物质作薄至所述预定厚度形成所述预留层;
若所述第一预清除区域的活性物质厚度小于或等于2.5倍的所述预定厚度,则通过一次激光对所述第一预清除区域的活性物质作薄至所述预定厚度形成所述预留层。
5.如权利要求4所述的清除方法,其特征在于,所述获取所述预定厚度和所述第一预清除区域的活性物质厚度包括:
所述预定厚度为15μm-25μm。
6.如权利要求4所述的清除方法,其特征在于,所述获取所述预定厚度和所述第一预清除区域的活性物质厚度包括:
根据所述正极片在所述第一预清除区域的灰度值估算所述第一预清除区域的活性物质厚度。
7.如权利要求4所述的清除方法,其特征在于,所述若所述第一预清除区域的活性物质厚度大于2.5倍的所述预定厚度,则通过至少两次激光对所述第一预清除区域的活性物质作薄至所述预定厚度形成所述预留层,包括:
根据所述预定厚度和所述第一预清除区域的活性物质厚度及第一预定规则确定第一清除厚度值,所述第一预定规则包括所述第一清除厚度值小于或等于所述第一预清除区域的活性物质厚度与2倍的所述预定厚度之差;
根据所述第一清除厚度值作薄所述第一预清除区域的活性物质。
8.如权利要求7所述的清除方法,其特征在于,所述第一预定规则确包括:
所述第一清除厚度值与所述第一预清除区域的活性物质厚度正相关。
9.如权利要求4所述的清除方法,其特征在于,所述若所述第一预清除区域的活性物质厚度小于或等于2.5倍的所述预定厚度,则通过一次激光对所述第一预清除区域的活性物质作薄至所述预定厚度形成所述预留层,包括:
根据所述预定厚度和所述第一预清除区域的活性物质厚度及第一预定规则确定第二清除厚度值,所述第一预定规则包括所述第二清除厚度值在1至1.5倍的所述预定厚度之间;
根据所述第二清除厚度值将所述第一预清除区域的活性物质作薄至所述预定厚度形成所述预留层。
10.如权利要求1所述的清除方法,其特征在于,所述通过激光对所述正极片在第一预清除区域的活性物质作薄至预定厚度形成预留层包括:
在激光对所述第一预清除区域的活性物质作薄前,获取所述预定厚度和所述第一预清除区域的活性物质厚度;
根据所述预定厚度和所述第一预清除区域的活性物质厚度及第二预定规则确定第三清除厚度值,所述第二预定规则包括所述第三清除厚度值为所述预定厚度和所述第一预清除区域的活性物质厚度之差;
根据所述第三清除厚度值将所述第一预清除区域的活性物质作薄至所述预定厚度形成所述预留层。
11.如权利要求1至10中任一项所述的清除方法,其特征在于,在每次激光对所述第一预清除区域的活性物质作薄之后,对所述第一预清除区域除尘。
12.如权利要求11所述的清除方法,其特征在于,所述对所述第一预清除区域除尘包括:
通过吸除法或者吹除法对所述第一预清除区域除尘。
13.如权利要求1所述的清除方法,其特征在于,通过至少两次激光清除所述负极片在所述第二预清除区域的活性物质以露出所述第二集流体。
14.一种适用于权利要求1至13中任一项所述清除方法的清除设备,其特征在于,包括:
极片识别装置,用于识别极片类型;
激光清除装置,用于通过激光清除所述极片的活性物质;
物理清除装置,用于通过物理清除法清除所述极片的活性物质;
控制器,与所述极片识别装置、所述激光清除装置、所述物理清除装置通信连接;
当所述极片识别装置识别所述极片为正极片,所述控制器控制所述激光清除装置对所述正极片在第一预清除区域的活性物质作薄至预定厚度形成预留层,所述控制器控制所述物理清除装置清除所述预留层;
当所述极片识别装置识别所述极片为负极片,所述控制器控制所述激光清除装置清除所述负极片在第二预清除区域的活性物质。
15.如权利要求14所述的清除设备,其特征在于,所述极片识别装置为面密度策略仪。
16.如权利要求14所述的清除设备,其特征在于,所述物理清除装置包括驱动组件和毛刷组件,所述驱动组件用于驱动所述毛刷组件在靠近所述正极片的第一位置和远离所述正极片的第二位置之间移动,当所述正极片的所述第一预清除区域经过所述毛刷组件,所述毛刷组件在所述第一位置刷除所述第一预清除区域的活性物质以使所述正极片在所述第一预清除区域露出第一集流体。
17.如权利要求16所述的清除设备,其特征在于,所述物理清除装置还包括粘粉组件,当所述正极片的所述第一预清除区域经过所述粘粉组件,所述粘粉组件粘除所述第一集流体表面的粉尘。
18.如权利要求14所述的清除设备,其特征在于,所述清除设备包括厚度检测装置,所述厚度检测装置与所述控制器通信连接,所述厚度检测装置用于检测所述第一预清除区域的活性物质厚度或者所述第二预清除区域的活性物质厚度;
当所述厚度检测装置检测所述第一预清除区域的活性物质厚度大于2.5倍的所述预定厚度时,所述控制器控制所述激光清除装置通过至少两次激光对所述第一预清除区域的活性物质作薄至所述预定厚度形成预留层;
当所述厚度检测装置检测所述第一预清除区域的活性物质厚度小于或等于2.5倍的所述预定厚度,所述控制器控制所述激光清除装置通过一次激光对所述第一预清除区域的活性物质作薄至所述预定厚度形成所述预留层。
19.如权利要求18所述的清除设备,其特征在于,所述厚度检测装置为灰度传感器。
20.如权利要求18所述的清除设备,其特征在于,当所述厚度检测装置检测所述第一预清除区域的活性物质厚度大于2.5倍的所述预定厚度时,所述控制器根据所述预定厚度和所述第一预清除区域的活性物质厚度及第一预定规则确定第一清除厚度值,所述第一预定规则包括所述第一清除厚度值小于或等于所述第一预清除区域的活性物质厚度与2倍的所述预定厚度之差,所述控制器发送第一清除信号,所述第一清除信号包括所述第一清除厚度值,所述激光清除设备用于在接收所述第一清除信号时,根据所述第一清除厚度值作薄所述第一预清除区域的活性物质。
21.如权利要求20所述的清除设备,其特征在于,所述第一预定规则包括:
所述第一清除厚度值与所述第一预清除区域的活性物质厚度正相关。
22.如权利要求18所述的清除设备,其特征在于,当所述厚度检测装置检测所述第一预清除区域的活性物质厚度小于或等于2.5倍的所述预定厚度,所述控制器根据所述预定厚度和所述第一预清除区域的活性物质厚度及第一预定规则确定第二清除厚度值,所述第一预定规则包括所述第二清除厚度值在1至1.5倍的所述预定厚度之间,所述控制器发送第二清除信号,所述第二清除信号包括所述第二清除厚度值,所述激光清除设备用于在接收所述第二清除信号时,根据所述第二清除厚度值将所述第一预清除区域的活性物质作薄至所述预定厚度形成所述预留层。
23.如权利要求14所述的清除设备,其特征在于,所述清除设备包括厚度检测装置,所述厚度检测装置与所述控制器通信连接,所述厚度检测装置用于检测所述第一预清除区域的活性物质厚度或者所述第二预清除区域的活性物质厚度;
所述控制器根据所述预定厚度和所述第一预清除区域的活性物质厚度及第二预定规则确定第三清除厚度值,所述第二预定规则包括所述第三清除厚度值为所述预定厚度和所述第一预清除区域的活性物质厚度之差,所述第一所述控制器发送第三清除信号,所述第三清除信号包括所述第三清除厚度值,所述激光清除装置用于在接收所述第三清除信号时,根据所述第三清除厚度值将所述第一预清除区域的活性物质作薄至所述预定厚度形成所述预留层。
24.如权利要求14至23中任一项所述的清除设备,其特征在于,所述激光清除装置包括激光发射器和激光调节器,所述激光发射器可朝向所述极片发射激光,所述激光调节器用于在接收第一清除信号、第二清除信号或第三清除信号时,对应根据所述第一清除厚度值、第二清除厚度值或第三清除厚度值调节所述激光发射器所发射激光的激光能量。
25.如权利要求24所述的清除设备,所述清除设备包括风刀组件,所述风刀组件用于在所述激光清除装置对所述第一预清除区域的活性物质作薄之后吹除所述第一预清除区域上的浮尘。
26.如权利要求25所述的清除设备,其特征在于,所述清除设备包括吸尘组件,所述吸尘组件包括负压生成器和吸尘管道,所述吸尘管道设有位于所述激光发射器与所述极片之间吸风口,所述负压生成器生成负压以吸除所述激光发射器与所述极片之间的飞尘。
27.如权利要求14所述的清除设备,其特征在于,所述控制器控制所述激光清除装置通过至少两次激光清除所述负极片在第二预清除区域的活性物质。
28.如权利要求14所述的清除设备,其特征在于,所述清除设备还包括可产生负压的真空吸板,所述真空吸板对应所述激光清除装置设置,当所述第一预清除区域或所述第二预清除区域位于所述激光清除装置时,所述真空吸板通过负压作用固定所述极片。
29.如权利要求14所述的清除设备,其特征在于,所述清除设备包括多个传动辊,所述多个传动辊用于带动所述极片,使得所述极片上的所述第一预清除区域或所述第二预清除区域由所述激光清除装置移动至所述物理清除装置。
30.如权利要求29所述的清除设备,其特征在于,所述多个传动辊中包括第一支撑辊和第二支撑辊,所述第一支撑辊和所述第二支撑辊用于支撑所述极片以供所述激光清除装置清除所述极片在所述第一预清除区域或所述第二预清除区域的活性物质,当所述第一预清除区域或所述第二预清除区域移动至所述激光清除装置,所述第一预清除区域或所述第二预清除区域位于所述第一支撑辊和所述第二支撑辊之间,所述第一预清除区域或所述第二预清除区域所在平面垂直于垂直于水平方向。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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