CN112897186A - 一种分切机、分切方法及其应用 - Google Patents

Abstract

一种分切机、分切方法及其应用，属于锂离子电池领域。分切方法包括：提供膜；沿分切方向，在给定的切割操作区域的前后分别配置输送机构，以将于膜张紧状态下按照第一膜速输送输送、且暴露于切割操作区域；将激光引导至切割操作区域对膜进行熔断；其中，输送机构包括缓冲摆辊和张紧辊；缓冲摆辊被构造为可被操纵活动、从而能够使膜的张力被调节，以控制所述膜处于第二输送速度且在所述切割操作区域受控暂停。示例中的分切方法能够高效、高质量地分切膜，避免膜被机械切割后形成毛刺、拉丝等问题。

Description

一种分切机、分切方法及其应用

技术领域

本申请涉及锂离子电池领域，具体而言，涉及一种分切机、分切方法及其应用。

背景技术

集流体是锂离子电池结构的重要组成部分之一，基于一些需要，目前出现了一种复合集流体，其通常具有基膜以及结合于其表面的表层金属镀层。

复合集流体通常是通过将宽幅的原料进行分切，从而获得的满足需要实际需要尺寸的产品。然而，目前通过这些方式获得集流体在使用过程中会存在一些问题。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本申请的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已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

为改善、甚至解决复合集流体在分切过程中出现毛刺、拉丝等问题，本申请提出了一种分切机、分切方法及其应用。

本申请是这样实现的：

在第一方面，本申请的示例提供了一种用于沿分切方向切割膜的分切方法。

分切方法包括：

提供膜；

沿分切方向，在给定的切割操作区域的前后分别配置输送机构，以将膜于张紧状态下按照第一膜速输送输送、且暴露于切割操作区域；

将激光引导至切割操作区域对膜进行熔断；

其中，输送机构包括缓冲摆辊和张紧辊；

缓冲摆辊被构造为可被操纵活动、从而能够使膜的张力被调节，以控制所述膜处于第二输送速度且在所述切割操作区域受控暂停。

区别于通过机械切断的方案，本申请的示例中，选择以激光热熔的方式对膜进行分切。激光分切时，由于其热效应，可以使膜由固体融化为液体，从而顺利断开而不会产生缺陷。同时，由于缓冲摆辊的配置，在分切过程中，膜可以整体输送/走带，而只是在切割操作区域进行局部的停止输送。如此，膜可以相对较高的速度输送，且通过缓冲摆辊为激光切割提供充分的操作时间，从而实现高的分切效率和质量。

根据本申请的一些示例，分切方法包括：通过张紧辊和/或缓冲摆辊驱动膜整体沿分切方向运动。

根据本申请的一些示例，膜整体沿分切方向的运动速度为30至120米/分钟；和/或，激光的功率为100～250W。

在本申请的第二方面，示例中提供了一种用于沿分切方向切割复合集流体的分切方法，其中的复合集流体包括基膜以及结合于其一个或两个表面的导电膜。

该分切方法包括：

提供复合集流体；

沿分切方向，在给定的切割操作区域的前后分别配置输送机构，以将复合集流体于张紧状态下按照第一膜速输送、且暴露于切割操作区域；

将激光被引导至切割操作区域对复合集流体进行逐层熔断；

其中，输送机构包括张紧辊以及缓冲摆辊；

缓冲摆辊被构造为可被操纵活动、从而能够使复合集流体的张力被调节，以控制所述膜处于第二输送速度且在所述切割操作区域受控暂停。

根据本申请的一些示例，逐层熔断包括：使复合集流体，从面向切割激光的表面层向内层逐层熔断。可选地，从面向切割激光的表面层向内层逐层熔断包括：导电膜先熔断，然后基膜熔断。

根据本申请的一些示例，复合膜输送的速度为80至100米/分钟；和/或，切割激光的功率为170至190瓦。

根据本申请的一些示例，分切方法包括以下一个或多个限定：

第一限定，基膜为高分子薄膜，可选地，高分子薄膜的材料包括OPP、PET、PI、PS、PPS、CPP、PEN、PVC、PEEK、PES、PPSU、PE和无纺布中任意一种；

第二限定，导电膜的材料包括金属或合金，金属包括Au、Ag、Al、Ti、W、Cr、Ni、Cu、Zn、Sn、Fe和Mg中的任意一种或多种，合金包括Au合金、Ag合金、Al合金、Ti合金、W合金、Cr合金、Ni合金、Cu合金、Zn合金、Sn合金、Fe合金、Mg合金和不锈钢中的任意一种或多种。

在第三方面，本申请示例提出了上述的分切方法在防止复合集流体在被机械切割的过程中产生缺陷的应用。其中的复合集流体包括高分子材料的基膜和结合于基膜的一个或两个表面的单质金属或合金的导电镀层。缺陷包括来自于基膜被机械切割而产生的拉丝、来自于导电镀层被机械切割而产生的毛刺。

在第四方面，本申请示例提出了一种用于切割薄膜的分切机。

分切机包括：

机架，沿机头延伸至机尾；

连接于所述机架的机头的放卷机构，用于装载成卷的所述薄膜并在需要时对其进行释放；

连接于所述机架的机尾的收卷机构，用于在所述薄膜被切割后进行收卷；

连接于所述机架的激光器，用于产生被引导至给定的切割操作区域、以切割所述薄膜的激光；

连接于所述机架的输送机构，具有张紧辊和缓冲摆辊；

缓冲摆辊被配置可被操作活动，从而使张紧于输送机构的薄膜的张力被调节，以控制所述膜从第一膜速调整为第二模速且在所述切割操作区域受控暂停。

根据本申请的一些示例，薄膜被切割后形成第一切片和第二切片；收卷机构包括第一收卷器和第二收卷器，第一收卷器用于对第一切片进行收卷，第二收卷器用于对第二切片进行收卷。

根据本申请的一些示例，分切机包括支撑板和导轨，缓冲摆辊与支撑板固定连接，支撑板可以滑动地连接导轨。

根据本申请的一些示例，分切机具有用于驱动支撑板运动的驱动器，驱动器包括气缸或电机。

在以上实现过程中，本申请实施例提供的分切方法，采用激光熔断的方式对膜(如复合集流体)进行分切。激光通过热效应使膜被熔断，从而避免机械切割时会产生的诸如拉丝、毛刺等问题。此外，由于缓冲摆辊的配置，膜能够相对高速地输送，并且在缓冲摆辊处对膜进行“缓存”，从而在一定程度上改善膜的输送、分切效率，同时还能够确保分切效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请示例中的分切机的结构示意图；

图2示出了图1的分切机中的具有缓冲摆辊的上游活动件的结构示意图；

图3为利用图1所示的分切机对复合集流体进行分切方式的示意图；

图4示出了利用本申请示例中的分切机实施的一种分切方法的流程示意图。

图标：100-分切机；101-放卷机构；102-收卷机构；1021-上收卷设备；1022-下收卷设备；1031-上游活动件；10311-底板；10312-缓冲摆辊；10313-支撑板；10314-导轨；1032-第一下游活动件；1033-第二下游活动件；1034-上游张紧辊；1035-第一下游张紧辊；1036-第二下游张紧辊；104-牵引机构；105-激光器。

具体实施方式

在锂离子电池领域中，复合集流体一般包括基膜以及形成于其一个或两个表面的导电膜。相比于金属箔材集流体，复合集流体具有相对更小的厚度，从而有助于提高单位质量密度等。并且，其还具有其他一些金属箔材集流体所不具有的优异性能，例如提高电池的单位容量、循环稳定性等等。

由于集流体一般都具有相对较小的宽度和长度，因此，在实际的集流体制作过程中选择对大尺寸(宽度和长度)的集流体膜进行分切。例如将成卷的大尺寸集流体膜，沿长度分切为所需宽度。

目前，复合集流体的切割方法多是物理分切。即采用机械设备进行分切。例如，在卷对卷的分切机上，使用金属刀进行分切。其中的切刀类型有剃刀和圆刀(划切、滚切或剪切)。其中的圆刀又包含单坡口和双破口。

由于金属刀的硬度、施力大小、施力角度、复合集流体层间结合力、各层的强度、内应力等原因，导致这种物理分切的方式对薄膜进行分切的效果并不理想，实践中表现为产生拉丝、毛刺等(毛刺的大小甚至可以达到30-3000μm不等)。其中，拉丝主要存在于高分子材料的基膜，而毛刺主要存在于金属成分的导电层。并且，这样的问题，在更换基膜和导电层的材料的情况仍然不能很好地克服。

有鉴于这样的认识和情况，在本申请提出了一种区别于物理分切的分切方式。经过实践证实，该方案能够对上述的拉丝、毛刺问题起到理想的改善、甚至解决。

金属刀切割时需要直接地接触复合集流体。与之相对的是，示例中，本申请采用非接触式的分切方案。本申请示例中，采用激光对复合集流体进行分切。其主要利用了激光的热效应使复合集流体在被激光“照射”区域被融化而于其他未被照射区域分离开。

进一步地，对于复合集流体具有多层结构情况，通过对激光的能量(主要通过功率进行反映)进行选择，可以实现对其进行逐层。例如先熔断导电层，然后再熔断基膜。

虽然以上描述中，以复合集流体为例，说明了本申请中的分切方案，但是，这并非意在限定，本申请的方案只能适用于对复合集流体的分切。应当理解的是，本申请的分切方法以及用于实施该分切方法的分切机，也可以用于对其他薄膜(如极片)进行切割处理。

以下将就本申请示例中的分切方案进行详述。

本申请的分切方案的一个特点在于，使用激光对待处理对象进行分切或切割处理。另一个的特点还在于，在待处理对象被输送过程中，配置了“缓存”设备(后续将以具有缓冲摆辊的活动件为例被提及和说明)，其可以被用于暂时存储物料(待处理对象)，从而使得物料的输送效率更高。

本申请示例中，基于上述分切方案实现了一种用于切割薄膜分切机100。作为一种激光分切机100，其具有高效和高质量分切薄膜的特点。

参阅图1和图2，分切机100包括机架(图未绘示)、以及连接于机架的放卷机构101、激光器105、收卷机构102和输送机构(图未标)。进一步，分切机100还可以根据需要配置牵引机构104，以便协助其他部件对薄膜进行输送。

当薄膜的输送距离较长，例如，从放卷机构101到收卷机构102之间需要经历较长的输送路径时，在输送路径中布置牵引机构104，可以提供助力，避免薄膜被扯断或损坏等情况发生。牵引机构104可以通过设置两个对辊(对置的第一驱动辊和第二驱动辊)而实现。其在牵引薄膜时，两个对辊之间夹持薄膜，并通过两棍的转动(可以由电机驱动)薄膜向前“行走”。

其中，机架作为整个设备的基础，提供各个设备的安装、连接位置和空间。为了方便描述，根据分切机100的工作流程，其被定义出机头和机尾，并且因此，各个主要部件大致是沿着机头至机尾的方向进行布置。例如，在机架的机头处，薄膜进行放卷操作；在机架的机尾处，薄膜进行收卷操作。

部分示例中，机架可以选择为框架结构，通过使用硬质材料，如不锈钢等通过焊接的方式构建。进一步地，为了保护其他设备，也避免人为影响或环境影响，可以在框架结构上安装如“墙体”，以便形成与环境相对隔离的独立操作空间。其中的墙体可以采用玻璃或树脂等透明材料制作，从而方便于进行监控或人工观察。当然也可以结合其他电子元器件或传感器对设备的运行进行监测或监控，本申请对此不作详述。

如前述在机架的机头对成卷的薄膜进行放卷，在机架的机尾对被分切的薄膜进行收卷。因此，对应地，在机头连接放卷机构101，用于装载成卷的薄膜并在需要时对其进行释放；在机尾连接收卷机构102，用于在薄膜被切割后进行收卷。

其中，放卷机构101和收卷机构102具有相似的结构，当然相异也是可行的。具体可以根据需要进行结构设计。大体上，放卷机构101和收卷机构102具有一个由可以转动的轴带动的滚轮(如放卷辊)，且其边缘具有环形的凹槽。凹槽的尺寸于薄膜的尺寸匹配。放卷机构101中，薄膜可以卷绕在放卷辊的凹槽中。在需要放卷时，放卷辊转动，从而释放薄膜。相似地，收卷机构102中，被分切的薄膜也被卷绕在收卷辊的凹槽中。在需要放卷时，收卷辊转动，从而将分切的切片薄膜收卷。

放卷机构101的数量可以具有多个，以便根据薄膜被分切的方式进行布置。例如，当薄膜被分切形成两个独立的切片时，可以配置两个放卷机构101。当薄膜被分切为三个或更多个的独立切片时，相应可以配置三个或更多个放卷机构101。或者，当薄膜被分切为多个独立的切片时，选择使用一个放卷机构101，并且在其放卷辊上配置对应数量的间隔开的多个凹槽(每一个凹槽对应放置一个分切出来的独立的切片)。或者，二者也可以结合，即存在多个收卷机构102，且每个收卷机构102的收卷辊可以配置多个凹槽。

在本申请的图1所示结构中，分切机100具有两个收卷机构102，用于对应收卷薄膜被分切出的两个独立的切片(参阅图3)。并且，在部分实例中，对于存在多个收卷机构102的情况，该多个收卷机构102的配置位置可以进行适当的选择。例如，本申请图1示结构中，收卷机构102包括上收卷设备1021(第一收卷器)和下收卷设备1022(第二收卷器)，且两者分别以在薄膜的上侧方向和下侧方向布置的方式被连接在机架的机尾处。薄膜被切割后形成第一切片和第二切片，分别对应通过收卷机构102中的第一收卷器和第二收卷器进行收卷。

作为分切薄膜的主要设备，激光器105被连接在机架的适当位置。其中的适当位置既可以是机架的底部、也可以是机架的顶部，或者机架的机头、机尾或者机头和机尾之间的任意位置。需要指出的是，激光器105的位置虽然并无特别的限制，但是，为了方便于进行薄膜的放卷和收卷以及切割。激光器105所产生的激光可以通过适当的约束以便于达到指定位置。

一些示例中，激光器105的安装位置是机架的顶部，且位于机头和机尾之间。激光器105的激光出射口正对(可以从薄膜的上方或者下方)被张紧和输送的薄膜的选定区域。

或者，在另一些示例中，激光器105的安装位置是其他的位置，如侧壁。这样的示例中，激光器105的激光出射口通常并未直接地正对待被分切的薄膜。因此，需要通过如镜片系统或镜片组件通过适当配合，以便将光路调整、引导至正对薄膜的状态。当然，在这样的方案中，由于需要配置镜片系统，因此，可能会复杂化分切机100的结构。

此外，针对激光器105出射的激光，可以通过光栅或者其他机构将光束调整为多个光束，从而可以实现一次性将薄膜分切为多个独立的切片。进一步地，激光器105的出射方式也可以实现对薄膜的切割方式的不同。例如，激光以点光源或线光源的形式构造等等。更进一步地，激光器105的照射至薄膜的激光可以采取固定的方式或者采取可移动的方式，根据不同的需求可以进行适应性的调整。

本申请示例中，激光器105是从薄膜的上方正对薄膜的，且激光器105是固定的，从而能够形成保持不变的分切操作区域。换言之，在本申请的示例中，以激光固定、薄膜运动的方式进行分切。当然，在其他的示例中，激光和薄膜可以被配置为同步运动(如沿分切风向相互背离)。在薄膜被从机头至机尾的方向输送过程中，激光照射到薄膜的选定位置，从而在该选定位置实现对薄膜的分切。而分切机100的分切方向也就是依据于机头至机尾的方向。

由于薄膜质地较软，且厚度较薄，容易发生卷曲、褶皱等问题，在放卷机构101和收卷机构102之间配置连接于机架的输送机构。输送机构可以采用各种形式的辊配合进行实现，以便对薄膜进行输送。

示例中，输送机构包括分别位于激光器105的激光路径两侧的第一张紧机构和第二张紧机构。

其中，第一张紧机构位于放卷机构101和激光路径的终点(薄膜被熔断的位置)之间，而第二张紧机构位于收卷卷机构和激光路径的终点(薄膜被熔断的位置)之间。

第一张紧机构包括具有上游张紧辊1034和上游活动件1031；第二张紧机构具有下游活动件和下游张紧辊。对应于上收卷设备1021，其配置第一下游活动件1032和第一下游张紧辊1035；对应于下收卷设备1022，其配置第二下游活动件1033和第二下游张紧辊1036。

如图2所示，其中的上游活动件1031和下游活动件分别包括导轨10314以及能够沿导轨10314可控运动的缓冲摆辊10312。以上游活动件1031为例，其具有底板10311并作为活动件的安装基处，用于与机架固定连接。在底板10311上固定连接有滑轨(导轨10314)。三个缓冲摆辊10312连接在支撑板10313上。支撑板10313与导轨10314滑动配合；例如，支撑板10313背面设置槽，导轨10314插入到槽内。例如，本申请的示例中，支撑板10313可以受驱动器(例如，气缸或液压缸或电机)的驱动而沿着导轨10314如图2中的箭头方向上下滑动，从而驱动缓冲摆辊10312运动。或者，在其他示例中，支撑板10313和导轨10314也可以齿轮、齿条的配合实现缓冲摆辊10312的上下运动；或者，支撑板10313与导轨10314也可以采取丝杠滑块的实现滑动配合。

需要说明的是，在图2所示的结构中，支撑板10313上连接了三个缓冲摆辊10312，但是，这并非意在限定必须要三个缓冲摆辊10312。在本申请中，缓冲摆辊10312的数量可以是任选的，如一个、或两个、或四个，甚至更多个。

在分切机100运行过程中，活动件中的缓冲摆辊10312能够沿导轨10314运动(远离张紧辊)，从而将绕设在缓冲摆辊10312的薄膜“拉动”，实现对薄膜的暂时收纳。在需要时缓冲摆辊10312沿导辊运动(靠近张紧辊)，从而将薄膜释放。

在未设置具有缓冲摆辊10312的活动件的情况下，薄膜通过张紧辊被张紧并进行输送。为了进行正常的顺利分切，薄膜需要被持续输送，即分切机100对应处于持续的走带工作状态。或者，在整个薄膜的输送范围内，薄膜整体是在运动的。

在本申请的同时配置了张紧辊和缓冲摆辊10312的方案中，由于缓冲摆辊10312可以暂时地收纳、存储薄膜。因此，在放卷机构101和收卷机构102走带的情况下，也可以通过两个活动件(上游活动件1031和下游活动件)中的缓冲摆辊10312的配合(参阅图1和图2所示的箭头方向)实现对薄膜的张紧力的调节，从而对应控制薄膜的输送速度。由于张紧力和输送速度的控制，薄膜可以在针对于激光器的激光位置可以达到暂时停止。因此，在此时激光实际上是对静止的薄膜进行熔断。然后再调节缓冲摆辊，使膜的张紧力改变，从而继续运动，以便行进到下一个分切工位。

在上游活动件1031中的缓冲摆辊10312向图1的箭头上方运动，而在下游活动件中的缓冲摆辊10312向图1的箭头下方运动。缓冲摆辊10312的位置，可以通过气缸驱动，再结合放卷张力、速度以及摆辊的位置形成闭环的控制，从而实现对缓冲摆辊10312的实时位置的调节。因此为了提高缓冲摆辊10312的位置控制，部分示例中，可以结合控制设备(例如，微控制单元、可编辑逻辑控制器、工程控制机等等)进行操作。

目前的机械分切机100的走带速度/膜速为30-60m/min，一般为50m/min。由于缓冲摆辊10312的配置，经过验证，本申请中的分切机100的走带速度/膜速则可以达到80-100m/min(进一步地还可以控制为30至120m/min)，具有显著的分切效率提升。可见摆辊缓冲了膜在设备上连续运行的状态，使膜面在激光头的位置相对进行——即实现膜面的相对静止切割。“膜面的相对静止”的含义是指当设备在正常运行中时由于前后的缓冲摆辊10312充当缓存物料的作用，因此激光切割位置的极片是处于未走带状态的。

作为一种给出了利用上述分切机100实施的本申请中的示例的分切方法，其被用于沿分切方向切割膜。

分切方法包括下述的步骤：

步骤S101、提供膜。

步骤S102、沿分切方向，在给定的切割操作区域的前后分别配置输送机构，以将膜张紧、且暴露于切割操作区域。

步骤S103、将激光引导至切割操作区域对膜进行熔断。

在上述方案中，膜一般成卷地被提供，从而能够通过输送机构在一端，在另一端收卷。而激光熔断的位置则是根据需要被选择设置放卷和收卷之间任意位置。

为避免膜的褶皱、折叠等状况，输送机构将膜张紧、并对其进行按需输送。示例中，输送机构包括缓冲摆辊10312和张紧辊。张紧辊一般固定设置，而缓冲摆辊10312则以可运动的方式布置。

其中张紧辊可以有多个，且位置被按需布置，以使膜被张紧、便于顺畅输送。缓冲摆辊10312则可以被驱动，从而在输送膜的过程中，调节膜的张紧力，使得其输送速度被控制，从而在于激光器正对的位置(切割操作位置)薄膜是静止的。由此，激光可以在该工位对薄膜实现静止的熔断。

在上述的方案中，膜可以被缓冲摆辊10312驱动而沿着分切方向运动。在另一些示例中，如前述膜也可以通过分切机100中的牵引机构104进行驱动。在其他示例中，当张紧辊被设置为可转动的方案时，其可以在一定程度上辅助对膜的输送。例如，当膜整体在进行走带或输送时，张紧辊、牵引机构104以及缓冲摆辊10312同时对膜进行的驱动。牵引机构104的设置位置可以根据需要被配置，图1中其邻近激光器105配置。在其他示例中，牵引机构104还可以在机架的后端，如邻近收卷机构102。

该方案通过激光熔断膜，因此，激光的能量的选择可能对膜的分切起到相当的作用和影响，一般地，激光的能量根据膜的材质等决定。部分示例中，激光被选择为紫外激光或红外激光，其功率则可以控制为100～250W；或者，功率被控制再170至190W之间，例如180W、200W。

针对复合集流体的分切方法可以通过如下的方式实施。需要指出的是，该分切方法同样适用于对极片(即集流体通过涂布带有正负极活性材料的极片)进行切割。并且，对于锂电池而言，涂布后带有正负极活性材料的极片进行激光分切时的效果要比原有的复合材料(复合集流体)好得多。其原因在于：原因是复合材料的表面金属往往很薄，一般金属镀层＜3μm，激光分切时表层金属的熔融热无法熔断内部的基膜层，而是通过激光在静态情况下发出的热量进行有效切割。

其中，复合集流体是基膜和导电膜的复合体。其中导电膜结合在基膜的一个或两个表面。换言之，复合集流体包括两个或三个功能层。复合集流体具有极大的长度(图3中的L表示)和适当的宽度(图3中的K表示)。经过上述的分切机100分切操作，复合集流体可以被分为两个独立的切片(图3中的A和B)，从而可以通过上收卷设备1021和下收卷设备1022进行收卷，参阅图3。

其中的基膜可以选择为高分子薄膜。其制作材料例如可以是OPP(邻苯基苯酚，O-phenylphenol)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯，Polyethyleneterephthalate)、PI(聚酰亚胺，Polyimide)、PS(聚苯乙烯，Polystyrene)、PPS(聚苯硫醚，Polyphenylenesulphide)、CPP(流延聚丙烯薄膜，Castpolypropylene)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯，Polyethylenenaphthalatetwoformicacidglycolester)、PVC(聚氯乙烯，Polyvinylchloride)、PEEK(聚醚醚酮，Poly(ether-ether-ketone))、PES(聚醚砜树脂，Polyethersulfoneresin)、PPSU(聚亚苯基砜树脂，Polyphenylenesulfoneresins))、PE(聚乙烯，Polyethylene)、无纺布的其中一种。

其中的导电膜的材料可以是金属或合金，且可以通过诸如化学气相沉积等方式而制作在基膜的表面上。示例性地，金属例如可以是Au、Ag、Al、Ti、W、Cr、Ni、Cu、Zn、Sn、Fe和Mg中的任意一种或多种。示例性地，合金包括但不限于Au合金、Ag合金、Al合金、Ti合金、W合金、Cr合金、Ni合金、Cu合金、Zn合金、Sn合金、Fe合金、Mg合金和不锈钢中的任意一种或多种。

在这样的复合集流体结构中，由于基膜和表层的金属镀层之间的内应力和物理性质不同，在进行物理分切时很容易产生毛刺(主要因金属镀层产生)、拉丝(主要因基膜产生)等情况，从在影响材料在电子线路板、锂电池、屏蔽材料、5G、显示面板等行业的应用。

利用上述的分切机100，通过激光熔断的方式可以达到分切无毛刺和无拉丝等问题。

参阅图4，分切方法如下：

首先，将成卷的复合集流体抽出，通过分切机100的输送机构(包括张紧辊、缓冲摆辊10312，以及可选设置的牵引机构)进行张紧，并输送。然后将激光器105启动，其出射的激光照射到复合集流体上，并且同步地输送复合集流体。因此，随着复合集流体相对于激光器105所出射的激光，沿着分切方向(由机头至机尾)前进。从而对其实现逐渐的熔断。

在一些情况下，分切机100中的上游活动件1031、下游活动件，则分别通过缓冲摆辊10312收放控制复合集流体的张紧程度(即控制其张力)，从而使得其膜速改变(从第一模速改变为第二膜速)，且在激光的切割操作区域停止。其中的第一模速可以是放卷机构的初始放卷速度、收卷机构的初始收卷速度；第二膜速则是放卷机构的改变后的放卷速度、收卷机构的改变后的收卷速度。

如此，缓冲摆辊10312可以缓冲复合集流体在分切机100上连续运行的状态，同时也能够使膜面在激光头的位置相对静止，即实现膜面的相对静止切割(薄膜在该区域处于暂停状态)。

上述描述中，缓冲摆辊被操作的方式例如如下：将缓冲摆辊沿着导轨运动，从而改变其与附近的张紧辊之间的距离。当缓冲摆辊接近张紧辊时，薄膜的张力减小、张紧程度下降，从而使得输送膜速下降，直至在短时间内发生暂停。当缓冲摆辊远离张紧辊时，薄膜的张力增大、张紧程度上升，薄膜的输送速度可以相对于前述暂停逐渐恢复。

由于基膜和导电膜对激光是非透的，因此，激光(功率例如为170至190瓦)会先熔断表面的金属镀膜，然后再熔断基膜。需要控制(适当降低)复合集流体的输送速度(30-60m/min，一般为50m/min)，但是这严重影响分切的效率。因此，在不降低或者提高复合集流体的膜速的情况下，还要确保激光可以分切效果，就是一个难点。在本申请中，通过在激光器105的前后都设置缓冲摆辊10312。如此，通过缓冲摆辊10312的运动控制，调节膜的张力，从而控制其速度，在激光器105前后的复合集流体能够在激光的照射区域(切割操作区域)被控制相对静止或更低的膜速运动。

示例中，在上游的缓冲摆辊10312之前，放卷机构101仍可以高速放卷，并被该上游的缓冲摆辊10312缓冲/缓存，从而不会向激光的切割操作区域输送。同样地，在下游的缓冲摆辊10312之后，复合集流体也可以较高的膜速输送。由于下游的缓冲摆辊10312缓存有复合集流体。因此，在激光器105的切割操作区域不输送薄膜的情况下，仍然可以通过释放下游缓冲摆辊10312所缓存的薄膜而被收卷机构102收卷。即在上游缓冲摆辊10312和下游缓冲摆辊10312之间，复合集流体处于不走带的状态；同时，分切机100的机头的放卷机构101仍可以高速放卷复合集流体，且分切机100的机尾的收卷机构102仍可以高速收卷复合集流体。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，以上内容结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在这些附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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申请中的具体含义。

在本申请中，在不矛盾或冲突的情况下，本申请的所有实施例、实施方式以及特征可以相互组合。在本申请中，常规的设备、装置、部件等，既可以商购，也可以根据本申请公开的内容自制。在本申请中，为了突出本申请的重点，对一些常规的操作和设备、装置、部件进行的省略，或仅作简单描述。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种分切方法，用于沿分切方向切割膜，其特征在于，所述分切方法包括：

提供所述膜；

沿分切方向，在给定的切割操作区域的前后分别配置输送机构，以将所述膜于张紧状态下按照第一膜速输送、且暴露于所述切割操作区域；

将激光引导至所述切割操作区域对所述膜进行熔断；

其中，所述输送机构包括缓冲摆辊和张紧辊；

所述缓冲摆辊被构造为可被操纵活动、从而能够使所述膜的张力被调节，以控制所述膜处于第二输送速度且在所述切割操作区域受控暂停。

2.根据权利要求1所述的分切方法，其特征在于，所述分切方法包括：通过所述张紧辊和/或所述缓冲摆辊驱动所述膜整体沿所述分切方向运动；

或者，所述膜整体沿所述分切方向的运动速度为30至120米/分钟，可选地，所述激光的功率为100～250W。

3.一种分切方法，用于沿分切方向切割复合集流体，所述复合集流体包括基膜以及结合于其一个或两个表面的导电膜，其特征在于，所述分切方法包括：

提供所述复合集流体；

沿分切方向，在给定的切割操作区域的前后分别配置输送机构，以将所述复合集流体于张紧状态下按照第一膜速输送、且暴露于所述切割操作区域；

将激光被引导至所述切割操作区域对所述复合集流体进行逐层熔断；

其中，所述输送机构包括张紧辊以及缓冲摆辊；

所述缓冲摆辊被构造为可被操纵活动、从而能够使所述复合集流体的张力，以控制所述膜处于第二输送速度且在所述切割操作区域受控暂停。

4.根据权利要求3所述的分切方法，其特征在于，所述逐层熔断包括：使所述复合集流体，从面向所述激光的表面层向内层逐层熔断；

可选地，从面向所述激光的表面层向内层逐层熔断包括：所述导电膜先熔断，然后所述基膜熔断；

可选地，所述复合集流体输送的速度为80至100米/分钟；

可选地，所述切割激光的功率为170至190瓦。

5.根据权利要求3或4所述的分切方法，其特征在于，所述分切方法包括以下一个或多个限定：

第一限定，所述基膜为高分子薄膜，可选地，所述高分子薄膜的材料包括OPP、PET、PI、PS、PPS、CPP、PEN、PVC、PEEK、PES、PPSU、PE和无纺布中任意一种；

第二限定，所述导电膜的材料包括金属或合金，所述金属包括Au、Ag、Al、Ti、W、Cr、Ni、Cu、Zn、Sn、Fe和Mg中的任意一种或多种，所述合金包括Au合金、Ag合金、Al合金、Ti合金、W合金、Cr合金、Ni合金、Cu合金、Zn合金、Sn合金、Fe合金、Mg合金和不锈钢中的任意一种或多种。

6.如权利要求1至5中任意一项所述的分切方法在防止复合集流体在被机械切割的过程中产生缺陷的应用，其特征在于，所述复合集流体包括高分子材料的基膜和结合于所述基膜的一个或两个表面的单质金属或合金的导电镀层，所述缺陷包括来自于所述基膜被机械切割而产生的拉丝、来自于所述导电镀层被机械切割而产生的毛刺。

7.一种分切机，用于切割薄膜，其特征在于，所述分切机包括：

机架，沿机头延伸至机尾；

连接于所述机架的机头的放卷机构，用于装载成卷的所述薄膜并在需要时对其进行释放；

连接于所述机架的机尾的收卷机构，用于在所述薄膜被切割后进行收卷；

连接于所述机架的激光器，用于产生被引导至给定的切割操作区域、以切割所述薄膜的激光；

连接于所述机架的输送机构，具有张紧辊和缓冲摆辊；

所述缓冲摆辊被配置可被操作活动，从而使张紧于所述输送机构的薄膜的张力被调节，以控制所述薄膜从第一膜速调整为第二模速且在所述切割操作区域受控暂停。

8.根据权利要求7所述的分切机，其特征在于，所述薄膜被切割后形成第一切片和第二切片；所述收卷机构包括第一收卷器和第二收卷器，所述第一收卷器用于对所述第一切片进行收卷，所述第二收卷器用于对所述第二切片进行收卷。

9.根据权利要求7所述的分切机，其特征在于，所述分切机包括支撑板和导轨，所述缓冲摆辊与支撑板固定连接，所述支撑板可滑动地连接所述导轨。

10.根据权利要求9所述的分切机，其特征在于，所述分切机具有用于驱动所述支撑板运动的驱动器，所述驱动器包括气缸或电机。

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