CN113857105B - 锂电池极片的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明的锂电池极片的加工方法，属于锂电池制造工艺的技术领域，解决解决锂电池的极片在模切时产生毛刺，影响锂电池成型的成品率。其包括对锂电池的极片进行预设精度或预设形状的模切；模切后极片被输送装置输送，且在输送过程中使用带有驱动机构的毛刷以预设倾斜角度进行平刷，所述驱动机构用以驱动毛刷转动，和/或，驱动毛刷与极片产生相对位移；被平刷后的极片两侧设置负压除尘装置，以吸尘的方式回收极片上已脱落的毛刺；对极片进行绕卷回收。使用毛刷与极片以预设倾斜角度进行平刷，能够清理或平整极片上的毛刺，且在清理或平整毛刺后，使用负压除尘装置进行毛刺的回收，整体提高锂电池的成品率和使用功能。

Description

锂电池极片的加工方法

技术领域

本发明属于锂电池制造工艺的技术领域，尤其涉及一种锂电池极片的加工方法。

背景技术

在锂电池加工领域中，极片分切、五金模切或卷绕裁片时，易出现毛刺规格超工艺上限的问题。造成毛刺超规格原因：一是材料物理性能的影响，材料的塑性好，剪切时裂纹出现较迟，毛刺就较小，但材料塑性差，在剪切时基材容易断裂，毛刺就容易超工艺上限；二是刀具侧向压力的影响，如，模切侧向压力小时致使裁切断面不齐，毛刺易超工艺上限，而压力太大，刀具易磨损影响寿命，增加换刀成本；三是刀具咬入角的影响，如，咬入角增加，剪切力的水平分力也会增加，当水平分力大于进料张力时，极片易打滑，造成毛刺超标，而咬入角增加刀具尺寸就会增大，增加设备成本。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锂电池极片的加工方法，解决锂电池的极片在模切时产生毛刺，影响锂电池成型的成品率。本案的技术方案有诸多技术有益效果，见下文介绍：

一方面提供一种锂电池极片的加工方法，适用于模切后极片的加工，所述方法包括：

对锂电池的极片进行预设精度或预设形状的模切；

模切后极片被输送装置所输送，输送装置如使用过辊机构进行输送，且在输送过程中使用带有驱动机构的毛刷以预设倾斜角度进行平刷，所述驱动机构用以驱动毛刷转动，和/或，驱动毛刷与极片产生相对位移：

被平刷后的极片两侧设置负压除尘装置，以吸尘的方式回收极片上已脱落的毛刺；

对极片进行绕卷回收。

在一个优选或可选的实施方式中，极片的两侧设置有所述毛刷，对极片的边沿及边沿区域进行平刷。

在一个优选或可选的实施方式中，所述预设倾斜角度为毛刷相对极片的倾斜角度为锐角。

在一个优选或可选的实施方式中，所述锐角为2°±1°。

在一个优选或可选的实施方式中，负压除尘装置以预设的风速进行除尘。

在一个优选或可选的实施方式中，所述负压除尘装置安装有风阀，控制风速至少为15m/s。

在一个优选或可选的实施方式中，所述毛刷安装在升降装置上，在竖直方向上能够调整高度，以适应不同厚度极片的加工。

在一个优选或可选的实施方式中，所述毛刷的刷头为尼龙材质制成。

与现有技术相比，本发明提供的技术方案包括以下有益效果：

本案所提供方法，使用毛刷与极片以预设倾斜角度进行平刷，能够清理或平整极片上的毛刺，且在清理或平整毛刺后，使用负压除尘装置进行毛刺的回收，整体提高锂电池的成品率和使用功能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1为发明方法毛刷平整毛刺的俯视图；

图2为发明方法毛刷平整毛刺的主视图；

图3为发明方法中平整极片上毛刷之前的示意图；

图4为发明方法中平整极片上毛刷后的示意图。

其中：1、极片；11、极耳；12、毛刺；2、负压除尘装置；3、毛刷。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本发明，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。

还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践方面。为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。术语“第一”、“第二”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”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。

毛刺影响电池的成品率和锂电池的使用性能，如，毛刺对电池安全性影响巨大，尺寸较大的毛刺会直接刺穿隔膜，造成电池内部短路，引起电池着火及爆炸，又或是，锂电制造过程中，极片上有浮粉在电池注液后，浮粉会在电池中随着电解液的运动而运动，当其运动到某些极片缺陷区时，比如隔膜有缺陷的地方，将有可能造成电池出现微短路、自放电大等问题。针对部分或全部的毛刺清理，如下：

如图1所示的锂电池极片1的加工方法，适用于模切后极片1的加工，该方法包括：

S101:对锂电池的极片1进行预设精度或预设形状的模切，预设精度或形状根据锂电池的设计要求而定，采用现有技术中的方法进行模切即可。模切后的极片1两侧出现较多的毛刺12，目前，就锂电行业的工艺水平而言，尚无完全避免毛刺12产生的能力。

S102:模切后极片1被输送装置所输送，输送装置如使用过辊机构进行输送，且在输送过程中使用带有驱动机构的毛刷3以预设倾斜角度进行平刷，驱动机构用以驱动毛刷3转动，和/或，驱动毛刷3与极片1产生相对位移,具体的：

极片1的两侧设置有毛刷3，对极片1的边沿及边沿区域进行平刷。驱动机构，例如，私服电机，以带动毛刷3以预设的倾斜角度进行平刷，并且毛刷3转速≥200rpm且速度可调。预设倾斜角度为毛刷3相对极片1的倾斜角度为锐角，例如，优选的角度-锐角为2°±1°，该角度可以增大毛刷3对纵向毛刺12的压平效果而不损伤极片1，或是，将毛刺12与极片1进行分离，原则是：至少能够将极片1上的毛刺12压平整，避免毛刺12在锂电池的成型过程中所带来的不利情况出现；

驱动毛刷3与极片1产生相对位移，例如，使用行程气缸，毛刷3气缸行程≥50mm，毛刷3由气缸驱动相对移动脱离，以方便穿带。

进一步的，毛刷3安装在升降装置上，在竖直方向上能够调整高度，以适应不同厚度极片1的加工，以压平或清理极片1上的毛刺12。

S103:被平刷后的极片1两侧设置负压除尘装置2，极片1两侧均设置，且以吸尘的方式回收极片1上已脱落的毛刺12和/或灰尘。负压除尘装置2以预设的风速进行除尘，负压除尘装置2安装有风阀，控制风速至少为15m/s。吸尘机构可为鳄鱼嘴伸进半包含式，极片1表面除尘风速要求≥15m/s，除尘管道内风量大小可调。

S104:毛刺12压平或被清理后，对极片1进行绕卷回收,使用过辊进行极片1的绕卷回收。

作为本案所提供的具体实施方式，毛刷3的刷头为尼龙材质制成，在不伤及极片1的情况下能够最大化的进行毛刺12的压平。

使用时，先用毛刷3进行扫除极片1表面粉尘及压平毛刺12，再使用负压吸尘方式除尘，控制除尘管道内风量大小，除尘后极片1表面无＞10μm的异物。

一般的，锂电池极片1的加工使用现代自动化设备，本案的改进是在现有技术的设备上，设置毛刷3和吸尘装置。极片1是通过过辊进行绕卷回收的，在回收过程中，使用带有驱动机构的毛刷3将模切后极片1上的毛刺12进行压平或清理，需要指出的是，部分毛刺12会被分离(从极片1上脱落)，毛刷3刷过的区域被负压吸尘装置所回收，确保除尘后极片1表面无＞10μm的异物。

如图2所示，毛刺12在极片1上竖立。如图3所示，经毛刷3以预设倾斜角度刷后，毛刺12被压平。

本案方法的技术效果：

1、电池风险降低：毛刺12对电池安全性影响巨大，尺寸较大的毛刺12会直接刺穿隔膜，造成电池内部短路，引起电池着火及爆炸。经过本装置的极片1，纵向毛刺12高度可有效降低，大大提高电池的安全性。

2、减少浮粉：锂电制造过程中，极片1上有浮粉在电池注液后，浮粉会在电池中随着电解液的运动而运动，当其运动到某些极片1缺陷区时，比如隔膜有缺陷的地方，将有可能造成电池出现微短路、自放电大等问题。采用本装置后，浮粉可经毛刷3除尘后有效减少，提高电池安全性。

以上对本发明所提供的产品进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离发明创造原理的前提下，还可以对发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入发明权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种锂电池极片的加工方法，适用于模切后极片的加工，其特征在于，所述方法包括：

对锂电池的极片进行预设精度或预设形状的模切；

模切后极片被输送装置输送，且在输送过程中使用带有驱动机构的毛刷以预设倾斜角度对极片进行平刷，所述驱动机构用以驱动毛刷转动，驱动毛刷与极片产生相对位移，所述预设倾斜角度为毛刷相对极片的倾斜角度为锐角，其中，所述输送装置使用辊机构输送所述极片；

极片的两侧设置有所述毛刷，对极片的边沿及边沿区域进行平刷；

被平刷后的极片两侧设置负压除尘装置，以吸尘的方式回收极片上已脱落的毛刺或灰尘，其中，所述负压除尘装置以预设的风速进行除尘，所述负压除尘装置的吸尘孔至少位于所述极片的下方且与所述毛刷上下对应，所述负压除尘装置的吸尘机构的宽度大于所述毛刷凸出所述极片部分的最长截面的长度；

对极片进行绕卷回收。

2.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述锐角为2°±1°。

3.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述负压除尘装置安装有风阀，控制风速至少为15m/s。

4.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述毛刷安装在升降装置上，在竖直方向上能够调整高度，以适应不同厚度极片的加工。

5.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述毛刷的刷头为尼龙材质制成。