[发明专利]锂电池集流体打孔方法和激光打孔装置

说明书

技术领域

本发明涉及锂电池加工技术领域，尤其涉及一种锂电池集流体打孔方法和激光打孔装置。

背景技术

现有的锂离子电池集流体造孔的方法包括机械滚压成型法和刻蚀法。机械滚压成型法是靠突出磨具冲孔的方式实现造孔，其优点是效率高，缺点是孔的大小和距离固定，不够灵活，磨具成本高，集流体容易产生毛刺，孔的大小偏大，很难做到100μm以下。刻蚀法是使用半导体光刻的原理，首先生成掩模图形，然后进行腐蚀造孔，其优点是可以造小孔，缺点是效率低，成本高，不适合大规模生产。

发明内容

本发明的目的就是要克服现有技术的不足，提供一种能够很好的改善电池的一致性，提高电池的安全性和保证涂布正反面均匀性的锂电池集流体打孔方法和激光打孔装置。

为实现上述目的，本发明所设计的一种锂电池集流体打孔方法，首先通过放卷机构和收卷机构将锂电池集流体平铺，然后通过激光打孔装置对其进行打孔，使所述锂电池集流体上生成微孔。

本发明的有益效果是：由于现有锂电池电芯中极片正反两面涂布厚度不均匀，通过在集流体上布置微孔能让锂离子自由穿梭移动，保证电池的均匀性；电解液能够在集流体的两边双向渗透，增加电解液的均匀性；而锂离子可以在集流体两面自由穿梭，避免双面活性物质涂布不均匀、集流体厚度不均匀引起的涂布阴阳面，让锂离子通过微孔自由穿梭移动，保证锂电池的一致性；另外，在集流体上打微孔后能增加正极铝箔、负极铜箔的表面积，既能承载更多的活性物质，又能为电极反应提供更大的反应界面来提升电池的功率和容量。

本发明还提出一种应用上述方法的锂电池集流体激光打孔装置，包括机架、集流体支撑辊、激光打孔系统和打孔底板；所述集流体支撑辊水平设于所述支架上；所述打孔底板设于所述支架上且位于所述集流体支撑辊的上方；所述激光打孔系统包括滑轨和可沿着所述滑轨滑动的激光头；所述滑轨平行于所述集流体支撑辊的轴心设置；所述激光头有多个，且所述集流体支撑辊的两侧各设有至少一个所述激光头。

进一步，还包括设于所述打孔底板上方的吸尘机构；所述吸尘机构设于所述激光头下方，所述吸尘机构包括多个吸尘口，所述吸尘口朝至少三个不同方向布置。

进一步，还包括设于所述打孔底板下方的除尘机构。

进一步，所述激光头的发射端朝下倾斜，且其倾斜角度可调。

本发明的有益效果是：通过锂电池集流体激光打孔装置对集流体进行打微孔能够很好的改善电池的一致性，提高电池的安全性和保证涂布正反面均匀性。另外，由于集流体支撑辊的两侧各设有至少一个所述激光头，采用双排多套激光头间隔布局可适应不同打孔宽度的要求，双排多套激光头可以保证打孔的集流体孔没有空的间隔，节省了布局空间。另外，在集流体上打出一系列微孔，通过微孔的作用能够更好的保证集流体与浆料很好的结合，使得浆料与集流体粘接更加牢固；尤其是对于集流体需要双面同时涂布的场合，能够更好的保证正、反面浆料都很好的粘接到集流体上，保证了更好的涂布效果。

附图说明

图1为本发明锂电池集流体激光打孔装置的立体结构示意图。

图2为图1的电池集流体激光打孔装置集合有放卷机构和收卷机构后的立体结构示意图。

图3为图2的主视结构示意图。

图4为图2的俯视结构示意图。

图中1.放卷机构；2.收卷机构；3.集流体；4.激光打孔装置；5.机架；6.集流体支撑辊；7.打孔底板；8.激光头；9.滑轨；10.吸尘机构；11.吸尘口。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

本发明所述的锂电池集流体打孔方法，首先通过放卷机构和收卷机构将锂电池集流体平铺，然后通过激光打孔装置对其进行打孔，使所述锂电池集流体上加工出微孔。

由于现有锂电池电芯中极片正反两面涂布厚度不均匀，通过在集流体上布置微孔能让锂离子自由穿梭移动，保证电池的均匀性；电解液能够在集流体的两边双向渗透，增加电解液的均匀性；而锂离子可以在集流体两面自由穿梭，避免双面活性物质涂布不均匀、集流体厚度不均匀引起的涂布阴阳面，让锂离子通过微孔自由穿梭移动，保证锂电池的一致性；另外，在集流体上打微孔后能增加正极铝箔、负极铜箔的表面积，既能承载更多的活性物质，又能为电极反应提供更大的反应界面来提升电池的功率和容量。