鋰離子電池極片涂層清洗裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型屬于電池極片制造設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種鋰離子電池極片涂層清洗裝置，包括用于傳輸極片的傳輸系統(tǒng)和激光系統(tǒng)，激光系統(tǒng)包括至少一個用于發(fā)射激光束并投射到極片上的激光發(fā)射頭，激光系統(tǒng)至少還包括用于勻化激光發(fā)射頭發(fā)射的激光束的能量的光束整形機構(gòu)，激光發(fā)射頭和光束整形機構(gòu)電連接。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型通過設(shè)置光束整形機構(gòu)，能夠?qū)⒓す夤馐哪芰烤鶆蚧?，既不會傷害極片中的箔材，從而提高極耳的焊接質(zhì)量；又不會造成涂層的殘留，從而提高清洗的質(zhì)量，而且光束中的高能量和低能量能夠被有效的利用，從而實現(xiàn)激光能量的最大化利用，進(jìn)而提高能量的利用率、清洗效率和清洗質(zhì)量。
【專利說明】鋰離子電池極片涂層清洗裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于電池極片制造設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種鋰離子電池極片涂層清洗裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]鋰離子電池因其具有能量密度高、環(huán)境友好等優(yōu)點而受到廣泛的關(guān)注，在手機、筆記本電腦等電子設(shè)備中得到了廣泛應(yīng)用，并且隨著電動汽車技術(shù)的發(fā)展，鋰離子電池在電動汽車領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越受到關(guān)注。
[0003]盡管市場對鋰離子電池的需求越來越大，高能量密度的鋰離子電池的制造速度卻很難得到提高。這是因為:在制造鋰離子電池的工序中，影響鋰離子電池制造速度的一個重要工序就是在鋰離子電池的極片上焊接極耳，如圖1和圖2所示，由于涂布時，極片6上是連續(xù)的涂層61，為了實現(xiàn)極耳在極片6上的焊接，首先要清洗極片6上待焊接極耳區(qū)域62(或者稱之為待清洗區(qū)域)上的涂層61。而且，在一些特殊的電池生產(chǎn)工藝中，還需要在電池極片6的涂層61的不同位置進(jìn)行不同形狀的精細(xì)清洗。例如，如圖3和4所示，有時還需要在極片6的正反面的對應(yīng)位置清洗待焊接極耳區(qū)域62上的涂層61。
[0004]目前常用的清洗方法包括機械刮除清洗法和化學(xué)清洗法，但兩種清洗方法存在著很多問題:機械清洗難以保證清洗的潔凈度，特別是在薄極片中還容易刮傷極片；化學(xué)清洗則對環(huán)境造成了一定的傷害，存在著工作環(huán)境差和生產(chǎn)效率低等缺點。針對以上兩種方法存在的不足，專利號為US8309880B2的美國專利公開了一種采用激光清洗去除極片上的涂層的裝置，解決了上述兩種清洗方法存在的問題。
[0005]但是，該專利的裝置存在以下不足:
[0006]第一，激光清洗的原理是:在激光的作用下，涂層吸收一定的能量，涂層顆粒發(fā)生氣化、升華和振動等，從而被去除掉。由于激光器發(fā)出的激光束的能量分布一般都是高斯分布的，這種分布的激光束中間能量高、邊緣能量較低。而去除極片上的涂層需要一定范圍內(nèi)的能量，所以這種能量呈高斯分布的激光束中，能量較高的中間部分容易傷害到箔材(因為電池極片的集流體一般為Cu箔和Al箔，厚度為幾微米到十幾微米，這部分高能量很容易將Al/Cu箔穿透)，影響清洗質(zhì)量和極耳的焊接質(zhì)量；而邊緣的能量又低于清洗需要的能量，這樣就造成涂層的殘留，也同樣影響了清洗的質(zhì)量。同時這些高能量和低能量由于不能被有效的利用而使得能量的利用率很低。
[0007]第二，采用激光清洗去除極片上的涂層的過程中，在激光的作用下涂層因受熱，應(yīng)力會發(fā)生變化，進(jìn)而導(dǎo)致極片變形，涂層被去除后由于殘余應(yīng)力的釋放極片也會產(chǎn)生微量變形，進(jìn)而影響后續(xù)極耳的焊接。
[0008]第三，該專利中通過噴嘴的方式將惰性氣體吹向極片的清洗后的區(qū)域，以實現(xiàn)對極片的清潔和冷卻。但是，這種方法不能完全的清除清洗后的區(qū)域上的顆粒，從而會使顆粒殘留在清洗后的區(qū)域的周圍，影響電池的性能。
[0009]第四，在清洗過程中激光在拐角處要不停的加速、減速，從而導(dǎo)致激光頭移動清洗的品質(zhì)不穩(wěn)定、清洗尺寸不精準(zhǔn)，所以這種方法很難實現(xiàn)量產(chǎn)化。
實用新型內(nèi)容
[0010]本實用新型的目的在于:針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種鋰離子電池極片涂層清洗裝置，其既不會傷害極片中用作集流體的箔材，從而提高極耳的焊接質(zhì)量；又不會造成涂層的殘留，從而提高清洗的質(zhì)量，而且光束中的高能量和低能量能夠被有效的利用，進(jìn)而提高能量的利用率。
[0011]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案:鋰離子電池極片涂層清洗裝置，包括用于傳輸極片的傳輸系統(tǒng)和激光系統(tǒng)，所述激光系統(tǒng)包括至少一個用于發(fā)射激光束并投射到所述極片上的激光發(fā)射頭，所述激光系統(tǒng)至少還包括用于勻化所述激光發(fā)射頭發(fā)射的激光束的能量的光束整形機構(gòu)，所述激光發(fā)射頭和所述光束整形機構(gòu)電連接，并且所述光束整形機構(gòu)設(shè)置于所述激光發(fā)射頭和所述極片之間。
[0012]作為本實用新型鋰離子電池極片涂層清洗裝置的一種改進(jìn)，所述激光系統(tǒng)還包括振鏡掃描機構(gòu)，所述振鏡掃描機構(gòu)與所述光束整形機構(gòu)電連接，并且所述振鏡掃描機構(gòu)設(shè)置于所述光束整形機構(gòu)和所述極片之間，所述振鏡掃描機構(gòu)和所述極片之間還設(shè)置有聚焦鏡。
[0013]作為本實用新型鋰離子電池極片涂層清洗裝置的一種改進(jìn)，所述清洗裝置還包括輔助平臺，所述輔助平臺設(shè)置于所述激光系統(tǒng)的下方，并且所述輔助平臺包括用于固定和冷卻極片的吸附冷卻機構(gòu)，所述吸附冷卻機構(gòu)和所述激光發(fā)射頭分別設(shè)置于所述極片的兩側(cè)。
[0014]作為本實用新型鋰離子電池極片涂層清洗裝置的一種改進(jìn)，所述輔助平臺還包括用于吸除在激光清洗過程中產(chǎn)生的涂層顆粒的除塵機構(gòu)，所述除塵機構(gòu)設(shè)置于所述極片和所述激光系統(tǒng)之間。
[0015]作為本實用新型鋰離子電池極片涂層清洗裝置的一種改進(jìn)，所述清洗裝置還包括中心控制系統(tǒng)，所述中心控制系統(tǒng)分別與所述傳輸系統(tǒng)、所述激光系統(tǒng)和所述輔助平臺電連接。
[0016]作為本實用新型鋰離子電池極片涂層清洗裝置的一種改進(jìn)，所述傳輸系統(tǒng)至少包括一個放卷輥、一個收卷輥以及多個固定輥；所述極片的一端與所述放卷輥連接，另一端依次通過多個所述固定輥后收卷于所述收卷輥上。
[0017]作為本實用新型鋰離子電池極片涂層清洗裝置的一種改進(jìn)，所述傳輸系統(tǒng)至少還包括一個用于定位極片待清洗區(qū)域的感應(yīng)器，所述感應(yīng)器設(shè)置于所述放卷輥和所述輔助平臺之間。所述放卷輥和所述感應(yīng)器之間還設(shè)置有極片糾偏機構(gòu)。
[0018]作為本實用新型鋰離子電池極片涂層清洗裝置的一種改進(jìn)，所述傳輸系統(tǒng)至少還包括一個用于清除極片上殘留的顆粒以及雜質(zhì)的粘塵機構(gòu)，所述粘塵機構(gòu)設(shè)置于所述收卷輥與所述輔助平臺之間。
[0019]作為本實用新型鋰離子電池極片涂層清洗裝置的一種改進(jìn)，所述清洗裝置還包括用于檢測極片清洗后的區(qū)域的清洗質(zhì)量的質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，所述質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置于所述粘塵機構(gòu)與所述收卷輥之間，并且所述質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)與所述中心控制系統(tǒng)電連接。
[0020]作為本實用新型鋰離子電池極片涂層清洗裝置的一種改進(jìn)，所述傳輸系統(tǒng)至少還包括一個能夠使極片的正反面發(fā)生翻轉(zhuǎn)的導(dǎo)向輥，所述激光系統(tǒng)和所述輔助平臺均設(shè)置為兩個，并且其中一個所述激光系統(tǒng)對應(yīng)于所述極片的正面，另一個所述激光系統(tǒng)對應(yīng)于所述極片的反面。
[0021]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型通過在激光發(fā)射頭和極片之間設(shè)置光束整形機構(gòu)，能夠?qū)⒓す夤馐哪芰烤鶆蚧?，既不會傷害極片中用作集流體的箔材，從而提高極耳的焊接質(zhì)量；又不會造成涂層的殘留，從而提高清洗的質(zhì)量，而且光束中的高能量和低能量能夠被有效的利用，從而實現(xiàn)激光能量的最大化利用，進(jìn)而提高能量的利用率，提高清洗效率和清洗質(zhì)量。而且，通過光束整形機構(gòu)還可以將光斑轉(zhuǎn)化為不同尺寸、不同形狀的光束，例如長方形、正方形、圓形、橢圓形和梯形等。當(dāng)能量一定時還可以根據(jù)污物或微粒被清洗的難易程度，簡單的通過調(diào)整光斑的面積來使輸出激光具有不同的能量密度，從而使其具有極高的清洗能力。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為清洗后的一種極片的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖2為清洗后的一種極片的截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖3為清洗后的另一種極片的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖4為清洗后的另一種極片的截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖5為本實用新型的實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖6為本實用新型的實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]其中:
[0029]1-傳輸系統(tǒng)；
[0030]11-放卷棍，12-收卷棍，13-固定棍，14-感應(yīng)器，140-第一感應(yīng)器，140’ -第二感應(yīng)器，15-粘塵機構(gòu)，16-極片糾偏機構(gòu)，17-導(dǎo)向輥。
[0031]2-激光系統(tǒng),20-第一激光系統(tǒng)，20’ -第二激光系統(tǒng)；
[0032]21-激光發(fā)射頭，22-光束整形機構(gòu)，23-振鏡掃描機構(gòu)，24-聚焦鏡；
[0033]3-輔助平臺，30-第一輔助平臺，30’ -第二輔助平臺；
[0034]31-吸附冷卻機構(gòu)，32-除塵機構(gòu)；
[0035]4-中心控制系統(tǒng)；
[0036]5-質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)；
[0037]6-極片；
[0038]61-涂層，62-待焊接極耳區(qū)域。

【具體實施方式】
[0039]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型及其有益效果進(jìn)行詳細(xì)說明，但本實用新型的實施方式并不限于此。
[0040]實施例1
[0041]如圖5所示，本實施例提供的一種鋰離子電池極片涂層清洗裝置，包括用于傳輸極片6的傳輸系統(tǒng)I和激光系統(tǒng)2,激光系統(tǒng)2包括至少一個用于發(fā)射激光束并投射到極片6上的激光發(fā)射頭21和用于勻化激光發(fā)射頭21發(fā)射的激光束的能量的光束整形機構(gòu)22，激光發(fā)射頭21和光束整形機構(gòu)22電連接，并且光束整形機構(gòu)22設(shè)置于激光發(fā)射頭21和極片6之間。
[0042]實際使用時，可以根據(jù)清洗材料(在鋰離子電池極片中，即正極活性材料層和負(fù)極活性材料層中所包含的材料)的不同，采用不同波長、不同系列的激光發(fā)射頭21。
[0043]光束整形機構(gòu)22能夠?qū)⒓す夤馐哪芰烤鶆蚧岣咔逑促|(zhì)量，從而最大程度的利用激光的能量增加清洗效率。光束整形機構(gòu)22還可以將光斑轉(zhuǎn)化為不同尺寸、不同形狀的光束，例如長方形、正方形、圓形、橢圓形和梯形等。當(dāng)能量一定時，可以根據(jù)污物或微粒被清洗的難易程度，簡單的通過調(diào)整光斑的面積來使輸出激光具有不同的能量密度，從而使其具有極高的清洗能力。
[0044]其中，激光系統(tǒng)2還包括振鏡掃描機構(gòu)23,振鏡掃描機構(gòu)23與光束整形機構(gòu)22電連接，并且振鏡掃描機構(gòu)23設(shè)置于光束整形機構(gòu)22和極片6之間，振鏡掃描機構(gòu)23和極片6之間還設(shè)置有聚焦鏡24。采用振鏡掃描機構(gòu)23的優(yōu)點是:清洗圖形柔性較大，能達(dá)到的掃描速度大，速度穩(wěn)定，移動的分辨率也較高，能夠使定位更加的準(zhǔn)確，能夠完成精細(xì)清洗，提高清洗尺寸的精度和穩(wěn)定性，提高清洗質(zhì)量。具體而言，由于在清洗過程中激光束在拐角處需要不停的加速、減速，清洗中激光束的移動速度較高，振鏡掃描機構(gòu)23能夠快速準(zhǔn)確的實現(xiàn)移動定位，這樣能夠提高清洗后的區(qū)域的尺寸精度、定位精度、清洗質(zhì)量和穩(wěn)定性，而固定激光頭的激光系統(tǒng)是無法達(dá)到這樣的速度和精度的。
[0045]清洗裝置還包括輔助平臺3，輔助平臺3設(shè)置于激光系統(tǒng)I的下方，并且輔助平臺3包括用于固定和冷卻極片6的吸附冷卻機構(gòu)31，吸附冷卻機構(gòu)31和激光發(fā)射頭21分別設(shè)置于極片6的兩側(cè)。
[0046]由于極片6的涂層內(nèi)部存在殘余應(yīng)力，極耳處涂層去除后會發(fā)生應(yīng)力釋放導(dǎo)致極片6產(chǎn)生變形，另一方面激光為高能量光束，在清洗過程中極片6受熱會產(chǎn)生一些變形。為了減小極片6在清洗過程中的變形，要對極片6進(jìn)行吸附并對其進(jìn)行冷卻，使熱量得到及時地傳遞。
[0047]本實施例中，吸附冷卻機構(gòu)31設(shè)置為真空平臺，并且該真空平臺中設(shè)置有冷卻管道，在激光清洗的時候，極片6被吸附在真空平臺上以防止極片6變形，冷卻管道則可以吸收清洗過程中產(chǎn)生的熱量。
[0048]輔助平臺3還包括用于吸除在激光清洗過程中產(chǎn)生的涂層顆粒的除塵機構(gòu)32，除塵機構(gòu)32設(shè)置于極片6和激光系統(tǒng)2之間(具體為極片6和聚焦鏡24之間)。本實施例中，除塵機構(gòu)32設(shè)置為具有一定負(fù)壓的抽風(fēng)式除塵機構(gòu)32，且還包括一顆粒排出管道。在激光清洗的過程中，極片6上的涂層被去除掉，在有一定負(fù)壓的抽風(fēng)式除塵機構(gòu)32的作用下，被去除的顆粒進(jìn)入除塵機構(gòu)32的顆粒排出管道，這樣就可以保證顆粒不會殘留在極片6上，防止顆粒影響電池性能的同時，還能防止顆粒污染環(huán)境。
[0049]清洗裝置還包括中心控制系統(tǒng)4，中心控制系統(tǒng)4分別與傳輸系統(tǒng)1、激光系統(tǒng)2和輔助平臺3電連接。中心控制系統(tǒng)4控制極片6的自動收卷和放卷、極片6的走帶速度，清洗位置的定位以及激光束的開啟時間等。
[0050]傳輸系統(tǒng)I至少包括一個放卷輥11、一個收卷輥12以及多個固定輥13 ;極片6的一端與放卷輥11連接，另一端依次通過多個固定輥13后收卷于收卷輥12上。本實施例中，固定輥13設(shè)置為五個，其中兩個分別設(shè)置在輔助平臺3的兩側(cè)，用于固定極片6的待清洗區(qū)域所在的區(qū)段。
[0051]傳輸系統(tǒng)I至少還包括一個用于定位極片待清洗區(qū)域的感應(yīng)器14和一個用于清除極片6上殘留的顆粒以及雜質(zhì)的粘塵機構(gòu)15，感應(yīng)器14設(shè)置于放卷輥11和輔助平臺3之間，粘塵機構(gòu)15設(shè)置于收卷輥12與輔助平臺3之間。本實施例中，粘塵機構(gòu)15設(shè)置為粘塵輥，當(dāng)極片6的待清洗區(qū)域被清洗后，極片6經(jīng)過粘塵輥，從而進(jìn)一步清除極片6上的顆粒等污染物。放卷輥11和感應(yīng)器14之間還設(shè)置有極片糾偏機構(gòu)16，用于糾正極片6的傳輸位置。
[0052]清洗裝置還包括用于檢測極片清洗后的區(qū)域的清洗質(zhì)量的質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)5，質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)5設(shè)置于粘塵機構(gòu)15與收卷輥12之間。質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)5與中心控制系統(tǒng)4電連接，質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)5監(jiān)測在極片6的清洗后的區(qū)域的清洗效果，并將監(jiān)測信息及時反饋給中心控制系統(tǒng)4。
[0053]五個固定輥13的其他三個固定輥13中，一個設(shè)置在放卷輥11和極片糾偏機構(gòu)16之間，一個設(shè)置在收卷輥12和質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)5之間，還有一個設(shè)置在粘塵機構(gòu)15和位于輔助平臺3的一側(cè)的固定輥13之間。
[0054]實際使用時，首先，將極片6固定在放卷輥11上，然后使極片6的一端依次經(jīng)過固定棍13、極片糾偏機構(gòu)16、固定棍13、吸附冷卻機構(gòu)31、固定棍13、固定棍13、粘塵機構(gòu)15、固定輥13后收卷到收卷輥12上；根據(jù)極片上活性材料層材料的不同，選擇適合波長的激光發(fā)射頭21。
[0055]然后，開啟中心控制系統(tǒng)4，調(diào)節(jié)中心控制系統(tǒng)4上的如下參數(shù):極片6的走帶速度，清洗位置的設(shè)定以及激光束的開啟時間等。
[0056]接著，極片6在收卷輥12的收卷作用下，按照中心控制系統(tǒng)4設(shè)定的走帶速度向著收卷輥12的方向移動，在走帶過程中，糾偏機構(gòu)16可以糾正極片6的傳輸位置，而感應(yīng)器14則可以定位極片6的待清洗區(qū)域，當(dāng)?shù)竭_(dá)設(shè)定的清洗位置時，停止極片6走帶，然后激光發(fā)射頭21發(fā)出激光束，經(jīng)過光束整形機構(gòu)22后激光束的能量分布被勻化，根據(jù)清洗后區(qū)域的形狀和尺寸，調(diào)整光束整形機構(gòu)22，使其將光斑轉(zhuǎn)化為所需尺寸和所需形狀的光束；然后激光束經(jīng)過振鏡掃描機構(gòu)23和聚焦鏡24后準(zhǔn)確地定位到極片6上待清洗的區(qū)域，并進(jìn)行清洗作業(yè)；
[0057]在清洗過程中，極片6被吸附在真空平臺上以防止極片6變形，冷卻管道則可以吸收清洗過程中產(chǎn)生的熱量。同時，在具有一定負(fù)壓的抽風(fēng)式除塵機構(gòu)32的作用下，被去除的顆粒進(jìn)入除塵機構(gòu)32的顆粒排出管道，這樣就可以保證顆粒不會殘留在極片6上，防止顆粒影響電池性能的同時，還能防止顆粒污染環(huán)境。
[0058]然后，中心控制系統(tǒng)4控制極片6繼續(xù)走帶，極片6清洗后的區(qū)域經(jīng)過粘塵機構(gòu)15，以進(jìn)一步清除極片6上的顆粒等污染物；極片6清洗后的區(qū)域接下來到達(dá)質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)5的下方，質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)5監(jiān)測在清洗過程中極片6的清洗后的區(qū)域的清洗效果，并將監(jiān)測信息及時反饋給中心控制系統(tǒng)4。若清洗效果不理想，則可以進(jìn)行下一次的清洗或進(jìn)行人工處理。
[0059]最后，極片6在收卷輥12的收卷作用下全部收卷到收卷輥12，完成極片6的涂層清洗作業(yè)。
[0060]本實施例可用于只需在一面(正面或反面)清除涂層的極片6的涂層清洗作業(yè)，清洗后的極片6的結(jié)果如圖1和2所示。也可以用于需要在兩側(cè)(正面和反面)清除涂層的極片6的涂層清洗作業(yè)，清洗后的極片6的結(jié)果如圖3和4所示，但需要經(jīng)過兩次如上的操作。
[0061]總之，本實用新型具有如下優(yōu)勢:
[0062]第一，本實用新型通過在激光發(fā)射頭21和極片6之間設(shè)置光束整形機構(gòu)22，能夠?qū)⒓す夤馐哪芰烤鶆蚧?，既不會傷害極片6中用作集流體的箔材，從而提高極耳的焊接質(zhì)量；又不會造成涂層的殘留，從而提高清洗的質(zhì)量，而且光束中的高能量和低能量能夠被有效的利用，從而實現(xiàn)激光能量的最大化利用，進(jìn)而提高能量的利用率，提高清洗效率和清洗質(zhì)量。而且，通過光束整形機構(gòu)22還可以將光斑轉(zhuǎn)化為不同尺寸、不同形狀的光束，例如長方形、正方形、圓形、橢圓形和梯形等。當(dāng)能量一定時還可以根據(jù)污物或微粒被清洗的難易程度，簡單的通過調(diào)整光斑的面積來使輸出激光具有不同的能量密度，從而使其具有極高的清洗能力。
[0063]第二，本實用新型通過設(shè)置吸附冷卻機構(gòu)31，可以避免因極片6的涂層內(nèi)部存在的殘余應(yīng)力、激光清洗過程中極片6受熱等原因?qū)е碌臉O片6變形問題。
[0064]第三，本實用新型通過設(shè)置除塵機構(gòu)32和粘塵機構(gòu)15可以比較完全的清除極片6的清洗后的區(qū)域上的顆粒，從而避免因顆粒殘留在清洗后的區(qū)域的周圍而導(dǎo)致的對電池性能的影響，并改善清洗的工作環(huán)境。
[0065]第四，本實用新型通過設(shè)置振鏡掃描機構(gòu)23，其能達(dá)到的掃描速度大，速度穩(wěn)定，移動的分辨率也較高，能夠使定位更加的準(zhǔn)確，從而能夠完成精細(xì)清洗，提高清洗尺寸的精度和穩(wěn)定性，提高清洗質(zhì)量。所以本實用新型能在工業(yè)應(yīng)用中高質(zhì)量、高速度地量產(chǎn)化。
[0066]實施例2
[0067]與實施例1不同的是，本實施例提供的鋰離子電池極片涂層清洗裝置能夠用于需要在兩側(cè)(正面和反面)清除涂層的極片6的涂層清洗作業(yè)，而且僅需一次流程即能實現(xiàn)。
[0068]在結(jié)構(gòu)上，如圖6所示，與實施例1不同的是:傳輸系統(tǒng)I至少還包括一個能夠使極片6的正反面發(fā)生翻轉(zhuǎn)的導(dǎo)向輥17，激光系統(tǒng)和輔助平臺均設(shè)置為兩個，它們均與中心控制系統(tǒng)5電連接，以下稱之為第一激光系統(tǒng)20和第二激光系統(tǒng)20’，第一輔助平臺30和第二輔助平臺30’，并且其中第一激光系統(tǒng)20對應(yīng)于極片6的正面，第二激光系統(tǒng)20’對應(yīng)于極片6的反面。感應(yīng)器設(shè)置為兩個，以下稱之為第一感應(yīng)器140和第二感應(yīng)器140’，其中第一感應(yīng)器140設(shè)置于極片糾偏機構(gòu)16和第一輔助平臺30之間，第二感應(yīng)器140’設(shè)置于第一輔助平臺30和第二輔助平臺30’之間。
[0069]本實施例中，導(dǎo)向輥17設(shè)置為四個，固定輥13設(shè)置為四個，其中兩個導(dǎo)向輥17設(shè)置于第二輔助平臺30’的左右兩側(cè)，用于第一次翻轉(zhuǎn)極片6，另外兩個導(dǎo)向輥17位于第二輔助平臺30’和粘塵機構(gòu)15之間，用于第二次翻轉(zhuǎn)極片6，便于收卷。
[0070]六個固定棍13中,其中一個設(shè)置于放卷棍11和極片糾偏機構(gòu)16之間，一個設(shè)置于第一傳感器130和第一輔助平臺30之間，三個設(shè)置于第一輔助平臺30和第二感應(yīng)器140’之間，還有一個設(shè)置于收卷輥12和質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)5之間。
[0071]其余同實施例1，這里不再贅述。
[0072]實際使用時，首先，將極片6固定在放卷輥11上，然后使極片6的一端依次經(jīng)過固定輥13、極片糾偏機構(gòu)16、固定輥13、第一輔助平臺30的吸附冷卻機構(gòu)31、三個固定輥13、導(dǎo)向輥17、第二輔助平臺30 ’的吸附冷卻機構(gòu)31、三個導(dǎo)向輥17、粘塵機構(gòu)15、固定輥13后收卷到收卷輥12上；根據(jù)極片上活性材料層材料的不同，選擇適合波長的激光發(fā)射頭21。
[0073]然后，開啟中心控制系統(tǒng)4,調(diào)節(jié)中心控制系統(tǒng)4上的如下參數(shù):極片6的走帶速度，清洗位置的設(shè)定以及激光束的開啟時間等。
[0074]接著，極片6在收卷輥12的收卷作用下，按照中心控制系統(tǒng)4設(shè)定的走帶速度向著收卷輥12的方向移動，在走帶過程中，糾偏機構(gòu)16可以糾正極片6的傳輸位置，第一感應(yīng)器140則可以定位極片6的正面待清洗區(qū)域，第二感應(yīng)器140’則可以定位極片6的反面待清洗區(qū)域，當(dāng)?shù)竭_(dá)設(shè)定的清洗位置時，停止極片6走帶，然后激光發(fā)射頭21發(fā)出激光束，經(jīng)過光束整形機構(gòu)22后激光束的能量分布被勻化，根據(jù)清洗后區(qū)域的形狀和尺寸，調(diào)整光束整形機構(gòu)22，使其將光斑轉(zhuǎn)化為所需尺寸和所需形狀的光束；然后激光束經(jīng)過振鏡掃描機構(gòu)23和聚焦鏡24后準(zhǔn)確地定位到極片6上待清洗的區(qū)域，并進(jìn)行清洗作業(yè)。
[0075]然后，中心控制系統(tǒng)4可以先開啟第一激光系統(tǒng)20，對極片6的正面進(jìn)行清洗，然后中心控制系統(tǒng)4控制極片6繼續(xù)走帶，中心控制系統(tǒng)4再開啟弟_■激光系統(tǒng)20’,對極片6的反面進(jìn)行清洗；中心控制系統(tǒng)4也可以先開啟第二激光系統(tǒng)20’，對極片6的反面進(jìn)行清洗，然后中心控制系統(tǒng)4控制極片6繼續(xù)走帶，中心控制系統(tǒng)4再開啟弟一激光系統(tǒng)20,對極片6的正面進(jìn)行清洗；或者中心控制系統(tǒng)4同時開啟第一激光系統(tǒng)20和第二激光系統(tǒng)20’，對極片6的正反面同時進(jìn)行清洗。
[0076]然后，清洗完成的極片6清洗后的區(qū)域經(jīng)過粘塵機構(gòu)15，以進(jìn)一步清除極片6上的顆粒等污染物；極片6清洗后的區(qū)域接下來到達(dá)質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)5的下方，質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)5監(jiān)測在清洗過程中極片6的清洗后的區(qū)域的清洗效果，并將監(jiān)測信息及時反饋給中心控制系統(tǒng)4。若清洗效果不理想，則可以進(jìn)行下一次的清洗或進(jìn)行人工處理。
[0077]最后，極片6在收卷輥12的收卷作用下全部收卷到收卷輥12，完成極片6的涂層清洗作業(yè)。
[0078]清洗后的極片6的結(jié)果如圖3和4所示，當(dāng)然，極片6的正反兩面的待清洗區(qū)域也可以不以集流體所在平面為對稱面對稱設(shè)置。
[0079]根據(jù)上述說明書的揭示和教導(dǎo)，本實用新型所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還能夠?qū)ι鲜鰧嵤┓绞竭M(jìn)行變更和修改。因此，本實用新型并不局限于上述的【具體實施方式】，凡是本領(lǐng)域技術(shù)人員在本實用新型的基礎(chǔ)上所做出的任何顯而易見的改進(jìn)、替換或變型均屬于本實用新型的保護(hù)范圍。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術(shù)語，但這些術(shù)語只是為了方便說明，并不對本實用新型構(gòu)成任何限制。
【權(quán)利要求】
1.鋰離子電池極片涂層清洗裝置，包括用于傳輸極片的傳輸系統(tǒng)和激光系統(tǒng)，所述激光系統(tǒng)包括至少一個用于發(fā)射激光束并投射到所述極片上的激光發(fā)射頭，其特征在于:所述激光系統(tǒng)至少還包括用于勻化所述激光發(fā)射頭發(fā)射的激光束的能量的光束整形機構(gòu)，所述激光發(fā)射頭和所述光束整形機構(gòu)電連接，并且所述光束整形機構(gòu)設(shè)置于所述激光發(fā)射頭和所述極片之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池極片涂層清洗裝置，其特征在于:所述激光系統(tǒng)還包括振鏡掃描機構(gòu)，所述振鏡掃描機構(gòu)與所述光束整形機構(gòu)電連接，并且所述振鏡掃描機構(gòu)設(shè)置于所述光束整形機構(gòu)和所述極片之間，所述振鏡掃描機構(gòu)和所述極片之間還設(shè)置有聚焦鏡。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池極片涂層清洗裝置，其特征在于:所述清洗裝置還包括輔助平臺，所述輔助平臺設(shè)置于所述激光系統(tǒng)的下方，并且所述輔助平臺包括用于固定和冷卻極片的吸附冷卻機構(gòu)，所述吸附冷卻機構(gòu)和所述激光發(fā)射頭分別設(shè)置于所述極片的兩側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋰離子電池極片涂層清洗裝置，其特征在于:所述輔助平臺還包括用于吸除在激光清洗過程中產(chǎn)生的涂層顆粒的除塵機構(gòu)，所述除塵機構(gòu)設(shè)置于所述極片和所述激光系統(tǒng)之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋰離子電池極片涂層清洗裝置，其特征在于:所述清洗裝置還包括中心控制系統(tǒng)，所述中心控制系統(tǒng)分別與所述傳輸系統(tǒng)、所述激光系統(tǒng)和所述輔助平臺電連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋰離子電池極片涂層清洗裝置，其特征在于:所述傳輸系統(tǒng)至少包括一個放卷輥、一個收卷輥以及多個固定輥；所述極片的一端與所述放卷輥連接，另一端依次通過多個所述固定輥后收卷于所述收卷輥上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋰離子電池極片涂層清洗裝置，其特征在于:所述傳輸系統(tǒng)至少還包括一個用于定位極片待清洗區(qū)域的感應(yīng)器，所述感應(yīng)器設(shè)置于所述放卷輥和所述輔助平臺之間，所述放卷輥和所述感應(yīng)器之間還設(shè)置有極片糾偏機構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋰離子電池極片涂層清洗裝置，其特征在于:所述傳輸系統(tǒng)至少還包括一個用于清除極片上殘留的顆粒以及雜質(zhì)的粘塵機構(gòu)，所述粘塵機構(gòu)設(shè)置于所述收卷輥與所述輔助平臺之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鋰離子電池極片涂層清洗裝置，其特征在于:所述清洗裝置還包括用于檢測極片清洗后的區(qū)域的清洗質(zhì)量的質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，所述質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置于所述粘塵機構(gòu)與所述收卷輥之間，并且所述質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)與所述中心控制系統(tǒng)電連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋰離子電池極片涂層清洗裝置，其特征在于:所述傳輸系統(tǒng)至少還包括一個能夠使極片的正反面發(fā)生翻轉(zhuǎn)的導(dǎo)向輥，所述激光系統(tǒng)和所述輔助平臺均設(shè)置為兩個，并且其中一個所述激光系統(tǒng)對應(yīng)于所述極片的正面，另一個所述激光系統(tǒng)對應(yīng)于所述極片的反面。
【文檔編號】B23K26/082GK203936519SQ201420283159
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月30日
【發(fā)明者】張玢, 趙義, 何平, 方宏新, 程文強, 耿繼斌 申請人:寧德新能源科技有限公司