一种激光清洗极片的方法技术

本发明专利技术公开了一种激光清洗极片的方法，有以下步骤：步骤一、将极片第一面的槽位区域的活性物质进行激光清洗，得到第一面槽位；步骤二、将经过激光清洗后第一面槽位中残留的活性物质进行毛刷刷粉；步骤三、将经过毛刷后第一面槽位中残留的活性物质进一步进行擦拭，得到清洗干净的第一面槽位；步骤四、对极片第二面的槽位重复上述步骤，得到清洗干净的第二面槽位，从而得到两面都清洗干净的槽位极片。通过对激光清洗后的槽位进行毛刷、擦拭，将激光未清洗干净的残留活性物质进行去除，避免高能量激光束直接与集流体直接接触，从而极大程度上降低了集流体损伤以及穿孔的风险，有效提高了激光清洗槽位极片的优率。激光清洗槽位极片的优率。激光清洗槽位极片的优率。

【技术实现步骤摘要】
一种激光清洗极片的方法
专利

[0001]本专利技术属于极片生产
，尤其涉及一种激光清洗极片的方法。

技术介绍

[0002]锂离子电池由于其能量密度大、循环寿命长、平台电压高以及安全性能良好等优点，被广泛应用于储能、3C与新能源车等领域。
[0003]现有的激光清洗工艺在锂离子电池制造过程中，主要应用于清洗涂布后的阴、阳极极片，从而制作出用于焊接极耳的槽位，由于承载浆料的集流体厚度越来越薄，如果仅用大功率激光束清洗极片，容易造成集流体被损伤或者击穿，影响后面的极耳焊接工序。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于提供一种激光清洗极片的方法，减少激光清洗极片槽位时的功率，避免高能量激光束对集流体造成损伤或击穿，从而提高极片清洗时的优率。
[0005]为实现上述专利技术目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0006]本专利技术公开了一种激光清洗极片的方法，包括如下步骤：
[0007]步骤一、将极片第一面的槽位区域的活性物质进行激光清洗，得到第一面槽位；
[0008]步骤二、将经过所述激光清洗后所述第一面槽位中残留的所述活性物质进行毛刷刷粉；
[0009]步骤三、将经过所述毛刷刷粉后所述第一面槽位中残留的所述活性物质进一步进行擦拭，得到清洗干净的所述第一面槽位；
[0010]步骤四、对所述极片第二面的所述槽位重复上述步骤，得到清洗干净的第二面槽位，从而得到两面都清洗干净的槽位极片。
[0011]其中，根据所述第一面槽位来确认所述第二面槽位的位置，在激光清洗前，先确定所述第一面槽位在所述极片的位置与所述第一面槽位的尺寸，在使用激光清洗所述活性物质过程中会发生热传递现象，因此当激光在清洗所述活性物质表面时，集流体内部也会有温升的现象，尤其是在清洗所述活性物质底部时，若直接采用大功率激光进行所述活性物质表面的清洗，虽然可以保证该区域所述活性物质被吸收的激光能量加热并蒸发或升华，但所述集流体内部可能在清洗过程中被击穿，造成焊接不良，所以本申请在激光清洗后，使所述槽位区域能存在少量残留，就能避免高能量激光直接接触所述集流体，从而保证所述集流体不会被激光击穿。然而，激光清洗后，所述槽位内部残留的活性物质不仅会影响焊接极耳时焊头、焊座的寿命，也容易造成虚焊，因此需要使用所述毛刷，对准激光清洗后的所述槽位区域进行速刷，通过控制所述毛刷转速、时间，来保证残留的所述活性物质能被刷干净。
[0012]作为所述激光清洗极片的方法的进一步改进，激光清洗包括以下步骤：
[0013]第一步，清洗活性物质表面涂层，采用频率为X、功率为Y1、线间距为Z1的功率激光进行主清洗，将所述活性物质外表面打疏松；
[0014]第二步，清洗活性物质内部涂层，采用所述频率为X、所述功率为Y2、所述线间距为Z2的功率激光进行辅助清洗，将主清洗后剩余残留的所述活性物质进一步清洗；
[0015]第三步，清洗所述活性物质底部与所述集流体接触的区域，采用所述频率为X、所述功率为Y3、所述线间距为Z3的功率激光进行清洗，将辅助清洗后残留的所述活性物质进一步清理；
[0016]其中，Y1>Y2>Y3，Z1<Z2<Z3。
[0017]通过上述方案的改进，第一步到第三步逐步减小所述功率，增大所述线间距，将所述活性物质从外至内逐步进行所述激光清洗，既能很好地控制所述激光清洗仪器的输出满足清洗所述槽位的功率，又能够避免激光将所述极片击穿。
[0018]作为所述激光清洗极片的方法的进一步改进，所述X为1720khz～4160khz，所述Y1≤300W，所述Z1≥0.01mm。所述激光清洗仪器的所述功率为200W～300W，所述Y1为所述功率的20％～60％，在清洗时将所述频率、所述功率与所述线间距固定，固定上述参数方便生产调试，所述激光清洗的所述频率、所述功率与所述线间距在上述取值范围内能够很好地对所述极片进行清洗，同时保证激光不会损伤或击穿所述集流体。
[0019]作为所述激光清洗极片的方法的进一步改进，所述激光清洗后，所述槽位残留的所述活性物质重量为1～2mg/154.025mm2。经过所述激光清洗后的所述槽位区域的活性物质残留重量大于1mg/154.025mm2时可以保证底部集流体不被激光损伤，残留重量小于2mg/154.025mm2时可以保证毛刷能将残留活性物质清理干净。
[0020]作为所述激光清洗极片的方法的一种改进，所述擦拭后，所述槽位残留的所述活性物质的重量小于0.5mg/154.025mm2。所述擦拭后所述槽位内部残留的所述活性物质重量小于0.5mg/154.025mm2时，不会造成虚焊且对焊头焊座寿命无影响。
[0021]作为所述激光清洗极片的方法的进一步改进，在步骤一中，多个所述激光清洗仪器一次性同时在未分条的所述极片上清洗出多个沿宽度方向间隔排布的所述第一槽位与所述第二槽位。通过使用多个所述激光清洗仪器同时对所述极片进行清洗，能够提高清洗的效率。所述激光清洗仪器包括SPI激光器或IPG激光器。
[0022]作为所述激光清洗极片的方法的进一步改进，所述毛刷的转速为2000
‑
3000rpm。所述毛刷为尼龙材质，将转速控制在2000
‑
3000rpm，速刷2～3s就能够很好的清理所述槽位的残留的活性物质，同时防止所述毛刷损伤所述集流体。
[0023]作为所述激光清洗极片的方法的进一步改进，在擦拭过程中采用干擦。所述槽位区域残留的所述活性物质在经过所述毛刷的清洁后所剩无几，但为保证焊接效果，对这些剩余的浮灰，最后再利用擦拭材料进行擦拭，得到干净的所述极片，不会造成虚焊且对焊头焊座寿命无影响。于是在步骤三中用所述擦拭材料对残留的所述活性物质进行干擦。所述擦拭材料包括无尘纸。干擦方便控制擦拭效果的一致性，另外只需更换所述无尘纸就可以继续生产，较为方便。所述无尘纸拥有优良的除尘效果，配合有防静电功能，柔软不会损伤物体表面，能够很好的擦去浮灰，保证清洗干净所述极片。
[0024]作为所述激光清洗极片的方法的进一步改进，真空吸嘴将速刷与擦拭过程中产生的粉末颗粒进行吸除。在速刷与擦拭过程中会产生粉尘，因此通过所述真空吸嘴将粉尘进行吸除，防止粉尘污染极片与环境。
[0025]作为所述激光清洗极片的方法的进一步改进，所述活性物质包括三元正极材料、
磷酸铁锂正极材料、钴酸锂正极材料或者石墨负极材料中的一种。
[0026]相对于现有技术而言，本专利技术至少包括以下有益效果：通过对激光清洗后的槽位进行毛刷、擦拭，将激光未清洗干净的残留活性物质进行去除，避免高能量激光束直接与集流体直接接触，从而极大程度上降低了集流体损伤以及穿孔的风险，有效提高了激光清洗槽位极片的优率。
附图说明
[0027]图1为本专利技术的所述激光清洗极片的方法流程示意图；
[0028]图2为本专利技术的所述激光清洗后的极片结构示意图；
[0029]图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光清洗极片的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、将极片第一面的槽位区域的活性物质进行激光清洗，得到第一面槽位；步骤二、将经过所述激光清洗后所述第一面槽位中残留的所述活性物质进行毛刷速刷；步骤三、将经过所述毛刷速刷后所述第一面槽位中残留的所述活性物质进一步进行擦拭，得到清洗干净的所述第一面槽位；步骤四、对所述极片第二面的所述槽位重复上述步骤，得到清洗干净的第二面槽位，从而得到两面都清洗干净的槽位极片。2.根据权利要求1所述的激光清洗极片的方法，其特征在于，所述激光清洗包括以下步骤：第一步，清洗所述活性物质表面涂层，采用频率为X、功率为Y1、线间距为Z1的功率激光进行主清洗，将所述活性物质外表面打疏松；第二步，清洗所述活性物质内部涂层，采用所述频率为X、所述功率为Y2、所述线间距为Z2的功率激光进行辅助清洗，将主清洗后剩余残留的所述活性物质进一步清洗；第三步，清洗所述活性物质底部与集流体接触的区域，采用所述频率为X、所述功率为Y3、所述线间距为Z3的功率激光进行清洗，将辅助清洗后残留的所述活性物质进一步清理；其中，Y1>Y2>Y3，Z1<Z2<Z3。...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛汉乾，屈永辉，黄志坚，纪荣进，郑明清，陈杰，杨山，李载波，
申请(专利权)人：惠州锂威新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：