锂离子电池极片清洗方法和清洗装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种锂离子电池极片清洗方法，包括：使极片表面保持平整；对激光器出射的激光进行整形，以使激光光斑为线状准直光斑；使整形后的激光入射至极片处，并且使激光的线状准直光斑聚焦在极片表面，将极片表面的涂层清洗去除。相应地还提供一种锂离子电池极片清洗装置。本发明专利技术将激光光斑整形为线状准直光斑并使激光的线状准直光斑聚焦在极片表面，可精准高效地完成极片清洗操作，整形后的线形光束是平顶光光束，降低了激光峰值功率，减少激光能量对极片集流体造成的损伤，因此能有效地提高极片质量和良品率，这种质量改善在正极极片上更为显著；另外，采用线形光束进行极片清洗能显著地提高清洗效率，实现新能源行业的降本增效目的。效目的。效目的。

【技术实现步骤摘要】
锂离子电池极片清洗方法和清洗装置


[0001]本专利技术属于锂离子电池生产
，具体涉及一种锂离子电池极片清洗方法和锂离子电池极片清洗装置。

技术介绍

[0002]锂离子电池具备的循环寿命长、快速充电、电压高、比能量大和良好的安全性能的优点得以让它广泛应用在汽车、储能、智能3C产品等领域，其负极的石墨涂层对抑制电池热效应、降低电池内阻、降低制造成本、提高电池的寿命起着不可或缺的作用。在当前锂离子电池工艺制程下，通过激光对锂离子电池极片表面涂层进行清洗处理，在指定位置清洗制作出凹槽位，用于后段的极耳焊接做准备。由于锂离子电池极片的集流体厚度较薄，容易在激光清洗过程中被高能量密度的光束照射而造成损伤或者穿孔，从而造成极片的清洗不良率提高。
[0003]在激光清洗过程中，当前常规的激光清洗解决方案包含红外脉冲激光器配合高速振镜来实现极片高速激光清洗。但是，未整形的高斯分布的激光束由于峰值功率高，清洗过程中极易对极片集流体损伤；而且实际使用过程中的激光扫描速度也已经用到了振镜速度的极限，振镜扫描速度的限制成了激光清洗效率提升的瓶颈。

技术实现思路

[0004]本专利技术涉及一种锂离子电池极片清洗方法和锂离子电池极片清洗装置，至少可解决现有技术的部分缺陷。
[0005]本专利技术涉及一种锂离子电池极片清洗方法，包括：
[0006]使极片表面保持平整；
[0007]对激光器出射的激光进行整形，以使激光光斑为线状准直光斑；
[0008]使整形后的激光入射至极片处，并且使激光的线状准直光斑聚焦在极片表面，将极片表面的涂层清洗去除。
[0009]作为实施方式之一，所述激光的整形方法包括：
[0010]激光器出射激光至扩束镜上，使所述激光的准直光斑直径达到预定尺寸，随后使激光入射至光束整形器，通过所述光束整形器使激光的高斯分布的圆形准直光斑变为平顶分布的线状准直光斑。
[0011]作为实施方式之一，所述扩束镜为可调扩束镜。
[0012]作为实施方式之一，所述光束整形器的光斑长度放大范围为2～10倍。
[0013]作为实施方式之一，所述激光器为红外激光器，激光波长在700～1500nm范围内。
[0014]作为实施方式之一，所述激光器为脉冲激光器，激光功率为50～1000W，频率在100～10000kHz范围内。
[0015]作为实施方式之一，在激光清洗过程中，向激光加工处吹气以将产生的粉尘吹除。
[0016]本专利技术还提供一种锂离子电池极片清洗装置，包括激光器，还包括：
[0017]极片夹具，用于夹紧极片并使极片表面保持平整；
[0018]激光整形单元，用于对所述激光器出射的激光进行整形以使激光光斑为线状准直光斑；
[0019]激光导引单元，包括振镜和聚焦透镜；
[0020]所述激光器出射的激光经所述激光整形单元整形后，经所述振镜偏转至所述聚焦透镜处，所述聚焦透镜将激光的线状准直光斑聚焦在所述极片夹具所夹持的极片表面。
[0021]作为实施方式之一，所述激光整形单元包括扩束镜和光束整形器，所述扩束镜用于使激光的准直光斑直径达到预定尺寸，所述光束整形器用于使激光的高斯分布的圆形准直光斑变为平顶分布的线状准直光斑，所述激光器出射的激光依次经所述扩束镜和所述光束整形器后入射至所述振镜处。
[0022]作为实施方式之一，所述扩束镜为可调扩束镜。
[0023]本专利技术至少具有如下有益效果：
[0024]本专利技术提供的锂离子电池极片清洗方法和清洗装置，将激光光斑整形为线状准直光斑并使激光的线状准直光斑聚焦在极片表面，可精准高效地完成极片清洗操作，整形后的线形光束是平顶光光束，降低了激光峰值功率，可以避免高斯分布的激光束由于峰值功率高而对极片集流体造成损伤的情况，因此能有效地提高极片质量和良品率，这种质量改善在正极极片上更为显著。另外，采用线形光束进行极片清洗能显著地提高清洗效率，实现新能源行业的降本增效目的。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术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要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专利技术的一些实施例，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它的附图。
[0026]图1为本专利技术实施例提供的锂离子电池极片清洗装置的光路示意图；
[0027]图2为本专利技术实施例提供的光束整形示意图。
具体实施方式
[0028]下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0029]实施例一
[0030]如图1和图2，本专利技术实施例提供一种锂离子电池极片清洗方法，包括：
[0031]使极片表面保持平整；
[0032]对激光器1出射的激光进行整形，以使激光光斑为线状准直光斑；
[0033]使整形后的激光入射至极片8处，并且使激光的线状准直光斑聚焦在极片表面，将极片表面的涂层清洗去除。
[0034]在其中一个实施例中，通过极片夹具7夹持极片8；优选地，上述极片夹具7采用过
辊结构，将极片8放置在过辊结构上，通过过辊张力使极片表面平整；进一步地，采用双过辊拉伸结构，夹持效果可靠；优选采用直径范围50～500mm的圆形过辊。
[0035]在其中一个实施例中，上述激光器1为红外激光器1，激光波长在700～1500nm范围内，可达到较好的极片清洗效果。进一步地，所述激光器1为脉冲激光器1，激光功率为50～1000W，频率在100～10000kHz范围内；优选地，脉宽优选为在1～300ns范围内，出射的准直光光斑直径优选为在1～10mm，激光光束质量M2的优选范围为1
‑
5。
[0036]优选的，通过激光功率的调节，保证激光刚好能去处涂层而不损伤箔材，或者基本不损伤箔材。
[0037]优选地，在激光清洗过程中，向激光加工处吹气以将产生的粉尘吹除，避免粉尘对极片性能及激光加工设备造成不利影响；可选地，采用风刀等吹气结构6完成上述吹气操作。另外，优选地，设置吸尘结构以将吹除的粉尘吸走；本实施例中，一般在一个封闭的工作腔中进行激光清洗操作，因此可设置吸尘管道伸入至该工作腔中以完成吸尘操作。
[0038]在其中一个实施例中，如图1和图2，所述激光的整形方法包括：
[0039]激光器1出射激光至扩束镜2上，使所述激光的准直光斑直径达到预定尺寸，随后使激光入射至光束整形器3，通过所述光束整形器3使激光的高斯分布的圆形准直光斑变为平顶分布的线状准直光斑。
[0040]上述扩束镜2可以实现对准直光直径的补偿，便于后续通过光束整形器3将圆形准直光束调整为线形准直光束。其中，优选地，上述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池极片清洗方法，其特征在于，包括：使极片表面保持平整；对激光器出射的激光进行整形，以使激光光斑为线状准直光斑；使整形后的激光入射至极片处，并且使激光的线状准直光斑聚焦在极片表面，将极片表面的涂层清洗去除。2.如权利要求1所述的锂离子电池极片清洗方法，其特征在于，所述激光的整形方法包括：激光器出射激光至扩束镜上，使所述激光的准直光斑直径达到预定尺寸，随后使激光入射至光束整形器，通过所述光束整形器使激光的高斯分布的圆形准直光斑变为平顶分布的线状准直光斑。3.如权利要求2所述的锂离子电池极片清洗方法，其特征在于：所述扩束镜为可调扩束镜。4.如权利要求2所述的锂离子电池极片清洗方法，其特征在于：所述光束整形器的光斑长度放大范围为2～10倍。5.如权利要求1所述的锂离子电池极片清洗方法，其特征在于：所述激光器为红外激光器，激光波长在700～1500nm范围内。6.如权利要求5所述的锂离子电池极片清洗方法，其特征在于：所述激光器为脉冲激光器，激光功率为50～1000W，频率在10...

【专利技术属性】
技术研发人员：江硕，江柏霖，张坤，陈贤峰，李芷菲，
申请(专利权)人：深圳华工新能源装备有限公司，
类型：发明
国别省市：