打孔的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种打孔机，包括放卷机构、打孔机构和收卷机构，所述放卷机构打开卷装材料，所述打孔机构对打开的卷装材料打孔，所述收卷机构卷起被打过孔的卷装材料，所述放卷机构内设置纠偏装置，所述打孔机构内设置数个针辊，所述打孔机构对卷装材料进行两面穿孔，所述收卷机构内设置纠偏装置。经过打孔机处理的集流体上分布了有利于锂离子穿梭的小孔，使用该集流体制作锂离子电池能够降低直流内阻；部分浆料可以通过加工之后的集流体到达对面，干燥后穿过孔洞的粘结剂将两面的涂覆层牢固地结合在集流体上，使得电池单元的内阻下降，增加循环寿命和能量转换效率。
【专利说明】打孔机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于制备锂离子电池多孔集流体的打孔机。
【背景技术】
[0002]目前，锂离子二次电池大都采用卷绕结构，将正极片、隔膜及负极片依次对齐放置，再将其卷绕成一电芯卷绕体。对于圆柱形电池来说，电芯卷绕体可直接卷绕成圆柱形。对于方形电池来说，电芯卷绕体可卷绕成扁平状或先卷成圆柱形再压成扁平状。其中，极片的性能直接影响二次电池的使用性能。因此，对极片直接处理的制片机的性能提出了更高的要求。
[0003]现有技术中的极片制片机是一种结合电芯卷制的一体设备。申请号为CN201210376729，名称为“电池极片制片和电芯卷制一体设备”的专利申请公开了一种可以处理极片的设备，该设备包括机架和控制系统，正负极片和隔膜在机架内按顺序卷绕成电芯，并且在卷绕装左下侧设置二次下料装置和传送机构，在通过下料装置进行下料操作的同时进行烫孔操作，主要解决了制片过程中卷料的对齐问题，避免极片出现大的偏移，减少后续卷绕过程中纠偏的难度，提高电芯的一致性。
[0004]该发明中公开的技术方案虽然可以在一定程度上提高电芯的使用性能，比如循环寿命、能量密度等，但是不能明显改善使用同类材料的电芯的能量密度。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的是解决上述问题，提供一种用于制备锂离子电池多孔集流体的打孔机，包括放卷机构、打孔机构和收卷机构，所述放卷机构打开卷装材料，所述打孔机构对打开的卷装材料打孔，所述收卷机构卷起被打过孔的卷装材料，其特征在于，所述放卷机构内设置纠偏控制系统，所述打孔机构内设置数个针辊，所述打孔机构对卷装材料进行两面穿孔，且卷装材料两面的孔不重叠，所述收卷机构内设置纠偏控制系统。
[0006]放卷机构对放入的卷装材料进行展开，并且通过纠偏控制系统将卷装材料进行校正，增加卷装材料展开的精度，将展开的卷装材料传送入打孔机构，设置在打孔机构内的针辊对卷装材料进行打孔，且通过在数个针辊之间缠绕传送后达到将卷装材料两面穿孔的目的，将卷绕材料双面穿刺可以保证产生的毛刺在两面均分分布，不会像单面穿刺那样，只有一面产生毛刺，最后通过收卷机构中的纠偏控制系统调整之后卷起加工好的卷装材料。
[0007]纠偏控制系统的作用是:保证放卷料卷、收卷料卷及过程中的料带在同一直线上，保证收卷的料边整齐，不会出现参差不齐的现象。
[0008]作为优选，所述打孔机构内每个针辊均设置与之对应的胶辊，所述胶辊将卷装材料压在针辊上。
[0009]每个针辊均设置与之对应的胶辊，目的是将通过针辊的卷装材料压在针辊表面上，便于针棍进行打孔操作。
[0010]作为优选，所述胶辊均为活动胶辊。
[0011]当针辊对卷装材料进行打孔时，可以通过对胶辊进行位置调整来控制针辊对卷装材料的打孔深度。
[0012]作为优选，所述打孔机构内位置最上部的针辊为第一针辊，所述第一针辊固定设置。
[0013]将第一针辊设置成固定针辊便于控制卷装材料进入打孔机构的路径，简化与其他针辊的控制配合。
[0014]作为优选，所述打孔机构内除第一针辊之外均为活动针辊，使得卷装材料一面的孔正好打在另一面空隙的中间位置。
[0015]除第一针辊之外的其他针辊均可以随着需求变动位置，对卷装材料的加工更加准确，成品率更高。
[0016]作为优选，所述针辊的数量为两个。
[0017]在打孔机构内设置两个针辊可以满足对卷装材料正反面打孔的需求，简化加工过程，降低成本。
[0018]作为优选,所述针棍的针在卷装材料上打出的孔的直径选自0.05mm至0.3mm。
[0019]针棍的针在卷装材料上打出的孔的直径选自0.05mm至0.3mm,上述卷装材料为锂离子电池的集流体。小孔直径的下限0.05mm，保证浆料层中的活性物质能够通过小孔，有利于浆料在集流体层上的均匀分布，弥补由于工艺造成的缺陷；小孔直径的上限0.3mm，避免过大的孔径降低集流体层的强度。
[0020]作为优选，所述针辊的针在卷装材料上打出的孔的直径为0.1mm至0.2mm。
[0021]对锂离子电池的集流体进行加工，针辊的针对集流体进行穿刺，打出的小孔的直径为0.1mm至0.2mm便于浆料的渗透和分布，也能够最大限度地保持集流体层的强度。
[0022]使用本实用新型提供的技术方案之后，经过打孔机处理的集流体上分布了有利于锂离子穿梭的小孔，使用该集流体制作锂离子电池能够降低内阻，且因穿刺而产生的毛刺压折在集流体上，保持厚度均匀；经过加工之后的集流体外表面凹凸不平，增加了活性材料的粘结能力，使得电池单元的内阻下降，增加循环寿命和能量转换效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1是本实用新型公开的一种实施方式的打孔机的结构示意图；
[0024]其中，1.放卷机构，11.放卷电机，12.放卷辊，2.打孔机构，21.胶辊A，22.第一针辊，23.胶辊B，24.第二针辊，3.收卷机构，31.收卷电机，32.收卷辊。
[0025]实施方式
[0026]实施例1
[0027]如图1所示，本实施例提供一种打孔机，包括放卷机构1、打孔机构2和收卷机构
3。首先，将需要加工的卷装材料放入放卷机构I内，放卷电机11带动放卷棍12转动。在放卷机构I内设有纠偏控制系统，纠偏控制系统由纠偏传感器、纠偏控制器、纠偏电机和滑轴组成，纠偏传感器检测卷装材料的状态，纠偏控制器接收纠偏传感器传出的信号，然后纠偏控制器控制纠偏电机，从而带动整个放卷机构I前后移动，达到纠偏的目的。
[0028]而后将展开的卷装材料传送入打孔机构2，卷装材料被胶辊A 21压在第一针辊22上，使得卷装材料被第一针辊22正面打孔。可以根据打孔深度和第一针辊22的位置调整胶辊A 21的位置。经过两个过渡辊，使得卷装材料充分延展之后，再进入第二针辊24与胶辊B 23之间，卷装材料被胶辊B 23压在第二针辊24上，使得卷装材料被第二针辊24反面打孔，从而达到两面穿孔的目的。第二针辊24在打孔机构2内是活动的，可以根据卷装材料在打孔机内的张力调整其位置，也可以根据卷装材料打孔的效果进行调整，以防止卷装材料的正反两面打孔重合，保证一面的孔正好打在另一面空隙的中间位置。与第二针辊24对应的胶辊B 23也可以随之调整位置以便将卷装材料压在第二针辊24上，第一针辊22和第二针辊24的针在卷装材料上打出的孔的直径为0.05mm。
[0029]在收卷机构3内设有纠偏控制系统，纠偏控制系统由纠偏传感器、纠偏控制器、纠偏电机和滑轴组成。纠偏传感器检测卷装材料的状态，纠偏控制器接收纠偏传感器传出的信号，然后纠偏控制器控制纠偏电机，从而带动整个收卷机构3前后移动，达到纠偏的目的。
[0030]经过双面穿孔的卷装材料从打孔机构2内拉出，进入收卷机构3内进行收卷处理，纠偏控制系统对卷装材料进行校正之后，进一步纠正卷装材料的展开精度，同时收卷电机31带动收卷辊32转动，使得被打孔和纠偏之后的卷装材料卷起，最终对卷装材料完成整个放卷-打孔-收卷的操作。
[0031]实施例2
[0032]如图1所示，本实施例提供一种打孔机，包括放卷机构1、打孔机构2和收卷机构
3。首先，将需要加工的卷装材料放入放卷机构I内，放卷电机11带动放卷棍12转动。在放卷机构I内设有纠偏控制系统，纠偏控制系统由纠偏传感器、纠偏控制器、纠偏电机和滑轴组成，纠偏传感器检测卷装材料的状态，纠偏控制器接收纠偏传感器传出的信号，然后纠偏控制器控制纠偏电机，从而带动整个放卷机构I前后移动，达到纠偏的目的。
[0033]而后将展开的卷装材料传送入打孔机构2，卷装材料被胶辊A 21压在第一针辊22上，使得卷装材料被第一针辊22正面打孔。可以根据打孔深度和第一针辊22的位置调整胶辊A 21的位置。经过两个过渡辊，使得卷装材料充分延展之后，再进入第二针辊24与胶辊B 23之间，卷装材料被胶辊B 23压在第二针辊24上，使得卷装材料被第二针辊24反面打孔，从而达到两面穿孔的目的。第二针辊24在打孔机构2内是活动的，可以根据卷装材料在打孔机内的张力调整其位置，也可以根据卷装材料打孔的效果进行调整，以防止卷装材料的正反两面打孔重合，保证一面的孔正好打在另一面空隙的中间位置，与第二针辊24对应的胶辊B 23也可以随之调整位置以便将卷装材料压在第二针辊24上，第一针辊22和第二针辊24的针在卷装材料上打出的孔的直径为0.1mm。
[0034]在收卷机构3内设有纠偏控制系统，纠偏控制系统由纠偏传感器、纠偏控制器、纠偏电机和滑轴组成。纠偏传感器检测卷装材料的状态，纠偏控制器接收纠偏传感器传出的信号，然后纠偏控制器控制纠偏电机，从而带动整个收卷机构3前后移动，达到纠偏的目的。
[0035]经过双面穿孔的卷装材料从打孔机构2内拉出，进入收卷机构3内进行收卷处理，纠偏控制系统对卷装材料进行校正之后，进一步纠正卷装材料的展开精度，同时收卷电机31带动收卷辊32转动，使得被打孔和纠偏之后的卷装材料卷起，最终对卷装材料完成整个放卷-打孔-收卷的操作。
[0036]实施例3
[0037]如图1所示，本实施例提供一种打孔机，包括放卷机构1、打孔机构2和收卷机构
3。首先，将需要加工的卷装材料放入放卷机构I内，放卷电机11带动放卷棍12转动。在放卷机构I内设有纠偏控制系统，纠偏控制系统由纠偏传感器、纠偏控制器、纠偏电机和滑轴组成，纠偏传感器检测卷装材料的状态，纠偏控制器接收纠偏传感器传出的信号，然后纠偏控制器控制纠偏电机，从而带动整个放卷机构I前后移动，达到纠偏的目的。
[0038]而后将展开的卷装材料传送入打孔机构2，卷装材料被胶辊A21压在第一针辊22上，使得卷装材料被第一针辊22正面打孔。可以根据打孔深度和第一针辊22的位置调整胶辊A 21的位置。经过两个过渡辊，使得卷装材料充分延展之后，再进入第二针辊24与胶辊B 23之间，卷装材料被胶辊B 23压在第二针辊24上，使得卷装材料被第二针辊24反面打孔，从而达到两面穿孔的目的。第二针辊24在打孔机构2内是活动的，可以根据卷装材料在打孔机内的张力调整其位置，也可以根据卷装材料打孔的效果进行调整，以防止卷装材料的正反两面打孔重合，保证一面的孔正好打在另一面空隙的中间位置，与第二针辊24对应的胶辊B 23也可以随之调整位置以便将卷装材料压在第二针辊24上，第一针辊22和第二针辊24的针在卷装材料上打出的孔的直径为0.3mm。
[0039]在收卷机构3内设有纠偏控制系统，纠偏控制系统由纠偏传感器、纠偏控制器、纠偏电机和滑轴组成。纠偏传感器检测卷装材料的状态，纠偏控制器接收纠偏传感器传出的信号，然后纠偏控制器控制纠偏电机，从而带动整个收卷机构3前后移动，达到纠偏的目的。
[0040]经过双面穿孔的卷装材料从打孔机构2内拉出，进入收卷机构3内进行收卷处理，纠偏控制系统对卷装材料进行校正之后，进一步纠正卷装材料的展开精度，同时收卷电机31带动收卷辊32转动，使得被打孔和纠偏之后的卷装材料卷起，最终对卷装材料完成整个放卷-打孔-收卷的操作。
【权利要求】
1.一种用于制备锂离子电池多孔集流体的打孔机，包括放卷机构、打孔机构和收卷机构，所述放卷机构打开卷装材料，所述打孔机构对打开的卷装材料打孔，所述收卷机构卷起被打过孔的卷装材料，其特征在于，所述放卷机构内设置纠偏控制系统，所述打孔机构内设置数个针辊，所述打孔机构对卷装材料进行两面穿孔，且卷装材料两面的孔不重叠，所述收卷机构内设置纠偏控制系统。
2.根据权利要求1所述的打孔机，其特征在于:所述打孔机构内每个针辊均设置与之对应的胶辊，所述胶辊将卷装材料压在针辊上。
3.根据权利要求2所述的打孔机，其特征在于:所述胶辊均为活动胶辊。
4.根据权利要求3所述的打孔机，其特征在于:所述打孔机构内位置最上部的针辊为第一针辊，所述第一针辊固定设置。
5.根据权利要求4所述的打孔机，其特征在于:所述打孔机构内除第一针辊之外均为活动针辊，使得卷装材料一面的孔正好打在另一面空隙的中间位置。
6.根据权利要求1至4任一所述的打孔机，其特征在于:所述针辊的数量为两个。
7.根据权利要求6所述的打孔机，其特征在于:所述针辊的针在卷装材料上打出的孔的直径选自0.05mm至0.3_。
8.根据权利要求7所述的打孔机，其特征在于:所述针辊的针在卷装材料上打出的孔的直径为0.1mm至0.2_。
【文档编号】B26F1/24GK203973678SQ201420420104
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年7月28日 优先权日:2014年7月28日
【发明者】邓国友 申请人:微宏动力系统（湖州）有限公司