集流体激光打孔机的制作方法

文档序号:15476122发布日期:2018-09-18 21:27阅读:573来源:国知局

本实用新型实施例涉及集流体制造设备技术领域,具体涉及一种集流体激光打孔机。



背景技术:

集流体是锂离子电容器的重要组成部件之一,集流体不仅承载电极活性物质,还可以将电极活性物质产生的电流汇集起来,形成较大的电流输出,提高锂离子电容充/放电效率。常用的集流体材料包括铜、铝、镍、不锈钢等金属导体材料、碳等半导体材料以及复合材料。其中,又以铜、铝材质的集流体应用更为广泛。

为了提高锂离子电容器的工作电压与能量密度,行业内开始在锂离子电容器应用预掺锂石墨作负极、活性碳作正极,集流体上需要制作穿孔来提供孔通道,装配在锂离子电容器内部的锂源(锂金属或含锂化合物)才能在外部短路的情况下,迅速、均匀地向负极掺杂锂离子。此外,受电极活性材料表面张力限制,箔材上的穿孔孔径不宜过大,以防止涂敷在孔区内活性材料形成的膜破裂,根据实验结果,孔径在5 微米至300 微米之间比合适。

目前,制备穿孔铜、铝箔村的方法要有:机械冲孔、电解蚀刻处理、激光打孔等,其中,激光打孔机很少应用在金属箔上,而现有应用于集流体打孔的激光打孔机仍存在成孔不均匀的缺陷。由于箔带相当薄而容易变形,虽然在激光头前侧设置有纠偏机构,但纠偏机构只是用于避免箔带偏离行进方向,箔带行进到激光头下方之前仍很容易出现变形而不平整,此时激光打孔成型出来的穿孔很可能分布不均匀,或者孔形不合格。



技术实现要素:

本实用新型实施例要解决的技术问题在于,提供一种集流体激光打孔机,能在对箔片打孔时有效保持箔片的平整。

为解决上述技术问题,本实用新型实施例采用的技术方案是:一种集流体激光打孔机,包括设置于箔带行进路径上方用于对下方行经的箔带实施打孔的激光头以及设置于所述激光头的正下方用于承载箔带的承载板,所述承载板上对应于激光头射出的激光束的位置开设有通孔,且承载板的顶面还开设有多列与负压源相连通的气孔,每列气孔沿箔带行进方向呈直线排列且所述气孔与箔带上成型出的穿孔错开设置。

进一步地,所述集流体激光打孔机还包括用于供应待打孔的箔带的放料机构、用于回收已完成打孔的箔带的收料机构,所述承载板设置于放料机构和回收机构之间。

进一步地,所述放料机构和承载板之间还设置有促使箔带从偏离位置回复至预定行进方向行进的纠偏机构。

进一步地,所述集流体激光打孔机还包括设置于激光头和收料机构之间用于拉动箔带行进的拉料机构。

进一步地,所述收料机构包括用于卷绕箔带的收料轴以及驱动所述收料轴旋转的伺服电机。

进一步地,所述收料机构和拉料机构之间还设置有上下相对设置的箔带上位检测器和箔带下位检测器,拉料机构输送来的箔带自然下垂低点位达到所述箔带下位检测器检测范围时,所述箔带下位检测器检测到箔带而发出指令使收料机构的伺服电机启动而带动收料轴旋转进行收卷箔带,箔带的自然下垂的低点位达到所述箔带上位检测器检测范围时,所述箔带上位检测器检测到箔带而发出指令使收料机构的伺服电机停机而停止收卷箔带。

进一步地,所述拉料机构为拉料辊对。

进一步地,所述承载板的下方正对通孔的位置还放置有碎屑回收箱。

采用上述技术方案,本实用新型实施例至少具有以下有益效果:通过在激光头的下方设置承载板,承载板上还对应开设通孔和气孔,在箔带经过激光头下方进行激光打孔时由承载板顶面托住,且气孔与负压源相连而通过负压吸附方式使箔带有效贴附于承载板顶面,从而可以有效保证箔带在经过激光头下方时的平整度,使得激光束在箔带上成型出的穿孔形状规整,分布均匀,很好地提升了穿孔质量。通过调整负压吸附力的大小,可以保证箔带不仅能贴附于承载板顶面而且还能在受到拉力时能沿承载板顶面滑动。而所述气孔与箔带上成型出的穿孔错开设置,箔带沿承载板顶面滑动时,已经成型好的穿孔不会影响气孔对箔带的负压吸附力。

附图说明

图1是本实用新型集流体激光打孔机一个实施例的立体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。应当理解,以下的示意性实施例及说明仅用来解释本实用新型,并不作为对本实用新型的限定,而且,在不冲突的情况下,本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

如图1所示,本实用新型一个实施例提供一种集流体激光打孔机,用于为箔带1打孔,在图1中,为不遮挡住其他结构,仅以点划线表示箔带1。本实施例提供的所述集流体激光打孔机包括设置于箔带1行进路径上方用于对下方行经的箔带1实施打孔的激光头2以及设置于所述激光头2的正下方用于承载箔带1的承载板3。

所述承载板3上对应于激光头2射出的激光束的位置开设有通孔30,且承载板3的顶面还开设有多列与负压源(图未示出)相连通的气孔32,每列气孔30沿箔带1行进方向呈直线排列且所述气孔32与箔带1上成型出的穿孔(图未示出)错开设置。

本实施例通过在激光头2的下方设置承载板3,承载板3上还对应开设通孔30和气孔32,在箔带1经过激光头2下方进行激光打孔时由承载板3顶面托住,且气孔32与负压源相连而通过负压吸附方式使箔带1有效贴附于承载板3上,从而可以有效保证箔带1在经过激光头2下方时的平整度,使得激光束在箔带1上成型出的穿孔形状规整,分布均匀,很好地提升了穿孔质量。通过调整负压吸附力的大小,可以保证箔带1不仅能贴附于承载板3顶面而且还能在受到拉力时能沿承载板3顶面滑动。而所述气孔32与箔带1上成型出的穿孔(图未示出)错开设置,箔带1沿承载板3顶面滑动时,已经成型好的穿孔不会影响气孔32对箔带1的负压吸附力。而通过设置通孔30,激光束击穿箔材后时形成的碎屑可通过通孔30落至承载板3下方,而不会累积地承载板3上,从而不至于影响对箔带1连续打孔。在一个可选实施例中,所述承载板3下方则还可在对应于通孔30的位置放置碎屑回收箱9来接收加工时产生的碎屑。

在本实用新型一个可选实施例中,所述集流体激光打孔机还包括用于供应待打孔的箔带1的放料机构4、用于回收已完成打孔的箔带1的收料机构5,所述承载板3设置于放料机构4和回收机构5之间。通过设置放料机构4和收料机构5,可以实现集流体激光打孔机的自动收放料,自动化程度高,有效提升打孔效率。

在本实用新型一个可选实施例中,所述放料机构4和承载板3之间还设置有促使箔带1从偏离位置回复至预定行进方向行进的纠偏机构6。通过设置纠偏机构6,可以有效地将偏离预定行进方向的箔带1再引导回正确的行进方向,保证了输送至承载板3上的箔带1位置正确。

在本实用新型一个可选实施例中,所述集流体激光打孔机还包括设置于承载板3和收料机构5之间用于拉动箔带1行进的拉料机构7。通过设置拉料机构7,可以有效地对箔带1施力来拉动箔带1沿预定行进方向移动,实现了箔带1的自动送料。在一个可选实施例中,所述拉料机构7可以为拉料辊对,以拉料辊对箔带1进行拉料,结构简单且方便控制。

在本实用新型一个可选实施例中,所述收料机构5包括用于卷绕箔带1的收料轴50以及驱动所述收料轴50旋转的伺服电机52。通过采用伺服电机52驱动收料轴50,可以更为精确地控制收料轴50的旋转动作,使得收料时不会过度拉扯箔带1,避免损伤箔带1。

在本实用新型一个可选实施例中,所述收料机构5和拉料机构7之间还设置有上下相对设置的箔带上位检测器80和箔带下位检测器82,拉料机构7输送来的箔带1自然下垂低点位10达到所述箔带下位检测器82检测范围时,所述箔带下位检测器82检测到箔带1而发出指令使收料机构5的伺服电机52启动而带动收料轴50旋转进行收卷箔带1,而当箔带1的自然下垂的低点位10上升达到所述箔带上位检测器80检测范围时,所述箔带上位检测器80检测到箔带1而发出指令使收料机构5的伺服电机52停机而停止收卷箔带1。通过设置箔带上位检测器80和箔带下位检测器82来控制收料机构5启停,可以使拉料机构7和收料机构5之间的箔带1具有一定的冗余量,收料机构5收料时无需特别考虑与拉料机构7的同步性问题,而且箔带1不会被过度拉紧,尤其可以有效避免孔隙率较大的箔带1被撕裂。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由所附权利要求及其等同范围限定。

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