1.本發(fā)明屬于電池鋁箔分切技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高效率高質(zhì)量鋰離子動力電池用鋁箔分切的生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)：

2.電池用鋁箔是指應(yīng)用于生產(chǎn)各類電池的鋁箔產(chǎn)品，主要應(yīng)用于3c數(shù)碼、ev動力、ess儲能等電池領(lǐng)域。這種產(chǎn)品不同于普通用途的鋁箔產(chǎn)品，要求產(chǎn)品的高導(dǎo)電性能、高力學(xué)性能、高表面質(zhì)量。隨著國內(nèi)新能源市場的火熱發(fā)展，電池制造商的快速狂戰(zhàn)，電池用鋁箔的用量出現(xiàn)大量缺口，預(yù)計在2025年對電池箔的需求量將達到120～160萬噸，研發(fā)生產(chǎn)出高效率高質(zhì)量電池用鋁箔具有重要意義。

3.動力電池運用在乘用車上，電動車消費者越來越關(guān)注電池安全問題，下游客戶對電池的安全性提出更高的要求，電池用鋁箔作為電池正極關(guān)鍵載體，制成電芯后鋁箔切邊的尖銳毛刺存在刺穿隔膜材料導(dǎo)致電池起火爆炸的風(fēng)險，因此，電池用鋁箔作為電池正極材料對切邊質(zhì)量要求極高。針對鋁箔切邊電池廠對毛刺、鋁屑特別關(guān)注一般作為關(guān)鍵特性值進行管控。目前市場上大部分客戶對鋁箔切邊毛刺、鋁屑要求控制在120μm以內(nèi)。近年來，電池能量密度不斷提高對安全性能要求逐年提高，部分電池廠對鋁箔毛刺、鋁屑管控提出≤50μm的要求，意味著對鋁箔精切邊提出了更高的要求，加大了精切生產(chǎn)的難度，傳統(tǒng)強光手電檢測鋁屑、毛刺已無法滿足，需采用顯微鏡放大300～500倍才能準確檢測。

4.目前大部分鋁箔先采用分切機破條分切大軸再單幅精整分切成品來達到滿足客戶要求，其生產(chǎn)效率低，經(jīng)過精整工藝容易帶來其他的表面質(zhì)量：凹坑、麻點、擦劃傷等問題；采用傳統(tǒng)分切機工藝進行雙幅分切成功端面切邊質(zhì)量無法保證，無法達到客戶的要求。傳統(tǒng)分切機生產(chǎn)出高質(zhì)量切邊鋁箔，其生產(chǎn)的難度主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

5.1、目前市場上大多使用分切機生產(chǎn)低端的雙零鋁箔產(chǎn)品，不曾有在分切電池用鋁箔的經(jīng)驗可供參考，且動力電池本身對切邊端面的高質(zhì)量要求，使得對切邊刀片分切工藝的要求更高。

6.2、高速運轉(zhuǎn)對刀片的損傷大，刀片鈍化后容易產(chǎn)生毛刺、切口、波浪邊等缺陷。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

7.本發(fā)明的目的在于提供一種高效率高質(zhì)量鋰離子動力電池用鋁箔分切的生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)出質(zhì)量穩(wěn)定的動力電池用鋁箔，在保證高效率的前提下，將毛刺、鋁屑控制在50μm以內(nèi)。

8.為達成上述目的，本發(fā)明的解決方案為：

9.一種高效率高質(zhì)量鋰離子動力電池用鋁箔分切的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：

10.s1，準備工作：分切生產(chǎn)前對分切機內(nèi)的各個導(dǎo)輥系進行徹底清潔，并檢查各個導(dǎo)輥系是否異常，調(diào)整分切張力、輥壓力控制的范圍；

11.s2，調(diào)整分切精切刀片及分切潤滑劑：所述分切機采用中間抽條、兩邊精切邊，雙

幅同時分切的分切收卷方式，該分切收卷方式采用圓盤刀刀片，下刀量控制在0.05～0.5mm，使用易揮發(fā)型潤滑劑，該潤滑劑由基礎(chǔ)油與工業(yè)酒精按比例混合而成；

12.s3，分切：將軋制好的鋁箔插入放料卷上，在張力與輥壓力控制下高速轉(zhuǎn)動輸送至分切機中，并抵接在圓盤刀的下方，所述鋁箔在高速運轉(zhuǎn)作用下驅(qū)使圓盤刀順時針轉(zhuǎn)動，圓盤刀轉(zhuǎn)速與分切速度同步，速度控制在180～300m/min，從而實現(xiàn)切割鋁箔；

13.s4，在s3的分切過程中，將所述潤滑劑間斷性滴入刀口，對圓盤刀進行冷卻潤滑；

14.s5，收卷：將切開后的鋁箔分別收卷在上收料卷軸和下收料卷軸上。

15.優(yōu)選地，s1中張力控制在傳輸驅(qū)動-30～30n/mm2，剪切驅(qū)動-100～0n/mm2，卷取張力10～60n/mm2，輥壓力控制在1#浮輥1000～1800n/m，2#支撐輥500～1200n/m，3#浮輥500～1200n/m，4#支撐輥1000～1800n/m。

16.優(yōu)選地，s2中所述圓盤刀是組成分切機內(nèi)切割裝置的一部分，所述切割裝置還包括刀軸和固定鋼架，所述固定鋼架滑動設(shè)置在分切機中部的傳動軸上，所述固定鋼架上開設(shè)有一卡槽，所述刀軸通過卡槽與緊固螺栓螺紋配合固定在固定鋼架上，所述刀軸的一端設(shè)有一輥軸，所述圓盤刀轉(zhuǎn)動設(shè)置在輥軸上，并抵靠在鋁箔的上方。

17.優(yōu)選地，所述固定鋼架通過傳動軸上的手輪和線性橫向?qū)к墝崿F(xiàn)鋁箔切割寬度的調(diào)整。

18.優(yōu)選地，s2中所述圓盤刀使用鎢鋼材質(zhì)制成。

19.優(yōu)選地，s2中所述潤滑劑是按基礎(chǔ)油與工業(yè)酒精1:1混合制成的。

20.優(yōu)選地，s2中所述基礎(chǔ)油為d40～d60基礎(chǔ)油中的一種。

21.采用上述方案后，相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果在于：

22.本發(fā)明對動力電池用鋁箔分切的生產(chǎn)工藝流程、分切精切刀片以及分切潤滑劑進行了優(yōu)化，去除了精整工序，縮短了工序流程，減少了設(shè)備投入量的同時，降低了頭尾物料的報廢，大大降低了生產(chǎn)成本；刀片及潤滑劑的調(diào)整，提升了動力電池用鋁箔的分切效率和切邊質(zhì)量，可進一步提升成品率，對提高國內(nèi)先進的精切生產(chǎn)水平具有重要意義。

附圖說明

23.圖1是本發(fā)明與原動力電池用鋁箔的生產(chǎn)工藝流程對比圖；

24.圖2是本發(fā)明與原動力電池用鋁箔的生產(chǎn)工藝制得的鋁箔切邊端面對比圖；

25.圖3是本發(fā)明與原動力電池用鋁箔的生產(chǎn)工藝制得的鋁箔在顯微鏡下放大300倍的對比圖；

26.圖4是本發(fā)明的生產(chǎn)工藝過程圖；

27.圖5是圖4中a的局部放大圖。

28.標號說明：1、分切機；2、傳動軸；21、手輪；3、固定鋼架；31、卡槽；4、刀軸；5、圓盤刀；6、鋁箔。

具體實施方式

29.以下結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明做詳細的說明。

30.本發(fā)明提供一種高效率高質(zhì)量鋰離子動力電池用鋁箔分切的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：

31.s1，準備工作：分切生產(chǎn)前對分切機內(nèi)的各個導(dǎo)輥系進行徹底清潔，并檢查各個導(dǎo)輥系是否異常，調(diào)整分切張力、輥壓力控制的范圍見表一；

[0032][0033]

s2，調(diào)整分切精切刀片及分切潤滑劑：所述分切機采用中間抽條、兩邊精切邊，雙幅同時分切的分切收卷方式，如圖1所示，本發(fā)明去除了精整工序，縮短了動力電池用鋁箔的生產(chǎn)工序，減少了設(shè)備投入量，降低了頭尾物料的報廢，可大大降低生產(chǎn)成本；該分切收卷方式采用鎢鋼材質(zhì)的圓盤刀刀片，下刀量控制在0.05～0.5mm；本發(fā)明對切邊刀片的工作方式做了明顯的改變，對比表二的現(xiàn)有分切工藝中刀片的工作方式：

[0034][0035][0036]

具體的，如圖4、5所示，圓盤刀5是組成分切機1內(nèi)切割裝置的一部分，所述切割裝置還包括刀軸4和固定鋼架3，所述固定鋼架3滑動設(shè)置在分切機1中部的傳動軸2上，所述固定鋼架3上開設(shè)有一卡槽31，所述刀軸4通過卡槽31與緊固螺栓螺紋配合固定在固定鋼架3上，所述刀軸4的一端設(shè)有一輥軸，所述圓盤刀5轉(zhuǎn)動設(shè)置在輥軸上，并抵靠在鋁箔6的上方，以此實現(xiàn)切割鋁箔6。另外，所述固定鋼架3可通過傳動軸2上的手輪21和線性橫向?qū)к墝崿F(xiàn)鋁箔6切割寬度的調(diào)整。

[0037]

由于動力電池用鋁箔對抗拉強度、延伸率有一定的要求，因此電池箔產(chǎn)品是不進行退火都為硬態(tài)鋁箔，殘留在切邊口的潤滑劑需具備快速揮發(fā)的特性，否則流入客戶端將

影響客戶涂布性能，為此本發(fā)明對分切工藝中潤滑劑的使用做了明顯的調(diào)整，采用易揮發(fā)型潤滑劑，該潤滑劑由d40～d60基礎(chǔ)油(40～60號基礎(chǔ)油中的任意一種)與工業(yè)酒精按1:1比例混合而成，對比表三的現(xiàn)有分切工藝中潤滑劑的特點：

[0038][0039]

s3，分切：將軋制好的鋁箔插入放料卷上，在張力與輥壓力控制下高速轉(zhuǎn)動輸送至分切機中，并抵接在圓盤刀的下方，所述鋁箔在高速運轉(zhuǎn)作用下驅(qū)使圓盤刀順時針轉(zhuǎn)動，圓盤刀轉(zhuǎn)速與分切速度同步，速度控制在180～300m/min，從而實現(xiàn)切割鋁箔；鋁箔在高速運轉(zhuǎn)作用下帶動圓盤刀順時針轉(zhuǎn)動，與分切速度同步轉(zhuǎn)動實現(xiàn)切割鋁箔，勻速切割保持了切邊的一致性，可降低切邊裂口、缺口的產(chǎn)生，大大減少了毛刺的產(chǎn)生。

[0040]

s4，在s3的分切過程中，將所述潤滑劑間斷性滴入刀口，對圓盤刀進行冷卻潤滑；

[0041]

s5，收卷：將切開后的鋁箔分別收卷在上收料卷軸和下收料卷軸上。

[0042]

綜上所述，與原工藝技術(shù)相比，本發(fā)明對以下三個方面進行了優(yōu)化：

[0043]

1、生產(chǎn)工藝流程

[0044]

如圖1所示，原有的電池用鋁箔生產(chǎn)流程長，精整及其設(shè)備受本身能力限制智能進行單幅分切成品，生產(chǎn)效率低，且生產(chǎn)流程越長其不穩(wěn)定因素越多越容易導(dǎo)致成品率低下；而本發(fā)明去除精整工序直接在分切機分切雙幅成品，通過控制分切速度，可將生產(chǎn)效率提升50％～80％，間接減少設(shè)備、人力、輔材的投入，從而降低生產(chǎn)成本。

[0045]

2、分切精切刀片

[0046]

原有的電池用鋁箔在分切時采用魯茨刀片/陶瓷方形刀片分切鋁箔，分切過程中刀片固定只使用一個刀角，對刀片的磨損強度大，且容易受熱不均或散熱不均，容易造成切邊毛刺、波浪邊的缺陷，且刀片的刀角使用壽命短需頻繁更換刀角，影響生產(chǎn)效率；或采用帶有驅(qū)動裝置的圓盤刀分切可改善切邊質(zhì)量，當(dāng)由于并非完全主動式分切切邊質(zhì)量改善有限，無法達到動力電池用鋁箔的切邊要求，毛刺控制在50μm以內(nèi)比較困難；

[0047]

而本發(fā)明采用鎢鋼材質(zhì)的圓盤刀，圓盤刀與分切速度同步轉(zhuǎn)動且不受分切速度變換的受限，控制下刀量0.05～0.5mm可進行穩(wěn)定切邊，使切邊質(zhì)量得以提升，效果改善明顯。

[0048]

3、分切潤滑劑

[0049]

原有的電池用鋁箔的精切刀片最常用的潤滑劑有兩種，一是d80/d90基礎(chǔ)油潤滑

或者軋制回收油，低油膜強度、粘度高具有較好的潤滑效果，切邊質(zhì)量好，適用于進行退火工藝的產(chǎn)品精切，由于動力電池用鋁箔不進行退火，切邊口殘留在鋁箔上的油膜不易揮發(fā)，流入到電池廠進行涂布正極材料時容易漏涂，經(jīng)常被客戶投訴；二是工業(yè)酒精潤滑刀口，在高速分切時潤滑強度不夠容易造成切邊毛刺、波浪邊缺陷；

[0050]

而本發(fā)明采用d40～d60基礎(chǔ)油中的任意一種基礎(chǔ)油與工業(yè)酒精1:1混合配比勻速滴入刀口，潤滑劑粘度介于d90和酒精，且揮發(fā)快，即可高速分切又可保證產(chǎn)品質(zhì)量，能有效降低毛刺、波浪邊的產(chǎn)生。

[0051]

本發(fā)明通過調(diào)整刀片精切工藝和優(yōu)化潤滑劑，其分切速度可達到180～300m/min，毛刺控制在50μm以內(nèi)，且邊部無波浪邊產(chǎn)生。如圖2所示，其中，a是原動力電池用鋁箔的生產(chǎn)工藝制得的鋁箔切邊端面圖，b是本發(fā)明制得的鋁箔切邊端面圖，由此可知，本發(fā)明分切后的鋁箔切口平整無波浪邊、翹邊的現(xiàn)象；如圖3所示，a是原動力電池用鋁箔的生產(chǎn)工藝制得的鋁箔在顯微鏡下放大300倍的觀察圖，b是本發(fā)明的生產(chǎn)工藝下制得的鋁箔在顯微鏡下放大300倍的觀察圖，從圖中可以看出，經(jīng)本發(fā)明的生產(chǎn)工藝分切得到的動力電池用鋁箔，其邊部毛刺改善明顯，毛刺完全控制在50μm以內(nèi)，而原工藝所制得的動力電池用鋁箔毛刺較多的部分則＞50μm。

[0052]

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并非對本案設(shè)計的限制，凡依本案的設(shè)計關(guān)鍵所做的等同變化，均落入本案的保護范圍。

技術(shù)特征：

1.一種高效率高質(zhì)量鋰離子動力電池用鋁箔分切的生產(chǎn)工藝，其特征在于：包括以下步驟：s1，準備工作：分切生產(chǎn)前對分切機內(nèi)的各個導(dǎo)輥系進行徹底清潔，并檢查各個導(dǎo)輥系是否異常，調(diào)整分切張力、輥壓力控制的范圍；s2，調(diào)整分切精切刀片及分切潤滑劑：所述分切機采用中間抽條、兩邊精切邊，雙幅同時分切的分切收卷方式，該分切收卷方式采用圓盤刀刀片，下刀量控制在0.05～0.5mm，使用易揮發(fā)型潤滑劑，該潤滑劑由基礎(chǔ)油與工業(yè)酒精按比例混合而成；s3，分切：將軋制好的鋁箔插入放料卷上，在張力與輥壓力控制下高速轉(zhuǎn)動輸送至分切機中，并抵接在圓盤刀的下方，所述鋁箔在高速運轉(zhuǎn)作用下驅(qū)使圓盤刀順時針轉(zhuǎn)動，圓盤刀轉(zhuǎn)速與分切速度同步，速度控制在180～300m/min，從而實現(xiàn)切割鋁箔；s4，在s3的分切過程中，將所述潤滑劑間斷性滴入刀口，對圓盤刀進行冷卻潤滑；s5，收卷：將切開后的鋁箔分別收卷在上收料卷軸和下收料卷軸上。2.如權(quán)利要求1所述的一種高效率高質(zhì)量鋰離子動力電池用鋁箔分切的生產(chǎn)工藝，其特征在于：s1中張力控制在傳輸驅(qū)動-30～30n/mm2，剪切驅(qū)動-100～0n/mm2，卷取張力10～60n/mm2，輥壓力控制在1#浮輥1000～1800n/m，2#支撐輥500～1200n/m，3#浮輥500～1200n/m，4#支撐輥1000～1800n/m。3.如權(quán)利要求1所述的一種高效率高質(zhì)量鋰離子動力電池用鋁箔分切的生產(chǎn)工藝，其特征在于：s2中所述圓盤刀是組成分切機內(nèi)切割裝置的一部分，所述切割裝置還包括刀軸和固定鋼架，所述固定鋼架滑動設(shè)置在分切機中部的傳動軸上，所述固定鋼架上開設(shè)有一卡槽，所述刀軸通過卡槽與緊固螺栓螺紋配合固定在固定鋼架上，所述刀軸的一端設(shè)有一輥軸，所述圓盤刀轉(zhuǎn)動設(shè)置在輥軸上，并抵靠在鋁箔的上方。4.如權(quán)利要求3所述的一種高效率高質(zhì)量鋰離子動力電池用鋁箔分切的生產(chǎn)工藝，其特征在于：所述固定鋼架通過傳動軸上的手輪和線性橫向?qū)к墝崿F(xiàn)鋁箔切割寬度的調(diào)整。5.如權(quán)利要求1所述的一種高效率高質(zhì)量鋰離子動力電池用鋁箔分切的生產(chǎn)工藝，其特征在于：s2中所述圓盤刀使用鎢鋼材質(zhì)制成。6.如權(quán)利要求1所述的一種高效率高質(zhì)量鋰離子動力電池用鋁箔分切的生產(chǎn)工藝，其特征在于：s2中所述潤滑劑是按基礎(chǔ)油與工業(yè)酒精1:1混合制成的。7.如權(quán)利要求6所述的一種高效率高質(zhì)量鋰離子動力電池用鋁箔分切的生產(chǎn)工藝，其特征在于：s2中所述基礎(chǔ)油為d40～d60基礎(chǔ)油中的任意一種。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開一種高效率高質(zhì)量鋰離子動力電池用鋁箔分切的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：分切前的準備工作，對分切機清潔并檢查各個導(dǎo)輥系是否異常，調(diào)整分切精切刀片和分切潤滑劑；進行分切，將軋制好的鋁箔插入放料卷上，在張力與輥壓力控制下高速轉(zhuǎn)動輸送至分切機中，并抵接在圓盤刀的下方，所述鋁箔在高速運轉(zhuǎn)作用下驅(qū)使圓盤刀順時針轉(zhuǎn)動，圓盤刀轉(zhuǎn)速與分切速度同步，速度控制在180～300m/min，從而實現(xiàn)切割鋁箔，最后，將切開后的鋁箔分別收卷在上收料卷軸和下收料卷軸上。本發(fā)明通過對生產(chǎn)工藝流程、分切精切刀片和分切潤滑劑進行優(yōu)化，生產(chǎn)出質(zhì)量穩(wěn)定的動力電池用鋁箔，在保證高效率的前提下，將毛刺、鋁屑控制在50μm以內(nèi)。鋁屑控制在50μm以內(nèi)。鋁屑控制在50μm以內(nèi)。

技術(shù)研發(fā)人員：肖永福 黃進輝 方佳 陳斌

受保護的技術(shù)使用者：廈門廈順鋁箔有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2022.06.27

技術(shù)公布日：2022/9/16