[发明专利]一种金属箔片表面微造型方法以及装置

说明书

本发明公开了一种金属箔片表面微造型方法以及装置，包括基座、支撑座、放卷辊、导向辊以及两个侧板，支撑座安装于基座顶部一侧，放卷辊设置于支撑座顶部，导向辊设置于支撑座一侧，两个侧板安装于基座顶部，两个侧板之间安装有两个清洁结构，且两个侧板之间分别设置有两个光面柔性辊组件以及两个微造型面刚性辊组件，本发明的有益效果：在金属箔片集流体表面进行微观造型后，集流体的比表面积增大，进而增大了电极活性材料与集流体的接触面积和粘附面积，从而增强了粘附强度，增加了接触导电性，提高了电池的循环寿命、能量密度、放电平台和电池的安全性能。

技术领域

本发明涉及锂电池材料制备技术领域，特别是一种金属箔片表面微造型方法以及装置。

背景技术

锂离子电池作为新能源应用越来越广泛，然而锂电池的倍率性能和能量密度指标较低，倍率及能量密度等性能的提升需求愈加强烈，如何改善锂电池倍率及能量密度性能是当下锂电池领域研究重点，光面箔集流体的箔材与涂层之间界面的结合强度较低，在生产和使用过程中，涂层容易脱落，集流体表面微观形貌决定其表面能否均匀牢固涂覆电极材料活性物质，该涂层与集流体之间的界面形貌直接影响着涂层与集流体之间的界面结合强度和电池的性能，最有效的增强界面结合强度的方法就是对集流体箔材进行表面改性处理，即通过增加箔材表面波纹度和粗糙度的控制来改善涂层与箔材基体的结合强度，从而降低了涂层与基体由于受热而相互脱离的机率，最终提高电池性能，目前，高精度的辊压式箔材表面微观造型是主要的增加集流体箔材表面波纹度和粗糙度的主要手段；

现有技术及文献对集流体表面进行微观造型主要通过化学腐蚀、交流电刻蚀[郭德超等，铝箔集流体对超级电容器性能的影响研究，电子元件与材料，2021，40(5)：414-419]、激光加工盲孔[汤兴贤，盲孔铜集流体制备及其对硅基阳极循环性能的改善，中国有色金属学报(英文版) 2013，23(6)1723-1727]、填砂轧制凹坑集流体(CN 103811768 A，2014.05.21)；

上述方法均证实增加集流体比表面积对锂电池性能提升有较大改善，但目前使用的方法中化学腐蚀，交流电刻蚀存在技术要求高，成本高，对环境污染大，且会使集流体的抗拉伸强度和延伸率变小，箔材强度降低；激光加工制备表面具有盲孔的集流体存在设备投资大，生产成本高，对操作人员技术要求高等问题；填砂轧制凹坑集流体两面结构对称性难以保证，致电极两面涂层接触电阻对称性难以保证，进而使两面电极容量不能均匀释放；同时，两面不对称也引发电极涂层粘结强度不一致，使的两面电极涂层充放电循环寿命严重失衡，进而加快电池容量的衰减，鉴于此，针对上述问题深入研究，遂有本案产生，鉴于此，针对上述问题深入研究，遂有本案产生。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本发明公开实施例提供了一种飞秒激光进行轧辊辊面无序微造型的方法、装置及应用。所述技术方案如下：

根据本发明公开实施例的第一方面，提供一种金属箔片表面微造型装置，包括基座、支撑座、放卷辊、导向辊以及两个侧板，支撑座安装于基座顶部一侧，放卷辊设置于支撑座顶部，导向辊设置于支撑座一侧，两个侧板安装于基座顶部，两个侧板之间安装有两个清洁结构，且两个侧板之间分别设置有两个光面柔性辊组件以及两个微造型面刚性辊组件，且两个光面柔性辊组件组件以及两个微造型面刚性辊组件交错设置，两个微造型面刚性辊组件两侧均设置有除尘结构，且两个光面柔性辊组件以及两个微造型面刚性辊组件两端与两个侧板连接处均设置有调节结构；

两个清洁结构，其中一个包含有:四个电动滑轨、集尘罩、集尘仓、可替换滤板以及集尘风机；

四个电动滑轨分别安装于两侧侧板内侧，集尘罩前后两侧分别与四个电动通过滑体连接，集尘仓安装于集尘罩顶部，且集尘罩底部设有开口，且集尘罩顶部与集尘仓底部贯通，可替换滤板安装于集尘仓内部，集尘风机安装于集尘仓顶部。

除尘结构包含有：两个横板、四个第一电动推杆、四个移动块、四个复位弹簧、移动座以及若干除尘组件；