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(dòng)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(dòng)力、ess儲(chǔ)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(jì)在2025年對(duì)電池箔的需求量將達(dá)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(dòng)力電池運(yùn)用在乘用車上，電動(dòng)車消費(fèi)者越來越關(guān)注電池安全問題，下游客戶對(duì)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(xiǎn)，因此，電池用鋁箔作為電池正極材料對(duì)切邊質(zhì)量要求極高。針對(duì)鋁箔切邊電池廠對(duì)毛刺、鋁屑特別關(guān)注一般作為關(guān)鍵特性值進(jìn)行管控。目前市場上大部分客戶對(duì)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(duì)安全性能要求逐年提高，部分電池廠對(duì)鋁箔毛刺、鋁屑管控提出≤50μm的要求，意味著對(duì)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(qiáng)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(zhǔn)確檢測。

4.目前大部分鋁箔先采用分切機(jī)破條分切大軸再單幅精整分切成品來達(dá)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(diǎn)、擦劃傷等問題；采用傳統(tǒng)分切機(jī)工藝進(jìn)行雙幅分切成功端面切邊質(zhì)量無法保證，無法達(dá)到客戶的要求。傳統(tǒng)分切機(jī)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(gè)方面：

5.1、目前市場上大多使用分切機(jī)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(yàn)可供參考，且動(dòng)力電池本身對(duì)切邊端面的高質(zhì)量要求，使得對(duì)切邊刀片分切工藝的要求更高。

6.2、高速運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)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(shí)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(dòng)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(dòng)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(dá)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(dòng)力電池用鋁箔分切的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：

10.s1，準(zhǔn)備工作：分切生產(chǎn)前對(duì)分切機(jī)內(nèi)的各個(gè)導(dǎo)輥系進(jìn)行徹底清潔，并檢查各個(gè)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(jī)采用中間抽條、兩邊精切邊，雙

幅同時(shí)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(dòng)輸送至分切機(jī)中，并抵接在圓盤刀的下方，所述鋁箔在高速運(yùn)轉(zhuǎn)作用下驅(qū)使圓盤刀順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，圓盤刀轉(zhuǎn)速與分切速度同步，速度控制在180～300m/min，從而實(shí)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(duì)圓盤刀進(jìn)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(dòng)-30～30n/mm2，剪切驅(qū)動(dòng)-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(jī)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(dòng)設(shè)置在分切機(jī)中部的傳動(dòng)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(dòng)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(dòng)軸上的手輪和線性橫向?qū)к墝?shí)現(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(duì)動(dòng)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(jìn)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(shí)，降低了頭尾物料的報(bào)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(dòng)力電池用鋁箔的分切效率和切邊質(zhì)量，可進(jìn)一步提升成品率，對(duì)提高國內(nèi)先進(jìn)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(dòng)力電池用鋁箔的生產(chǎn)工藝流程對(duì)比圖；

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

25.圖3是本發(fā)明與原動(dòng)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(duì)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(biāo)號(hào)說明：1、分切機(jī)；2、傳動(dòng)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(shí)施方式

29.以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)的說明。

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

31.s1，準(zhǔn)備工作：分切生產(chǎn)前對(duì)分切機(jī)內(nèi)的各個(gè)導(dǎo)輥系進(jìn)行徹底清潔，并檢查各個(gè)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(jī)采用中間抽條、兩邊精切邊，雙幅同時(shí)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(dòng)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(bào)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(duì)切邊刀片的工作方式做了明顯的改變，對(duì)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(jī)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(dòng)設(shè)置在分切機(jī)1中部的傳動(dòng)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(dòng)設(shè)置在輥軸上，并抵靠在鋁箔6的上方，以此實(shí)現(xiàn)切割鋁箔6。另外，所述固定鋼架3可通過傳動(dòng)軸2上的手輪21和線性橫向?qū)к墝?shí)現(xiàn)鋁箔6切割寬度的調(diào)整。

[0037]

由于動(dòng)力電池用鋁箔對(duì)抗拉強(qiáng)度、延伸率有一定的要求，因此電池箔產(chǎn)品是不進(jìn)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(duì)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(hào)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(duì)比表三的現(xiàn)有分切工藝中潤滑劑的特點(diǎn)：

[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(dòng)輸送至分切機(jī)中，并抵接在圓盤刀的下方，所述鋁箔在高速運(yùn)轉(zhuǎn)作用下驅(qū)使圓盤刀順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，圓盤刀轉(zhuǎn)速與分切速度同步，速度控制在180～300m/min，從而實(shí)現(xiàn)切割鋁箔；鋁箔在高速運(yùn)轉(zhuǎn)作用下帶動(dòng)圓盤刀順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，與分切速度同步轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)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(duì)圓盤刀進(jìn)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(duì)以下三個(gè)方面進(jìn)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(jìn)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(jī)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(shí)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(gè)刀角，對(duì)刀片的磨損強(qiáng)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(dòng)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(dòng)式分切切邊質(zhì)量改善有限，無法達(dá)到動(dòng)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(dòng)且不受分切速度變換的受限，控制下刀量0.05～0.5mm可進(jìn)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(qiáng)度、粘度高具有較好的潤滑效果，切邊質(zhì)量好，適用于進(jìn)行退火工藝的產(chǎn)品精切，由于動(dòng)力電池用鋁箔不進(jìn)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(jìn)行涂布正極材料時(shí)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(shí)潤滑強(qiáng)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(dá)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(shí)施例，并非對(duì)本案設(shè)計(jì)的限制，凡依本案的設(shè)計(jì)關(guān)鍵所做的等同變化，均落入本案的保護(hù)范圍。

技術(shù)特征：

1.一種高效率高質(zhì)量鋰離子動(dòng)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(zhǔn)備工作：分切生產(chǎn)前對(duì)分切機(jī)內(nèi)的各個(gè)導(dǎo)輥系進(jìn)行徹底清潔，并檢查各個(gè)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(jī)采用中間抽條、兩邊精切邊，雙幅同時(shí)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(dòng)輸送至分切機(jī)中，并抵接在圓盤刀的下方，所述鋁箔在高速運(yùn)轉(zhuǎn)作用下驅(qū)使圓盤刀順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，圓盤刀轉(zhuǎn)速與分切速度同步，速度控制在180～300m/min，從而實(shí)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(duì)圓盤刀進(jìn)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(dòng)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(dòng)-30～30n/mm2，剪切驅(qū)動(dòng)-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(dòng)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(jī)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(dòng)設(shè)置在分切機(jī)中部的傳動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)軸上的手輪和線性橫向?qū)к墝?shí)現(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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(zhǔn)備工作，對(duì)分切機(jī)清潔并檢查各個(gè)導(dǎo)輥系是否異常，調(diào)整分切精切刀片和分切潤滑劑；進(jìn)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(dòng)輸送至分切機(jī)中，并抵接在圓盤刀的下方，所述鋁箔在高速運(yùn)轉(zhuǎn)作用下驅(qū)使圓盤刀順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，圓盤刀轉(zhuǎn)速與分切速度同步，速度控制在180～300m/min，從而實(shí)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(duì)生產(chǎn)工藝流程、分切精切刀片和分切潤滑劑進(jìn)行優(yōu)化，生產(chǎn)出質(zhì)量穩(wěn)定的動(dòng)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(jìn)輝 方佳 陳斌

受保護(hù)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