一种铝箔毛化的加工方法与流程

本发明涉及铝箔表面处理，具体涉及一种铝箔毛化的加工方法。

背景技术：

1、铝箔作为动力电池正极集流体的核心材料，其表面粗糙度直接影响活性材料涂层的附着。

2、目前市场上铝箔压延加工及表面处理技术，主要应用于锂电池正极集电体，通过铝箔表面预处理及毛化轧制工艺，此制备方法包括：熔炼，轧铸，冷轧开坯，中间退火，冷轧中轧，切边，箔轧，分切，倒卷电晕，表面预处理，表面辊压粗划处理，该制备方法比较繁琐及可能造成辊压穿或形变等不良。

3、基于此，本发明提出一种结合多激光头协同加工、铜板散热及真空吸附固定的创新方案，旨在实现高效率、高精度、低变形的铝箔毛化处理。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种铝箔毛化的加工方法，结合激光加工的优点，其超短脉冲在材料表面短暂停留，刻出纹路均匀的凹坑，激光处理后材料表面粗糙ra在1um左右，增强了磷酸铁锂涂覆层的附着力，特别适用于动力电池的正极极片制造，大大提高了生产效率和良率。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种铝箔毛化的加工方法，包括以下步骤：

4、步骤一：将待加工的铝箔设置在带真空吸附功能的铜板散热装置上；

5、步骤二：将铝箔待加工区域划分为多个子区域，采用多激光协同、按交错时序控制激光头出光对铝箔表面进行毛化处理，在铝箔表面刻出纹理均匀的凹坑；

6、并对加工后的铝箔进行形态识别，实现铝箔毛化质量识别。

7、作为本发明进一步的方案：铜板散热装置包括用于铝箔吸附的铜板，铜板的宽度350mm，导热系数401w/m·k。

8、作为本发明进一步的方案：铜板的表面开设直径0.5mm、间距10mm的阵列微孔，通过底部真空吸附将铝箔紧密贴合于铜板表面。

9、作为本发明进一步的方案：铜板散热装置对铝箔的真空吸附气压0.2-0.5mpa。

10、作为本发明进一步的方案：多激光头布局沿铝箔宽度方向均布4-6个激光头，单头覆盖75-100mm加工区域，总加工宽度达300-600mm。

11、作为本发明进一步的方案：激光头铝箔表面进行毛化处理的毛化速度＞15m/min；

12、铝箔经毛化处理后表面粗糙度ra值稳定在1.0±0.1μm，凹坑深度一致性＞95%。

13、作为本发明进一步的方案：将步骤一中待加工的铝箔进行垂直投影，得到铝箔加工前的影像；

14、将步骤二中加工后的铝箔进行垂直投影，得到铝箔加工后的影像；

15、将铝箔加工前的影像与铝箔加工后的影像进行重叠处理，获取非重叠区域的面积值及铝箔垂直投影的面积值，将非重叠区域的面积值与铝箔垂直投影的面积值进行比值计算，得到铝箔加工偏移比。

16、作为本发明进一步的方案：对步骤一中待加工的铝箔进行三维仿真，得到铝箔加工前的实体；

17、对步骤一中加工后的铝箔进行三维仿真，得到铝箔加工后的实体；

18、将铝箔加工前的实体与铝箔加工后的实体在三维模型中进行重合处理，获取未完成重合区域中非加工造成的变形区域，记为异变形区域；

19、获取铝箔加工前的实体与铝箔加工后的实体中每个异变形区域最大的间距长度，记为形变极值；

20、将所有异变形区域的形变极值求和取均值，得到异变形区域的形变值，将异变形区域的形变值与异变形区域的形变阈值进行比值计算，得到铝箔加工形变比。

21、作为本发明进一步的方案：将铝箔加工偏移比记为l1，将铝箔加工形变比记为l2；

22、通过公式计算得到加工后铝箔形态值li，α为铝箔表面粗糙度方差；

23、其中，铝箔表面粗糙度方差由多个铝箔加工后每个子区域所对应的表面粗糙度处理得到。

24、作为本发明进一步的方案：预设加工后铝箔加工的铝箔形态阈值为ly；

25、当li＜ly时，则说明铝箔加工后形态好，铝箔加工的凹坑纹理均匀且加工过程中未发生移位或变形；

26、当li≥ly时，则说明铝箔加工后形态差，铝箔加工的凹坑纹理不均或加工过程中发生移位或变形。

27、本发明的有益效果：本申请通过多激光头协同加工、铜板散热及真空吸附固定技术，解决了传统辊轧工艺的效率低、形变大、粗糙度不均等问题，本申请能够实现ra值1.0±0.1μm的均匀毛化，加工速度＞15m/min，良率达99.5%，显著提升了动力电池极片的性能和生产效率；

28、同时，本申请对加工后的铝箔在加工过程中及加工后的形态进行识别，即通过铝箔加工过程中偏移获取铝箔加工偏移比、通过铝箔加工过程中变形获取铝箔加工形变比，通过铝箔加工的多区域的方差识别得到铝箔表面粗糙度方差，从而完成对铝箔加工形态多维度识别，进一步把控铝箔加工质量。

1.一种铝箔毛化的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种铝箔毛化的加工方法,其特征在于，铜板散热装置包括用于铝箔吸附的铜板，铜板的宽度350mm，导热系数401w/m·k。

3.根据权利要求2所述的一种铝箔毛化的加工方法,其特征在于，铜板的表面开设直径0.5mm、间距10mm的阵列微孔，通过底部真空吸附将铝箔紧密贴合于铜板表面。

4.根据权利要求3所述的一种铝箔毛化的加工方法,其特征在于，铜板散热装置对铝箔的真空吸附气压0.2-0.5mpa。

5.根据权利要求1所述的一种铝箔毛化的加工方法,其特征在于，多激光头布局沿铝箔宽度方向均布4-6个激光头，单头覆盖75-100mm加工区域，总加工宽度达300-600mm。

6.根据权利要求1所述的一种铝箔毛化的加工方法,其特征在于，激光头铝箔表面进行毛化处理的毛化速度＞15m/min；

7.根据权利要求1所述的一种铝箔毛化的加工方法,其特征在于，将步骤一中待加工的铝箔进行垂直投影，得到铝箔加工前的影像；

8.根据权利要求1所述的一种铝箔毛化的加工方法,其特征在于，对步骤一中待加工的铝箔进行三维仿真，得到铝箔加工前的实体；

9.根据权利要求1所述的一种铝箔毛化的加工方法,其特征在于，将铝箔加工偏移比记为l1，将铝箔加工形变比记为l2；

10.根据权利要求9所述的一种铝箔毛化的加工方法,其特征在于，预设加工后铝箔加工的铝箔形态阈值为ly；