激光划线去膜收卷的卷对卷设备及去膜收卷方法与流程

本技术涉及复合集流体领域，具体而言，涉及一种激光划线去膜收卷的卷对卷设备及去膜收卷方法。

背景技术：

1、随着锂电池复合集流体铜箔结构的迭代，为了满足极耳焊接工艺需求，集流体的结构已经由传统的“铜层-高分子塑料膜-铜层（厚度方向上）”三明治结构，更新为全金属极耳复合集流体结构（即极耳区全铜层-料区复合铜箔三明治结构-极耳区全铜层（幅宽方向上））。

2、然而目前，针对全金属极耳复合集流体的极耳区去膜工序，如何去除极耳区的高分子基膜缺少具有实际应用价值的设备。

技术实现思路

1、本技术实施例的目的在于提供一种激光划线去膜收卷的卷对卷设备及去膜收卷方法。

2、第一方面，本技术提供一种激光划线去膜收卷的卷对卷设备，包括：

3、沿膜材走带方向依次设置的放卷装置、激光划线装置、去膜收卷装置和主材收卷装置；膜材包括高分子基膜；高分子基膜具有第一表面和第二表面；仅第一表面具有金属镀层；

4、放卷装置用于将膜材放卷；

5、激光划线装置用于在高分子基膜的第二表面根据预设的极耳区和料区的分界线进行划线，以切割断开极耳区高分子基膜与料区高分子基膜的连接；

6、去膜收卷装置，包括吸附组件和去膜收卷组件；吸附组件吸附膜材，以使去膜收卷组件从膜材上分离极耳区高分子基膜并收卷；

7、主材收卷装置，用于收卷去除极耳区高分子基膜后的膜材。

8、上述技术方案，该激光划线去膜收卷的卷对卷设备，可以应用于全金属极耳复合集流体制造工艺，实现极耳区高分子基膜与料区高分子基膜的精确分割断开与连续剥离；采用激光作用于仅含高分子基膜的第二表面，可以有效改善金属镀层受热损伤。吸附组件固定膜材，并与去膜收卷组件协同配合使得极耳区高分子基膜从该设备分离去除，能够保持去膜后的主材金属镀层不易破损，且极耳区不易存在高分子基膜残留。

9、在本技术的其他实施例中，上述的吸附组件包括负压吸附辊；

10、负压吸附辊的辊面上具有孔洞，且负压吸附辊的辊面套设有丝网。

11、上述技术方案，通过丝网与孔洞结构内部的均匀负压场，为极耳区基膜提供稳定且分布均匀的吸附力，实现膜层界面的平稳分离，防止超薄基膜在与铜层剥离分开过程中因局部应力集中导致撕裂铜层。

12、在本技术的其他实施例中，负压吸附辊的内部设置有挡板，挡板被配置为能够沿吸附辊轴向调节位置，遮挡部分孔洞，以使未遮挡孔洞的吸附辊的辊面与膜材的宽幅相匹配。

13、上述技术方案，通过调节挡板位置改变有效吸附面积，使负压作用区域与膜材实际宽幅精确匹配，可以消除因幅宽差异导致的真空度泄漏或边缘吸附不紧密，确保不同规格膜材均能紧密贴合辊面。

14、在本技术的其他实施例中，吸附组件包括吸风风机，吸风风机被配置为根据膜材的厚度和宽幅调节负压吸附辊的吸力。

15、上述技术方案，根据膜材厚度与宽幅动态调节负压吸力，可以实现吸附力与材料力学性能的适配，避免吸力过大造成基膜褶皱或吸力不足引起膜材打滑，提升设备对多规格材料的工艺兼容性。

16、在本技术的其他实施例中，收卷组件包括滑差轴，用于收卷负压吸附辊分离后的极耳区高分子基膜。

17、上述技术方案，利用滑差轴特性实现分离薄膜的低张力恒力矩收卷，自动补偿收卷过程中的线速度差，防止废料收卷时因张力累积导致薄膜拉伸变形、断裂或卷取端面不齐。

18、在本技术的其他实施例中，膜材的厚度小于等于10μm，放卷装置用于以0.03n/mm~0.12n/mm的放卷张力进行放卷。

19、上述技术方案，放卷装置用于以0.03n/mm~0.12n/mm的放卷张力进行放卷，针对超薄复合膜材（≤10μm属于超薄复合膜材）采用低单位长度张力及微差张力控制，有利于降低走带过程中的机械拉伸应力，抑制膜材形变、褶皱及金属镀层微裂纹的产生，有利于保障加工尺寸精度。

20、示例性地，在本技术一些实施方式中，放卷膜材包括：以0.03n/mm、0.04n/mm、0.05n/mm、0.06n/mm、0.07n/mm、0.08n/mm、0.09n/mm、0.10n/mm、0.11n/mm、0.12n/mm或者前述任意两个数值之间的范围的放卷张力进行放卷。

21、在本技术的其他实施例中，主材收卷装置用于以比放卷张力低0.01 n/mm~0.02n/mm的收卷张力进行收卷。示例性地，在本技术一些实施方式中，主材收卷装置用于以比放卷张力低0.01 n/mm或0.02 n/mm的收卷张力进行收卷。

22、因极耳区高分子基膜被撕除导致膜材整体抗拉伸性能下降，上述技术方案，通过将收卷张力系数降低0.01~0.02 n/mm，有效避免了收卷张力过大引起的膜材拉伸变形或铜层断裂。

23、进一步可选地，在本技术一些实施方式中，对于bopet单面镀铜膜材，可以采用0.10n/mm~0.12n/mm的放卷张力。进一步可选地，在本技术一些实施方式中，对于pe单面镀铜膜材，可以采用0.03n/mm~0.05n/mm的放卷张力。

24、上述技术方案，放卷张力和收卷张力采用低张力与微差张力控制参数，有利于超薄膜材在动态加工过程中的尺寸稳定性，有利于降低因张力波动引起的断带或镀层损伤风险，进一步有利于提高成品良率。

25、在本技术的其他实施例中，激光划线装置包括冷光源激光器，冷光源激光器包括紫外纳秒激光器、紫外皮秒激光器、紫外飞秒激光器中的任意一种。

26、上述技术方案，激光划线装置包括冷光源激光器，冷光源激光器包括紫外纳秒激光器、紫外皮秒激光器、紫外飞秒激光器中的任意一种，此类激光器所发射的光源对膜材的热效应较小，或者热熔现象依次减小，减小热熔融珠现象对后续加工的影响。

27、第二方面，本技术提供激光划线去膜收卷方法，采用第一方面任一项的激光划线去膜收卷的卷对卷设备进行划线去膜收卷；方法包括：

28、放卷膜材；

29、对膜材进行激光划线，以切割断开极耳区高分子基膜与料区高分子基膜的连接；

30、将极耳区高分子基膜从膜材上分离并收卷分离出的极耳区高分子基膜；

31、收卷去除极耳区高分子基膜后的膜材。

32、上述技术方案，该激光划线去膜收卷方法形成了放卷、划线、剥离与收卷的连续化卷对卷工艺路径，实现了极耳区去膜工序的自动化作业，有利于提升全金属极耳复合集流体的生产效率与工艺一致性。

33、在本技术的其他实施例中，放卷膜材包括：以0.03n/mm~0.12n/mm的放卷张力进行放卷。

34、上述技术方案，放卷装置用于以0.03n/mm~0.12n/mm的放卷张力进行放卷，针对超薄复合膜材（≤10μm属于超薄复合膜材）采用低单位长度张力及微差张力控制，有利于降低走带过程中的机械拉伸应力，抑制膜材形变、褶皱及金属镀层断裂的产生，有利于保障加工尺寸精度。

35、示例性地，在本技术一些实施方式中，放卷膜材包括：以0.03n/mm、0.04n/mm、0.05n/mm、0.06n/mm、0.07n/mm、0.08n/mm、0.09n/mm、0.10n/mm、0.11n/mm、0.12n/mm或者前述任意两个数值之间的范围的放卷张力进行放卷。

36、在本技术的其他实施例中，收卷去除极耳区高分子基膜后的膜材包括：以低于放卷张力的收卷张力进行收卷；

37、收卷张力比放卷张力低0.01 n/mm~0.02 n/mm。

38、因极耳区高分子基膜被撕除导致膜材整体抗拉伸性能下降，上述技术方案，通过将收卷张力系数降低0.01~0.02 n/mm，有效避免了收卷张力过大引起的膜材拉伸变形或铜层断裂。

39、上述技术方案，放卷张力和收卷张力采用低张力与微差张力控制参数，有利于超薄膜材在动态加工过程中的尺寸稳定性，有利于降低因张力波动引起的断带或镀层损伤风险，进一步有利于提高成品良率。

40、示例性地，在本技术一些实施方式中，主材收卷装置用于以比放卷张力低0.01 n/mm或0.02 n/mm的收卷张力进行收卷。

41、在本技术的其他实施例中，将极耳区高分子基膜从膜材上分离包括：吸附组件的吸风风机根据膜材的厚度和宽幅调节负压吸附辊的吸力并进行吸附，去膜收卷组件使极耳区高分子基膜从膜材上分离并收卷；

42、其中，膜材的宽幅固定，膜材的厚度每减薄1μm，吸风风机频率降低1 hz ~4 hz；

43、膜材的厚度固定，膜材的宽幅每减少100mm，吸风风机频率降低3 hz ~4 hz。

44、上述技术方案，通过建立膜材的宽幅、膜材厚度变化与吸风风机频率调节的定量对应关系，膜材的宽幅固定，膜材的厚度每减薄1μm，吸风风机频率降低1 hz ~4 hz；膜材的宽幅每减少100mm，吸风风机频率降低3 hz ~4 hz；可以实现吸附参数的精准动态补偿，可以实现有效剥离的同时防止过度吸附损伤减薄后的膜材，有利于加工良率。