一种极片打孔装置和烘干设备的制作方法

1.本技术涉及电池制造的技术领域，尤其是涉及一种极片打孔装置和烘干设备。


背景技术：

2.近年来，电动交通工具、便携式电动工具和电动玩具的使用越来越广，作为能源供给的电池也日益受到关注。其中，锂离子二次电池便是发展得较快的一种电池。
3.但是现有技术的锂离子电池的快充性能无法得到大幅度的提升，导致用电设备的充电速度较慢且电池容量较小，放电时间短，影响用户使用。


技术实现要素：

4.鉴于上述问题，本技术实施例提供了一种极片打孔装置和烘干设备，其能够提高电池的快充性能。
5.根据本技术实施例的一个方面，提供了一种极片打孔装置，用于在电池的极片的活性物质层上打孔，极片沿厚度方向具有第一面和第二面，第二面具有活性物质层，极片打孔装置包括支撑件和造孔件；支撑件用于从第一面支撑极片；造孔件与支撑件相对设置，用于在第二面的活性物质层上打孔。
6.通过采用上述方案，造孔件在极片的活性物质层上打孔，使得活性物质层上形成孔道，而由于活性物质层中存在孔道，有利于锂离子快速通过电解液直接到达孔道底部以及从孔道内壁进入活性物质中，从而大幅度提高充电能力；与此同时，相同压密的情况下，活性物质层因为孔道加速锂离子的嵌入，使得限定充电倍率为定值时，可以提高涂布厚度上限，从而提升电池比能量，因此极片打孔装置使得电池充放电性能得到优化，快充性能提升的同时，电池的性能也整体提高。
7.在一些实施例中，造孔件包括介质存储仓，介质存储仓用于储存造孔介质；介质存储仓靠近支撑件的一侧设有贯通介质存储仓侧壁的介质喷口，介质喷口用于将介质存储仓内的造孔介质向极片喷射，以在第二面的活性物质层上冲击形成孔道。
8.通过采用上述方案，介质存储仓内的造孔介质通过介质喷口喷出，介质冲击第二面上的活性物质而在活性物质层上形成孔道，当介质存储仓内的造孔介质停止流出，或者介质存储仓的造孔介质流出速度减缓时，即停止在第二面上打孔，整个打孔过程中，没有任何机械构件与极片直接接触，因此对极片的破坏较小，并且打孔过程中，造孔件不会带走极片上的物质，也不会通过接触极片而将杂质带到极片上，保证了极片质量。
9.在一些实施例中，介质喷口从介质存储仓内部到介质存储仓外部的直径逐渐减小。
10.通过采用上述方案，造孔介质从介质喷口流出的过程中逐渐汇集，当造孔介质从介质喷口流出时，造孔介质的流束较小，从而精准的在极片上冲击出直径较小的孔。
11.在一些实施例中，介质喷口内设有介质喷针，介质喷针沿其轴向设有贯通的内孔，内孔通过介质喷口与介质存储仓内部连通，用于将流经介质喷口的造孔介质通过内孔向极
片喷射。
12.通过采用上述方案，介质存储仓中的造孔介质通过介质喷针的内孔喷到极片上，介质喷针的内孔直径可以做的较小，以满足在极片上打出直径较小的孔的需要，造孔介质在极片的内孔中汇集而成较细的流束，并从介质喷针靠近极片的一端喷出，近距离喷到极片上，有利于保持造孔介质的冲击力，以精准而快速的在极片上冲击出孔道。
13.在一些实施例中，极片打孔装置还包括介质补充件，介质补充件与介质存储仓连通，用于向介质存储仓提供造孔介质，以使造孔件进行多次打孔。
14.通过采用上述方案，介质补充件源源不断的向介质存储仓内补充造孔介质，使得介质存储仓内始终具有足够的造孔介质，从而使介质存储仓内的造孔介质能够反复多次以极快的速度从介质喷口喷出，以便于多次在极片上冲击出孔道，当极片以移动状态经过介质喷口正对处时，便能在多次冲击中形成多个孔道，提高了打孔效率。
15.在一些实施例中，造孔介质为气体、液体或固体中的一种或多种。
16.通过采用上述方案，无论是气体、液体或者固体，当其高速移动时，都能够对撞击到的物体造成冲击，因此，通过以上任意一种或多种材质的造孔介质高速冲击极片上的活性物质层，均能够在极片上形成孔道。
17.在一些实施例中，介质存储仓内设有电控阀门，用于控制介质存储仓内的造孔介质是否从介质喷口排出。
18.通过采用上述方案，电控阀门间隔一定的时间打开一次，使得介质存储仓的造孔介质有规律的从介质喷口流出，当极片的移动速度不变时，能够在极片上间隔相同的距离打孔，有利于保持电池的快充性能的稳定性。
19.在一些实施例中，造孔件包括连接辊和设于连接辊的辊面上的打孔针，打孔针用于随连接辊转动而靠近极片并在极片上扎孔。
20.通过采用上述方案，打孔针在随着连接辊转动的过程中先靠近极片，并在极片上扎孔，后随着连接辊的进一步转动，打孔针逐渐脱离在极片上扎出的孔道，并远离极片，通过控制打孔针的长度或者连接辊与极片之间的间距，从而控制在极片上扎出的孔道的深度。该方法同样能够在极片上造孔，且造孔件的结构简单。
21.在一些实施例中，造孔件包括连接件、造孔针和震动马达，造孔针凸出于连接件表面并朝向极片的第二面，震动马达用于驱动连接件沿靠近或远离第二面的方向上往复运动以在极片上打孔。
22.通过采用上述方案，震动马达带动连接件进行往复移动，连接件再带动造孔针往复移动，当造孔针靠近极片时，随着造孔针的逐渐靠近，造孔针扎入极片上的活性物质层中，使得活性物质层上形成孔道，当震动马达带动连接件远离极片时，连接件带动造孔针脱离活性物质层，并逐渐远离极片，以备下一次在极片上扎孔，造孔针的移动频率与极片移动的速度相结合，从而控制孔道在极片移动方向上的间距，使之符合要求。
23.在一些实施例中，极片打孔装置还包括抚平构件，抚平构件沿极片传送方向设于造孔件的下游，用于抚平第二面和/或第一面。
24.通过采用上述方案，由于打孔的过程中会将孔道处原本的活性物质向边缘挤压，这使得极片厚度方向的表面的平整度降低。而通过抚平构件，使极片经过造孔件打孔之后，对极片厚度方向的表面进行抚平，提高了极片表面的平整度，从而提高了极片的质量。
25.在一些实施例中，抚平构件包括喷气件，喷气件用于向第二面和/或第一面喷射气体，以为极片表面提供压力而增加极片表面的平整度。
26.通过采用上述方案，通过喷气件喷出的气体为极片表面提供压力，使得极片表面凸起的部分的活性物质在气流的冲击下，向下凹的部分转移，从而使极片表面更加平整。
27.在一些实施例中，抚平构件包括压辊，压辊与第二面和/或第一面接触而挤压极片。
28.通过采用上述方案，压辊通过与极片表面直接接触而挤压极片表面，将极片表面凸起的部分压实，或者使凸起部分的活性物质向下凹的部分转移，从而是极片表面更加平整。
29.根据本技术实施例的另一方面，提供了一种烘干设备，烘干设备用于烘干极片，烘干设备包括：加热装置和上述主题任一实施例中的极片打孔装置，加热装置用于烘干极片；极片打孔装置用于在烘干极片的过程中在极片的活性物质层上打孔。
30.通过采用上述方案，在烘干过程中，极片上的活性物质保持一定的湿度，易于打孔，且打孔前后，极片均处于被加热的状态，打孔前加热极片，使极片上的活性物质处于半干状态以减小流动性，防止打出的孔道被活性物质快速流动填充；打完孔之后，加热装置快速将极片上的孔道加热，使之干燥定型。
31.本技术实施例提供的极片打孔装置通过使用造孔件在电池的极片的活性物质层上打孔，使得活性物质层上形成孔道，而由于活性物质层中存在孔道，有利于锂离子快速通过电解液直接到达孔道底部以及从孔道内壁进入活性物质中，从而大幅度提高充电能力；与此同时，相同压密的情况下，活性物质层因为孔道加速锂离子的嵌入，使得限定充电倍率为定值时，可以提高涂布厚度上限，从而提升电池比能量，因此极片打孔装置使得电池充放电性能得到优化，快充性能提升的同时，电池的性能也整体提高。
32.上述说明仅是本技术实施例技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术实施例的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术实施例的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本技术的具体实施方式。
附图说明
33.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
34.图1为本技术第一实施例公开的极片打孔装置的结构示意图。
35.图2为本技术一实施例公开的极片打孔装置中造孔件的剖视示意图。
36.图3为本技术第二实施例公开的极片打孔装置的结构示意图。
37.图4为本技术另一实施例公开的极片打孔装置中造孔件的剖视示意图。
38.图5为本技术第三实施例公开的极片打孔装置的结构示意图。
39.图6为本技术第四实施例公开的极片打孔装置的结构示意图。
40.图7为本技术第五实施例公开的极片打孔装置的结构示意图。
41.图8为本技术第六实施例公开的极片打孔装置的结构示意图。
42.图9为本技术一实施例公开的烘干设备的结构示意图。
43.附图标记说明：1、极片；11、第一面；12、第二面；2、极片打孔装置；21、支撑件；22、造孔件；221、介质存储仓；222、介质喷口；223、介质喷针；2231、内孔；224、连接辊；225、打孔针；226、连接件；227、造孔针；228、震动马达；23、介质补充件；24、压力监测模块；25、电控阀门；26、抚平构件；261、喷气件；262、压辊；3、烘箱；31、进料端；32、出料端；4、加热装置。
具体实施方式
44.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
45.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。
46.本技术的说明书和权利要求书及附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖而不排除其它的内容。单词“一”或“一个”并不排除存在多个。
47.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语“实施例”并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
48.本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
49.下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本技术的极片打孔装置或烘干设备的具体结构进行限定。例如，在本技术的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
50.此外，诸如p方向用于说明本实施例的极片打孔装置或烘干设备的各构件的操作和构造的指示方向的表述不是绝对的而是相对的，且尽管当电池包的各构件处于图中所示的位置时这些指示是恰当的，但是当这些位置改变时，这些方向应有不同的解释，以对应所述改变。
51.此外，本技术的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序，可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
52.在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)。
53.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，机械结构的“相连”或“连接”可以是指物理上的连接，例如，物理上的连接可以是固定连接，例如通过固定件固定连接，例如通过螺丝、螺栓或其它固定件固定连接；物理上的连接也可以是可拆卸连接，例如相互卡接或卡合连接；物理上的连接也可以是一体地连接，例如，焊接、粘接或一体成型形成连接进行连接。电路结构的“相连”或“连接”除了可以是指物理上的连接，还可以是指电连接或信号连接，例如，可以是直接相连，即物理连接，也可以通过中间至少一个元件间接相连，只要达到电路相通即可，还可以是两个元件内部的连通；信号连接除了可以通过电路进行信号连接外，也可以是指通过媒体介质进行信号连接，例如，无线电波。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
54.本技术中，电池单体可以包括锂离子电池、锂硫电池、钠离子电池或镁离子电池等，本技术实施例对此并不限定。电池单体可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等，本技术实施例对此也不限定。电池单体一般按封装的方式分成三种：柱形电池单体、方体方形电池单体和软包电池单体，本技术实施例对此也不限定。
55.电池单体包括外壳、电极组件和电解液，电极组件由正极极片、负极极片和隔离膜组成。电池单体主要依靠金属离子在正极极片和负极极片之间移动来工作。正极极片包括正极集流体和正极活性物质层，正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面，未涂敷正极活性物质层的集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的集流体，未涂敷正极活性物质层的集流体作为正极极耳。以锂离子电池为例，正极集流体的材料可以为铝，正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极极片包括负极集流体和负极活性物质层，负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面，负极集流体的材料可以为铜，负极活性物质可以为碳或硅等。隔离膜的材质可以为pp或pe等。此外，电极组件可以是卷绕式结构，也可以是叠片式结构，本技术实施例并不限于此。
56.在电池单体充电时，带正电荷的锂离子从正极活性物质上脱离，并以电解液为介质，穿过隔离膜到达负极极片，嵌入负极活性物质层中。锂离子嵌入负极活性物质中的速度直接影响到充电倍率。
57.而在放电时，带正电荷的锂离子从负极活性物质层脱出，以电解液为介质，穿过隔离膜到达正极极片，锂离子在正极片的正极活性物质层上聚集，同时带负电荷的电子在负极集流体上聚集，并通过连接负极集流体和外部电路的负极极耳把电子输送到外部用电线路上，最终通过连接正极集流体和外部电路的正极极耳到达正极极片，从而在外部电路上形成了从正极到负极的电流。
58.常规锂离子电池为了提高电池的能量密度，将正负极片和负极极片的厚度均设计得比较厚，而该厚度主要是由于单位面积的正极集流体上的正极活性物质的量以及单位面积的负极集流体上的负极活性物质的量较大而引起的。这种设计虽然提高了电池单体的能量密度，但是，却降低了电池单体的充电倍率。
59.发明人经过研究发现，导致电池单体的充电倍率降低的原因是锂离子在负极活性物质中的移动较慢，当负极活性物质层的厚度较大时，越是远离电解液与负极活性物质的界面处，锂离子嵌入越是困难，这导致电池单体的充电倍率降低，严重者还可能导致部分锂离子无法嵌入而以锂单体的形式析出，即出现析锂现象。而锂离子在电解液中的移动速度
则远大于锂离子在负极活性物质层中的移动速度，因此，如果能够使电解液与负极活性物质层之间的固液界面在负极活性物质层的厚度方向上更加靠近负极集流体，则能够在一定程度上提高锂离子的嵌入速度，从而提升电池单体的充电倍率。
60.有鉴于此，本技术实施例提供了一种极片打孔装置，其通过使用造孔件在电池的极片的活性物质层上打孔，使得活性物质层上形成孔道，电解液可以进入孔道内，有利于锂离子快速通过电解液直接到达孔道底部以及从孔道内壁进入活性物质中，从而大幅度提高充电能力；与此同时，相同压密的情况下，活性物质层因为孔道加速锂离子的嵌入，使得限定充电倍率为定值时，可以提高涂布厚度上限，从而提升电池比能量，因此极片打孔装置使得电池充放电性能得到优化，快充性能提升的同时，电池的性能也整体提高。
61.如图1所示，为本技术一实施例提供的极片打孔装置2，用于在电池的极片1的活性物质层上打孔，极片1沿厚度方向具有第一面11和第二面12，第二面12具有活性物质层，极片打孔装置2包括支撑件21和造孔件22；支撑件21用于从第一面11支撑极片1；造孔件22与支撑件21相对设置，用于在第二面12的活性物质层上打孔。
62.极片1可以是正极极片也可以是负极极片。当极片1为负极极片时，活性物质层为负极活性物质层，在负极活性物质层上打孔可以使电解液进入负极活性物质层上形成的孔道内，以提高充电过程中锂离子在负极活性物质层的嵌入速度。当极片1为正极极片时，活性物质层为正极活性物质层。在正极活性物质层上打孔后，在组装电极组件时，使正极极片上的孔道与负极极片上的孔道互相正对，从而使任意区域内的正极极片与负极极片保持最佳的cb(cell balance)值，其中，cb值的计算方法为：cb值＝单位面积负极容量/单位面积正极容量，而单位面积负极容量通过单位面积内的负极活性物质的量来决定，单位面积正极容量通过单位面积内的正极活性物质的量来决定。通过在正极活性物质层上和负极活性物质层上均打孔，可以使正极极片与负极极片在任意位置保持最佳的cb(cell balance)值，提高了电池单体的充放电性能。
63.可以理解的是，无论在正极活性物质层上打孔还是在负极活性物质层上打孔，均不影响本技术实施例中的极片打孔装置2的结构和使用，也不会对本技术的保护范围构成限定。
64.第一面11和第二面12是相对一次打孔过程而言的相对的概念而不是绝对的概念，事实上，在实际制造过程中，极片1的两面均具有活性物质层，当在其中一面打孔时，被打孔的面为第二面12，与该面相对的一面为第二面12。
65.支撑件21可以是任意形状，例如，板状或者柱状，支撑件21靠近造孔件22的一面用于在打孔过程中支撑极片1，防止极片1在造孔件22造孔瞬间的压力下被刺穿或者被拉伸。支撑件21用于支撑极片1的面可以是平面，也可以是曲面，本技术实施例对此不作限定。例如，如图1所示，支撑件21为平板状，支撑件21用于支撑极片1的面为平面。
66.造孔件22可以与极片1直接接触而在极片1上钻孔或者扎孔，也可以与极片1不接触，通过介质在极片1上打孔，其中，介质可以是气态介质、液态介质或者固态介质，例如：空气、有机溶剂、锂盐颗粒等。此外，造孔件22可以一次性在极片1上打出一个孔，也可以一次性在极片1上打出多个孔，本技术实施例对此均不作限定
67.通过采用上述方案，造孔件22在极片1的活性物质层上打孔，使得活性物质层上形成孔道，电解液能够进入孔道内，而由于活性物质层中存在孔道，有利于锂离子快速通过电
解液直接到达孔道底部以及从孔道内壁进入活性物质中，从而大幅度提高充电能力；与此同时，相同压密的情况下，活性物质层因为孔道加速锂离子的嵌入，使得限定充电倍率为定值时，可以提高涂布厚度上限，从而提升电池比能量，因此极片打孔装置使得电池充放电性能得到优化，快充性能提升的同时，电池的性能也整体提高。
68.底部的活性物质层是指活性物质层靠近集流体表面的部分。
69.如图2所示，在一些实施例中，造孔件22包括介质存储仓221，介质存储仓221用于储存造孔介质；介质存储仓221靠近支撑件21的一侧设有贯通介质存储仓221侧壁的介质喷口222，介质喷口222用于将介质存储仓221内的造孔介质向极片1喷射，以在第二面12的活性物质层上冲击形成孔道。
70.介质存储仓221为具有内腔的中空部件，介质存储仓221的内腔用于储存造孔介质，介质存储仓221的形状可以是圆柱形、立方体或者其它任意形状，介质存储仓221内储存的造孔介质可用于在一次打孔过程中全部排出，也可以在多次打孔过程中分多次排出，此外，在打孔过程中，介质存储仓221内的造孔介质可以不断补充进去，也可以在打孔之前向介质存储仓221通入造孔介质，打孔过程中介质存储仓221其他位置处于封闭状态，造孔介质只能通过介质喷口222排出。通过介质存储仓221内造孔介质的气压控制造孔介质从介质喷口222排出的速度，从而控制介质在第二面12的活性物质层上冲击出的孔道的深度。
71.介质喷口222为连通介质存储仓221的内腔与外部的通道，介质喷口222可以有一个或多个，一个介质喷口222可以一次性在极片1上打出一个孔，多个介质喷口222可以一次性在极片1上打出多个孔，提高了打孔效率。介质喷口222为圆孔、椭圆孔、方孔或者异形孔，本技术实施例对此不作限定，从介质喷口222喷出的介质束的截面形状与介质喷口222的截面形状相同或者基本相同，从而在极片1上形成对应形状的孔道，因此，介质喷口222的截面形状和大小取决于极片1上需要的孔道形状和孔道直径的大小。
72.通过采用上述方案，介质存储仓221内的造孔介质通过介质喷口222喷出，介质冲击第二面12上的活性物质而在活性物质层上形成孔道，当介质存储仓221内的造孔介质停止流出，或者介质存储仓221的造孔介质流出速度减缓时，即停止在第二面12上打孔，整个打孔过程中，没有任何机械构件与极片1直接接触，因此对极片1的破坏较小，并且打孔过程中，造孔件22不会带走极片1上的物质，也不会通过接触将杂质带到极片1上，保证了极片1质量。
73.如图2所示，在一些实施例中，介质喷口222从介质存储仓221内部到介质存储仓221外部的直径逐渐减小。
74.示例性的，介质喷口222的内表面可以是锥面，锥面位于介质存储仓221内部一端的直径大于锥面位于介质存储仓221外部一端的直径。
75.通过采用上述方案，造孔介质从介质喷口222流出的过程中逐渐汇集，当介质从介质喷口222流出时，介质的流束较小，从而精准的在极片1上冲击出直径较小的孔。
76.如图3和图4所示，在一些实施例中，介质喷口222内设有介质喷针223，介质喷针223沿其轴向设有贯通的内孔2231，内孔2231通过介质喷口222与介质存储仓221内部连通，用于将流经介质喷口222的造孔介质通过内孔2231向极片1喷射。
77.介质喷针223为针状部件，介质喷口222沿介质喷针223的轴向贯通介质喷针223，当介质喷针223安装在介质喷口222内时，介质喷针223一端位于介质存储仓221内，或者与
介质存储仓221连通，介质喷针223另一端靠近极片1，介质存储仓221内的造孔介质经内孔2231排出，在排出的过程中，造孔介质的介质束的直径始终被限定在内孔2231的直径范围内，当介质从内孔2231排出后，由于介质喷针223用于排出造孔介质的一端距离极片1较近，因此介质能够很快到达极片1，防止介质束从介质喷针223的排气端到极片1的一段空间内受环境中的介质干扰而发生分散，有利于保持介质的冲击力，以精准而快速地在极片1上冲击出孔道。
78.如图3所示，在一些实施例中，极片打孔装置2还包括介质补充件23，介质补充件23与介质存储仓221连通，用于向介质存储仓221提供造孔介质，以使造孔件22进行多次打孔。
79.介质补充件23可以包括气泵，通过气泵将外界空气打入介质存储仓221中，以补充介质存储仓221中的造孔介质，使介质存储仓221内保持足够的气压以进行多次的打孔。
80.在一些实施例中，介质补充件23还可以包括介质瓶，介质瓶内保存有造孔介质，该造孔介质可以是空气或其他物质，高压泵从介质瓶中抽取造孔介质，并将其打入介质存储仓221中。
81.通过采用上述方案，介质补充件23源源不断的向介质存储仓221内补充造孔介质，使得介质存储仓221内始终具有足够的造孔介质，从而使介质存储仓221内的造孔介质能够反复多次以极快的速度从介质喷口222喷出，以便于多次在极片1上冲击出孔道，当极片1以移动状态经过介质喷口222正对处时，便能在多次冲击中形成多个孔道，提高了打孔效率。
82.在一些实施例中，造孔介质为气体、液体或固体中的一种或多种。
83.无论是气体、液体或者固体，当其高速移动时，都能够对撞击到的物体造成冲击，因此，通过以上任意一种或多种材质的造孔介质高速冲击极片1上的活性物质层，均能够在极片1上形成孔道。
84.当造孔介质为气体时，该气体包括空气、二氧化碳、水蒸气、氮气、惰性气体等气体中的一种或多种。使用气体作为造孔介质时，造孔介质与活性物质层接触并在活性物质层上冲击形成孔道之后会散发，不会长时间停留在极片1上，也不会对极片1的结构造成影响。
85.当造孔介质为液体时，该液体包括水、丙酮、烷烃、有机溶剂等中的一种或多种，将这些材料射入活性物质层之后，可以通过烘干使之蒸发，对于有机溶剂还可以采用酒精洗涤、萃取等方式将其与极片1上的活性物质层分离。使得极片1上仅保留孔道，而不保留造孔介质。
86.当造孔介质为固体时，固体可以包括冰、磁珠、不溶于水的锂盐颗粒等，将这些固体造孔介质喷入活性物质层，使之冲击活性物质层而形成孔道，之后再将其与极片分离，例如，冰可以通过加热时至融化和蒸发，磁珠可以通过磁选将其吸出，锂盐颗粒则无需去除，在后期可以溶解于电解液。
87.此外，还可以将气体中的任意一种或多种、液体中的任意一种或多种，以及固体中的任意一种或多种进行组合以形成气液混合物、固液混合物、固气混合物、固液混合物或者固液气混合物，本技术实施例对此不作限定。
88.在一些实施例中，当造孔介质不包含加热引起性状改变的物质时，可以在介质存储仓221上设置加热件，使得造孔介质以较高的温度喷出，与造孔介质接触的孔道内的材料在高温作用下快速固化，以在造孔介质离开后保持较为稳定的形态。加热件可以设置在介质存储仓221外部，也可以设置在介质存储仓221的腔室内，加热件可以是电加热、蒸汽加热
或热风加热等方式，本技术实施例不做限定。
89.如图3所示，在一些实施例中，当造孔介质为气体时，介质补充件23还包括压力监测模块24，压力监测模块24用于监测介质存储仓221内的压力并调节介质补充件23的供气速率。
90.示例性的，压力监测模块24包括压力表、plc控制系统和调压阀，压力表检测到介质存储仓221内的气压超过阈值时，将此信号反馈给plc控制系统，plc控制系统收到反馈后控制调压阀部分关闭，从而降低介质补充件23的供气速率；当压力表检测到介质存储仓221内的气压小于阈值时，将此信号反馈给plc控制系统，plc控制系统收到反馈后控制调压阀开启到最大，从而提高介质补充件23的供气速率。当然，压力监测模块24也可以是其他较为成熟的结构，本技术实施例不做赘述。
91.通过采用上述方案，压力监测模块24实时监测介质存储仓221内的气压，同过减缓或加快介质补充件23的供气速率而使介质存储仓221内的气压保持在需要的值，以确保在极片1上打出深度相同的孔道。
92.如图2和图4所示，在一些实施例中，介质存储仓221内设有电控阀门25，用于控制介质存储仓221内的造孔介质是否从介质喷口222排出。
93.电控阀门25可以是闸阀、截止阀、球阀、旋塞阀、蝶阀、柱塞阀、球塞阀等，本技术实施例对此也不做限定。当需要打孔时，电控阀门25开启，造孔介质从介质喷口222排出，当不需要打孔时，电控阀门25关闭，以防止从介质喷口222排出，在此过程中，介质存储仓221用于补充介质，以为下一次排气做准备。
94.通过采用上述方案，电控阀门25在plc控制下间隔一定的时间打开一次，使得介质存储仓221的造孔介质有规律的从介质喷口222流出，当极片1的移动速度不变时，能够在极片1上间隔相同的距离打孔，有利于保持电池的快充性能的稳定性。
95.如图5所示，在一些实施例中，造孔件22包括连接辊224和设于连接辊224的辊面上的打孔针225，打孔针225用于随连接辊224转动而靠近极片1并在极片1上扎孔。
96.打孔针225可以为空芯或者实芯的针状结构，打孔针225的数量为一个或多个，当打孔针225的数量为多个时，打孔针225按照一定的排布规律设置在连接辊224上，连接辊224可以通过驱动机构带动转动，驱动机构可以是电机。通过调整连接辊224与极片1之间的间距，使得打孔针225在垂直于极片1的位置上能够轧入到第二面12的活性物质层内，且扎入深度与预设的孔道深度相同。
97.当连接辊224转动时，任意一个打孔针225随着连接辊224的转动先靠近极片1，并逐渐扎入极片1，使得活性物质层上形成孔道，打孔针225在经过垂直于极片1的位置之后，又逐渐开始从极片1的活性物质层上脱离，并远离极片1。此后，随着连接辊224的不断转动，该打孔针225循环上述过程，在极片1上扎出更多的孔道。
98.如图6所示，在一些实施例中，造孔件22包括连接件226、造孔针227和震动马达228，造孔针227凸出于连接件226表面并朝向极片1的第二面12，震动马达228用于驱动连接件226沿靠近或远离第二面12的方向上往复运动以在极片1上打孔。
99.造孔针227在连接件226上设置有一个或多个，造孔针227靠近极片1一端为锥形、圆弧形、球形、一字型或十字形等，用于缩小造孔针227端部的面积，便于造孔针227扎入到活性物质层内。
100.震动马达228带动连接件226按照一定的规律进行往复移动，连接件226再带动造孔针227往复移动，当造孔针227靠近极片1时，随着造孔针227的逐渐靠近，造孔针227扎入极片1上的活性物质层中，使得活性物质层上形成孔道，当震动马达228带动连接件226远离极片1时，连接件226带动造孔针227脱离活性物质层，并逐渐远离极片1，以备下一次在极片1上扎孔，造孔针227的移动频率与极片1移动的速度相结合，从而控制孔道在极片1移动方向上的间距，使之符合要求。
101.此外，还可以将震动马达228换成气缸、液压缸、直线电机等，只要能够带动连接件226及造孔针227靠近和远离极片1均可。
102.同样的，造孔针227也可以被加热件加热，加热件的原理和结构与上述实施例相同，此处不再赘述。
103.如图7和图8所示，在一些实施例中，极片打孔装置2还包括抚平构件26，抚平构件26沿极片1传送方向设于造孔件22的下游，用于抚平第二面12和/或第一面11。
104.造孔件22的下游是指极片1从造孔件22所在位置输出的一侧，例如，图6和图7中的p向为极片1的移动方向，则造孔件22的下游是p向所指向的造孔件22的一侧，当极片1到达造孔件22下游时，造孔件22上已经被打上孔。
105.由于打孔的过程中会将孔道处原本的活性物质向边缘挤压，这使得极片1厚度方向的表面的平整度降低，该平整度的降低不仅体现在极片1被打孔一面，即第二面12，也可能体现在极片1的另一面，即第一面11。而通过抚平构件26，使极片1经过造孔件22打孔之后，对极片1厚度方向的表面进行抚平，提高了极片1表面的平整度，从而提高了极片1的质量。
106.如图7所示，在一些实施例中，抚平构件26包括喷气件261，喷气件261用于向第二面12和/或第一面11喷射气体，以为极片1表面提供压力而增加极片1表面的平整度。
107.喷气件261能够喷出气体，可以理解的是，喷气件261喷出的气体比上述实施例中的造孔件22喷出的气体的气压要小，从而为极片1表面提供一定的压力，而使极片1表面凸起的部分的凸起高度降低，极片1整体表面较为平整，但该压力又不会过大而破坏极片1表面结构。
108.喷气件261可以仅设置在极片1的第二面12正对处，也可以仅设置在极片1的第一面11正对处，也可以在极片1的第二面12和第一面11正对处均设置。
109.如图8所示，在一些实施例中，抚平构件26包括压辊262，压辊262与第二面12和/或第一面11接触而挤压极片1。
110.压辊262可以通过单独的驱动机构带动转动，也可以在极片1的摩擦力作用下转动，本技术实施例对此不作限定。
111.压辊262可以仅设置在极片1的第二面12正对处，也可以仅设置在极片1的第一面11正对处，也可以在极片1的第二面12和第一面11正对处均设置。
112.通过采用上述方案，压辊262通过与极片1表面直接接触而挤压极片1表面，将极片1表面凸起的部分压实，或者使凸起部分的活性物质向下凹的部分转移，从而使极片1表面更加平整。
113.本技术实施例提供的极片打孔装置可以应用于活性物质层涂覆到集流体之后的任一过程中，例如烘干极片1之前、烘干极片1的过程中、烘干极片1之后等。
114.在烘干极片1之前，活性物质层的流动性较大，造孔的瞬间形成孔道，孔道所在位置原本的活性物质材料被挤压到周围，因为有流动性存在，可以很好的将活性物质分散到未造孔的区域，且不容易在孔道的周围形成鼓包。但是也正因为此过程中活性物质的流动性较强，因此，当孔道处的造孔介质或者造孔针227移除之后，孔道周围的活性物质容易流到孔道内而使孔道的深度和直径快速缩小甚至填满孔道。因此，在烘干之前造孔，成孔瞬间的孔道直径和深度要比预设孔道的直径和深度大出很多，才能确保孔道不被填满。
115.在烘干极片1之后造孔，此时极片1的活性物质层已经处于干燥状态，活性物质层不具备流动性，此时通过机械破孔的方式使活性物质层上形成孔道后，孔道的尺寸稳定，其直径和深度不容易发生改变。但在机械破孔的过程中，当孔道内原有的活性物质挤压周围的活性物质时，难以被周围的活性物质接纳，从而把造成鼓包凸起的现象，降低活性物质层与集流体之间的粘着性。
116.在极片1烘干的过程中造孔，这时候浆料具备一定的流动性，但流动性又比造孔之前小，造孔的瞬间活性物质层被冲击形成孔道，孔道的空间原本是活性物质颗粒，固体颗粒被挤到周围，因为有流动性存在，活性物质可以很好的分散到未造孔的区域，且在成孔之后，孔道不容易被周围的活性物质快速流动填充。
117.根据本技术实施例的另一方面，提供了一种烘干设备，烘干设备用于烘干极片1，如图9所示，烘干设备包括：加热装置4和上述主题任一实施例中的极片打孔装置2，加热装置4用于烘干极片1；极片打孔装置2用于在烘干极片1的过程中在极片1的活性物质层上打孔。
118.烘干设备例如可以是烘箱3，烘箱3具有进料端31和出料端32，带有湿润的活性物质层的极片1从进料端31进入，经烘箱3将活性物质层烘干之后，再从出料端32送出，在烘干的过程中，极片1上的活性物质层的湿度逐渐减小。
119.加热装置4可以是电加热，热风加热等，用于将烘箱3内的极片1上的湿润的活性物质烘干。
120.在烘干过程中，极片1上的活性物质保持一定的湿度，易于打孔，且打孔前后，极片1均处于被加热的状态，打孔前加热极片1，使极片1上的活性物质处于半干状态以减小流动性，防止打出的孔道被活性物质快速流动填充；打完孔之后，加热装置4快速将极片1上的孔道加热，使之干燥定型。
121.可以理解的是，由于在打孔时，活性物质层并没有完全干燥定性，因此打出的孔道随着活性物质的流动会出现一定程度的变形，主要体现在孔道的直径和深度减小，因此，在造孔时，可以控制极片打孔装置2打出的孔的孔径在成孔时大于预设的孔道的直径，其中，成孔时是指刚刚完成打孔的瞬间，例如，预设的孔道的直径为60μm，深度为120μm，那么，通过控制极片打孔装置2的结构，使得成孔时的孔道的直径为100μm，孔道的深度为180μm。
122.在一些实施例中，成孔时的孔道的直径为预设的孔道的直径的1.5-3倍，成孔时的孔道的深度为预设的孔道的深度的1.5-3倍。
123.在一些实施例中，以极片1从进料端31进入时的活性物质层的湿度为初始湿度，当活性物质层在烘箱3内被烘干到湿度为初始湿度的20％-40％时再进行打孔，这样由于活性物质层具有一定的湿度而易于孔道成型，且不会由于活性物质层的湿度过大而使孔道在造孔介质离开后闭合或直径过小。
124.综上所述，本技术实施例提供的极片打孔装置2通过使用造孔件22在电池的极片1的活性物质层上打孔，使得活性物质层上形成孔道，电解液可以进入孔道内，有利于锂离子快速通过电解液直接到达孔道底部以及从孔道内壁进入活性物质中，从而大幅度提高充电能力；与此同时，相同压密的情况下，活性物质层因为孔道加速锂离子的嵌入，使得限定充电倍率为定值时，可以提高涂布厚度上限，从而提升电池比能量，因此极片打孔装置使得电池充放电性能得到优化，快充性能提升的同时，电池的性能也整体提高。
125.本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本技术的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
126.以上所述，以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围。