电极箔加工装置、电极箔加工工艺及电极箔的制作方法

1.本发明涉及电极箔技术领域，特别是涉及电极箔加工装置、电极箔加工工艺及电极箔。


背景技术：

2.高压阳极电极箔被广泛应用到电子元器件电解电容器中，目前随着电子产品朝着体积小型化、集成化的方向发展，小型化也是铝电解电容器发展的必然趋势，即在保证各项电性能的前提下，尽量使体积减小，抗弯折能力作为衡量电极箔产品的机械性能的重要指标目前已经被广泛研究。
3.如图1所示，图1示出了传统方式中的电极箔30’加工装置，其包括内部具有供带状电极箔30’走箔通过空间的输送槽10’，该输送槽10’内设有若干可自旋地滚辊20’，滚辊20’的直径为10mm，滚辊20’的轴线方向与电极箔30’的走箔方向相垂直，滚辊20’上下交错地沿电极箔30’走箔方向依次设置在输送槽10’内。结合图2所示，图2示出了传统方式中的电极箔30’加工装置沿电极箔30’走箔方向的剖面图，相邻的三个滚辊20’相互之间呈现v字型平行排布，输送槽10’底部通过支撑柱11’支撑。提升电极箔30’的抗弯折能力已知的方法是在烘干或水煮电极箔30’之后，让电极箔30’以走箔的形式通过输送槽10’，电极箔30’通过滚辊20’远离相邻滚辊20’的一侧周向侧壁，电极箔30’经过相邻的三个滚辊20’是呈现v字型，电极箔30’受到的收放卷张力为70n，在张力以及v字型排列的滚辊20’作用力下，电极箔30’避免会出现与走线方向相垂直的细小的裂纹(如图3所示)，该裂纹可以使电极箔30’在面对方向与该裂纹方向相垂直的变形时具有更好的抗弯折能力。
4.然而，在电极箔后续的烧结、化成工艺中所面临的变形是多方向的，且经烧结、化成工艺后的电极箔在机械加工时面临的变形也是多方向的，仅具有单一方向抗弯折能力的电极箔难以满足工艺需求和机械加工需求。


技术实现要素：

5.基于此，有必要针对传统方式中经加工后的电极箔仅具有单一方向的抗弯折能力的问题，提供一种电极箔加工装置、电极箔加工工艺及电极箔。
6.一种电极箔加工装置，其包括：
7.用于电极箔走箔的输送槽，所述输送槽内设有若干可绕自身轴线旋转的滚辊，所述滚辊倾斜地设置在所述输送槽内；
8.所述滚辊的周向表面设有若干可绕自身球心旋转的滚珠，所述滚珠与所述电极箔相抵接。
9.进一步地，所述滚辊沿所述电极箔走箔方向依次上下交错地设置在所述输送槽内。
10.进一步地，同侧的所述滚辊的轴线在同一水平面内。
11.进一步地，所述滚辊的倾斜角度大小相同。
12.进一步地，所述输送槽内的所述滚辊沿所述电极箔走箔方向依次两两为一组，同组的所述滚辊倾斜方向相同。
13.进一步地，相邻两组中的所述滚辊的倾斜方向相反。
14.进一步地，所述滚辊表面设有若干与所述滚珠相适配的球槽，所述滚珠设置在所述球槽内；
15.所述球槽的槽深大于所述滚珠的半径，所述球槽的开口直径小于所述滚珠的直径，所述滚珠至少部分地凸出于所述滚辊的周向侧壁。
16.进一步地，所述滚辊的直径大小范围在8mm-12mm。
17.进一步地，所述滚辊的轴线延伸方向与所述电极箔走箔方向间的倾斜夹角大小的范围在45
°‑
80
°
。
18.一种电极箔加工工艺，其特征在于，沿第一方向牵引绕设电极箔，且在绕设电极箔的路径上使电极箔绕第一轴向发生弯折偏转，其中所述第一轴向与所述第一方向倾斜设置，与此同时在所述第一轴向上的多个间隔的位置沿第一径向抵顶所述电极箔使所述电极箔远离所述第一轴向发生形变；单个所述抵顶点在所述电极箔箔面发生断续地相对滑动。
19.进一步地，所述第一方向与所述第一轴线间的倾斜角大小的范围在45
°‑
80
°
。
20.一种电极箔，其特征在于，电极箔，其正反箔面均具有若干朝多方向延伸的裂纹。
21.上述电极箔加工装置使电极箔箔面与可绕自身球心多方向转动的滚珠发生相对滚动并受卷张力的相互作用进而在电极箔箔面形成多方向的裂纹，提高了经本技术的电极箔加工装置加工后的电极箔的多方向抗弯折能力；在可绕自身轴线旋转的滚辊表面上设有若干可绕自身球心旋转的滚珠，以使得滚珠与电极箔箔面的接触点随着滚辊的旋转而不断变化，且滚珠与电极箔箔面的接触点呈非直线性的变化，进而在电极箔箔面产生更多的多方向的裂纹，进一步地提高了经本技术的电极箔加工装置加工后的电极箔的多方向抗弯折能力；且在斜向走箔过程中，电极箔与滚辊上的滚珠发生相对滑动，消除斜向作用力，使得电极箔不会在滚辊上发生偏位。
22.上述电极箔加工工艺可以使电极箔箔面产生若干多方向的裂纹，以提高经上述电极箔加工工艺加工后的电极箔具有多方向的抗弯折能力。
23.上述电极箔正反两面均具有若干朝多方向延伸的裂纹，以使得电极箔具有多方向的抗弯折能力。
附图说明
24.图1为传统方式中的电极箔加工装置的俯视图；
25.图2为传统方式中的电极箔加工装置沿电极箔走箔方向的剖面图；
26.图3为传统方式中的电极箔加工装置处理后截取的电极箔样片放置在显微镜下观察的裂纹效果视图；
27.图4为根据本发明一个实施方式提出的电极箔加工装置的俯视图；
28.图5为根据本发明一个实施方式提出的电极箔加工装置中滚辊的结构示意图；
29.图6为根据本发明一个实施方式提出的电极箔加工装置沿电极箔走箔方向的剖面图；
30.图7为经根据本发明实施方式1提出的电极箔加工装置处理后截取的电极箔样片
放置在显微镜下观察的裂纹效果示图；
31.图8为经根据本发明实施方式2提出的电极箔加工装置处理后截取的电极箔样片放置在显微镜下观察的裂纹效果示图；
32.图中：10
’‑
输送槽；11
’‑
支撑柱；20
’‑
滚辊；30
’‑
电极箔；10-输送槽；11-支撑柱；20-滚辊；201-滚珠；30-电极箔。
具体实施方式
33.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
34.在本发明的描述中，需要理解的是，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发明和简化描述，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发明的限制。
35.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
36.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
37.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
38.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
39.参阅图4，图4示出了根据本发明一个实施方式提出的电极箔加工装置的俯视图，本发明一实施例提供了的电极箔加工装置，包括输送槽10，其内部具有用于带状电极箔30通过的容纳空间，输送槽10整体呈长方体结构。输送槽10两端具有用以电极箔30进出的开放面，电极箔30从输送槽10一端开放面进入输送槽10内部后从输送槽10另一端开放面离
出。电极箔30从输送槽10一端进入、从另一端离出的走箔方向为y方向，电极箔30进入或离出输送槽10时的幅宽方向、即与y方向相垂直的方向为x方向。输送槽10也具有朝上的开放面，以便于工作人员观察输送槽10内的工作情况，且便于后期对输送槽10内部装置的维修或维护。输送槽10内设有若干可绕自身轴心旋转的滚辊20，滚辊20两端旋转连接在输送槽10两侧槽壁上。具体的，滚辊20的直径范围在8-12mm之间，滚辊20的直径优选为10mm。结合图5所示，滚辊20的表面嵌有若干可绕自身球心旋转的滚珠201，滚珠201至少部分地凸出于滚辊20的周向侧壁，以使得当电极箔30经过滚辊20表面时由原来的滚辊20与电极箔30接触改变为滚珠201与电极箔30接触。电极箔30箔面与可绕自身球心多方向转动的滚珠201发生相对滚动并受卷张力的相互作用进而在电极箔30箔面形成多方向的裂纹。具体地，电极箔30受到的收放卷张力为70n。在可绕自身轴线旋转的滚辊20表面上设有若干可绕自身球心旋转的滚珠201，以使得滚珠201与电极箔30箔面的接触点随着滚辊20的旋转而不断变化，滚珠201与电极箔30箔面的接触点呈非直线性的变化，进而在电极箔30箔面产生更多的多方向的裂纹，进一步地提高了经本技术的电极箔加工装置加工后的电极箔30的多方向抗弯折能力。具体地，滚珠201的直径范围在2-4mm之间，滚珠201的直径优选为3mm。具体地，滚辊20在同一周向上至少设置4个滚珠201。具体地，滚辊20表面设有内径与滚珠201相适配的球槽，该球槽的最深槽深大于滚珠201的半径，球槽的开口直径略小于滚珠201的直径，滚珠201可绕自身球心旋转的设置在该球槽内。可选地，滚珠201采用热胀安装方式安装在球槽内，将滚辊20加热至一定温度使球槽的开口直径受材质热胀效果扩大至大于滚珠201直径的长度，滚珠201通过热胀扩大后的开口安装于球槽内，滚辊20恢复至常温后开口的直径复原至原小于滚珠201直径的长度，以使得滚珠201可绕自身球心自旋地嵌合于球槽内。可选地，滚珠201采用冷缩安装方式安装在球槽内，将滚珠201冷冻至一定温度使滚珠201的直径受材质冷缩效果缩小至小于球槽开口直径的长度，冷缩后的滚珠201通过开口安装于球槽内，滚珠201恢复至常温后滚球的直径复原至大于滚槽开口直径的长度，以使得滚珠201可绕自身球心自旋地嵌合于球槽内。进一步地，滚辊20和滚珠201的材质为不锈钢材质。
40.结合图6，图6示出了根据本发明一个实施方式提出的电极箔加工装置沿电极箔30走箔方向的剖面图，输送槽10下方通过支撑柱11支撑。滚辊20沿电极箔30走箔方向(y方向)依次上下交错地设置在输送槽10内，电极箔30与滚辊20远离相邻滚辊20的一侧的滚珠201相抵接，且与滚辊20上滚珠201相抵接的电极箔30箔面与相邻滚辊20上滚珠201相抵接的电极箔30箔面相反，以使得电极箔30通过上下交错地滚辊20时使两侧箔面均产生弯折并与滚辊20上的滚珠201相抵接，以使得电极箔30两侧箔面均能产生裂纹。上下同侧的滚辊20均设置在同一水平面内，即设置在上侧的滚辊20均设置在同一水平面，该水平面的水平高度高于下侧滚辊20所在的水平面。上下同侧的滚辊20设置在同一水平面内可以使电极箔30箔面形成有规律的多方向裂纹，相较于杂乱无章的多方向裂纹效果，有规律的多方向裂纹具有更好的多方向抗弯折能力。滚辊20倾斜设置在输送槽10内，倾斜设置的滚辊20使其表面的滚珠201在电极箔30箔面产生斜向的相对滑动，进而在电极箔30箔面受卷张力作用产生斜向的裂纹，在斜向走箔过程中，电极箔30与滚辊20上的滚珠201发生相对滑动，消除斜向作用力，使得电极箔30不会在滚辊20上发生偏位。滚辊20的两端在同一水平面上，滚辊20的轴线延伸方向与x方向相倾斜。所有滚辊20的轴线延伸方向与x方向间的倾斜夹角大小相同，与x方向间相同倾斜角大小的滚辊20可以使金属箔箔面形成有规律的多方向裂纹，相较于
杂乱无章的多方向裂纹效果，有规律的多方向裂纹具有更好的多方向抗弯折能力。可选地，各滚辊20的轴线延伸方向与x方向间的倾斜方向根据实际需求设置，相邻的滚辊20的轴线延伸方向与x方向间的倾斜方向相同或相反。可选地，在本实施例中，所有滚辊20的轴线延伸方向与x方向间的倾斜夹角大小相同，也可以根据实际情况设置多个倾斜角大小的多个滚辊20。可选地，在本实施例中，同一滚辊20的两端在同一水平面上，滚辊20的轴心在一水平面上延伸，也可以根据实际需求将滚辊20的两端中心点设置在不同水平上。具体地，滚辊20的轴线延伸方向与x方向间的倾斜夹角大小的范围在10
°‑
45
°
之间，即滚辊20的轴线延伸方向与电极箔30走箔方向(y方向)间的倾斜夹角大小的范围在45
°‑
80
°
。进一步地，在本实施例中，输送槽10内的滚辊20沿电极箔30走箔方向(y方向)依次两两为一组，同组的一对滚辊20的轴线的延伸方向与x方向间的倾斜方向相同，相邻两组间的滚辊20轴线的延伸方向与x方向间的倾斜方向相反。相邻两组的滚辊20倾斜方向反向设置使得在输送槽10内的通过的电极箔30总体上是直线走箔，但在相邻两组间的电极箔30是曲线走箔。同组内的滚辊20的倾斜方向相同，组内的滚辊20平行设置可对经过倾斜方向相反的滚辊20后的电极箔30进行箔面平整，以避免多次经过倾斜方向相反的滚辊20后的电极箔30箔面产生褶皱；且电极箔30在组内滚辊20间通过时使电极箔30的输送方向与组内滚辊20的轴线相垂直，电极箔30方向在组内滚辊20间的回正使电极箔30的金属疲劳控制在可控范围内的同时使电极箔30箔面产生更多的裂纹，避免电极箔30箔面因多次且连续的电极箔30输送方向弯折后产生金属疲劳进而导致箔面撕裂。过多同方向倾斜设置的相邻滚辊20会导致滚辊20表面难以通过较宽宽幅的电极箔30，本技术的电极箔加工装置中相邻两组的滚辊20倾斜方向反向设置极大的利用了滚辊20表面的滚珠201的利用率，以使得本技术的电极箔加工装置可以通过具有较宽宽幅的电极箔30。
41.具体地，一种电极箔加工工艺，其包括：在输送槽10内沿y方向牵引绕设电极箔30，电极箔30依次绕设在每个倾斜设置的滚辊20的外周，滚辊20的轴线与y方向相倾斜，倾斜设置的滚辊20使电极箔30绕滚辊20的轴线方向发生弯折偏转，与此同时滚辊20周向表面上若干个间隔设置的滚珠201抵顶电极箔30使电极箔30朝远离滚辊20的方向发生形变，可绕自身轴线旋转的滚辊20使其表面的滚珠201在电极箔30箔面产生斜向且断续的相对滑动，在滚珠201的滚动作用力下消除斜向作用力，同时在电极箔30箔面受卷张力作用产生斜向的裂纹。
42.如图3所示，图3示出了使用传统方式对电极箔30进行电极箔30处理后截取的电极箔30样片放置在显微镜下观察的裂纹效果视图，传统方式的滚辊20为光面辊，滚辊20与输送槽10输送方向相垂直，水平面上电极箔30走箔方向为单向走箔，走箔方向不会发生偏移，从图3中可以发现裂纹分布在于滚辊20轴线延伸方向相同的竖直方向，即电极箔30表面裂纹的走向沿电极箔30幅宽方向延伸，分布方向单一，使用传统方式处理后的电极箔30只在单方向具有抗弯折能力。
43.如图7所示，图7示出了经根据本发明实施方式1提出的电极箔加工装置处理后截取的电极箔30样片放置在显微镜下观察的裂纹效果视图，与传统方式不同之处在于将原有的光面滚辊20用表面嵌有滚珠201的滚辊20代替，并且实施方式1为采用与x方向间45
°
倾斜夹角的滚辊20的电极箔加工装置。在走箔过程中，电极箔30的走向会沿着滚辊20的偏移的方向偏移，并且在滚珠201的滚动作用力下消除斜向作用力，此时的裂纹效果分布更加均
匀，由原来的单向排布边为多个方向排布。如图7所示，图片的左右方向为电极箔30的幅宽方向(x方向)，图片的上下方向为电极箔30的走箔方向(y方向)，电极箔30箔面x方向的裂纹更加明显，电极箔30箔面y方向的短小、细密，部分y方向的裂纹与x方向的裂纹相连，除x方向、y方向的裂纹还还有更多更细小的其它方向的裂纹，由于实施方式1中的滚辊20与x方向间为45
°
夹角，正45
°
夹角的滚辊和反45
°
(即135
°
)夹角的滚辊间的夹角为90
°
，所以大致相互为垂直的x方向裂纹、y方向裂纹出现在电极箔30箔面，以使得实施方式1加工后的电极箔30具有更好的x方向和y方向的抗弯折能力。该其它方向的裂纹呈放射状出现在电极箔30箔面的各个部位或一x方向裂纹和y方向交界处为放射中心点。经实施方式1提出的电极箔加工装置处理后的电极箔30具在多个方向都具有抗弯折能力。
44.如图8所示，图8示出了经根据本发明实施方式2提出的电极箔加工装置处理后截取的电极箔30样片放置在显微镜下观察的裂纹效果视图，实施方式2为采用与x方向间25
°
倾斜夹角的滚辊20的电极箔加工装置。如图8所示，图片的左右方向为电极箔30的幅宽方向(x方向)，图片的上下方向为电极箔30的走箔方向(y方向)，电极箔30上有多个与x方向或y方向间夹角大小为50
°
左右的裂纹，该裂纹效果明显，且该裂纹多有散射状分布，多为三个相邻夹角大小大致为120
°
的裂纹，且该裂纹在散射中心点相连。但该结构的裂纹较少，电极箔30箔面上大部分的裂纹杂乱无章且细小，少出现具有规律的形状。由于实施方式2中的滚辊20与x方向间为25
°
夹角，正25
°
夹角的滚辊和反25
°
(即135
°
)夹角的滚辊间的夹角为50
°
，所以与x方向或y方向间夹角大小为50
°
左右的裂纹出现在电极箔30箔面，以使得实施方式1加工后的电极箔30具有更好的x方向和y方向的抗弯折能力。从图中可以看出虽然电极箔30箔面形成多个方向的裂纹效果，但相较于实施方式1所形成的裂纹效果，实施方式2所形成的裂纹多为裂纹效果不明显，排布效果不均匀，且方位排布杂乱无章，经实施方式1提出的电极箔加工装置处理后的电极箔30多方向抗弯折能力相较于经实施方式2提出的电极箔加工装置处理后的电极箔30没有优势。
45.性能测试
46.用箔材折弯性能测试仪对无加工处理的电极箔30及上述三种电极箔30进行抗折弯能力检测，摇动折弯机器计数，以90
°
为一次，至电极箔30断裂停止计数，测得次数即为耐折弯次数，实际检测结果如下；
[0047][0048]
从表中可得出结论：无裂纹处理的电极箔30在任何方位几乎没有折弯能力；经过传统方式处理的电极箔30只在一个y方向具有抗折弯能力；经过实施方式2提出的电极箔加
工装置处理后的箔在x、y方向都具备抗折弯能力，但是因为裂纹效果不明显且分布不均匀，折弯次数较实施方式2提出的电极箔加工装置处理后的电极箔30较少，而经过滚辊20的45
°
偏移处理后的电极箔30在x、y方向均具备多次抗折弯的能力，方位性和抗折弯次数均达到最佳化，此种条件下可制备出在任意方向具有良好变形能力的电极箔30。
[0049]
优选地，滚辊20的轴线延伸方向与x方向间的倾斜夹角优选为45
°
。
[0050]
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0051]
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。