本實(shí)用新型涉及電池制造設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種激光切割裝置。

背景技術(shù)：

激光切割是將從激光器發(fā)射出的激光，經(jīng)光路系統(tǒng)，聚焦成高功率密度的激光束，激光束照射到工件表面，使工件達(dá)到熔點(diǎn)或沸點(diǎn)，同時(shí)與光束同軸的高壓氣體將熔化或氣化金屬吹走，隨著光束與工件相對(duì)位置的移動(dòng)，最終使材料形成切縫，從而達(dá)到切割的目的。激光切割加工是用不可見的光束代替了傳統(tǒng)的機(jī)械刀，具有高速度、高精度、高適應(yīng)性等特點(diǎn)，同時(shí)還具有割縫隙、熱影響區(qū)小、切割面質(zhì)量好、切割時(shí)無噪聲、切割過程容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，不局限于切割圖案限制，加工成本低等特點(diǎn)。目前，激光切割已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車、機(jī)車車輛制造、航空、化工、電器與電子、石油和冶金等工業(yè)部門中。

隨著國家大力推動(dòng)能源汽車行業(yè)的發(fā)展，國內(nèi)電池行業(yè)迎來了發(fā)展的新機(jī)遇，國內(nèi)各大鋰電池企業(yè)也投入巨資進(jìn)行新型鋰離子電池技術(shù)與制造工藝的的研發(fā)和改進(jìn)，而激光切割加工極片也逐漸進(jìn)入到鋰電池極片的切割領(lǐng)域。鋰電池的極片是由上下兩層各100-200微米的活性材料層與中間的集流體箔材層組成，激光切割機(jī)利用高強(qiáng)激光束的熱效應(yīng)迅速切斷“三明治”結(jié)構(gòu)極片，不與極片接觸加工，大大降低的設(shè)備耗材的成本，提高了加工效率。

然而，由于激光切割是利用其高能量瞬間燒穿極片，能量聚集度非常高，因此在加工過程中會(huì)產(chǎn)生眾多粉塵和金屬飛濺物。這些小顆粒會(huì)濺落在極片表面，對(duì)凝膠電解質(zhì)造成破壞，因此無法應(yīng)用于新型凝膠鋰離子電池極片的切割。

也就是說，現(xiàn)有技術(shù)中的激光切割裝置存在會(huì)產(chǎn)生小顆粒破壞凝膠電解質(zhì)，導(dǎo)致無法應(yīng)用于新型凝膠鋰離子電池極片的切割的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型通過提供一種激光切割裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的激光切割裝置存在會(huì)產(chǎn)生小顆粒破壞凝膠電解質(zhì)，導(dǎo)致無法應(yīng)用于新型凝膠鋰離子電池極片的切割的技術(shù)問題。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了如下技術(shù)方案：

一種激光切割裝置，包括：

底板；

激光發(fā)射器主機(jī)，所述主機(jī)活動(dòng)的連接在所述底板上，并可相對(duì)所述底板作升降移動(dòng)；所述主機(jī)與切割頭通過支撐臂連接；

極片夾具，所述極片夾具活動(dòng)的連接在所述底座上，所述極片夾具與所述底板的角度能調(diào)節(jié)；其中，所述極片夾具的兩端均設(shè)置有排氣孔；

排氣管道，所述排氣管道設(shè)置在所述底板上，所述排氣管道與所述排氣孔連接，以提供對(duì)所述極片夾具上固定的物體進(jìn)行抽氣或吹氣的氣道。

可選的，所述主機(jī)通過液壓升降臂活動(dòng)的連接在所述底板上；所述液壓升降臂上設(shè)置有可升降的升降支架；所述主機(jī)固定在所述升降支架上。

可選的，所述液壓升降臂上設(shè)置有升降旋鈕，以控制所述主機(jī)的升降。

可選的，所述裝置還包括：擴(kuò)束鏡，設(shè)置在所述主機(jī)和所述切割頭之間，以對(duì)所述主機(jī)產(chǎn)生的激光束進(jìn)行擴(kuò)束；振鏡，可旋轉(zhuǎn)的固定在所述切割頭上，以反射調(diào)整透過所述擴(kuò)束鏡的激光束的角度；聚焦系統(tǒng)，所述聚焦系統(tǒng)固定在所述切割頭的端部，以對(duì)所述振鏡反射后的激光束進(jìn)行匯聚，再將匯聚后的激光束發(fā)射出所述切割頭。

可選的，所述激光發(fā)射器主機(jī)為紫光激光器，以在所述物體為凝膠鋰電池極片時(shí)，降低激光切割對(duì)凝膠電解質(zhì)的熱影響。

可選的，所述極片夾具通過旋轉(zhuǎn)螺絲活動(dòng)的連接在所述底座上。

可選的，所述極片夾具為中空狀，以夾持所述物體的邊緣，進(jìn)而使所述物 體的需切割區(qū)域處于懸空狀態(tài)。

可選的，所述排氣管道包括第一氣口和與所述第一氣口連通的兩個(gè)第二氣口；其中，所述兩個(gè)第二氣口分別與所述極片夾具兩端的排氣孔連接。

可選的，所述裝置還包括：惰性氣體源，所述惰性氣體源與所述第一氣口連通，以在切割所述物體時(shí)，依次通過所述第一氣口、所述兩個(gè)第二氣口和所述極片夾具兩端的排氣孔對(duì)所述物體表面進(jìn)行吹惰性氣體。

可選的，所述裝置還包括：抽氣機(jī)，所述抽氣機(jī)與所述第一氣口連通，以在切割所述物體時(shí)，依次通過所述極片夾具兩端的排氣孔、所述兩個(gè)第二氣口和所述第一氣口對(duì)所述物體表面進(jìn)行抽氣。

本申請(qǐng)實(shí)施例中提供的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)：

1、本申請(qǐng)實(shí)施例提供的裝置，在極片夾具的兩端均設(shè)置有排氣孔，還設(shè)置與所述排氣孔連通的排氣管道，以提供對(duì)所述極片夾具上固定的物體進(jìn)行抽氣或吹氣的氣道，能實(shí)現(xiàn)在切割物體時(shí)，可以及時(shí)將切割廢氣與金屬顆粒物抽除去，還可以對(duì)切割環(huán)境提供合適的提供氣體氛圍，防止有機(jī)凝膠電解質(zhì)燃燒，提供了一種能應(yīng)用于新型凝膠鋰離子電池極片的切割的激光切割裝置。

2、本申請(qǐng)實(shí)施例提供的裝置，設(shè)置激光發(fā)射器主機(jī)為紫光激光器，能將激光切割對(duì)凝膠電解質(zhì)的熱影響降至最低，減少切割的失效率。

3、本申請(qǐng)實(shí)施例提供的裝置，設(shè)置極片夾具為中空狀，使極片能懸空切割，方便切割涂覆有凝膠電解質(zhì)的極片，防止凝膠電解質(zhì)受到擠壓，減少切割的失效率。

4、本申請(qǐng)實(shí)施例提供的裝置，設(shè)置擴(kuò)束鏡對(duì)所述主機(jī)產(chǎn)生的激光束進(jìn)行擴(kuò)束，再通過振鏡以反射調(diào)整透過所述擴(kuò)束鏡的激光束的角度來完成切割移動(dòng)，最后通過聚焦系統(tǒng)，對(duì)所述振鏡反射后的激光束進(jìn)行匯聚，以匯聚后的激光束作為切割激光，相比目前市場切割極片通常使用的傳統(tǒng)的激光刀模，能減少出現(xiàn)卷邊、切割面不平滑，有毛刺等產(chǎn)品缺陷，提高產(chǎn)品可靠性。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例中激光切割裝置的正視圖；

圖2為本申請(qǐng)實(shí)施例中激光切割裝置的立體圖。

具體實(shí)施方式

本申請(qǐng)實(shí)施例通過提供一種激光切割裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的激光切割裝置存在會(huì)產(chǎn)生小顆粒破壞凝膠電解質(zhì)，導(dǎo)致無法應(yīng)用于新型凝膠鋰離子電池極片的切割的技術(shù)問題。提供了一種能應(yīng)用于新型凝膠鋰離子電池極片的切割的激光切割裝置。

為解決上述技術(shù)問題，本申請(qǐng)實(shí)施例提供技術(shù)方案的總體思路如下：

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N激光切割裝置，所述裝置包括：

底板；

激光發(fā)射器主機(jī)，所述主機(jī)活動(dòng)的連接在所述底板上，并可相對(duì)所述底板作升降移動(dòng)；所述主機(jī)與切割頭通過支撐臂連接；

極片夾具，所述極片夾具活動(dòng)的連接在所述底座上，所述極片夾具與所述底板的角度能調(diào)節(jié)；其中，所述極片夾具的兩端均設(shè)置有排氣孔；

排氣管道，所述排氣管道設(shè)置在所述底板上，所述排氣管道與所述排氣孔連接，以提供對(duì)所述極片夾具上固定的物體進(jìn)行抽氣或吹氣的氣道。

本申請(qǐng)實(shí)施例提供的裝置，在極片夾具的兩端均設(shè)置有排氣孔，還設(shè)置與所述排氣孔連通的排氣管道，以提供對(duì)所述極片夾具上固定的物體進(jìn)行抽氣或吹氣的氣道，能實(shí)現(xiàn)在切割物體時(shí)，可以及時(shí)將切割廢氣與金屬顆粒物抽除去， 還可以對(duì)切割環(huán)境提供合適的提供氣體氛圍，防止有機(jī)凝膠電解質(zhì)燃燒，提供了一種能應(yīng)用于新型凝膠鋰離子電池極片的切割的激光切割裝置。

為了更好的理解上述技術(shù)方案，下面將結(jié)合具體的實(shí)施方式對(duì)上述技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明，應(yīng)當(dāng)理解本實(shí)用新型實(shí)施例以及實(shí)施例中的具體特征是對(duì)本申請(qǐng)技術(shù)方案的詳細(xì)的說明，而不是對(duì)本申請(qǐng)技術(shù)方案的限定，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)實(shí)施例以及實(shí)施例中的技術(shù)特征可以相互組合。

在本實(shí)施例中，提供了一種激光切割裝置，請(qǐng)參考圖1和圖2，所述裝置包括：

底板1；

激光發(fā)射器主機(jī)2，所述主機(jī)2活動(dòng)的連接在所述底板1上，并可相對(duì)所述底板1作升降移動(dòng)；所述主機(jī)2與切割頭4通過支撐臂5連接；

極片夾具6，所述極片夾具6活動(dòng)的連接在所述底座1上，所述極片夾具6與所述底板1的角度能調(diào)節(jié)；其中，所述極片夾具6的兩端均設(shè)置有排氣孔8；

排氣管道9，所述排氣管道9設(shè)置在所述底板1上，所述排氣管道9與所述排氣孔8連接，以提供對(duì)所述極片夾具6上固定的物體進(jìn)行抽氣或吹氣的氣道。

在具體實(shí)施過程中，所述激光切割裝置可以用于切割涂覆有凝膠電解質(zhì)層的極片，也可以用于其他電池極片，或其他物體的切割，在此不作限制。

下面結(jié)合圖1和圖2來詳細(xì)說明所述激光切割裝置的結(jié)構(gòu)和使用方法：

首先，介紹所述激光切割裝置的結(jié)構(gòu)。

在本申請(qǐng)實(shí)施例中，所述主機(jī)2是激光束的產(chǎn)生裝置，所述主機(jī)2可以相對(duì)所述底板1作升降移動(dòng)。

在本申請(qǐng)實(shí)施例中，所述主機(jī)2通過液壓升降臂3活動(dòng)的連接在所述底板1上；所述液壓升降臂3上設(shè)置有可升降的升降支架12；所述主機(jī)2固定在所述升降支架12上。

進(jìn)一步，所述液壓升降臂3上設(shè)置有升降旋鈕13，以控制所述主機(jī)2的升降。

具體來講，旋轉(zhuǎn)所述升降按鈕13，可以調(diào)節(jié)所述液壓升降臂3的液壓，從而控制升降支架12的上升或下降，進(jìn)而控制固定在所述升降支架12上的主機(jī)2的升降。

當(dāng)然，在具體實(shí)施過程中，所述主機(jī)2還可以通過安裝有支架的柱體活動(dòng)的連接在所述底板1上，支架上固定所述主機(jī)2，所述支架通過螺栓固定在所述柱體上，通過旋松所述螺栓可以實(shí)現(xiàn)所述支架沿所述柱體升降，通過旋緊所述螺栓可以將所述支架固定在需要的高度，在此不作限制。

在本申請(qǐng)實(shí)施例中，所述裝置，還包括：

擴(kuò)束鏡14，設(shè)置在所述主機(jī)2和所述切割頭4之間，以對(duì)所述主機(jī)2產(chǎn)生的激光束進(jìn)行擴(kuò)束；

振鏡15，可旋轉(zhuǎn)的固定在所述切割頭4上，以反射調(diào)整透過所述擴(kuò)束鏡14的激光束的角度；

聚焦系統(tǒng)16，所述聚焦系統(tǒng)16固定在所述切割頭4的端部，以對(duì)所述振鏡15反射后的激光束進(jìn)行匯聚，再將匯聚后的激光束發(fā)射出所述切割頭4。

進(jìn)一步，所述聚焦系統(tǒng)16可以為聚焦鏡。

具體來講，切割激光束的產(chǎn)生是先由激光發(fā)射器主機(jī)2產(chǎn)生激光，然后，擴(kuò)束鏡14將激光發(fā)射器主機(jī)2產(chǎn)生的激光束進(jìn)行擴(kuò)束，再由所述振鏡15通過旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)來調(diào)整反射出的激光束的角度，將激光束反射入聚焦系統(tǒng)16中，聚焦系統(tǒng)16最后將激光束進(jìn)行匯聚，并將可以用來切割物體的激光束發(fā)射出切割頭4。

在具體實(shí)施過程中，在切割工件時(shí)割頭4不必移動(dòng)，只需要通過調(diào)整振鏡15的角度就可以完成切割。

具體來講，振鏡15的角度是按照預(yù)設(shè)的要求進(jìn)行調(diào)節(jié)的，具體可以由與所述振鏡15連接的計(jì)算機(jī)、單片機(jī)或電路板控制完成，在此不作限制。

進(jìn)一步，所述激光發(fā)射器主機(jī)為紫光激光器，以在所述物體為凝膠鋰電池極片時(shí)，降低激光切割對(duì)凝膠電解質(zhì)的熱影響。

在本申請(qǐng)實(shí)施例中，所述極片夾具6與底板1之間的角度可以調(diào)節(jié)。

進(jìn)一步，所述極片夾具6通過旋轉(zhuǎn)螺絲7活動(dòng)的連接在所述底座1上。

在本申請(qǐng)實(shí)施例中，所述極片夾具6為中空狀，以夾持所述物體的邊緣來固定所述物體，進(jìn)而使所述物體的需切割區(qū)域處于懸空狀態(tài)。

舉例來說，所述極片夾具6可以為環(huán)形夾具，或僅兩端夾持物體的夾具，在此不作限制。

具體來講，使極片能懸空切割，能更方便切割涂覆有凝膠電解質(zhì)的極片，防止凝膠電解質(zhì)受到擠壓，減少切割的失效率。

在具體實(shí)施過程中，所述排氣管道9包括第一氣口10和與所述第一氣口10連通的兩個(gè)第二氣口11；其中，所述兩個(gè)第二氣口11分別與所述極片夾具6兩端的排氣孔8連接。

為了增強(qiáng)對(duì)需切割物體的吹氣或抽氣強(qiáng)度，也可以在所述極片夾具6上設(shè)置兩個(gè)以上的排氣孔8，對(duì)應(yīng)在所述排氣管道9設(shè)置兩個(gè)以上的第二氣口11。

接下來，介紹所述激光切割裝置的使用方法。

在具體實(shí)施過程中，以所述物體為極片為例，

先通過極片夾具6放置待切割的極片，極片夾具6的底部設(shè)有與底板1接觸的旋轉(zhuǎn)螺絲，通過調(diào)整螺絲控制極片夾具6與底板1的角度；

切割固定規(guī)格極片時(shí)，通過程序預(yù)先計(jì)算好的參數(shù)自動(dòng)調(diào)整液壓升降臂，從而調(diào)整固定在升降支架12上的主機(jī)2，再控制振鏡15按照固定程序旋轉(zhuǎn)，完成切割。

切割過程中的氣流控制，可以有至少以下兩種方法：

第一種，當(dāng)所述裝置在空氣中工作時(shí)，惰性氣體從第一氣口10通入，分經(jīng)所述兩個(gè)第二氣口11接入到極片夾具6的排氣孔8，以對(duì)所述極片表面吹氣。

即所述的裝置，還包括：

惰性氣體源，所述惰性氣體源與所述第一氣口10連通，以在切割所述物體時(shí)，依次通過所述第一氣口10、所述兩個(gè)第二氣口11和所述極片夾具6兩端的排氣孔8對(duì)所述極片表面進(jìn)行吹惰性氣體。

具體來講，在激光切割時(shí)增加輔助惰性氣體，一方面可以提高及時(shí)去除切割產(chǎn)生的廢氣粉塵和金屬顆粒物，另一方面惰性氣體還可以起到冷卻工件的作用，防止有機(jī)凝膠電解質(zhì)燃燒。

第二種，當(dāng)所述裝置已處于手套箱等惰性氣體環(huán)境中，惰性氣體從極片的上下表面流入，從排氣孔8流出，經(jīng)兩個(gè)第二氣口11合并入第一氣口10中，再被氣泵抽出。

即所述裝置還包括：

抽氣機(jī)，所述抽氣機(jī)與所述第一氣口10連通，以在切割所述極片時(shí)，依次通過所述極片夾具6兩端的排氣孔8、所述兩個(gè)第二氣口11和所述第一氣口10對(duì)所述極片表面進(jìn)行抽氣。

需要說明的是，上述第一種方式應(yīng)用環(huán)境廣泛，適用于對(duì)空氣氣氛環(huán)境不敏感的工件，而對(duì)凝膠電解質(zhì)這類對(duì)水分，氧氣敏感的材質(zhì)，最好采用上述第二種工作模式，不僅能夠及時(shí)抽出煙塵和金屬顆粒物，還能起到冷卻工件，防止水分和氧氣與凝膠電解質(zhì)反應(yīng)，并且阻止有機(jī)物質(zhì)碳化。

進(jìn)一步，所述惰性氣體為氮?dú)狻?/p>

上述本申請(qǐng)實(shí)施例中的技術(shù)方案，至少具有如下的技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)：

1、本申請(qǐng)實(shí)施例提供的裝置，在極片夾具的兩端均設(shè)置有排氣孔，還設(shè)置與所述排氣孔連通的排氣管道，以提供對(duì)所述極片夾具上固定的物體進(jìn)行抽氣或吹氣的氣道，能實(shí)現(xiàn)在切割物體時(shí)，可以及時(shí)將切割廢氣與金屬顆粒物抽除去，還可以對(duì)切割環(huán)境提供合適的提供氣體氛圍，防止有機(jī)凝膠電解質(zhì)燃燒，提供了一種能應(yīng)用于新型凝膠鋰離子電池極片的切割的激光切割裝置。

2、本申請(qǐng)實(shí)施例提供的裝置，設(shè)置激光發(fā)射器主機(jī)為紫光激光器，能將激光切割對(duì)凝膠電解質(zhì)的熱影響降至最低，減少切割的失效率。

3、本申請(qǐng)實(shí)施例提供的裝置，設(shè)置極片夾具為中空狀，使極片能懸空切割，方便切割涂覆有凝膠電解質(zhì)的極片，防止凝膠電解質(zhì)受到擠壓，減少切割的失效率。

4、本申請(qǐng)實(shí)施例提供的裝置，設(shè)置擴(kuò)束鏡對(duì)所述主機(jī)產(chǎn)生的激光束進(jìn)行擴(kuò)束，再通過振鏡以反射調(diào)整透過所述擴(kuò)束鏡的激光束的角度來完成切割移動(dòng)，最后通過聚焦系統(tǒng)，對(duì)所述振鏡反射后的激光束進(jìn)行匯聚，以匯聚后的激光束作為切割激光，相比目前市場切割極片通常使用的傳統(tǒng)的激光刀模，能減少出現(xiàn)卷邊、切割面不平滑，有毛刺等產(chǎn)品缺陷，提高產(chǎn)品可靠性。

盡管已描述了本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對(duì)這些實(shí)施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實(shí)施例以及落入本實(shí)用新型范圍的所有變更和修改。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實(shí)用新型的這些修改和變型屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實(shí)用新型也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。