一種電池隔膜單向拉伸微孔成型設(shè)備的制作方法
【專利摘要】一種電池隔膜單向拉伸微孔成型設(shè)備，包括機架、放卷裝置、冷拉裝置、熱拉裝置、收卷裝置、驅(qū)動裝置和加熱裝置，放卷裝置包括放卷軸和前過渡輥，放卷軸上安裝有磁粉離合器；冷拉裝置由一系列冷拉輥組成，冷拉輥安裝在機架上并通過輥軸邊上的齒輪傳動連接，熱拉裝置由一系列熱拉輥組成，熱拉輥安裝在機架上并通過輥軸邊上的齒輪傳動連接，冷拉裝置中最后排的冷拉輥與熱拉裝置最前排的熱拉輥通過輥軸邊上的齒輪傳動連接；收卷裝置包括收卷軸和后過渡輥，收卷軸上連有變頻力矩電機；驅(qū)動裝置包括驅(qū)動電機和變速箱，變速箱與熱拉輥輥軸邊上的齒輪相連或者與冷拉輥輥軸邊上的齒輪相連。本發(fā)明能同時拉伸多層隔膜，可提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。
【專利說明】一種電池隔膜單向拉伸微孔成型設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種電池隔膜成型設(shè)備，尤其涉及一種電池隔膜單向拉伸微孔成型設(shè) 備。

【背景技術(shù)】
[0002] 電池隔膜是鋰電池結(jié)構(gòu)中關(guān)鍵的內(nèi)層組件之一，隔膜性能的優(yōu)劣決定電池的特 性，因此，獲得優(yōu)異的隔膜至關(guān)重要。
[0003] 隔膜采用塑料膜制成，可隔離電池正負極，以防止短路，還可以在電池過熱時，通 過閉孔功能來隔離電池中的電流傳導(dǎo)，是鋰電池材料中一種高附加值材料,其基體材料主 要為聚烯烴材料。
[0004] 目前，電池隔膜的生產(chǎn)工藝分干法和濕法兩大類，干法生產(chǎn)又分為單向拉伸工藝 和雙向拉伸工藝。干法單向拉伸工藝是通過生產(chǎn)硬彈性纖維的方法來制備出低結(jié)晶度高取 向的薄膜，再經(jīng)過高溫退火獲得高結(jié)晶度的取向薄膜。這種薄膜先在低溫下進行拉伸形成 微缺陷，然后在高溫下使缺陷拉開形成微孔。此工藝在日本和美國已經(jīng)非常成熟。由于關(guān) 鍵技術(shù)都由日本和美國公司掌握，所以此工藝所需的設(shè)備也非常復(fù)雜和成本高昂。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)中，電池隔膜成型設(shè)備成型出來的隔膜透氣性能差、孔間隙率不均勻、拉 伸強度弱，設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種隔膜透氣性能好，孔間隙率均勻，拉伸強 度高，制造成本低的電池隔膜單向拉伸微孔成型設(shè)備。
[0007] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種電池隔膜單向拉伸微孔成型設(shè) 備，包括機架、放卷裝置、冷拉裝置、熱拉裝置、收卷裝置、驅(qū)動裝置和加熱裝置，所述放卷裝 置包括放卷軸和前過渡輥，所述放卷軸為氣脹軸，所述放卷軸安裝在機架上，所述放卷軸上 安裝有磁粉離合器，所述前過渡輥安裝在機架上，位于放卷軸的后方；所述冷拉裝置由一系 列冷拉輥組成，所述冷拉輥安裝在機架上，并通過輥軸邊上的齒輪傳動連接，所述熱拉裝置 由一系列熱拉輥組成，所述熱拉輥安裝在機架上，并通過輥軸邊上的齒輪傳動連接，所述冷 拉裝置中最后排的冷拉輥與熱拉裝置最前排的熱拉輥通過輥軸邊上的齒輪傳動連接；所述 收卷裝置包括收卷軸和后過渡輥，所述收卷軸為氣脹軸，所述收卷軸安裝在機架上，所述收 卷軸上連有變頻力矩電機，所述后過渡輥安裝在機架上，位于收卷軸的前方；所述驅(qū)動裝置 包括驅(qū)動電機和變速箱，所述驅(qū)動電機與變速箱相連，所述變速箱與熱拉輥輥軸邊上的齒 輪相連，或者與冷拉輥輥軸邊上的齒輪相連；所述加熱裝置與熱拉裝置的所有熱拉輥相連。
[0008] 進一步，所述加熱裝置包括儲油罐、加熱器、油泵和旋轉(zhuǎn)接頭，所述加熱器安裝在 儲油罐中，所述旋轉(zhuǎn)接頭安裝在熱拉輥上，所述儲油罐通過管路與油泵相連，所述油泵通過 管路及油閥與旋轉(zhuǎn)接頭相連。
[0009] 進一步，所述冷拉輥的數(shù)目為6-15個，優(yōu)選12個。
[0010] 進一步，所述熱拉輥的數(shù)目為80-100個，優(yōu)選88個。
[0011] 本發(fā)明可通過合適的放卷張力使隔膜進入輥筒時不會打滑和產(chǎn)生皺紋，而影響后 續(xù)質(zhì)量。
[0012] 本發(fā)明可通過合適的收卷張力使隔膜在收卷時不會打滑和產(chǎn)生皺紋，而影響隔膜 質(zhì)量。
[0013] 本發(fā)明可通過齒輪齒數(shù)的變化和輥筒內(nèi)的熱量傳導(dǎo)到隔膜，使隔膜在高溫情況下 發(fā)生分子鏈的取向，從而改善和提高產(chǎn)品的應(yīng)用性能。
[0014] 本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，而同時能拉伸多層隔膜，從而提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。本 發(fā)明主要適用于拉伸處理，可生產(chǎn)PP膜、PE膜和多層復(fù)合膜。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 圖1為本發(fā)明實施例的俯視圖； 圖2為圖1所示實施例的主視圖； 圖3為圖1所示實施例的右視圖。

【具體實施方式】
[0016] 以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0017] 參照附圖，本實施例之電池隔膜單向拉伸微孔成型設(shè)備，包括機架1、放卷裝置、冷 拉裝置、熱拉裝置、收卷裝置、驅(qū)動裝置和加熱裝置，所述放卷裝置包括放卷軸2和前過渡 輥3,所述放卷軸2為氣脹軸，所述放卷軸2安裝在機架1上，所述放卷軸2上安裝有磁粉 離合器10,用于以控制隔膜的放卷張力，所述前過渡輥3安裝在機架1上，位于放卷軸2的 后方；所述冷拉裝置由12個冷拉輥4組成，所述冷拉輥4安裝在機架1上，通過輥軸邊上的 齒輪傳動連接，所述熱拉裝置由88個熱拉輥5組成，所述熱拉輥5安裝在機架1上，通過輥 軸邊上的齒輪傳動連接，所述冷拉裝置中最后排的冷拉輥與熱拉裝置最前排的熱拉輥通過 輥軸邊上的齒輪傳動連接；所述收卷裝置包括收卷軸6和后過渡輥7,所述收卷軸6為氣脹 軸，所述收卷軸6安裝在機架1上，所述收卷軸6上連有變頻力矩電機11，所述后過渡輥7 安裝在機架1上，位于收卷軸6的前方；所述驅(qū)動裝置包括驅(qū)動電機8和變速箱9,所述驅(qū) 動電機8與變速箱9相連，所述變速箱9與熱拉輥輥軸邊上的齒輪相連，并驅(qū)動其他熱拉輥 和冷拉輥；所述加熱裝置與熱拉裝置的所有熱拉輥相連。
[0018] 所述驅(qū)動電機8為變頻電機。當然，所述驅(qū)動裝置的變速箱9也可與冷拉輥輥軸 邊上的齒輪相連，并驅(qū)動其他熱拉輥和冷拉輥。
[0019] 所述加熱裝置包括儲油罐12、加熱器（圖中未示出）、油泵13和旋轉(zhuǎn)接頭14,所述 加熱器安裝在儲油罐12中，所述旋轉(zhuǎn)接頭14安裝在熱拉輥上，所述儲油罐12通過管路與 油泵13相連，所述油泵13通過管路及油閥15與旋轉(zhuǎn)接頭14相連。所述加熱器為發(fā)熱管。
[0020] 工作時，將隔膜卷筒放入放卷軸中，充氣固定；隔膜經(jīng)放卷裝置的前過渡輥導(dǎo)入冷 拉裝置，經(jīng)12個冷拉輥的不同轉(zhuǎn)速所產(chǎn)生的速度梯度將隔膜拉長，熱拉裝置的88個熱拉輥 分別加熱到90-150°C，通過88個熱拉輥的不同轉(zhuǎn)速所產(chǎn)生的速度梯度將隔膜再一次拉長， 而使隔膜微孔成型(拉伸倍數(shù)：2_3);最后，通過變頻力矩電機控制收卷軸轉(zhuǎn)動的速度和收 卷張力，隔膜經(jīng)過渡輥進入收卷軸。
[0021] 其中，單向拉伸微孔成型生產(chǎn)線主要技術(shù)參數(shù)： 隔膜最大厚度：320um ; 隔膜最大寬度：2000mm ; 拉伸倍數(shù)：2-3 ; 生產(chǎn)車速：10-40m/min。
[0022] 本實施例中冷拉裝置和熱拉裝置都是通過同一個變頻電機、變速箱和安裝在每個 冷拉裝置和熱拉裝置中的輥軸邊的相同模數(shù)、不同齒數(shù)的齒輪傳動來對應(yīng)每個輥的不同速 度；所述加熱裝置通過發(fā)熱管電加熱，使儲油罐中的油達到100_160°C，通過油泵、油閥、油 管及連在熱拉輥上的旋轉(zhuǎn)接頭進入熱拉輥內(nèi)，使輥表面達到一定的溫度90-150°C，最終傳 遞給隔膜。
[0023] 本發(fā)明可通過合適的放卷張力使隔膜進入輥筒時不會打滑和產(chǎn)生皺紋，而影響后 續(xù)質(zhì)量。
[0024] 本發(fā)明可通過合適的收卷張力使隔膜在收卷時不會打滑和產(chǎn)生皺紋，而影響隔膜 質(zhì)量。
[0025] 本發(fā)明可通過齒輪齒數(shù)的變化和輥筒內(nèi)的熱量傳導(dǎo)到隔膜，使隔膜在高溫情況下 發(fā)生分子鏈的取向，從而改善和提高產(chǎn)品的應(yīng)用性能。
[0026] 本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，不僅能使隔膜在拉伸生產(chǎn)過程中得到精密的控制，而且能同時 拉伸多層隔膜，如4層、8層等，從而提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。
【權(quán)利要求】
1. 一種電池隔膜單向拉伸微孔成型設(shè)備，其特征在于：包括機架、放卷裝置、冷拉裝 置、熱拉裝置、收卷裝置、驅(qū)動裝置和加熱裝置，所述放卷裝置包括放卷軸和前過渡輥，所述 放卷軸為氣脹軸，所述放卷軸安裝在機架上，所述放卷軸上安裝有磁粉離合器，所述前過渡 輥安裝在機架上，位于放卷軸的后方；所述冷拉裝置由一系列冷拉輥組成，所述冷拉輥安裝 在機架上，并通過輥軸邊上的齒輪傳動連接，所述熱拉裝置由一系列熱拉輥組成，所述熱拉 輥安裝在機架上，并通過輥軸邊上的齒輪傳動連接，所述冷拉裝置中最后排的冷拉輥與熱 拉裝置最前排的熱拉輥通過輥軸邊上的齒輪傳動連接；所述收卷裝置包括收卷軸和后過渡 輥，所述收卷軸為氣脹軸，所述收卷軸安裝在機架上，所述收卷軸上連有變頻力矩電機，所 述后過渡輥安裝在機架上，位于收卷軸的前方；所述驅(qū)動裝置包括驅(qū)動電機和變速箱，所述 驅(qū)動電機與變速箱相連，所述變速箱與熱拉輥輥軸邊上的齒輪相連，或者與冷拉輥輥軸邊 上的齒輪相連；所述加熱裝置與熱拉裝置的所有熱拉輥相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池隔膜單向拉伸微孔成型設(shè)備，其特征在于：所述加熱裝 置包括儲油罐、加熱器、油泵和旋轉(zhuǎn)接頭，所述加熱器安裝在儲油罐中，所述旋轉(zhuǎn)接頭安裝 在熱拉輥上，所述儲油罐通過管路與油泵相連，所述油泵通過管路及油閥與旋轉(zhuǎn)接頭相連。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電池隔膜單向拉伸微孔成型設(shè)備，其特征在于：所述冷 拉輥的數(shù)目為6-15個。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電池隔膜單向拉伸微孔成型設(shè)備，其特征在于：所述熱 拉輥的數(shù)目為80-100個。
【文檔編號】H01M2/14GK104085101SQ201410311615
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月2日
【發(fā)明者】何鵬飛, 李勇, 周間卿, 何卓, 李劍, 曾鄂東 申請人:湖南紫皇冠新能源技術(shù)服務(wù)有限公司