CN104085101B - 一种电池隔膜单向拉伸微孔成型设备 - Google Patents
一种电池隔膜单向拉伸微孔成型设备 Download PDFInfo
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Abstract
一种电池隔膜单向拉伸微孔成型设备，包括机架、放卷装置、冷拉装置、热拉装置、收卷装置、驱动装置和加热装置，放卷装置包括放卷轴和前过渡辊，放卷轴上安装有磁粉离合器；冷拉装置由一系列冷拉辊组成，冷拉辊安装在机架上并通过辊轴边上的齿轮传动连接，热拉装置由一系列热拉辊组成，热拉辊安装在机架上并通过辊轴边上的齿轮传动连接，冷拉装置中最后排的冷拉辊与热拉装置最前排的热拉辊通过辊轴边上的齿轮传动连接；收卷装置包括收卷轴和后过渡辊，收卷轴上连有变频力矩电机；驱动装置包括驱动电机和变速箱，变速箱与热拉辊辊轴边上的齿轮相连或者与冷拉辊辊轴边上的齿轮相连。本发明能同时拉伸多层隔膜，可提高生产效率，降低生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种电池隔膜成型设备，尤其涉及一种电池隔膜单向拉伸微孔成型设备。
背景技术
电池隔膜是锂电池结构中关键的内层组件之一，隔膜性能的优劣决定电池的特性，因此，获得优异的隔膜至关重要。
隔膜采用塑料膜制成，可隔离电池正负极，以防止短路，还可以在电池过热时，通过闭孔功能来隔离电池中的电流传导，是锂电池材料中一种高附加值材料，其基体材料主要为聚烯烃材料。
目前，电池隔膜的生产工艺分干法和湿法两大类，干法生产又分为单向拉伸工艺和双向拉伸工艺。干法单向拉伸工艺是通过生产硬弹性纤维的方法来制备出低结晶度高取向的薄膜，再经过高温退火获得高结晶度的取向薄膜。这种薄膜先在低温下进行拉伸形成微缺陷，然后在高温下使缺陷拉开形成微孔。此工艺在日本和美国已经非常成熟。由于关键技术都由日本和美国公司掌握，所以此工艺所需的设备也非常复杂和成本高昂。
现有技术中，电池隔膜成型设备成型出来的隔膜透气性能差、孔间隙率不均匀、拉伸强度弱，设备结构复杂，制造成本高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种隔膜透气性能好，孔间隙率均匀，拉伸强度高，制造成本低的电池隔膜单向拉伸微孔成型设备。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电池隔膜单向拉伸微孔成型设备，包括机架、放卷装置、冷拉装置、热拉装置、收卷装置、驱动装置和加热装置，所述放卷装置包括放卷轴和前过渡辊，所述放卷轴为气胀轴，所述放卷轴安装在机架上，所述放卷轴上安装有磁粉离合器，所述前过渡辊安装在机架上，位于放卷轴的后方；所述冷拉装置由一系列冷拉辊组成，所述冷拉辊安装在机架上，并通过辊轴边上的齿轮传动连接，所述热拉装置由一系列热拉辊组成，所述热拉辊安装在机架上，并通过辊轴边上的齿轮传动连接，所述冷拉装置中最后排的冷拉辊与热拉装置最前排的热拉辊通过辊轴边上的齿轮传动连接；所述收卷装置包括收卷轴和后过渡辊，所述收卷轴为气胀轴，所述收卷轴安装在机架上，所述收卷轴上连有变频力矩电机，所述后过渡辊安装在机架上，位于收卷轴的前方；所述驱动装置包括驱动电机和变速箱，所述驱动电机与变速箱相连，所述变速箱与热拉辊辊轴边上的齿轮相连，或者与冷拉辊辊轴边上的齿轮相连；所述加热装置与热拉装置的所有热拉辊相连。
进一步，所述加热装置包括储油罐、加热器、油泵和旋转接头，所述加热器安装在储油罐中，所述旋转接头安装在热拉辊上，所述储油罐通过管路与油泵相连，所述油泵通过管路及油阀与旋转接头相连。
进一步，所述冷拉辊的数目为6-15个，优选12个。
进一步，所述热拉辊的数目为80-100个，优选88个。
本发明可通过合适的放卷张力使隔膜进入辊筒时不会打滑和产生皱纹，而影响后续质量。
本发明可通过合适的收卷张力使隔膜在收卷时不会打滑和产生皱纹，而影响隔膜质量。
本发明可通过齿轮齿数的变化和辊筒内的热量传导到隔膜，使隔膜在高温情况下发生分子链的取向，从而改善和提高产品的应用性能。
本发明结构简单，而同时能拉伸多层隔膜，从而提高生产效率，降低生产成本。本发明主要适用于拉伸处理，可生产PP膜、PE膜和多层复合膜。
附图说明
图1为本发明实施例的俯视图；
图2为图1所示实施例的主视图；
图3为图1所示实施例的右视图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明。
参照附图，本实施例之电池隔膜单向拉伸微孔成型设备，包括机架1、放卷装置、冷拉装置、热拉装置、收卷装置、驱动装置和加热装置，所述放卷装置包括放卷轴2和前过渡辊3，所述放卷轴2为气胀轴，所述放卷轴2安装在机架1上，所述放卷轴2上安装有磁粉离合器10，用于以控制隔膜的放卷张力，所述前过渡辊3安装在机架1上，位于放卷轴2的后方；所述冷拉装置由12个冷拉辊4组成，所述冷拉辊4安装在机架1上，通过辊轴边上的齿轮传动连接，所述热拉装置由88个热拉辊5组成，所述热拉辊5安装在机架1上，通过辊轴边上的齿轮传动连接，所述冷拉装置中最后排的冷拉辊与热拉装置最前排的热拉辊通过辊轴边上的齿轮传动连接；所述收卷装置包括收卷轴6和后过渡辊7，所述收卷轴6为气胀轴，所述收卷轴6安装在机架1上，所述收卷轴6上连有变频力矩电机11，所述后过渡辊7安装在机架1上，位于收卷轴6的前方；所述驱动装置包括驱动电机8和变速箱9，所述驱动电机8与变速箱9相连，所述变速箱9与热拉辊辊轴边上的齿轮相连，并驱动其他热拉辊和冷拉辊；所述加热装置与热拉装置的所有热拉辊相连。
所述驱动电机8为变频电机。当然，所述驱动装置的变速箱9也可与冷拉辊辊轴边上的齿轮相连，并驱动其他热拉辊和冷拉辊。
所述加热装置包括储油罐12、加热器（图中未示出）、油泵13和旋转接头14，所述加热器安装在储油罐12中，所述旋转接头14安装在热拉辊上，所述储油罐12通过管路与油泵13相连，所述油泵13通过管路及油阀15与旋转接头14相连。所述加热器为发热管。
工作时，将隔膜卷筒放入放卷轴中，充气固定；隔膜经放卷装置的前过渡辊导入冷拉装置，经12个冷拉辊的不同转速所产生的速度梯度将隔膜拉长，热拉装置的88个热拉辊分别加热到90-150℃，通过88个热拉辊的不同转速所产生的速度梯度将隔膜再一次拉长，而使隔膜微孔成型（拉伸倍数：2-3）；最后，通过变频力矩电机控制收卷轴转动的速度和收卷张力，隔膜经过渡辊进入收卷轴。
其中，单向拉伸微孔成型生产线主要技术参数：
隔膜最大厚度：320um；
隔膜最大宽度：2000mm；
拉伸倍数：2-3；
生产车速：10-40m/min。
本实施例中冷拉装置和热拉装置都是通过同一个变频电机、变速箱和安装在每个冷拉装置和热拉装置中的辊轴边的相同模数、不同齿数的齿轮传动来对应每个辊的不同速度；所述加热装置通过发热管电加热，使储油罐中的油达到100-160℃，通过油泵、油阀、油管及连在热拉辊上的旋转接头进入热拉辊内，使辊表面达到一定的温度90-150℃，最终传递给隔膜。
本发明可通过合适的放卷张力使隔膜进入辊筒时不会打滑和产生皱纹，而影响后续质量。
本发明可通过合适的收卷张力使隔膜在收卷时不会打滑和产生皱纹，而影响隔膜质量。
本发明可通过齿轮齿数的变化和辊筒内的热量传导到隔膜，使隔膜在高温情况下发生分子链的取向，从而改善和提高产品的应用性能。
本发明结构简单，不仅能使隔膜在拉伸生产过程中得到精密的控制，而且能同时拉伸多层隔膜，如4层、8层等，从而提高生产效率，降低生产成本。
Claims (4)
1.一种电池隔膜单向拉伸微孔成型设备，其特征在于：包括机架、放卷装置、冷拉装置、热拉装置、收卷装置、驱动装置和加热装置，所述放卷装置包括放卷轴和前过渡辊，所述放卷轴为气胀轴，所述放卷轴安装在机架上，所述放卷轴上安装有磁粉离合器，所述前过渡辊安装在机架上，位于放卷轴的后方；所述冷拉装置由一系列冷拉辊组成，所述冷拉辊安装在机架上，并通过辊轴边上的齿轮传动连接，所述热拉装置由一系列热拉辊组成，所述热拉辊安装在机架上，并通过辊轴边上的齿轮传动连接，所述冷拉装置中最后排的冷拉辊与热拉装置最前排的热拉辊通过辊轴边上的齿轮传动连接；所述收卷装置包括收卷轴和后过渡辊，所述收卷轴为气胀轴，所述收卷轴安装在机架上，所述收卷轴上连有变频力矩电机，所述后过渡辊安装在机架上，位于收卷轴的前方；所述驱动装置包括驱动电机和变速箱，所述驱动电机与变速箱相连，所述变速箱与热拉辊辊轴边上的齿轮相连，或者与冷拉辊辊轴边上的齿轮相连；所述加热装置与热拉装置的所有热拉辊相连。
2.根据权利要求1所述的电池隔膜单向拉伸微孔成型设备，其特征在于：所述加热装置包括储油罐、加热器、油泵和旋转接头，所述加热器安装在储油罐中，所述旋转接头安装在热拉辊上，所述储油罐通过管路与油泵相连，所述油泵通过管路及油阀与旋转接头相连。
3.根据权利要求1或2所述的电池隔膜单向拉伸微孔成型设备，其特征在于：所述冷拉辊的数目为6-15个。
4.根据权利要求1或2所述的电池隔膜单向拉伸微孔成型设备，其特征在于：所述热拉辊的数目为80-100个。
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