CN104324859A - 一种电池隔膜涂覆刮边的方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电池隔膜涂覆刮边的方法及设备，该方法包括采用刮刀对涂覆浆料后的隔膜进行刮边处理，刮除的浆料沿刮刀刃口流入收集管道，经收集管道回收至涂覆料箱。本发明的电池隔膜涂覆刮边的方法，既解决了隔膜涂覆过程中浆料累积导致的隔膜边缘凸起暴边的问题，又能够减少分切废边所带来的浆料损失；将刮边节约的浆料直接回收再利用，节约了涂覆成本，提高了生产效率，尤其适用于无机陶瓷涂层的原料浆料的回收；该方法操作简单、方便，降低了生产成本，适合推广应用。
Description
技术领域
本发明属于电池隔膜生产设备技术领域，具体涉及一种电池隔膜涂覆刮边的方法，同时还涉及一种电池隔膜涂覆刮边的设备。
背景技术
锂离子动力电池具有能量密度高、工作电压高、无记忆效应、循环寿命长及对环境无污染等优点，已经广泛应用于电动汽车、储能电站及笔记本电脑等诸多领域。锂离子电池主要由正极、负极、隔膜、电解液和电池外壳组成。其中，隔膜是一种经特殊成型的高分子薄膜，具有微孔结构，可以让锂离子自由通过，而电子不能通过。隔膜的主要作用是使电池的正、负极分隔开来，防止两极接触而短路，此外还具有能使电解质离子通过的功能。因此，隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的质量、循环及安全性能等特性，性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要作用。
随着电动汽车和大型储能电站的快速发展，人们开始逐步更加关注大型锂离子电池的安全性及其电化学性能，为了进一步提高锂离子电池的安全性和电化学性能，常规电池隔膜已经难以满足动力锂离子电池的使用要求。因此，现有技术中出现了具有有机和/或无机涂层的复合隔膜，如专利CN101913862B、CN101989651A公开了陶瓷复合隔膜，解决了常规的聚烯烃隔膜熔点低，使用过程中隔膜容易热收缩或熔融的问题。具有有机和/或无机涂层的复合隔膜的制备方法，是将涂层原料制成浆料，利用涂布机涂覆在隔膜基材上，干燥、分切制成的。如专利CN202570512U公开了一种隔膜涂布装置，通过动作机构使隔膜与凹版辊表面相切，将浆料均匀的转移到隔膜的表面，能够提高锂离子电池的安全性能。但是，复合隔膜尤其是陶瓷复合隔膜在制备过程中一般均需要涂覆之后根据锂离子电池电芯尺寸要求分切为相应宽度，分切废边涂覆的浆料如不回收，会造成直接经济损失；并且在涂覆的过程中，由于浆料的累积作用，隔膜边缘容易产生凸起等缺陷，影响后续分切的过程及隔膜的质量，造成分切废边过多，降低了生产效率和资源的浪费。
发明内容
本发明的目的是提供一种电池隔膜涂覆刮边的方法，解决现有涂覆隔膜边缘容易产生凸起暴边的缺陷，造成资源浪费的问题。
本发明的第二个目的是提供一种电池隔膜涂覆刮边的设备。
为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种电池隔膜涂覆刮边的方法，包括采用刮刀对涂覆浆料后的隔膜进行刮边处理，刮除的浆料沿刮刀刃口流入收集管道，经收集管道回收至涂覆料箱。
所述浆料为陶瓷浆料。
所述隔膜基材为PP(聚丙烯)或PE(聚乙烯)。
所述刮刀为金属或塑料材质。
所述刮刀的厚度为0.2～1.0mm，刮刀刃口角度为5°～60°。
所述刮边处理中，刮刀与待刮边处理的隔膜的运动方向呈5°～80°角度贴合。
所述刮边处理中，刮刀的刮除速率为3～200m/min。
所述刮边处理中，待刮边处理隔膜为涂覆浆料之后未进行烘干的隔膜，隔膜上的浆料处于液态可流动的状态。
所述刮边处理的宽度为1～100mm。
一种电池隔膜涂覆刮边的设备，包括刮刀、收集管道和转动机构，所述收集管道的前端与刮刀固连且刮刀的一端插入收集管道内部，收集管道的末端用于与涂覆料箱相连通；所述转动机构与收集管道的前端相连接，用于实现刮刀与隔膜的开合及刮刀位置、角度的调整。
所述转动机构与收集管道的前端铰接，用于使收集管道带动刮刀实现旋转。
所述转动机构采用常用的金属构件或塑料件，其远离收集管道前端的一端固定于涂布机的相应位置或其他可用的支撑体上。
所述收集管道为金属管、塑料管、橡胶管或其他管材。
所述刮刀插入收集管道内部的一端带刃口。刮刀刃口延伸至收集管道的内部，方便刮边收集的浆料全部流入收集管道。
本发明的电池隔膜涂覆刮边的方法，采用刮刀对涂覆浆料后的隔膜进行刮边处理，刮除的浆料沿刮刀刃口流入收集管道，经收集管道回收至涂覆料箱，既解决了隔膜涂覆过程中浆料累积导致的隔膜边缘凸起暴边的问题，又能够减少分切废边所带来的浆料损失；将刮边节约的浆料直接回收再利用，节约了涂覆成本，提高了生产效率，尤其适用于无机陶瓷涂层的原料浆料的回收；该方法操作简单、方便，降低了生产成本，适合推广应用。
本发明的电池隔膜涂覆刮边的设备，收集管道的前端与刮刀固连且刮刀的一端插入收集管道内部，末端用于与涂覆料箱相连通，使刮边处理中刮刀刮除的浆料沿刮刀刃口顺利流入收集管道，并在重力作用下回流至涂覆料箱中，直接用于隔膜的涂覆；转动机构与收集管道的前端相连接，用于实现刮刀与隔膜的开合及刮刀位置、角度的调整，方便调整刮刀与隔膜的贴合紧密程度，并能根据隔膜的不同宽幅及涂层的不同厚度调整刮刀的位置和角度，适用性强；本发明的设备安装在隔膜涂覆设备之后、隔膜干燥设备之前，设计简单，既解决了隔膜涂覆过程中浆料累积导致的隔膜边缘凸起暴边的问题，又能够减少分切废边所带来的浆料损失；将刮边节约的浆料直接回收再利用，节约了涂覆成本，提高了生产效率，尤其适用于无机陶瓷涂层的原料浆料的回收，具有广阔的应用前景。
附图说明
图1为实施例1的电池隔膜涂覆刮边的设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。
实施例1
本实施例的电池隔膜涂覆刮边的设备，如图1所示，包括刮刀1、收集管道3和转动机构4，所述收集管道3的前端与刮刀1固连，且刮刀1的一端从管口插入收集管道1内部，收集管道1的末端用于与涂覆料箱2相连通；所述转动机构4与收集管道3的前端相连接，用于实现刮刀1与隔膜5的开合及刮刀1位置、角度的调整。
本实施例的电池隔膜涂覆刮边的设备，如图1所示，使用时，将转动机构4固定在涂布机合适位置，通过转动机构4调整刮刀1的位置和角度，开启涂布机，隔膜在过辊6的牵引下按一定速率移动，刮刀1与涂覆浆料后的隔膜5贴合，刮除多余的浆料，刮除的浆料沿刮刀1的刃口流入收集管道3，并经收集管道3回流至涂覆料箱2，直接用于隔膜的涂覆。
实施例2
本实施例的电池隔膜涂覆刮边的方法，使用如实施例1的电池隔膜涂覆刮边的设备，具体包括下列步骤：
1)通过转动机构调整刮刀的位置和角度，刮刀为金属材质，厚度为0.2mm，刮刀刃口角度为5°，刮边处理的宽度为1mm；
2)开启涂布机，涂覆浆料后的隔膜以3m/min的速率移动(隔膜基材为PP，涂覆浆料为陶瓷浆料)，采用刮刀对涂覆浆料后未加烘干的隔膜进行刮边处理(隔膜上涂覆的浆料处于液态可流动状态)，刮刀与待刮边处理的隔膜的运动方向呈80°角度贴合，在隔膜与刮刀之间的相对作用下，刮除的液态浆料沿刮刀刃口流入收集管道(金属管)，在重力作用下经收集管道回收至涂覆料箱，重新用于隔膜的涂覆。
实施例3
本实施例的电池隔膜涂覆刮边的方法，使用如实施例1的电池隔膜涂覆刮边的设备，具体包括下列步骤：
1)通过转动机构调整刮刀的位置和角度，刮刀为金属材质，厚度为1.0mm，刮刀刃口角度为60°，刮边处理的宽度为100mm；
2)开启涂布机，涂覆浆料后的隔膜以200m/min的速率移动(隔膜基材为PE，涂覆浆料为陶瓷浆料)，采用刮刀对涂覆浆料后未加烘干的隔膜进行刮边处理(隔膜上涂覆的浆料处于液态可流动状态)，刮刀与待刮边处理的隔膜的运动方向呈5°角度贴合，在隔膜与刮刀之间的相对作用下，刮除的液态浆料沿刮刀刃口流入收集管道(塑料管)，在重力作用下经收集管道回收至涂覆料箱，重新用于隔膜的涂覆。
实施例4
本实施例的电池隔膜涂覆刮边的方法，使用如实施例1的电池隔膜涂覆刮边的设备，具体包括下列步骤：
1)通过转动机构调整刮刀的位置和角度，刮刀为塑料材质，厚度为0.6mm，刮刀刃口角度为30°，刮边处理的宽度为50mm；
2)开启涂布机，涂覆浆料后的隔膜以150m/min的速率移动(隔膜基材为PP，涂覆浆料为陶瓷浆料)，采用刮刀对涂覆浆料后未加烘干的隔膜进行刮边处理(隔膜上涂覆的浆料处于液态可流动状态)，刮刀与待刮边处理的隔膜的运动方向呈40°角度贴合，在隔膜与刮刀之间的相对作用下，刮除的液态浆料沿刮刀刃口流入收集管道(橡胶管)，在重力作用下经收集管道回收至涂覆料箱，重新用于隔膜的涂覆。
在本发明的电池隔膜涂覆刮边的设备的其他实施例中，转动机构与收集管道的前端铰接，用于使收集管道带动刮刀实现旋转，在刮除的过程中，可根据需要调整刮刀与隔膜贴合的角度，使用更加方便。
Claims (8)
1.一种电池隔膜涂覆刮边的方法，其特征在于：包括采用刮刀对涂覆浆料后的隔膜进行刮边处理，刮除的浆料沿刮刀刃口流入收集管道，经收集管道回收至涂覆料箱。
2.根据权利要求1所述的电池隔膜涂覆刮边的方法，其特征在于：所述浆料为陶瓷浆料。
3.根据权利要求1所述的电池隔膜涂覆刮边的方法，其特征在于：所述隔膜基材为PP或PE。
4.根据权利要求1所述的电池隔膜涂覆刮边的方法，其特征在于：所述刮刀的厚度为0.2～1.0mm，刮刀刃口角度为5°～60°。
5.根据权利要求1或4所述的电池隔膜涂覆刮边的方法，其特征在于：所述刮边处理中，刮刀与待刮边处理的隔膜的运动方向呈5°～80°角度贴合。
6.根据权利要求1所述的电池隔膜涂覆刮边的方法，其特征在于：所述刮边处理中，刮刀的刮除速率为3～200m/min。
7.一种电池隔膜涂覆刮边的设备，其特征在于：包括刮刀、收集管道和转动机构，所述收集管道的前端与刮刀固连且刮刀的一端插入收集管道内部，收集管道的末端用于与涂覆料箱相连通；所述转动机构与收集管道的前端相连接，用于实现刮刀与隔膜的开合及刮刀位置、角度的调整。
8.根据权利要求7所述的电池隔膜涂覆刮边的设备，其特征在于：所述转动机构与收集管道的前端铰接，用于使收集管道带动刮刀实现旋转。
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