CN106081747A - 一种隔膜收卷辊筒 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种隔膜收卷辊筒。隔膜收卷辊筒包括筒体，所述筒体外周面上设有多个气囊，所述气囊的外侧面构成用于卷绕隔膜的外周面，所述气囊联通有进出气口，所述进出气口上设有气阀。通过使用该隔膜收卷辊筒，可以解决收卷辊筒上的隔膜内部张力不能顺利释放的问题。

Description

一种隔膜收卷辊筒
技术领域
本发明涉及一种隔膜收卷辊筒。
背景技术
随着电池市场的飞速发展，对隔膜质量的要求也日益提高，隔膜在锂电池的应用中起着重要作用，而隔膜厚度一致性问题成为制约隔膜质量提高的关键因素。通过对影响隔膜厚度问题的研究，发现生产过程中的隔膜，厚度一致性较好，而经过常规时效处理后，隔膜的良品率要比之前下降很多，所以后处理过程对隔膜厚度一致性有着重要影响；在后处理过程中，隔膜内部的温度、应力、气体等会随着时间而缓慢释放，在释放的过程中，隔膜会产生一定的收缩，但是隔膜所在的收卷辊筒直径不变，对于隔膜的收卷张力等不能进行有效释放，这样隔膜收缩会导致隔膜层间变形，隔膜表面不平整，薄厚带加深，影响隔膜的厚度一致性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种隔膜收卷辊筒，通过使用该收卷滚筒，可以解决隔膜内部张力有效释放的问题。
为实现上述目的，本发明隔膜收卷辊筒的技术方案是：包括筒体，所述筒体外周面上设有多个气囊，所述气囊的外侧面构成用于卷绕隔膜的外周面，所述气囊联通有进出气口，所述进出气口上设有气阀。
相邻两气囊的相邻侧面间具有一定间距。
所述气囊形状为平行于筒体轴线的长条状。
所述气囊沿筒体周向均匀间隔布置。
所述气囊垂直于筒体轴线的截面形状为D形，D形的平边紧贴筒体。
相邻两气囊通过紧贴于筒体外周面的连接条一体连接，并形成筒状结构。
所述隔膜收卷辊筒包括用于将连接条压紧于筒体上的压片。
所述压片通过螺纹连接固定在筒体上。
本发明的有益效果是：收卷辊筒包括筒体，通过在筒体外圆周面上设有多个气囊，气囊内部充有空气，且气囊的外侧面构成用于卷绕隔膜的外周面；气囊联通有进出气口，进出气口处设有用于对气囊内进行充气放气的气阀；在隔膜内应力释放的过程中，隔膜会产生一定程度的收缩，通过气阀对气囊进行一定程度的放气，使得隔膜所缠绕的收卷辊筒的直径变小，在隔膜的后处理过程中，给隔膜提供了一定的收缩空间，使隔膜的内应力能够顺利释放而不影响隔膜质量，充分保证了隔膜的厚度一致性。
相邻两个气囊的相邻侧面间具有一定间距，两相邻气囊之间的间距即形成了能够通风散热的导气槽，可供缠绕在气囊上的隔膜排气散热。
附图说明
图1为本发明隔膜收卷辊筒的实施例一的结构示意图；
图2为图1的横截面示意图；
图3为图2的局部结构放大示意图；
图4为本发明隔膜收卷辊筒的安装结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
本发明的隔膜收卷辊筒的具体实施例，如图1至图3所示，隔膜收卷辊筒包括筒体1，筒体1上设有多个间隔分布的气囊2，气囊2由邵氏硬度为20-30的橡胶制作而成，且具有一定的柔性；气囊2平行于筒体1的轴线方向，延伸至筒体1的轴向两端，且沿筒体轴线的周向均匀间隔分布。
气囊2在垂直于筒体轴线方向的横截面为D形，D形平边贴合筒体，气囊内腔中充满空气，气囊的外侧面构成用于卷绕隔膜的外周面，即气囊2的D型气囊的最高处全部位于同一个圆柱面上，保证了D型气囊的等高。
气囊2位于筒体轴向端部的两端面上连通有环形导气管，通过导气管将每个气囊连通；导气管上设有用于对气囊进行充放气的进出气口，进出气口上设有气阀，这样在气囊2的两端方向上设有气阀，可以根据开关量调整放气速率，能够在隔膜后处理的过程中对气囊2进行两端放气时，使气囊2内部排气更为均匀，即收卷滚筒的直径能够平稳、均衡的减小，有利于保持收卷滚筒圆周面的圆度，在其他实施例中，还可以在气囊的周向一端面上设置气阀。
相邻气囊间设有连接条4，连接条4也由邵氏硬度为20-30的橡胶制作而成；连接条4紧贴筒体1的外筒壁，通过连接条4将相邻两气囊2的底部连接起来，使气囊与连接条连接成为一体，形成筒状结构，紧密套设在筒体1的外周面上。
连接条4上紧密贴设有压片3，压片3上开有孔，通过旋入螺钉，螺钉旋入相应的筒体上的螺纹孔，以将连接条4进一步压紧于筒体上，在本实施例中由于连接条与气囊一体设置为气囊筒，即压片3将气囊筒稳固地压紧在筒体上，避免了气囊相对于筒体发生相对转动的现象的发生，在其他实施例中，可以不使用压片。
相邻两气囊2的相邻侧面之间具有一定间距，此间距形成相邻气囊间的导气槽5，在时效处理过程中，提供了气体顺利排出及热量散发的通道。
隔膜具有微孔，即本身具有透气的特性，在生产制造的过程中，隔膜内部会残留有部分气体，另外在对隔膜进行卷绕的过程中，隔膜层间也会存积有空气，若隔膜中的空气排放不出来，会严重影响隔膜的性能，所以在时效处理过程中，就需要对这些空气进行排出；隔膜卷中的空气可以透过层层隔膜，从隔膜卷的最外层、两侧排出，而在本实施例中，空气还可穿过隔膜卷的最内层，然后进入导气槽5，从导气槽5的两端导出；采用这样的结构，避免了最内层隔膜与筒壁完全紧密贴合而导致气体无法排放的问题，并且通过此导气槽，也加快了隔膜内热量的释放。
在收卷辊筒对隔膜张紧、收卷的过程中，隔膜内部会残留有部分内应力；并且隔膜是经过对原材料进行一系列的加热、拉伸和定型等而制成的，即在收卷的时候，隔膜内部还存在一定的温度，并且隔膜内不可避免的还存在有空气，再加上在收卷过程中，隔膜层间也会卷入一些空气；所以收卷后的隔膜卷中残留有温度、内应力与空气，所以需要对隔膜卷进行时效后处理，而在对收卷后的隔膜进行时效后处理的过程中，内应力、温度及空气等会对隔膜的性能尤其是厚度一致性产生严重影响。
在本实施例中，时效指将收卷后的隔膜卷置于40-60°C的环境中，并且存放48小时，使隔膜的内应力、温度和残留空气等缓慢释放的过程。
在本实施例中，选用直径较大的筒体1，筒体直径增大，可以实现更小的卷取包角，从而使得隔膜收卷的摩擦系数减小，在隔膜内应力一定的情况下，因隔膜在辊筒上的收卷面积增大，有利于隔膜内应力的释放，并且减小了在时效处理过程中收卷辊筒所承受的压强；但是筒体增大之后，筒体的质量也会变大，这样会增加驱动系统对收卷滚筒的负载，增大了控制过程中的波动，减小了张力控制的精确性；所以对于收卷辊筒的材料的选择，尽量选择轻质材料，优选地，对于筒体、压片材料的选择，可以选用密度较小的碳纤维、玻璃纤维、钛合金或铝合金等。
使用该收卷辊筒对隔膜收卷之后，进行时效后处理，在后处理过程中，由于隔膜内部的应力会缓慢释放，而导致隔膜收缩，层层隔膜收缩会导致最内层隔膜所受挤压最大；此时调整气囊开关对气囊进行放气调整，调整到一定程度时停止，由于气囊放出了一定量的气体，使得收卷辊筒的直径相比时效之前有一定程度的缩小，满足了隔膜的收缩需求，给予了隔膜收缩所需的空间，可以减少未采用此种气囊式收卷辊筒时，由于隔膜收缩而产生的隔膜面不平整现象。
作为本发明的隔膜收卷辊筒的具体实施例二，与实施例一的不同之处在于，不使用连接条，气囊间隔粘接在筒体外周面上，在其他实施例中，还可以在筒体上开设槽，相应地在气囊底部设有可供插入槽中的结构，将气囊插入槽中以固定。
作为本发明的隔膜收卷辊筒的具体实施例三，与实施例一的不同之处在于，气囊与筒体轴线具有一定的夹角，在其他实施例中，气囊还可以沿不同的方向交叉排列。
作为本发明的隔膜收卷辊筒的具体实施例四，与实施例一的不同之处在于，导气槽没有联通筒体轴向两个端面，而是联通了其中一个端面，即相邻气囊在轴向的其中一端处连通，这样导气槽只具有一个联通外界的开口，隔膜内的气体与热量从导气槽的单独开口释放出来。
作为本发明的隔膜收卷辊筒的具体实施例五，与实施例一的不同之处在于，气囊在垂直于筒体轴线方向的横截面为四边形，四边形气囊与隔膜接触的边为圆弧，在其他实施例中，气囊在垂直于筒体轴线方向的横截面还可以是月牙型等。
作为本发明的隔膜收卷辊筒的具体实施例六，与实施例一的不同之处在于，隔膜收卷辊筒的筒体外周面上紧密套设有气囊，该气囊外表面为完整圆柱面，即该气囊表面没有导气槽，只使收卷辊筒满足隔膜内应力顺利释放的要求。
作为本发明的隔膜收卷辊筒的具体实施例七，与实施例一的不同之处在于，将气囊做成半圆球式的型状，半圆球式气囊均匀间隔的分布于筒体外周面上，并且每个气囊的最高点位于同一个圆周柱面上。
作为本发明的隔膜收卷辊筒的具体实施例八，与实施例一的不同之处在于，垂直于筒体轴线的横截面为D形的气囊底部紧挨设置，相邻气囊的相邻圆弧边底部接触，上部两相邻圆弧面之间具有开口朝外的间隙，沿着筒体轴线方向观察该间隙，呈具有弧边的近似三角形，该间隙形成导气槽，在其他实施例中，气囊在垂直于筒体轴线的横截面为其他形状，相邻气囊底部紧挨设置，但是相邻气囊的相邻侧面之间具有开口朝外的间隙。
作为本发明的隔膜收卷辊筒的具体实施例九，与实施例一的不同之处在于，不将每个气囊用一个导气管连通，而选用若干条导气管，在筒体轴向两端处，分别令每条导气管连通一部分气囊，在每条导气管上设有用于控制放气的气阀。
作为本发明的隔膜收卷辊筒的具体实施例十，与实施例一的不同之处在于，不使用导气管将每个气囊连通，而是每个气囊为相互独立的部分，分别在每个气囊的两端设有出气口，出气口上设有气阀，或者是每个气囊都连通有导气管，导气管上设有气阀。

Claims (8)

1.一种隔膜收卷辊筒，包括筒体，其特征在于：所述筒体外周面上设有多个气囊，所述气囊的外侧面构成用于卷绕隔膜的外周面，所述气囊联通有进出气口，所述进出气口上设有气阀。
2.根据权利要求1所述的隔膜收卷辊筒，其特征在于：相邻两气囊的相邻侧面间具有一定间距。
3.根据权利要求1或2所述的隔膜收卷辊筒，其特征在于：所述气囊形状为平行于筒体轴线的长条状。
4.根据权利要求1或2所述的隔膜收卷辊筒，其特征在于：所述气囊沿筒体周向均匀间隔布置。
5.根据权利要求1或2所述的隔膜收卷辊筒，其特征在于：所述气囊垂直于筒体轴线的截面形状为D形，D形的平边紧贴筒体。
6.根据权利要求1或2所述的隔膜收卷辊筒，其特征在于：相邻两气囊通过紧贴于筒体外周面的连接条一体连接，并形成筒状结构。
7.根据权利要求6所述的隔膜收卷辊筒，其特征在于：所述隔膜收卷辊筒包括用于将连接条压紧于筒体上的压片。
8.根据权利要求7所述的隔膜收卷辊筒，其特征在于：所述压片通过螺纹连接固定在筒体上。
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