CN107170940A - 一种锂电池隔离膜的加工工艺及加工设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锂电池隔离膜的加工工艺及加工设备，该加工工艺包括：在锂电池隔离膜涂布收卷时，将至少一层薄膜背衬和所述锂电池隔离膜一起收卷，并且所述薄膜背衬位于所述锂电池隔离膜的外表面或内表面；其中，所述薄膜背衬的膜面平整光滑，且无异物。本发明的锂电池隔离膜的加工设备包括：在锂电池隔离膜涂布收卷处设置至少一个薄膜背衬放卷装置，使薄膜背衬随所述锂电池隔离膜一起收卷并且所述薄膜背衬收卷时位于所述锂电池隔离膜的外表面或内表面。本发明解决了现有锂电池隔离膜收卷不齐、脱卷或爆筋、膜面不平整的问题。

Description

一种锂电池隔离膜的加工工艺及加工设备

技术领域

本发明属于锂电池隔离膜的加工制造技术领域，具体涉及一种锂电池隔离膜的加工工艺及加工设备。

背景技术

由于锂电池具有能量密度高、循环寿命长、自放电率小、无记忆效应和绿色环保等优点，再加上锂电池科技的不断进步，锂电池产品已经广泛应用于各行各业，如移动电话、便携式计算机、摄像机、照相机、电动汽车等。

锂电池隔离膜作为锂电池四大关键材料之一，是连接并隔开电池正负极的材料，是电子的绝缘体，可以防止出现短路，但允许锂离子通过，还可以在电池过热时，通过闭孔功能来阻隔电池中的电流传导。隔离膜性能的优劣决定着锂电池的界面结构和内阻，进而影响着电池的容量、循环寿命、充放电电流密度等关键特性，因此隔离膜性能的提高对于提高电池的综合性能起着重要作用。

目前国内外锂电池隔离膜厂商生产的隔离膜通常是直接将隔离膜进行收卷，采用直接将隔离膜进行收卷的方法得到的隔离膜存在以下缺陷：隔离膜在收卷张力较小时容易跑偏，造成收卷不齐，还会导致在运输的过程中因为颠簸造成脱卷现象；而在收卷张力较大时，虽然隔离膜收卷端面很齐，也不会有脱卷现象，但会有爆筋现象出现，膜面不够平整，影响制品良率，进而造成不必要的浪费。

发明内容

本发明提供一种锂电池隔离膜的加工工艺及加工设备，以解决现有隔离膜的收卷方法导致隔离膜收卷不齐、脱卷或爆筋、膜面不平整的问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种锂电池隔离膜的加工工艺，包括：在锂电池隔离膜涂布收卷时，将至少一层薄膜背衬和所述锂电池隔离膜一起收卷，并且所述薄膜背衬位于所述锂电池隔离膜的外表面或内表面；其中，所述薄膜背衬的膜面平整光滑，且无异物。优选所述薄膜背衬为PET薄膜。其中，所述锂电池隔离膜的内表面指的是涂布收卷后朝内的面，所述锂电池隔离膜的外表面指的是涂布收卷后朝外的面。本发明达到了增强锂电池隔离膜膜面的平整度、以及防止锂电池隔离膜出现爆筋现象的效果。

作为本发明的锂电池隔离膜的加工工艺，所述涂布收卷工序的收卷张力大于未设置所述薄膜背衬的锂电池隔离膜的涂布收卷张力。通过收卷张力的上述设置，使锂电池隔离膜收的更紧，隔离膜在运输的过程中发生脱卷现象的可能性大大降低。

作为本发明的锂电池隔离膜的加工工艺，所述涂布收卷工序的收卷张力为0.01-0.4N/mm，所述收卷的长度不大于600米。由于PET膜本身比较重，米数太长的话，收卷后厚度很厚、内层受到的力很大，对改善其脱卷现象不利，因此，本发明优选收卷的长度不大于600米。

作为本发明的锂电池隔离膜的加工工艺，通常所述涂布收卷工序之后具有分切工序，涂布收卷后的分切工艺是将收卷后的幅宽较宽的锂电池隔离膜分切为幅宽较窄的锂电池隔离膜；在所述涂布收卷工序之后具有分切工序的情况下，所述分切工序的收卷张力大于未设置所述薄膜背衬的锂电池隔离膜分切时的收卷张力。通过收卷张力的上述设置，使锂电池隔离膜收的更紧，隔离膜在运输的过程中发生脱卷现象的可能性大大降低。

作为本发明的锂电池隔离膜的加工工艺，所述分切工序的收卷张力为0.01-0.4N/mm，所述收卷的长度不大于600米。由于PET膜本身比较重，米数太长的话，收卷后厚度很厚、内层受到的力很大，对改善其脱卷现象不利，因此，本发明优选收卷的长度不大于600米。

作为本发明的锂电池隔离膜的加工工艺，所述分切工序的收卷接触压大于未设置PET薄膜背衬的锂电池隔离膜分切工序的收卷接触压。优选地，本发明的所述分切工序的收卷接触压范围为0.01-0.25N/mm。

作为本发明的锂电池隔离膜的加工工艺，所述PET薄膜的幅宽大于等于锂电池隔离膜的幅宽。这样能够确保锂电池隔离膜的整个膜面都在PET薄膜的保护范围中，起到最好的保护锂电池隔离膜膜面的效果。

作为本发明的锂电池隔离膜的加工工艺，所述PET薄膜的厚度为5μm-50μm。PET薄膜的厚度影响膜面爆筋现象，太薄的话PET薄膜背衬对膜面爆筋现象的改善效果不好；厚度太厚的话，一方面浪费原料，另一方面在分切时废刀。

作为本发明的锂电池隔离膜的加工工艺，涂布收卷和分切工序收卷时，PET薄膜可以置于锂电池隔离膜的上方，也可以置于锂电池隔离膜的下方。即，所述锂电池隔离膜在分切工序放卷时薄膜背衬有两种设置位置，即PET薄膜设置在锂电池隔离膜的上方或PET薄膜设置在锂电池隔离膜的下方。

本发明还提供一种锂电池隔离膜的加工设备，包括：在锂电池隔离膜涂布收卷处设置至少一个薄膜背衬放卷装置，使薄膜背衬随所述锂电池隔离膜一起收卷并且所述薄膜背衬收卷时位于所述锂电池隔离膜的外表面或内表面。

本发明的有益效果之一在于：针对现有技术的不足，提供对锂电池隔离膜增加薄膜背衬的加工工艺，该锂电池隔离膜的薄膜背衬的膜面平整光滑，且无异物，在收卷时，锂电池隔离膜和薄膜背衬在静电的作用下会吸附在一起，由于薄膜背衬的膜面平整光滑，在收卷后锂电池隔离膜的膜面也会变得平整，膜面爆筋的问题大大减少，提高了锂电池隔离膜的良品率。

本发明的有益效果之二在于：针对现有技术的不足，提供对锂电池隔离膜增加薄膜背衬的加工工艺，在隔离膜其它条件(隔离膜的规格，收卷卷芯尺寸等)都相同的条件下，由于本发明的涂布收卷张力、分切收卷张力分别大于未设置薄膜背衬的锂电池隔离膜的涂布收卷张力、分切收卷张力，因此本发明的锂电池隔离膜收的更紧，隔离膜在运输的过程中发生脱卷现象的可能性大大降低。

本发明的有益效果之三在于：针对现有技术的不足，提供对锂电池隔离膜增加薄膜背衬的加工工艺，由于在分切收卷时加大收卷张力，可以防止收卷端面不齐。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

图1为使用本发明实施例1的加工工艺及加工设备使PET薄膜背衬随锂电池隔离膜一起收卷的示意图。

具体实施方式

在锂电池隔离膜的制造工艺中，现有的直接将隔离膜进行收卷的方法存在以下缺陷：在收卷张力较小时容易跑偏，造成收卷不齐，还会导致在运输的过程中因为颠簸造成脱卷现象；而在收卷张力较大时，虽然锂电池隔离膜收卷端面很齐，也不会有脱卷现象，但会有爆筋现象出现，膜面不够平整，进而造成不必要的浪费和损耗，良品率降低。关于上述缺陷改进的方向在现有技术中尚未有人进行研究和披露。

针对上述缺陷，本发明人提供了改进方案，具体提供了一种在收卷时设置薄膜背衬的锂电池隔离膜的加工工艺及加工设备。

本发明针对现有技术的不足，提供一种设置锂电池隔离膜背衬结构的加工工艺和加工设备，本发明在锂电池隔离膜涂布收卷时，在所述锂电池隔离膜的外表面或内表面加入一层薄膜背衬，将所述薄膜背衬和所述锂电池隔离膜一起收卷，可以防止膜面爆筋的问题，在收卷时加大涂布和分切工序的收卷张力和分切工序的收卷接触压，可保证收卷后的端面齐整，还可以防止隔离膜在运输路途中发生脱卷现象。在本发明的以下实施例中，采用PET薄膜作为薄膜背衬。

经发明人实验验证，证实本发明的效果如下：在锂电池隔离膜未采用薄膜背衬结构时，锂电池隔离膜爆筋率为40％，而采用薄膜背衬结构后，锂电池隔离膜爆筋率基本为0；在锂电池隔离膜未采用薄膜背衬结构时，收卷跑偏和收卷端面不齐率为15％，采用薄膜背衬结构后，锂电池隔离膜收卷跑偏和收卷端面不齐率约为2％；在锂电池隔离膜未采用薄膜背衬结构时，发生脱卷现象概率为5％，采用薄膜背衬结构后，锂电池隔离膜发生脱卷现象基本为0。

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应该理解，这些实施例仅用于说明本发明，而不用于限定本发明的保护范围。在实际应用中本领域技术人员根据本发明做出的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。在本文中，由「一数值至另一数值」表示的范围，是一种避免在说明书中一一列举该范围中的所有数值的概要性表示方式。因此，某一特定数值范围的记载，涵盖该数值范围内的任意数值以及由该数值范围内的任意数值界定出的较小数值范围，如同在说明书中明文写出该任意数值和该较小数值范围一样。

实施例1

本发明的锂电池隔离膜的加工工艺，包括：将锂电池隔离膜作为基膜，在锂电池隔离膜涂布收卷时，在所述锂电池隔离膜的外表面或内表面增加一层PET薄膜作为背衬，将所述PET薄膜背衬和锂电池隔离膜一起收卷，再进行分切，并且作为背衬的PET薄膜的膜面平整光滑，且无异物。所述锂电池隔离膜为锂电池中起到隔开正负极作用的PP或PE膜。薄膜背衬的材料除了选用PET之外，在其他实施例中可选用其他类似或合适的材料。

请参见图1，为本实施例的加工工艺和加工设备的示意图，图1中，在锂电池隔离膜涂布收卷处增加PET薄膜背衬放卷装置，让PET薄膜背衬位于锂电池隔离膜的上方并随锂电池隔离膜一起收卷。除图1中所显示的PET薄膜背衬置于锂电池隔离膜上方的方式之外，PET薄膜背衬还可以置于锂电池隔离膜下方。

对于本实施例而言，加PET薄膜背衬后增加涂布收卷张力，使其大于未加PET薄膜背衬时的涂布收卷张力，优选涂布收卷时收卷张力范围为0.01-0.4N/mm。

涂布收卷后，进行分切，分切时的放卷方式既可采用上放卷，也可采用下放卷，即PET薄膜背衬可以置于锂电池隔离膜的上方，也可以置于锂电池隔离膜的下方；同样，对本实施例的设有PET薄膜背衬的锂电池隔离膜分切时，收卷张力大于无PET薄膜背衬的同规格的锂电池隔离膜分切时的收卷张力，优选分切收卷时收卷张力范围为0.01-0.4N/mm。并且，本实施例的设有PET薄膜背衬的锂电池隔离膜分切时的收卷接触压大于无PET薄膜背衬的同规格的锂电池隔离膜的收卷接触压，优选收卷接触压范围为0.01-0.25N/mm。

使用本发明的锂电池隔离膜的加工工艺得到的设有背衬的锂电池隔离膜的结构包括锂电池隔离膜和PET薄膜背衬；PET薄膜背衬可以置于锂电池隔离膜上方，或置于锂电池隔离膜下方。

由于本发明及上述实施例得到的设有背衬的锂电池隔离膜在涂布收卷、分切时收卷张力更大，收卷后锂电池隔离膜端面很平整，也不会在运输过程中发生脱卷现象；而且PET薄膜比较光滑平整，在收卷过程中，由于PET薄膜与锂电池隔离膜之间发生相对滑动产生的静电会将PET薄膜与锂电池隔离膜吸附在一起，会使得锂电池隔离膜变得平整，分切后膜面爆筋的现象大大减少。

在锂电池厂商使用锂电池隔离膜时，只需将PET薄膜背衬去掉，留下锂电池隔离膜即可，锂电池隔离膜的背衬结构不会影响锂电池隔离膜的正常使用。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种锂电池隔离膜的加工工艺，其特征在于，包括：在锂电池隔离膜涂布收卷时，将至少一层薄膜背衬和所述锂电池隔离膜一起收卷，并且所述薄膜背衬位于所述锂电池隔离膜的外表面或内表面；其中，所述薄膜背衬的膜面平整光滑，且无异物。

2.如权利要求1所述的锂电池隔离膜的加工工艺，其特征在于，所述涂布收卷工序的收卷张力大于未设置所述薄膜背衬的锂电池隔离膜的涂布收卷张力。

3.如权利要求1或2所述的锂电池隔离膜的加工工艺，其特征在于，所述涂布收卷工序的收卷张力为0.01-0.4N/mm，所述收卷的长度不大于600米。

4.如权利要求1所述的锂电池隔离膜的加工工艺，其特征在于，所述涂布收卷工序之后具有分切工序，所述分切工序的收卷张力大于未设置所述薄膜背衬的锂电池隔离膜分切时的收卷张力。

5.如权利要求1或4所述的锂电池隔离膜的加工工艺，其特征在于，所述分切工序的收卷张力为0.01-0.4N/mm，所述收卷的长度不大于600米。

6.如权利要求4所述的锂电池隔离膜的加工工艺，其特征在于，所述分切工序的收卷接触压大于未设置所述薄膜背衬的锂电池隔离膜分切工序的收卷接触压。

7.如权利要求1或6所述的锂电池隔离膜的加工工艺，其特征在于，所述分切工序的收卷接触压为0.01-0.25N/mm。

8.如权利要求1所述的锂电池隔离膜的加工工艺，其特征在于，所述薄膜背衬的幅宽大于等于所述锂电池隔离膜的幅宽。

9.如权利要求1所述的锂电池隔离膜的加工工艺，其特征在于，所述薄膜背衬的厚度为5μm-50μm。

10.一种锂电池隔离膜的加工设备，其特征在于，包括：在锂电池隔离膜涂布收卷处设置至少一个薄膜背衬放卷装置，使薄膜背衬随所述锂电池隔离膜一起收卷并且所述薄膜背衬收卷时位于所述锂电池隔离膜的外表面或内表面。