CN108179485A - 一种新型静电纺丝滚筒收集装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型静电纺丝滚筒收集装置，主转筒水平设置，主转筒侧壁设有沿主转筒径向伸出的转轴，收集板位于主转筒的转轴伸出一侧且通过转轴可转动安装在主转筒上，收集板远离主转筒一侧设有纺丝收集面，第二驱动机构与收集板连接用于驱动收集板围绕转轴转动，纺丝针筒位于收集板远离主转筒一侧用于向收集板的纺丝收集面上布料纺丝。通过上述优化设计的新型静电纺丝滚筒收集装置，结构设计优化合理，通过在主转筒上设置可转动的收集板，使得收集板上的纺丝溶液随着主转筒转动的同时也随着收集板转动，从而实现纺丝纤维膜中的纺丝在纵向和横向上的均匀分布，从而解决传统管体收集装置的纤维膜由于只有单向分布造成的孔隙率低、机械强度差的问题。

Description

一种新型静电纺丝滚筒收集装置
技术领域
本发明涉及锂离子电池隔膜加工技术领域，尤其涉及一种新型静电纺丝滚筒收集装置。
背景技术
锂离子电池因具有比能量大，质量轻，循环寿命好，无记忆效应及对环境友好等优点，广泛应用于国防工业、电动行业、空间技术等大型应用领域。锂离子电池主要由正、负极材料，电解液，隔膜，外壳组成，隔膜是锂离子电池的重要组成部分，锂离子电池隔膜的主要作用有两个，1)是阻隔正负极，防止两极接触而短路，2)锂离子电池隔膜结构中的空隙结构提供锂离子传输的通道。
锂离子电池隔膜常用的制备方法有：干法，湿法，静电纺丝方法，湿法又称热致相分离法，它是利用高聚物与某些高沸点的小分子化合物在较高温度下形成均相溶液，将溶液预制成膜，溶液在冷却过程中发生固-液或液-液相分离，采用溶剂萃取，减压等方法脱除小分子化合物，得到互相贯通的微孔膜材料。湿法可以较好的控制孔径及孔隙率，缺点是使用溶剂，可能会造成污染，成本较高。干法又称延伸法，制备工艺包括：流延，退火，复合，拉伸，分层，分切，成品。干法简单无污染，且成本较低，但是孔径及孔隙率较难控制，同时拉伸时容易导致隔膜穿孔，隔膜的机械强度比较差。
静电纺丝技术是利用高压电场的电场力对喷头挤出的聚合物熔体或溶液拖拽并在空气中形成纤维，最终在接收装置上得到电纺纤维聚集体的工艺方法。静电纺丝法制备的隔膜与干、湿法制备的隔膜相比，比表面积大，孔隙率高，吸液率高，厚度可控，孔径分布均匀，操作简单，可控性强，广泛应用于锂离子电池隔膜的制备中，但是制备的膜孔径较大，膜的隔断性能差，而静电纺丝的接收装置直接决定了所得纤维的分布情况，静电纺丝的接收装置常见的有：滚筒收集方式和静置板收集方式，静置板得到的膜的孔径分布不均，通用性较差，传统的滚筒收集装置得到的纤维膜上的纤维只有纵向分布，孔隙率较低，且机械强度较差。
发明内容
为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种新型静电纺丝滚筒收集装置。
本发明提出的一种新型静电纺丝滚筒收集装置，包括：主转筒、收集板、纺丝针筒、第一驱动机构、第二驱动机构；
主转筒水平设置，第一驱动机构与主转筒连接用于驱动主转筒转动，主转筒侧壁设有沿主转筒径向伸出的转轴，收集板位于主转筒的转轴伸出一侧且通过转轴可转动安装在主转筒上，收集板远离主转筒一侧设有纺丝收集面，第二驱动机构与收集板连接用于驱动收集板围绕转轴转动；
纺丝针筒位于收集板远离主转筒一侧，纺丝针筒用于向收集板的纺丝收集面上布料纺丝。
优选地，收集板垂直于转轴设置。
优选地，主转筒外壁覆有铝箔。
优选地，所述纺丝收集面上覆有铝箔。
优选地，主转筒的转速为V1，100rpm＜V1＜300rpm，收集板的转速为V2，30rpm＜V1＜300rpm。
本发明中，所提出的新型静电纺丝滚筒收集装置，主转筒水平设置，主转筒侧壁设有沿主转筒径向伸出的转轴，收集板位于主转筒的转轴伸出一侧且通过转轴可转动安装在主转筒上，收集板远离主转筒一侧设有纺丝收集面，第二驱动机构与收集板连接用于驱动收集板围绕转轴转动，纺丝针筒位于收集板远离主转筒一侧用于向收集板的纺丝收集面上布料纺丝。通过上述优化设计的新型静电纺丝滚筒收集装置，结构设计优化合理，通过在主转筒上设置可转动的收集板，使得收集板上的纺丝溶液随着主转筒转动的同时也随着收集板转动，从而实现纺丝纤维膜中的纺丝在纵向和横向上的均匀分布，从而解决传统管体收集装置的纤维膜由于只有单向分布造成的孔隙率低、机械强度差的问题。
附图说明
图1为本发明提出的一种新型静电纺丝滚筒收集装置的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，图1为本发明提出的一种新型静电纺丝滚筒收集装置的结构示意图。
参照图1，本发明提出的一种新型静电纺丝滚筒收集装置，包括：主转筒1、收集板2、纺丝针筒3、第一驱动机构、第二驱动机构；
主转筒1水平设置，第一驱动机构与主转筒1连接用于驱动主转筒1转动，主转筒1侧壁设有沿主转筒1径向伸出的转轴，收集板2位于主转筒1的转轴伸出一侧且通过转轴可转动安装在主转筒1上，收集板2远离主转筒1一侧设有纺丝收集面，第二驱动机构与收集板2连接用于驱动收集板2围绕转轴转动；
纺丝针筒3位于收集板2远离主转筒1一侧，纺丝针筒3用于向收集板2的纺丝收集面上布料纺丝。
本实施例的新型静电纺丝滚筒收集装置的具体工作过程中，纺丝针筒向收集板上面，收集板在水平方向上转动，使得纺丝溶液在离心力的作用下在收集板上分布，同时随着主转筒的转动，纺丝纤维在溶液中实行双向均匀分布，形成纤维网络，从而保证纤维膜成品孔隙率搞，机械强度好。
在本实施例中，所提出的新型静电纺丝滚筒收集装置，主转筒水平设置，主转筒侧壁设有沿主转筒径向伸出的转轴，收集板位于主转筒的转轴伸出一侧且通过转轴可转动安装在主转筒上，收集板远离主转筒一侧设有纺丝收集面，第二驱动机构与收集板连接用于驱动收集板围绕转轴转动，纺丝针筒位于收集板远离主转筒一侧用于向收集板的纺丝收集面上布料纺丝。通过上述优化设计的新型静电纺丝滚筒收集装置，结构设计优化合理，通过在主转筒上设置可转动的收集板，使得收集板上的纺丝溶液随着主转筒转动的同时也随着收集板转动，从而实现纺丝纤维膜中的纺丝在纵向和横向上的均匀分布，从而解决传统管体收集装置的纤维膜由于只有单向分布造成的孔隙率低、机械强度差的问题。
在具体实施方式中，收集板2垂直于转轴设置，使得收集板旋转时在各个方向上布料均匀。
为了便于主转筒上的纺丝脱落，主转筒1外壁覆有铝箔。
为了纺丝后便于薄膜的剥离，在其他具体实施方式中，所述纺丝收集面上覆有铝箔。
在其他具体实施方式中，主转筒1的转速为V1，100rpm＜V1＜300rpm，收集板2的转速为V2，30rpm＜V1＜300rpm。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种新型静电纺丝滚筒收集装置，其特征在于，包括：主转筒(1)、收集板(2)、纺丝针筒(3)、第一驱动机构、第二驱动机构；
主转筒(1)水平设置，第一驱动机构与主转筒(1)连接用于驱动主转筒(1)转动，主转筒(1)侧壁设有沿主转筒(1)径向伸出的转轴，收集板(2)位于主转筒(1)的转轴伸出一侧且通过转轴可转动安装在主转筒(1)上，收集板(2)远离主转筒(1)一侧设有纺丝收集面，第二驱动机构与收集板(2)连接用于驱动收集板(2)围绕转轴转动；
纺丝针筒(3)位于收集板(2)远离主转筒(1)一侧，纺丝针筒(3)用于向收集板(2)的纺丝收集面上布料纺丝。
2.根据权利要求1所述的新型静电纺丝滚筒收集装置，其特征在于，收集板(2)垂直于转轴设置。
3.根据权利要求1所述的新型静电纺丝滚筒收集装置，其特征在于，主转筒(1)外壁覆有铝箔。
4.根据权利要求1所述的新型静电纺丝滚筒收集装置，其特征在于，所述纺丝收集面上覆有铝箔。
5.根据权利要求1所述的新型静电纺丝滚筒收集装置，其特征在于，主转筒(1)的转速为V1，100rpm＜V1＜300rpm，收集板(2)的转速为V2，30rpm＜V1＜300rpm。
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