CN108655284B - 一种管芯加工装置及管芯的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及管芯加工领域，具体而言，涉及一种管芯加工装置及管芯的制备方法，该管芯加工装置包括套管和加热件，加热件与套管连接且用于对待加工管芯加热，套管的内壁设置有用于挤压待加工管芯且对待加工管芯进行收边的喇叭口，管芯加工装置对待加工管芯进行收边，管芯的制备方法，提供了管芯收边的方法。

Description

一种管芯加工装置及管芯的制备方法

技术领域

本发明涉及管芯加工领域，具体而言，涉及一种管芯加工装置及管芯的制备方法。

背景技术

锂电池隔膜是一定分子量的聚乙烯或聚丙烯为原料，通过铸片、退火、拉伸、热处理、成品分条制成。而成品分条过程中，隔膜的边部位置直接舍弃，随着新能源行业的快速发展，动力电池需求量迅速上升，大宽度规格的隔膜产品需求量不断增加。

而由于高分子材料的特性，大宽度规格产品在管芯上卷绕后非常容易出现波浪边现象，而且宽度越大越严重，这大大提高了电池卷绕的难度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种管芯加工装置，其能够对待加工管芯收边，通过对待加工管芯挤压加热的加工方式，将待加工管芯的边缘收边、定型，管芯加工装置可以对锂电池隔膜管芯两端收边，收边后的管芯中间粗两端细，在管芯缠绕锂电池隔膜的时候，将收卷时的大部分张力集中在中间位置，隔膜的边缘受力较小，隔膜波浪弯折的幅度小。

本发明的另一目的在于提供一种管芯的制备方法，其能够对锂电池隔膜管芯收边，在管芯缠绕锂电池隔膜的时候，将收卷时的大部分张力集中在中间位置，隔膜的边缘受力较小，隔膜波浪弯折的幅度小，使用时锂电池隔膜表面平整，降低锂电池隔膜的使用难度。

本发明的实施例是这样实现的：

本实施例提供了一种管芯加工装置，包括套管和加热件，所述加热件与所述套管连接且用于对待加工管芯加热，所述套管的内壁设置有用于挤压待加工管芯且对待加工管芯进行收边的喇叭口。

管芯加工装置包括套管，套管的内壁设置有喇叭口，待加工管芯从套管内喇叭口的口径大的一端挤入喇叭口内部，套管的外侧连接可对套管进行加热的加热件，待加工管芯挤入喇叭口后，喇叭口倾斜设置的内壁对待加工管芯挤压，挤压过程中加热件对套管进行加热，方便待加工管芯的收边和定型，加热件为加热线圈或者现有的电加热装置，套管为金属材质的套管。

可选的，上述管芯加工装置还包括推拉件和底座，所述推拉件活动设置在所述套管的内部，所述底座设置在所述套管靠近所述喇叭口的一端且所述底座用于将所述待加工管芯推入所述喇叭口。

可选的，底座连接有用于测量推入深度的刻度尺，测量待加工管芯深入套筒内的长度。

可选的，上述待加工管芯为锂电池隔膜管芯。

可选的，上述喇叭口朝向底座一端的口径比喇叭口远离底座一端的口径大0.5毫米到5毫米，所述喇叭口的长度为A，100mm≤A≤300mm。

可选的，上述推拉件包括相互连接的顶块和顶杆，所述顶块为圆柱形，所述顶块的直径大于所述待加工管芯的内径。

可选的，上述管芯的材质为植物纤维。

可选的，上述管芯的长度为B，150mm≤B≤1500mm。

本实施例提供一种管芯的制备方法，使用上述管芯加工装置，所述方法包括：

推动装有所述管芯的所述底座，将所述管芯从所述套管靠近喇叭口的一端挤入；

使所述加热圈对所述套管进行加热；推动所述推拉件将所述管芯从所述套管内顶出；

将所述管芯调换位置，所述管芯已收边的一端放置在所述底座套在套头上，推动所述底座将所述管芯挤入所述喇叭口内，所述加热圈对所述管芯进行加热，加热完成后推动所述顶杆，所述顶块将所述管芯从所述套管内顶出。

可选的，上述管芯在套管内的加热温度为100℃到130℃；加热时间为5s到20s。

本发明实施例的有益效果是：

一种管芯加工装置具有以下特点：

结构简单，使用方便，对待加工管芯进行挤压收边并加热定型，收边效果好。

将待加工管芯放置在底座上，推动底座将待收边结结构推入套管内，喇叭口倾斜的壁面挤压待加工管芯，加热装件对套管加热，待加工管芯收边定型，待加工管芯完成收边后，推拉件将代待加工管芯从套管内推出，管芯加工装置使用简单、方便。

一种管芯的制备方法具有以下特点：

对管芯收边，操作方便，收边效果明显。

将管芯挤入带有喇叭口的套管内，喇叭口的倾斜壁面对管芯的外壁进行均匀挤压，加热装置对套管加热，方便套管对管芯的收边，提高管芯的收边效果，收边后的管芯缠绕隔膜，能够减轻隔膜两端波浪边的现象。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例第一种管芯加工装置结构示意图；

图2为本发明实施例第二种管芯加工装置收边示意图；

图3为本发明实施例已收边管芯结构示意图；

图4为本发明实施例管芯缠绕隔膜示意图。

图标：1－套管；2－加热件；3－喇叭口；4－推拉件；5－底座；6－管芯；401－顶块；402－顶杆。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参照图1、图2，本实施例提供了一种管芯加工装置，包括套管1和加热件2，加热件2与套管1连接且用于对待加工管芯加热，套管1的内壁设置有用于挤压待加工管芯且对待加工管芯进行收边的喇叭口3。

管芯加工装置包括套管1，套管1的内壁设置有喇叭口3，待加工管芯从套管1内喇叭口3的口径大的一端挤入喇叭口3内部，套管1的外侧连接可对套管1进行加热的加热件2，待加工管芯挤入喇叭口3后，喇叭口3倾斜设置的内壁对待加工管芯挤压，挤压过程中加热件2对套管1进行加热，管芯6传递的热量活跃了待加工管芯收边部位的分子，方便待加工管芯的收边和定型。

加热件2为加热线圈或者现有的电加热装置，套管1为金属材质的套管1，例如不锈钢、合金钢，当然了，也可以选用其它能够加热挤压管芯的金属材料。

管芯加工装置还包括推拉件4和底座5，推拉件4活动设置在套管1的内部，底座5设置在套管1靠近喇叭口3的一端且底座5用于将待加工管芯推入喇叭口3。

推拉件设置在套管内部，推拉件与套管之间滑动连接，推拉件沿套管内壁滑动，当套管对管芯收边完成后，推拉件在套管内朝向管芯移动，推拉件将管芯顶出套管。

待加工管芯为锂电池隔膜管芯6、圆柱体、棱柱体。

本实施例中，喇叭口3朝向底座5一端的口径比喇叭口3远离底座5一端的口径大0.5mm到5mm，喇叭口3的长度为A，100mm≤A≤300mm。

本实施例选用这种，效果较佳，但是其他实施例还可以选用其他的数据，喇叭口的长度用来限定管芯的收边处倾角，收边高度最大为5mm，收边高度最小为3mm。

本实施例中，推拉件4包括相互连接的顶块401和顶杆402，所述顶块401为圆柱形结构，所述顶块401的直径大于所述待加工管芯的内径，所述推拉件4的直径小于所述套管1内的最小直径。

其它实施例中，推拉件还可以是滑块、滑杆等能够将管芯从套管内顶出的结构。

管芯6的材质为植物纤维。

管芯材质为植物纤维，植物纤维取材方便，价格便宜，植物纤维材质的管芯收边方便，收边后管芯定型效果好。

管芯6的长度为B，150mm≤B≤1500mm。

管芯用于缠绕锂电池隔膜，根据锂电池隔膜使用的宽度范围，管芯6的长度150mm≤B≤1500mm。

结构原理：

管芯加工装置包括套管1，套管1的内壁设置有喇叭口3，套管1的外侧设置有加热件2，底座5设置在喇叭口3朝向的一侧，底座5连接待加工管芯，推动底座5将待加工管芯从喇叭口3的口径大的一端挤入喇叭口3内部，喇叭口3倾斜的壁面挤压带收边结构，加热件2是加热圈或者现有电加热装置，加热件2对套管1进行加热，套管1将热量传递给待加工管芯，待加工管芯为植物纤维材质的管芯6，加热完成后，推拉件可将管芯从套管内推出，推拉件4包括相互连接的顶块401和顶杆402，所述顶块401为圆柱形结构，所述顶块401的直径大于所述待加工管芯的内径，所述推拉件4的直径小于所述套管1内的最小直径。

喇叭口3朝向底座5一端的口径比喇叭口3远离底座5一端的口径大3mm，喇叭口3长200mm，管芯6长700mm，管芯6直径170mm，管芯6内径150mm，喇叭口3最大口径170.5mm，喇叭口3最小口径167.5mm，顶块401直径大于150mm，顶块401直径小于168.5mm。

喇叭口3朝向底座5一端的口径比喇叭口3远离底座5一端的口径大5mm，喇叭口3长200mm，管芯6长700mm，管芯6直径170mm，管芯6内径150mm，喇叭口3最大口径170.5mm，喇叭口3最小口径165.5mm，顶块401直径大于150mm，顶块401直径小于167.5mm。

一种管芯加工装置具有以下特点：

结构简单，使用方便，对待加工管芯进行挤压收边并加热定型，收边效果好。

将待加工管芯放置在底座5上，推动底座5将待收边结结构推入套管1内，喇叭口3倾斜的壁面挤压待加工管芯，加热装件对套管1加热，待加工管芯收边定型，待加工管芯完成收边后，推拉件4将代待加工管芯从套管1内推出，管芯加工装置使用简单、方便。

实施例2：

请参考附图1、附图2、附图3、附图4，本实施例提供一种管芯6的制备方法，包括上述提到的管芯加工装置，所述方法包括：

管芯加工装置包括套管1，套管1的内壁设置有喇叭口3，套管1的外侧设置有加热件2，底座5设置在喇叭口3朝向的一侧，底座5连接待加工管芯，推动底座5将待加工管芯从喇叭口3的口径大的一端挤入喇叭口3内部，喇叭口3倾斜的壁面挤压带收边结构，加热件2是加热圈或者现有电加热装置，加热件2对套管1进行加热，套管1将热量传递给待加工管芯，待加工管芯为植物纤维材质的管芯6。

推动装有所述管芯6的所述底座5，将所述管芯6从所述套管1的喇叭口3端挤入；

使所述加热圈对所述套管1进行加热；推动所述推拉件4将所述管芯6从所述套管1内顶出；

将所述管芯6调换位置，所述管芯6已收边的一端连接在所述底座5套在套头上，推动所述底座5将所述管芯6挤

入所述套管1的喇叭口3内，所述喇叭口3挤压所述管芯6的外壁，所述加热圈对所述管芯6进行加热，加热完成后推动所述顶杆402，所述顶块401将所述管芯6从所述套管1内顶出。

在本发明较佳的实施例中，上述管芯6在套管1内的加热温度为100℃到130℃；加热时间为5s到20s。

第一种方式下：

管芯6材质植物纤维，管芯6长度500mm，管芯6的外径比套管1的内径小0.5mm；喇叭口3朝向底座5一端的口径比喇叭口3远离底座5一端的口径大3mm，喇叭口3长200mm，管芯6外径170mm，管芯6内径140mm，喇叭口3最大口径170.5mm，喇叭口3最小口径167.5mm，喇叭口3的口径大的一端设置在套管1一端的端面上；

打开加热件2，加热件2的加热温度为120℃；

管芯6本体固定在底座5上，底座5推动管芯6从喇叭口3的口径大的一端挤入，挤入深度为100mm；

底座5挤压管芯6定型5s后，推动推拉件4，将管芯6从套管1内顶出；

取下管芯6，将管芯6两端调换，管芯6已收边的一端固定在底座5上；

底座5推动管芯6从喇叭口3的口径大的一端挤入，挤入深度为100mm；

底座5挤压管芯6定型5s后，推动推拉件4，将管芯6从套管1内顶出。

第二种方式下：

管芯6材质植物纤维，管芯6长度500mm，管芯6的外径比套管1的内径小0.5mm，喇叭口3朝向底座5一端的口径比喇叭口3远离底座5一端的口径大3mm，喇叭口3长200mm，管芯6外径170mm，管芯6内径140mm，喇叭口3最大口径170.5mm，喇叭口3最小口径167.5mm，喇叭口3的口径大的一端设置在套管1一端的端面上；

打开加热件2，加热件2的加热温度为120℃；

管芯6本体固定在底座5上，底座5推动管芯6从喇叭口3的口径大的一端挤入，挤入深度为100mm；

底座5挤压管芯6定型10s后，推动推拉件4，将管芯6从套管1内顶出；

取下管芯6，将管芯6两端调换，管芯6已收边的一端固定在底座5上；

底座5推动管芯6从喇叭口3的口径大的一端挤入，挤入深度为150mm；

底座5挤压管芯6定型10s后，推动推拉件4，将管芯6从套管1内顶出。

第三种方式下：

管芯6材质植物纤维，管芯6长度500mm，管芯6的外径比套管1的内径小0.5mm；喇叭口3朝向底座5一端的口径比喇叭口3远离底座5一端的口径大3mm，喇叭口3长200mm，管芯6外径170mm，管芯6内径140mm，喇叭口3最大口径170.5mm，喇叭口3最小口径167.5mm，喇叭口3的口径大的一端设置在套管1一端的端面上；

打开加热件2，加热件2的加热温度为120℃；

管芯6本体固定在底座5上，底座5推动管芯6从喇叭口3的口径大的一端挤入，挤入深度为100mm；

底座5挤压管芯6定型20s后，推动推拉件4，将管芯6从套管1内顶出；

取下管芯6，将管芯6两端调换，管芯6已收边的一端固定在底座5上；

底座5推动管芯6从喇叭口3的口径大的一端挤入，挤入深度为100mm；

底座5挤压管芯6定型20s后，推动推拉件4，将管芯6从套管1内顶出。

第四种方式下：

管芯6材质植物纤维，管芯6长度500mm，管芯6的外径比套管1的内径小0.5mm；喇叭口3朝向底座5一端的口径比喇叭口3远离底座5一端的口径大3mm，喇叭口3长200mm，管芯6外径170mm，管芯6内径140mm，喇叭口3最大口径170.5mm，喇叭口3最小口径167.5mm，喇叭口3的口径大的一端设置在套管1一端的端面上；

打开加热件2，加热件2的加热温度为120℃；

管芯6本体固定在底座5上，底座5推动管芯6从喇叭口3的口径大的一端挤入，挤入深度为200mm；

底座5挤压管芯6定型5s后，推动推拉件4，将管芯6从套管1内顶出；

取下管芯6，将管芯6两端调换，管芯6已收边的一端固定在底座5上；

底座5推动管芯6从喇叭口3的口径大的一端挤入，挤入深度为200mm；

底座5挤压管芯6定型5s后，推动推拉件4，将管芯6从套管1内顶出。

将案例1、案例2、案例3、案例4和未加工长度500mm的管芯均缠绕16μm(厚度)＊450mm(宽度)＊1000m(长度)的隔膜，放置十天，测试波浪边的数据如下：

该方法加工出的管芯能够减轻隔膜两端波浪边的现象。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种管芯加工装置，其特征在于，包括套管、加热件、底座以及用于推待加工管芯的推拉件，所述加热件与所述套管连接且用于对待加工管芯加热，所述套管的内壁设置有用于挤压待加工管芯且对待加工管芯进行收边的喇叭口；

所述喇叭口的最大口径大于所述待加工管芯的外径；

所述推拉件活动设置在所述套管的内部，所述底座设置在所述套管靠近所述喇叭口的一端且所述底座用于将所述待加工管芯推入所述喇叭口；

所述待加工管芯为锂电池隔膜管芯，且所述待加工管芯的材质为植物纤维。

2.根据权利要求1所述的管芯加工装置，其特征在于，所述喇叭口朝向底座一端的口径比喇叭口远离底座一端的口径大0.5mm到5mm，所述喇叭口的长度为A，100mm≤A≤300mm。

3.根据权利要求1所述的管芯加工装置，其特征在于，所述推拉件包括相互连接的顶块和顶杆，所述顶块为圆柱形，所述顶块的直径大于所述待加工管芯的内径。

4.根据权利要求1所述的管芯加工装置，其特征在于，所述待加工管芯的长度为B，150mm≤B≤1500mm。

5.一种管芯的制备方法，使用如权利要求1－4中任意一项所述的管芯加工装置，所述管芯加工装置包括底座和推拉件，所述推拉件包括相互连接的顶杆和顶块，其特征在于，所述方法包括：

推动装有所述待加工管芯的所述底座，将所述待加工管芯从所述套管靠近所述喇叭口的一端挤入；

使所述加热件对所述套管进行加热；

推动所述推拉件将所述待加工管芯从所述套管内顶出；

将所述待加工管芯调换位置，所述待加工管芯已收边的一端放置在所述底座上，推动所述底座将所述待加工管芯挤入所述喇叭口内，所述加热件对所述待加工管芯进行加热，加热完成后推动所述顶杆，所述顶块将所述待加工管芯从所述套管内顶出。

6.根据权利要求5所述的管芯的制备方法，其特征在于，所述待加工管芯在套管内的加温度为100℃到130℃。

7.根据权利要求6所述的管芯的制备方法，其特征在于，所述待加工管芯在套管内的加热时间为5s到20s。

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