CN111468351A - 隔膜连线喷涂生产线及其工作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于锂电池隔膜技术领域，具体涉及一种隔膜连线喷涂生产线及其工作方法。本隔膜连线喷涂生产线包括：依次相连的基膜产线、基膜预处理机构、喷涂产线；其中基膜由基膜产线生产引出后，先通过基膜预处理机构进行涂覆预处理，再通过喷涂产线进行涂覆，形成隔膜。实现了基膜的连续流水线生产，解决了现有基膜产线与隔膜喷涂生产线无法有效结合生产的问题，基膜从生产到涂覆不需要周转，提高了生产效率。

Description

隔膜连线喷涂生产线及其工作方法
技术领域
本发明属于锂电池隔膜技术领域，具体涉及一种隔膜连线喷涂生产线及其工作方法。
背景技术
锂离子电池隔膜是锂离子电池的四大组件之一，其性能直接影响到电池的安全性、电性能，而隔膜涂覆改性是大幅提高隔膜性能的一种方法。其中喷涂粘结剂改性能够提高隔膜与极片的粘结性能，保持锂离子电池充放电过程的尺寸稳定性，减少层间隙的产生，从而大幅提高锂电池的安全性和循环性能等电性能。
现有的基膜产线与隔膜喷涂生产线一般是分开设置的，即先将基膜分切成1米左右再进行涂覆，虽然解决了基膜幅宽变化的问题，也在一定程度上避免了基膜产线与隔膜喷涂生产线不同步的现象，但基膜从生产到涂覆要多次周转，生产效率低下。
发明内容
本发明提供了一种隔膜连线喷涂生产线及其工作方法。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种隔膜连线喷涂生产线，包括：依次相连的基膜产线、基膜预处理机构、喷涂产线；其中基膜由基膜产线生产引出后，先通过基膜预处理机构进行涂覆预处理，再通过喷涂产线进行涂覆，形成隔膜。
第二方面，本发明还提供了一种隔膜连线喷涂生产线的工作方法，即所述隔膜连线喷涂生产线适于通过基膜产线生产引出基膜，再通过基膜预处理机构对基膜进行涂覆预处理，然后通过喷涂产线进行涂覆，形成隔膜。
本发明的有益效果是，本发明的隔膜连线喷涂生产线及其工作方法通过基膜预处理机构将基膜产线与喷涂产线连接，实现基膜由基膜产线生产引出，通过基膜预处理机构进行涂覆预处理，再通过喷涂产线进行涂覆，形成隔膜的过程，实现了基膜的连续流水线生产，解决了现有基膜产线与隔膜喷涂生产线无法有效结合生产的问题，基膜从生产到涂覆不需要周转，提高了生产效率。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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的附图。
图1是本发明的隔膜连线喷涂生产线的结构示意图；
图中：基膜产线1，基膜预处理机构2，加热箱21，过辊22，喷涂产线3，喷涂机构31，喷涂张力控制模组311，展平模组312，喷涂机313，烘干机构32，烘干箱321，收卷机构33，切断模组331，卷绕模组332，紧急处理机构4，紧急张力控制模组41、故障处理模组42，基膜5。
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，下面将结合附图对本发明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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
实施例1
在隔膜生产中，由于基膜产线与隔膜喷涂生产线之间会存在一定的不同步现象，加上隔膜喷涂生产线对基膜参数的要求，因此很难将基膜产线与隔膜喷涂生产线相结合，实现隔膜生产的完整流水线，同时现有喷涂线缺少隔膜预处理阶段，隔膜的改性性能提升不高，成品容易变形；而且多为一次涂覆单面涂层，且幅宽窄、并涂覆完再进行分切，其涂覆效率低、周转效率低、生产成品率低。为此，见图1，本发明提供了一种隔膜连线喷涂生产线，包括：依次相连的基膜产线1、基膜预处理机构2、喷涂产线3；其中基膜5由基膜产线1生产引出后，先通过基膜预处理机构2进行涂覆预处理，再通过喷涂产线3进行涂覆，形成隔膜。其中，基膜产线还可与紧急处理机构相连，在基膜产线之后的基膜预处理机构、喷涂产线出现故障时，基膜产线不需要停机，可以使用紧急处理机构进行收卷。
可选的，所述基膜产线1包括：干法聚烯烃单拉产线、干法聚烯烃双拉产线、湿法聚烯烃双拉产线。
本发明的隔膜连线喷涂生产线通过基膜预处理机构将基膜产线与喷涂产线连接，实现基膜由基膜产线生产引出，通过基膜预处理机构进行涂覆预处理，再通过喷涂产线进行涂覆，形成隔膜的过程，实现了基膜的连续流水线生产，解决了现有基膜产线与隔膜喷涂生产线无法有效结合生产的问题，基膜从生产到涂覆不需要周转，提高了生产效率。
作为基膜预处理机构的一种可选的实施方式。
见图1，所述基膜预处理机构2包括：适于基膜5穿过的加热模组；加热模组包括：两端开口的加热箱21、位于加热箱21内且呈拱形排列的若干过辊22；基膜5从箱体21的一端开口处进入，依次通过各过辊22进行输送，并从箱体21的另一端开口处送出，以完成涂覆预处理过程。过辊22成拱形排列设置，对基膜5可以形成有效支撑，减少宽幅膜面变形。
可选的，所述加热模组也可以采用常规的加热烘箱、加热辊、红外加热等方式对基膜进行加热。其中加热烘箱包括独立驱动的过辊和加热系统也可以将过辊设置为加热辊。
本实施方式的预处理机构能够有效释放基膜内应力，改善膜面质量，从而能够保证宽幅基膜能够与宽幅喷涂有效连接，提高涂覆良品率，减少成品收缩现象，进而提高锂离子电池的安全性。
作为喷涂产线的一种可选的实施方式。
见图1，所述喷涂产线3包括：依次相连的喷涂机构31、烘干机构32、收卷机构33；其中喷涂机构31对基膜5进行涂覆，以在基膜5表面形成涂层；烘干机构32烘干涂层，形成隔膜；以及收卷机构33将隔膜收卷。
可选的，所述喷涂机构31包括喷涂张力控制模组311、喷涂展平模组312和喷涂机313；其中喷涂张力控制模组311控制基膜5的张力，并通过喷涂展平模组312伸展，以适于喷涂机313在基膜表面进行涂覆。具体的，所述喷涂展平模组312包括但不限于弧形辊、夹边辊、人字辊；喷涂机313为旋转喷涂，包括供料泵、供料管路、转盘组、浆料回收盒等；喷涂机的数量不少于2台，分布在基膜两侧，可实现双面同时涂覆或任一面涂覆。涂覆的方式包括但不限于水性PVDF涂覆、油性PVDF涂覆、水性AFL涂覆等，喷涂机构为连线涂覆，能够满足多种涂覆产品需求，涂覆幅宽为500mm-10000mm，机械速度20-300m/min，提高了涂覆效率。
可选的，所述烘干机构32包括烘干张力控制模组(位于烘干箱321内，在图1中未显示)和烘干箱321；其中所述烘干箱包括悬浮烘箱、立式烘箱、卧式单层烘箱、卧式多层烘箱中的任一种。其中悬浮烘箱无过辊，通过内部热风的风压保持膜面平稳、涂层烘干，也能够同时烘干双面涂层，提高烘干效率。
可选的，所述收卷机构33包括切断模组331和卷绕模组332；卷绕模组通过收卷轴对隔膜进行卷绕；在完成卷绕后，切断模组切断隔膜的卷绕前端，以完成收卷动作。其中切断模组可以采用飞刀、锯齿斩刀、电热丝；卷绕模组包括卷绕张力控制模组、卷绕展平模组、360°翻转架、卷绕切断模组、过辊、静电消除卷绕、收卷轴，能够实现自动换卷、连续生产。其中，卷绕展平模组同时使用夹边辊、弧形辊，确保收卷膜面平整；收卷轴的直径为100mm-2000mm，收卷轴的卷径越大，径向厚度累加减少越多，提高宽幅涂覆膜收卷质量，进而提高成品率。
本实施方式的喷涂产线通过依次相连的喷涂机构、烘干机构、收卷机构，可以实现连线涂覆，基膜周转少，涂覆幅宽增大，涂覆效率提高。
作为紧急处理机构的一种可选的实施方式。
见图1，所述隔膜连线喷涂生产线还包括位于基膜产线1与基膜预处理机构2之间的紧急处理机构4；所述紧急处理机构包括：依次相连的紧急张力控制模组41、故障处理模组42；当涂覆故障时，所述紧急张力控制模组41适于隔断基膜5的张力，故障处理模组42对基膜5收卷暂存。
可选的，所述故障处理模组包括但不限于故障收卷模组、储膜架。其中，故障收卷模组与收卷机构的结构相似，功能相同，其区别在于安装位置不同，以用于涂覆故障时，对基膜收卷暂存。
可选的，故障收卷模组的过辊材质可以采用碳纤维、碳纤维镀铬、轻质铝合金；储膜架包括过辊、气缸，上下两排过辊间距可调，储膜长度可以多于20米。
本实施方式的紧急处理机构在涂覆出现故障或调试时，可以通过紧急张力控制模组隔断基膜的张力，故障处理模组对基膜收卷暂存，以获得足够的调试时间，能够保证宽幅隔膜涂覆的稳定性。
此外，在本案中，各种张力控制模组(如烘干张力控制模组、喷涂张力控制模组、紧急张力控制模组等)包含张力检测辊，以检测基膜张力的大小。各种张力控制模组结构相似，可以适当微调以用作配合安装。各张力控制模组可以但不限于采用张力隔断方式，如S辊、压辊、真空吸附辊等方式进行隔膜隔断。
实施例2
在实施例1的基础上，本实施例2提供了一种隔膜连线喷涂生产线的工作方法，即所述隔膜连线喷涂生产线适于通过基膜产线生产引出基膜，再通过基膜预处理机构对基膜进行涂覆预处理，然后通过喷涂产线进行涂覆，形成隔膜。
关于检隔膜连线喷涂生产线的具体结构和实施过程参见实施例1的相关论述，在此不再赘述。
综上所述，本发明的隔膜连线喷涂生产线及其工作方法通过基膜产线与喷涂产线之间依次接入紧急处理机构、基膜预处理机构，实现基膜由基膜产线生产引出，通过基膜预处理机构进行涂覆预处理，再通过喷涂产线进行涂覆，形成隔膜的过程，实现了基膜的连续流水线生产，解决了现有基膜产线与隔膜喷涂生产线无法有效结合生产的问题，基膜从生产到涂覆不需要周转，提高了生产效率；同时紧急处理机构还可以在涂覆出现故障或调试时通过紧急张力控制模组隔断基膜的张力，故障处理模组对基膜收卷暂存，以获得足够的调试时间，能够保证宽幅隔膜涂覆的稳定性，也便于隔膜连线喷涂生产线的维护和正常使用。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种隔膜连线喷涂生产线，其特征在于，包括：
依次相连的基膜产线、基膜预处理机构、喷涂产线；其中
基膜由基膜产线生产引出后，先通过基膜预处理机构进行涂覆预处理，再通过喷涂产线进行涂覆，形成隔膜。
2.根据权利要求1所述的隔膜连线喷涂生产线，其特征在于，
所述基膜预处理机构包括：适于基膜穿过的加热模组；
加热模组包括：两端开口的加热箱、位于加热箱内且呈拱形排列的若干过辊；
基膜从箱体的一端开口处进入，依次通过各过辊进行输送，并从箱体的另一端开口处送出，以完成涂覆预处理过程。
3.根据权利要求1所述的隔膜连线喷涂生产线，其特征在于，
所述基膜产线包括：干法聚烯烃单拉产线、干法聚烯烃双拉产线、湿法聚烯烃双拉产线。
4.根据权利要求1所述的隔膜连线喷涂生产线，其特征在于，
所述喷涂产线包括：依次相连的喷涂机构、烘干机构、收卷机构；其中
喷涂机构对基膜进行涂覆，以在基膜表面形成涂层；
烘干机构烘干涂层，形成隔膜；以及
收卷机构将隔膜收卷。
5.根据权利要求4所述的隔膜连线喷涂生产线，其特征在于，
所述喷涂机构包括喷涂张力控制模组、喷涂展平模组和喷涂机；其中
喷涂张力控制模组控制基膜张力，并通过喷涂展平模组伸展，以适于喷涂机在基膜表面进行涂覆。
6.根据权利要求4所述的隔膜连线喷涂生产线，其特征在于，
所述烘干机构包括烘干张力控制模组和烘干箱；其中
所述烘干箱包括悬浮烘箱、立式烘箱、卧式单层烘箱、卧式多层烘箱中的任一种。
7.根据权利要求4所述的隔膜连线喷涂生产线，其特征在于，
所述收卷机构包括切断模组和卷绕模组；
卷绕模组通过收卷轴对隔膜进行卷绕；
在完成卷绕后，切断模组切断隔膜的卷绕前端，以完成收卷动作。
8.根据权利要求1所述的隔膜连线喷涂生产线，其特征在于，
所述隔膜连线喷涂生产线还包括位于基膜产线与基膜预处理机构之间的紧急处理机构；
所述紧急处理机构包括：依次相连的紧急张力控制模组、故障处理模组；
当涂覆故障时，所述紧急张力控制模组适于隔断基膜的张力，故障处理模组对基膜收卷暂存。
9.一种隔膜连线喷涂生产线的工作方法，其特征在于，
所述隔膜连线喷涂生产线适于通过基膜产线生产引出基膜，再通过基膜预处理机构对基膜进行涂覆预处理，然后通过喷涂产线进行涂覆，形成隔膜。
10.根据权利要求9所述的工作方法，其特征在于，
所述涂覆预处理的方法包括：
通过加热模组对基膜进行预热；
通过拱形排列的过辊对基膜的宽幅膜面形成支撑。
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