CN112441460A - 一种新型降低收卷形变的大分切系统及工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种新型降低收卷形变的大分切系统及工艺。包括放卷、过程展平系统、收卷前展平系统、收卷压辊和收卷卷芯；过程展平系统包括过辊一、切刀辊和第一展平辊；隔膜在第一展平辊上的两个切点之间圆弧的弧高不大于10mm；收卷前展平系统包括过辊二和第二展平辊；隔膜在第二展平辊上的两个切点之间圆弧的弧高5‑10mm、包角10‑25°；收卷卷芯包括纸芯和包裹在纸芯外的EVA泡棉；收卷压辊与收卷卷芯滚动连接。工艺：应用大分切系统；设置收卷速度100‑120m/min，收卷张力4‑8N/m，张力锥度0％；收卷压力8‑16N/m，压力锥度0％；设置第二展平辊与过辊二的速度比为100.5％‑101％。本发明新型降低收卷形变的大分切系统及工艺，分切收卷后的波浪边不良率明显降低；实现大分切收卷较高的一次良品率。

Description

一种新型降低收卷形变的大分切系统及工艺
技术领域
本发明涉及隔膜技术领域，具体涉及一种新型降低收卷形变的大分切系统及工艺。
背景技术
大分切机是用来将主线生产的基膜进行分切后收卷的设备。大分切的工艺设计直接影响着隔膜的最终收卷效果，不适宜的工艺设计会导致隔膜收卷出现波浪边和隔膜后期严重的形变不良，而隔膜的该不良会导致电池厂家在电池卷绕时的设备故障和产品收卷不良。大分切机的结构差异不是很大，而其分切能力直接影响了隔膜的最终良品率。当前大分切分切后的成品存在着严重的外观不良：波浪边。且分切后的成品在时效放置后，也会产生后期形变不良：波浪边。这些不仅严重影响着隔膜生产的最终良品率，同时更可能导致产品交付客户后的客户使用问题。
大分切的波浪边不良率以及后期形变的二次不良，迫切的需要进行解决，以提高大分切的最终成品良率，需要一种新的工艺方法去配合分切设备来保证较高的最终产品良率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型降低收卷形变的大分切系统及工艺，本发明通过对大分切系统设备的优化以及对大分切工艺的设计匹配调整来实现大分切收卷较高的一次良品率；通过本发明的新型降低收卷变形的大分切系统及工艺进行分切收卷后的隔膜，分切收卷后的波浪边不良率会明显降低，隔膜的内应力得到充分的释放，解决了隔膜后期形变波浪边不良的问题。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种新型降低收卷形变的大分切系统，包括顺序设置的放卷、过程展平系统、收卷前展平系统、收卷压辊和收卷张力控制系统；
所述的放卷用于释放隔膜并使其进入后续系统；
所述的过程展平系统包括顺序设置的若干过辊一、切刀辊和第一展平辊；所述的隔膜在所述第一展平辊上的两个切点之间圆弧的弧高不大于10毫米；
所述的收卷前展平系统包括顺序设置的若干过辊二和第二展平辊；所述的隔膜在所述第二展平辊上的两个切点之间圆弧的弧高为5-10毫米；所述的隔膜在所述第二展平辊上的两个切点之间的包角θ为10-25°；所述的第二展平辊连接电机，并由电机独立驱动；所述的电机采用伺服电机；
所述的收卷张力控制系统为收卷卷芯，所述的收卷卷芯包括纸芯和包裹在所述纸芯外部的EVA泡棉；所述的收卷压辊与所述收卷卷芯滚动连接。所述的收卷卷芯将隔膜最终收卷于其上。具体地，所述的纸芯可以使收卷隔膜在卷绕后保持尽可能小的弯曲度，同时保证收卷卷芯足够的刚性。具体地，所述的放卷用于释放隔膜并使其顺序进入后续的系统，即放卷将待切的隔膜通过一定的速度释放，并使其进入后续的系统中，保证隔膜平整入辊，同时保证放卷后隔膜张力变化的平缓性；隔膜进入过程展平系统中，过程展平系统中的切刀辊将隔膜切分，然后第一展平辊控制隔膜面的平整度，将切分后的隔膜展平；进入收卷前展平系统，通过收卷前展平系统中的第二展平辊将入收卷前的隔膜展平，同时避免对隔膜进行过度展平而造成隔膜变形，降低了切分收卷后隔膜波浪边的不良率。具体地，所述的隔膜通过放卷释放后会依次经过所述第一展平辊然后进入后续的系统中，所述隔膜经过第一展平辊后会与所述第一展平辊形成两个切点，两个切点位于所述第一展平辊上，在第一展平辊上两个切点之间形成的弧形面的弧高不大于10毫米(即成为中高)，当然此弧形面是与隔膜接触的一面并非展平辊上其余的弧面。所述的第二展平辊包角是指，第二展平辊圆心与第二展平辊上两个切点连线形成的夹角。
进一步地，所述的第二展平辊的直径为100-120毫米；且所述第二展平辊的辊面长度不大于1000毫米。
进一步地，所述的纸芯的厚度为8-10毫米。
进一步地，所述的EVA泡棉的厚度为3-5毫米，且邵氏硬度40-50°。此设计保证EVA泡棉卷芯在收卷后隔膜对其进行径向压迫时，可以被压缩而将隔膜的应力进行一定程度上的释放。
进一步地，所述的第一展平辊采用橡胶材质制作，且橡胶邵氏硬度60-65°。
进一步地，所述的第二展平辊也采用橡胶材质制作，且橡胶邵氏硬度60-65°。
一种新型降低收卷变形的大分切工艺，该工艺应用上述的大分切系统，具体包括如下步骤：
(1)随着大分切系统运作，所述的放卷开始释放所述隔膜；
(2)然后隔膜依次进入后续的过程展平系统、收卷前展平系统、收卷压辊最终被收卷于所述收卷张力控制系统上；即所述隔膜最后被收卷于所述收卷卷芯上；
(3)设置所述收卷卷芯在对所述隔膜收卷时的收卷速度为100-120m/min，且所述收卷卷芯对所述隔膜的收卷张力F1为4-8N/m，且张力锥度0％；此设计保证隔膜不会因为张力被过度拉伸而造成变形，保证从收卷初始到收卷结束足够的张力；
(4)设置所述收卷压辊对所述收卷卷芯的收卷压力F2为8-16N/m，且压力锥度0％；此设计与张力相匹配，保证收卷的硬度、平整度等，保证从收卷初始到收卷结束足够的压力，设置一定的参数，保证分切后的小母卷产品符合应力残留要求；
(5)设置所述第二展平辊与所述过辊二的速度比为100.5％-101％，即所述第二展平辊的速度大于所述过辊二的速度。设置一定的参数，保证分切后的小母卷产品符合应力残留要求；此设计可以使所述第一展平辊与所述过辊二之间可以有足够的速度差，张力将入第二展平辊之前的隔膜张紧绷平，通过匹配张力、压力及整个系统，保证收卷的整齐度。
通过本发明的新型降低收卷变形的大分切工艺，大分切收卷后的波浪边平均不良率可控制在10％以下，收卷速度的设定是为了匹配不同的张力、压力以保证收卷端面的整齐度，对于收卷波浪边的不良没有明显的影响。当分切收卷后的波浪边不良增多时，可以将收卷张力F1、收卷压力F2、第二展平辊的包角θ值分别调小，其优先调节顺序为F2→F1→θ。
本发明的有益效果：
(1)本发明的新型降低收卷形变的大分切系统及工艺，通过大分切的收卷张力、收卷压力间的配比进行合理的设置匹配，同时采用EVA泡棉卷芯进行大分切收卷，且收卷前每个收卷工位配备单独的第二展平辊进行单独展平，从而使隔膜收卷达到收卷平整效果，同时使隔膜的内应力得到充分释放；既能大大降低大分切分切收卷后隔膜波浪边的不良率，同时也能防止其后期发生形变而造成不良。
(2)通过本发明的新型降低收卷形变的大分切系统及工艺进行分切收卷后的隔膜，分切收卷后的波浪边不良率会明显降低，隔膜的内应力得到充分的释放，解决了隔膜后期形变波浪边不良的问题，实现大分切收卷较高的一次良品率。
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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的技术人员来讲，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附图。
图1为本发明新型降低收卷形变的大分切系统的示意图；
图2为本发明新型降低收卷形变的大分切系统中收卷卷芯的结构示意图。
图中：1放卷、2隔膜、3过辊一、4切刀辊、5第一展平辊、6过辊二、7第二展平辊、8收卷压辊、9收卷卷芯、10纸芯、11EVA泡棉。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。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。
实施例1
如图1-2所示，一种新型降低收卷形变的大分切系统，包括顺序设置的放卷1、过程展平系统、收卷前展平系统、收卷压辊8和收卷张力控制系统；所述的放卷1用于释放隔膜2并使其依次进入后续系统；所述的过程展平系统包括顺序设置的若干过辊一3、切刀辊4和第一展平辊5；所述隔膜2在所述第一展平辊5上的两个切点之间圆弧的弧高为10毫米(即中高10mm)；所述的收卷前展平系统包括顺序设置的若干过辊二6和第二展平辊7；所述隔膜2在所述第二展平辊7上的两个切点之间圆弧的弧高为5毫米(即中高5mm)；所述隔膜2在所述第二展平辊7上的两个切点之间的包角为20°；所述第二展平辊7连接伺服电机，并由伺服电机独立驱动；所述的收卷张力控制系统为收卷卷芯9，所述的收卷卷芯9包括纸芯10(纸芯10的壁厚为8毫米)和包裹在所述纸芯10外部的EVA泡棉11(EVA泡棉11的壁厚为5毫米、邵氏硬度45°)；所述的收卷压辊8与所述收卷卷芯9滚动连接。
一种新型降低收卷形变的大分切工艺，该工艺应用上述的大分切系统，具体包括如下步骤：
(1)随着大分切系统运作，所述放卷1开始释放所述隔膜2；
(2)隔膜2释放后依次进入过程展平系统中的过辊一3、经切刀辊4分切后隔膜2从第一展平辊5，进入收卷前展平系统中的过辊二6、和第二展平辊7，从第二展平辊7进入收卷压辊8，最终被收卷于收卷卷芯9上；
(3)设置收卷卷芯9在对隔膜2收卷时的收卷速度为120m/min，收卷卷芯9对隔膜2的收卷张力F1为4N/m，张力锥度0％；
(4)设置收卷压辊8对收卷卷芯9的收卷压力F2为8N/m，压力锥度0％；
(5)第二展平辊7与过辊二6的速度比为100.5％。
收卷结果：波浪边不良率为1/6
实施例2
收卷速度为120m/min，收卷张力F1为4N/m，张力锥度0％；收卷压力F2为16N/m，压力锥度0％；实施例2与实施例1的区别在于收卷压力F2为16N/m与实施例1不同，其余条件均相同；其收卷结果：波浪边不良率为0。
实施例3
收卷速度为120m/min，收卷张力F1为6N/m，张力锥度0％；收卷压力F2为12N/m，压力锥度0％；实施例3与实施例1的区别在于F1为6N/m，收卷压力F2为12N/m与实施例1不同，其余条件均相同；其收卷结果：波浪边不良率为0。
实施例4
收卷速度为120m/min，收卷张力F1为8N/m，张力锥度0％；收卷压力F2为8N/m，压力锥度0％；实施例4与实施例1的区别在于F1为8N/m，收卷压力F2为8N/m与实施例1不同，其余条件均相同；其收卷结果：波浪边不良率为0。
实施例5
如图1-2所示，一种新型降低收卷形变的大分切系统，包括顺序设置的放卷1、过程展平系统、收卷前展平系统、收卷压辊8和收卷张力控制系统；所述的放卷1用于释放隔膜2并使其依次进入后续系统；所述的过程展平系统包括顺序设置的若干过辊一3、切刀辊4和第一展平辊5；所述隔膜2在所述第一展平辊5上的两个切点之间圆弧的弧高为8毫米(即中高8mm)；所述的收卷前展平系统包括顺序设置的若干过辊二6和第二展平辊7；所述隔膜2在所述第二展平辊7上的两个切点之间圆弧的弧高为8毫米(即中高8mm)；所述隔膜2在所述第二展平辊7上的两个切点之间的包角为25°；所述第二展平辊7连接伺服电机，并由伺服电机独立驱动；所述的收卷张力控制系统为收卷卷芯9，所述的收卷卷芯9包括纸芯10(纸芯10的壁厚为10毫米)和包裹在所述纸芯10外部的EVA泡棉11(EVA泡棉11的厚度为4毫米、邵氏硬度40°)；所述的收卷压辊8与所述收卷卷芯9滚动连接。
一种新型降低收卷形变的大分切工艺，该工艺应用上述的大分切系统，具体包括如下步骤：
(1)随着大分切系统运作，所述放卷1开始释放所述隔膜2；
(2)隔膜2释放后依次进入过程展平系统中的过辊一3、经切刀辊4分切后隔膜2从第一展平辊5，进入收卷前展平系统中的过辊二6、和第二展平辊7，从第二展平辊7进入收卷压辊8，最终被收卷于收卷卷芯9上；
(3)设置收卷卷芯9在对隔膜2收卷时的收卷速度为120m/min，收卷卷芯9对隔膜2的收卷张力F1为8N/m，张力锥度0％；
(4)设置收卷压辊8对收卷卷芯9的收卷压力F2为16N/m，压力锥度0％；
(5)第二展平辊7与过辊二6的速度比为101％。
收卷结果：波浪边不良率为1/6
记录上述实施例1-5中的参数，如表1所示：
Figure BDA0002787458800000091
上述实施例1-5共分切5个大母卷，每个大母卷分切收卷共6个小卷，共计收卷成品30卷，其中波浪边不良卷数共计2卷，波浪边平均不良率为2/30×100％＝6.7％，通过使用本发明的新型降低收卷形变的大分切系统及工艺，分切收卷后的波浪边不良率明显降低，隔膜的内应力得到充分的释放，解决了隔膜后期形变波浪边不良的问题，实现大分切收卷较高的一次良品率。
上述为本发明的较佳实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。凡由本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种新型降低收卷形变的大分切系统，其特征在于，包括顺序设置的放卷(1)、过程展平系统、收卷前展平系统、收卷压辊(8)和收卷张力控制系统；
所述的放卷(1)用于释放隔膜(2)并使其进入后续系统；
所述的过程展平系统包括顺序设置的若干过辊一(3)、切刀辊(4)和第一展平辊(5)；所述隔膜(2)在所述第一展平辊(5)上的两个切点之间圆弧的弧高不大于10毫米；
所述的收卷前展平系统包括顺序设置的若干过辊二(6)和第二展平辊(7)；所述隔膜(2)在所述第二展平辊(7)上的两个切点之间圆弧的弧高为5-10毫米；所述的隔膜(2)在所述第二展平辊(7)上的两个切点之间的包角为10-25°；所述第二展平辊(7)连接电机，并由电机独立驱动；
所述的收卷张力控制系统为收卷卷芯(9)，所述的收卷卷芯(9)包括纸芯(10)和包裹在所述纸芯(10)外部的EVA泡棉(11)；所述的收卷压辊(8)与所述收卷卷芯(9)滚动连接。
2.根据权利要求1所述的一种新型降低收卷形变的大分切系统，其特征在于，所述的第二展平辊(7)的直径为100-120毫米；且所述第二展平辊(7)的辊面长度不大于1000毫米。
3.根据权利要求1所述的一种新型降低收卷形变的大分切系统，其特征在于，所述的纸芯(10)的厚度为8-10毫米。
4.根据权利要求1所述的一种新型降低收卷形变的大分切系统，其特征在于，所述的EVA泡棉(11)的厚度为3-5毫米，且邵氏硬度40-50°。
5.根据权利要求1所述的一种新型降低收卷形变的大分切系统，其特征在于，所述的第一展平辊(5)采用橡胶材质制作，且橡胶邵氏硬度60-65°。
6.根据权利要求1所述的一种新型降低收卷形变的大分切系统，其特征在于，所述的第二展平辊(7)也采用橡胶材质制作，且橡胶邵氏硬度60-65°。
7.一种新型降低收卷形变的大分切工艺，该工艺应用权利要求1-6任一项所述的大分切系统，具体包括如下步骤：
(1)随着大分切系统运作，所述放卷(1)开始释放所述隔膜(2)；
(2)所述隔膜(2)依次进入后续的过程展平系统、收卷前展平系统、收卷压辊(8)最终被收卷于所述收卷张力控制系统上；
(3)设置所述收卷卷芯(9)在对所述隔膜(2)收卷时的收卷速度为100-120m/min，且所述收卷卷芯(9)对所述隔膜(2)的收卷张力F1为4-8N/m，且张力锥度0％；
(4)设置所述收卷压辊(8)对所述收卷卷芯(9)的收卷压力F2为8-16N/m，且压力锥度0％；
(5)设置所述第二展平辊(7)与所述过辊二(6)的速度比为100.5％-101％。
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