CN113562505B - 锂电池隔膜生产用换卷机、换卷方法及生产线 - Google Patents

Abstract

本发明属于锂电池隔膜生产技术领域，具体涉及一种锂电池隔膜生产用换卷机、换卷方法及生产线。本锂电池隔膜生产用换卷机包括：控制模块；放卷架，用于放置新卷和旧卷；贴胶机构，用于向输送中的旧卷膜贴胶条；接膜机构，用于将新卷膜粘贴在贴有胶条的旧卷膜上；胶条检测模块，用于检测旧卷膜上粘贴的胶条；以及旧卷膜切割机构；其中所述控制模块适于在收到胶条检测模块发送的信号后，控制接膜机构将新卷膜粘贴在贴有胶条的旧卷膜上，然后控制旧卷膜切割机构将旧卷膜切断。

Description

锂电池隔膜生产用换卷机、换卷方法及生产线

技术领域

本发明属于锂电池隔膜生产技术领域，具体涉及一种锂电池隔膜生产用换卷机、换卷方法及生产线。

背景技术

锂电池隔膜生产工艺技术—干法和湿法。锂电池隔膜生产工艺复杂，锂电池隔膜具有的诸多特性以及其性能指标的难以兼顾决定了其生产工艺技术壁垒高、研发难度大。根据微孔成孔机理的区别可以将隔膜工艺分为干法与湿法两种。

干法——先对聚烯烃树脂进行熔融、挤压和吹制操作，形成结晶性高分子薄膜，然后进行结晶化热处理和退火操作，获得高度取向的薄膜结构，然后在高温中拉伸，测试结晶截面分离，形成多孔结构电池隔膜。干法工艺中还可以分为单向拉伸和双向拉伸。

湿法——传统湿法制备以相转化法为主，近年以TIPS热致相分离法为主。原理为将结晶性聚合物、热塑性聚合物以及具有高沸点的小分子化学物稀释剂(比如石蜡油)进行混合，在高温下形成均相溶液，然后降低溶液温度，使混合物发生固液相分离或者液液分离，将小分子化学物稀释剂萃取脱除后，形成热塑性与结晶性聚合物的多孔隔膜。

在实际生产线上，干法和湿法都需要对基膜进行放卷、涂覆、烘干等工艺。现有生产线在对基膜放卷辊进行换卷时都需要停机，基膜停止牵引，待旧卷和新卷的接头接上后再开机，需要消耗一定时间。而产线上一部分涂覆后的膜正处于热处理或张拉环节，停止牵引易造成整段隔膜成为次品。

因此，需要一种可以不停机进行换卷的换卷机。

发明内容

本发明的目的是提供一种锂电池隔膜生产用换卷机、换卷方法及生产线。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种锂电池隔膜生产用换卷机，包括：控制模块；放卷架，用于放置新卷和旧卷；贴胶机构，用于向输送中的旧卷膜贴胶条；接膜机构，用于将新卷膜粘贴在贴有胶条的旧卷膜上；胶条检测模块，用于检测旧卷膜上粘贴的胶条；以及旧卷膜切割机构；其中所述控制模块适于在收到胶条检测模块发送的信号后，控制接膜机构将新卷膜粘贴在贴有胶条的旧卷膜上，然后控制旧卷膜切割机构将旧卷膜切断。

又一方面，本发明还提供了一种锂电池隔膜生产用换卷方法，包括：吸附装置吸附新卷上的部分新卷膜；贴胶机构向输送中的旧卷膜贴胶条；胶条进入吸附装置和接膜座之间时，第一下压机构带动第一吸附装置下压，将新卷膜粘贴在贴有胶条的旧卷膜上；旧卷膜切割机构将旧卷膜切断。

又一方面，本发明还提供了一种锂电池隔膜生产线，包括：牵引机构，用于牵引旧卷膜；以及如上所述的换卷机；所述换卷机适于将牵引机构牵引的旧卷膜换卷成新卷膜。

本发明的有益效果是，本发明的锂电池隔膜生产用换卷机通过放卷架放置新卷和旧卷，贴胶机构可以向输送中的旧卷膜贴胶条，当胶条检测模块检测到胶条后，接膜机构将新卷膜粘贴在贴有胶条的旧卷膜上，然后旧卷膜切割机构将旧卷膜切断，可以实现不停机换卷，使得换卷过程不影响后续生产。

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。

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是本发明的锂电池隔膜生产用换卷机的示意图；

图2是本发明的锂电池隔膜生产用换卷机的接膜机构的示意图；

图3是本发明的接膜前的示意图；

图4是本发明的接膜过程的示意图。

图中：

旧卷膜1、新卷膜2、胶条3、胶条检测模块4；

放卷架100、新卷110、旧卷120、安装盘组130；

贴胶机构200；

接膜机构300、第一吸附装置310、吸附压辊311、第二吸附装置320、吸附头321、接膜座330、切割槽331、第一下压机构340、安装板350、预下压机构360；

旧卷膜切割机构400。

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。

如图1和图2所示，本实施例提供了一种锂电池隔膜生产用换卷机，包括：控制模块；放卷架100，用于放置新卷110和旧卷120；贴胶机构200，用于向输送中的旧卷膜1贴胶条3；接膜机构300，用于将新卷膜2粘贴在贴有胶条3的旧卷膜1上；胶条检测模块4，用于检测旧卷膜1上粘贴的胶条3；以及旧卷膜切割机构400；其中所述控制模块适于在收到胶条检测模块4发送的信号后，控制接膜机构300将新卷膜2粘贴在贴有胶条3的旧卷膜1上，然后控制旧卷膜切割机构400将旧卷膜1切断。

在本实施例中，放卷架100可以放置新卷110和旧卷120，贴胶机构200可以向输送中的旧卷膜1贴胶条3，当胶条检测模块4检测到胶条3后，接膜机构300将新卷膜2粘贴在贴有胶条3的旧卷膜1上，然后旧卷膜切割机构400将旧卷膜1切断，可以实现不停机换卷，使得换卷过程不影响后续生产。

如图2所示，在本实施例中，作为接膜机构300的一种可选实施方式，所述接膜机构300包括：第一吸附装置310、第二吸附装置320、接膜座330，以及第一下压机构340；其中所述第一吸附装置310、第二吸附装置320用于配合吸附新卷110释放的部分新卷膜2；贴有胶条3的旧卷膜1输送至吸附装置和接膜座330之间时，所述控制模块适于控制第一下压机构340带动第一吸附装置310下压，以将新卷膜2贴在贴有胶条3的旧卷膜1上。

在本实施方式中，第一吸附装置310、第二吸附装置320可以配合吸附住新卷膜2，且通过两个吸附装置可以将两者之间的新卷膜2张紧，以防止贴膜时出现褶皱；胶条检测模块4检测到胶条3后，控制模块适于控制第一下压机构340带动第一吸附装置310下压，以将新卷膜2贴在贴有胶条3的旧卷膜1上。

在本实施例中，优选的，所述第一吸附装置310包括：吸附压辊311和吸附压辊电机；所述第二吸附装置320包括：吸附头321，其下端设置有条形负压口；所述吸附压辊电机与控制模块电性相连；所述接膜座330上设置有与控制模块电性相连的压力传感器，用于检测吸附压辊311加于接膜座330的压力；当吸附压辊311施加于接膜座330的压力超过预设值时，所述控制模块适于控制吸附压辊电机带动吸附压辊311旋转，以碾压粘贴后的新卷膜2和旧卷膜1；其中所述吸附压辊311的旋转方向与旧卷膜1的输送方向保持一致。

在一种应用场景中，压力传感器感应到吸附压辊311压制接膜座330上后，即新卷膜2和旧卷膜1接触时，控制模块即控制吸附压辊电机带动吸附压辊311旋转，使新卷膜2和旧卷膜1可同步移动，防止接膜过程中对输送中的旧卷膜1的张力造成影响，从而对上产线后端工艺造成不良影响。

在本实施例中，优选的，所述吸附压辊311的内部中空，且其表面设置有若干负压孔，其一端部通过旋转接头连接有负压管；所述负压管上设置有与控制模块电性相连的电磁阀；当吸附压辊311施加于接膜座330的压力超过预设值时，所述控制模块适于控制电磁阀关闭，使吸附压辊311停止吸附。

在本实施例中，压力传感器感应到吸附压辊311压制接膜座330上后，吸附压辊311即停止吸附，不再对新卷膜2产生吸力，使新卷膜2可以贴合于旧卷膜1表面，便于两者粘贴；同时吸附压辊311可以用于碾压新卷膜2和旧卷膜1，使两者之间粘贴紧固。

在本实施例中，优选的，所述接膜机构300还包括安装板350和预下压机构360；所述第一吸附装置310、第二吸附装置320均安装在安装板350上；在所述第一下压机构340驱动第一吸附装置310下压前，所述预下压机构360适于驱动安装板350朝向接膜座330移动至预定位置，以使吸附压辊311下表面吸附的新卷膜2与旧卷膜1之间的距离为0.5-10cm。

在一种应用场景中，可以采用人工通过第一吸附装置310、第二吸附装置320可以配合将新卷膜2吸附；然后，预下压机构360适于驱动安装板350朝向接膜座330移动至预设位置，即新卷膜2与旧卷膜1之间的距离为0.5-1cm；然后当胶条检测模块4检测到胶条3后，第一下压机构340驱动第一吸附装置310下压，以将新卷膜2粘贴在旧卷膜1的胶条3上，使新卷膜2与旧卷膜1粘贴；在压力传感器感应到吸附压辊311压至接膜座330上后，即新卷膜2和旧卷膜1接触时，控制模块即控制吸附压辊电机带动吸附压辊311旋转，使新卷膜2和旧卷膜1可同步移动，吸附压辊311将后续的新卷膜2粘贴在旧卷膜1的胶条3上，并对贴胶部进行碾压。

在本实施例中，优选的，胶条检测模块4设置于吸附压辊311的正下方，因预下压后，新卷膜2与旧卷膜1之间的距离为0.5-1cm，胶条检测模块4一检测到胶条3后，新卷膜2即可被吸附压辊311压至胶条3上，使得粘贴后的胶条3前侧留有的新卷膜2≤0.5cm，可以便于后续生产工艺；若胶条3前侧留有的新卷膜2过长，会导致前侧多余的新卷膜2易被刮刀等部件翻起，导致粘贴部失效，出现生产线上断膜情况；并且，新卷膜2与胶条3接触后，吸附压辊311不再吸附并保持同步滚动，发挥碾压作用，而第二吸附装置320始终保持吸附力，可以使新卷膜2粘贴过程中始终保持张紧，防止粘贴后胶条3之间的新卷膜2出现褶皱，影响后续涂覆工艺。

在本实施例中，可选的，所述胶条3为有色胶条；所述胶条检测模块4为色标传感器，且安装在接膜座330内；当所述色标传感器检测到第一个胶条3时，所述控制模块适于控制第一下压机构340驱动第一吸附装置310下压。

在本实施例中，优选的，所述接膜座330上设置有切割槽331；所述旧卷膜切割机构400安装在切割槽331内，且位于胶条检测模块4的上游侧0.5-1cm处；所述色标传感器检测到最后一个胶条3时，所述控制模块适于控制旧卷膜切割机构400将旧卷膜1切断；旧卷膜切割机构400可以沿旧卷膜1宽度方向快速裁切；旧卷膜切割机构400安装在位于胶条检测模块4的上游侧0.5-1cm处，可以使切割后的旧卷膜1不会余留过多，影响后续生产。

在本实施例中，优选的，所述放卷架100包括：安装盘组130，其上设置有膜卷安装位；安装盘组翻转机构，与控制模块电性相连；所述旧卷120位于新卷110下侧；当旧卷膜切割机构400完成切割后，所述控制模块适于控制安装盘组翻转机构带动安装盘组130旋转，以将新卷110转至旧卷120下侧。

在本实施方式中，通过放卷架100上设置的旧卷120和新卷110的膜卷安装位，可以便于不停机换卷；安装盘组130可翻转，可以将正在放卷的卷轴转至下部，上部用于防止待换卷的新卷110，便于操作。

本实施例还提供了一种锂电池隔膜生产用换卷方法，包括：吸附装置吸附新卷110上的部分新卷膜2；贴胶机构200向输送中的旧卷膜1贴胶条3；胶条3进入吸附装置和接膜座330之间时，第一下压机构340带动第一吸附装置310下压，将新卷膜2粘贴在贴有胶条3的旧卷膜1上；旧卷膜切割机构400将旧卷膜1切断。

在本实施例中，吸附装置可以包括如上所述的第一吸附装置310和第二吸附装置320。

本实施例还提供了一种锂电池隔膜生产线，包括：牵引机构，用于牵引旧卷膜1；以及如上所述的换卷机；所述换卷机适于将牵引机构牵引的旧卷膜1换卷成新卷膜2。

综上所述，放卷架100可以放置新卷110和旧卷120，贴胶机构200可以向输送中的旧卷膜1贴胶条3，当胶条检测模块4检测到胶条3后，接膜机构300将新卷膜2粘贴在贴有胶条3的旧卷膜1上，然后旧卷膜切割机构400将旧卷膜1切断，可以实现不停机换卷，使得换卷过程不影响后续生产。

本申请中选用的各个器件（未说明具体结构的部件）均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。

在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“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。

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，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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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 (8)

1.一种锂电池隔膜生产用换卷机，其特征在于，包括：

控制模块；

放卷架（100），用于放置新卷（110）和旧卷（120）；

贴胶机构（200），用于向输送中的旧卷膜（1）贴胶条（3）；

接膜机构（300），用于将新卷膜（2）粘贴在贴有胶条（3）的旧卷膜（1）上；

胶条检测模块（4），用于检测旧卷膜（1）上粘贴的胶条（3）；以及旧卷膜切割机构（400）；其中

所述控制模块适于在收到胶条检测模块（4）发送的信号后，控制接膜机构（300）将新卷膜（2）粘贴在贴有胶条（3）的旧卷膜（1）上，然后控制旧卷膜切割机构（400）将旧卷膜（1）切断；

所述接膜机构（300）包括：第一吸附装置（310）、第二吸附装置（320）、接膜座（330），以及第一下压机构（340）；其中

所述第一吸附装置（310）、第二吸附装置（320）用于配合吸附新卷（110）释放的部分新卷膜（2）；

贴有胶条（3）的旧卷膜（1）输送至吸附装置和接膜座（330）之间时，所述控制模块适于控制第一下压机构（340）带动第一吸附装置（310）下压，以将新卷膜（2）贴在贴有胶条（3）的旧卷膜（1）上；

所述第一吸附装置（310）包括：吸附压辊（311）和吸附压辊电机；

所述第二吸附装置（320）包括：吸附头（321），其下端设置有条形负压口；

所述吸附压辊电机与控制模块电性相连；

所述接膜座（330）上设置有与控制模块电性相连的压力传感器，用于检测吸附压辊（311）加于接膜座（330）的压力；

当吸附压辊（311）施加于接膜座（330）的压力超过预设值时，所述控制模块适于控制吸附压辊电机带动吸附压辊（311）旋转，以碾压粘贴后的新卷膜（2）和旧卷膜（1）；其中

所述吸附压辊（311）的旋转方向与旧卷膜（1）的输送方向保持一致。

2.根据权利要求1所述的换卷机，其特征在于，

所述吸附压辊（311）的内部中空，且其表面设置有若干负压孔，其一端部通过旋转接头连接有负压管；

所述负压管上设置有与控制模块电性相连的电磁阀；

当吸附压辊（311）施加于接膜座（330）的压力超过预设值时，所述控制模块适于控制电磁阀关闭，使吸附压辊（311）停止吸附。

3.根据权利要求2所述的换卷机，其特征在于，还包括：

所述接膜机构（300）还包括安装板（350）和预下压机构（360）；

所述第一吸附装置（310）、第二吸附装置（320）均安装在安装板（350）上；

在所述第一下压机构（340）驱动第一吸附装置（310）下压前，所述预下压机构（360）适于驱动安装板（350）朝向接膜座（330）移动至预定位置，以使吸附压辊（311）下表面吸附的新卷膜（2）与旧卷膜（1）之间的距离为0.5-1cm。

4.根据权利要求3所述的换卷机，其特征在于，

所述胶条（3）为有色胶条；

所述胶条检测模块（4）为色标传感器，且安装在接膜座（330）内；

当所述色标传感器检测到第一个胶条（3）时，所述控制模块适于控制第一下压机构（340）驱动第一吸附装置（310）下压。

5.根据权利要求4所述的换卷机，其特征在于，

所述接膜座（330）上设置有切割槽（331）；

所述旧卷膜切割机构（400）安装在切割槽（331）内，且位于胶条检测模块（4）的上游侧；

所述色标传感器检测到最后一个胶条（3）时，所述控制模块适于控制旧卷膜切割机构（400）将旧卷膜（1）切断。

6.根据权利要求1所述的换卷机，其特征在于，

所述放卷架（100）包括：安装盘组（130），其上设置有膜卷安装位；

安装盘组翻转机构，与控制模块电性相连；

所述旧卷（120）位于新卷（110）下侧；

当旧卷膜切割机构（400）完成切割后，所述控制模块适于控制安装盘组翻转机构带动安装盘组（130）旋转，以将新卷（110）转至旧卷（120）下侧。

7.一种如权利要求1-6任一项所述的换卷机的换卷方法，其特征在于，包括：

吸附装置吸附新卷（110）上的部分新卷膜（2）；

贴胶机构（200）向输送中的旧卷膜（1）贴胶条（3）；

胶条（3）进入吸附装置和接膜座（330）之间时，第一下压机构（340）带动第一吸附装置（310）下压，将新卷膜（2）粘贴在贴有胶条（3）的旧卷膜（1）上；

旧卷膜切割机构（400）将旧卷膜（1）切断。

8.一种锂电池隔膜生产线，其特征在于，包括：

牵引机构，用于牵引旧卷膜（1）；以及

如权利要求1-6任一项所述的换卷机；

所述换卷机适于将牵引机构牵引的旧卷膜（1）换卷成新卷膜（2）。

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