CN114361709B - 一种电池隔膜单向拉伸线 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电池隔膜生产技术领域，尤其涉及一种电池隔膜单向拉伸线，包括放卷机、纵向拉伸机、收卷牵引机，所述纵向拉伸机放置在放卷机的左侧，所述收卷牵引机放置在纵向拉伸机的左侧，所述纵向拉伸机包括有拉伸机架，所述拉伸机架顶部的右侧传动连接有预热单元，所述预热单元的左侧传动连接有第一拉伸单元，所述第一拉伸单元的左侧传动连接有第一定型单元。本发明中隔膜经过预热、拉伸、定型、然后再次拉伸、定型处理，隔膜在拉伸形成微缺陷，然后在定型中使缺陷拉开形成微孔，可以显著提高隔膜的韧性和透气性，保证了孔间隙率的均匀性，且单向拉伸阶段可增强隔膜的分子链的取向程度，有助于提升拉伸后隔膜的强度，有效的保证隔膜的质量。
Description
技术领域
本发明涉及电池隔膜生产技术领域，具体为一种电池隔膜单向拉伸线。
背景技术
电池隔膜是指在电池正极和负极之间一层隔膜材料，是电池中非常关键的部分，对电池安全性和成本有直接影响，其主要作用是隔离正、负极并使电池内的电子不能自由穿过，让电解液中的离子在正负极之间自由通过。
电池隔膜的制备流程为挤出、铸片、退火和拉伸，现在的电池隔膜单向拉伸工艺在国外较为成熟，关键技术都由国外公司掌握，而国内的电池隔膜单向拉伸成型出来的隔膜透气性能差、孔间隙率不均匀、拉伸强度弱，为此，我司设计了一种电池隔膜单向拉伸线，来改变这一现状。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种电池隔膜单向拉伸线，具备操作方便的优点，解决了电池隔膜单向拉伸成型出来的隔膜透气性能差、孔间隙率不均匀、拉伸强度弱的问题。
为解决上述的技术问题，本发明提供如下技术方案：一种电池隔膜单向拉伸线，包括放卷机、纵向拉伸机、收卷牵引机，所述纵向拉伸机放置在放卷机的左侧，所述收卷牵引机放置在纵向拉伸机的左侧。
所述纵向拉伸机包括有拉伸机架，所述拉伸机架顶部的右侧传动连接有预热单元，所述预热单元的左侧传动连接有第一拉伸单元，所述第一拉伸单元的左侧传动连接有第一定型单元，所述第一定型单元的左侧传动连接有第二拉伸单元，所述第二拉伸单元的左侧传动连接有第二定型单元，所述第二定型单元的左侧传动连接有第三定型单元。
进一步地，所述拉伸机架的右侧传动连接有第一张力辊，所述第一张力辊的数量为两个，所述拉伸机架的左侧传动连接有第二张力辊，所述第一张力辊和第二张力辊上张力检测器发出的信号用来调节纵向拉伸机前后的速度。
进一步地，所述拉伸机架的内部固定连接有升降机构，所述升降机构可驱动第一拉伸单元和第二拉伸单元上拉伸辊的升降移动，以便于穿片、操作和清理工作，还可通过升降机构调整拉伸辊的位置来改变拉伸间隙的大小。
进一步地，所述预热单元、第一拉伸单元、第一定型单元、第二拉伸单元、第二定型单元、第三定型单元上的预热辊、拉伸辊、热定型辊均由两层互相同心的筒体焊接为一刚性结构，经多次时效处理，保证流道间隙均匀，整个流道连同螺旋翅板镀锌处理免于锈蚀。
进一步地，所述拉伸机架的背面固定连接有驱动机构，所述驱动机构分别通过万向传动轴与预热单元、第一拉伸单元、第一定型单元、第二拉伸单元、第二定型单元、第三定型单元、第一张力辊和第二张力辊传动连接，万向传动轴与齿轮箱传动连接，齿轮箱由调速电机驱动。
进一步地，所述放卷机包括有放卷机架，所述放卷机架的右侧放置有放卷支架，所述放卷机架上设有放卷A工位和放卷B工位，所述放卷B工位位于放卷A工位的上方，所述放卷A工位由放卷电机Ⅰ和放卷芯轴Ⅰ组成，所述放卷电机Ⅰ驱动放卷芯轴Ⅰ顺时针旋转，所述放卷B工位由放卷电机Ⅱ和放卷芯轴Ⅱ组成，所述放卷电机Ⅱ驱动放卷芯轴Ⅱ顺时针旋转。
进一步地，所述放卷机架左侧的上下两端均固定连接有展开辊，所述放卷机架左侧的上下两端均固定连接有纠偏器，所述纠偏器位于展开辊的左侧，当卷料偏斜时纠偏器可自动回到防卷位置，无需要人为干预。
进一步地，所述收卷牵引机包括有牵引机和收卷机，所述牵引机位于收卷机与纵向拉伸机之间，所述牵引机由机架、切边装置、主传动系统、气动系统、静电消除器、跟踪收卷装置、展平辊系统和张力控制系统组成，所述收卷机由张力控制系统、隔膜展平辊、收卷跟紧装置、双工位收卷装置和翻转装置组成。
借由上述技术方案，本发明提供了一种电池隔膜单向拉伸线，至少具备以下有益效果：
1、本发明中，隔膜经过预热、拉伸、定型、然后再次拉伸、定型处理，隔膜在拉伸形成微缺陷，然后在定型中使缺陷拉开形成微孔，可以显著提高隔膜的韧性和透气性，保证了孔间隙率的均匀性，且单向拉伸阶段可增强隔膜的分子链的取向程度，有助于提升拉伸后隔膜的强度，有效的保证隔膜的质量。
2、本发明中，放卷机采用双工位上下布置可同时放卷，在隔膜卷料偏斜时，纠偏器可自动回到防卷位置，无需要人为干预，纵向拉伸机将隔膜快速均匀地加热至合适的拉伸温度并以最佳比率进行纵向拉伸，牵收卷牵引机从纵向拉伸机引出隔膜，切除经拉伸后隔膜两侧的厚边，测量隔膜厚度最后收卷隔膜，操作简单，提高了工作效率。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分：
图1为本发明结构正视图；
图2为本发明结构剖视图；
图3为本发明放卷机结构正视图；
图4为本发明单向拉伸机结构侧视图；
图5为本发明收卷牵引机结构正视图。
图中：1、放卷机；101、放卷机架；102、放卷电机Ⅰ；103、放卷芯轴Ⅰ；104、放卷电机Ⅱ；105、放卷芯轴Ⅱ；106、展开辊；107、纠偏器；108、放卷支架；2、纵向拉伸机；201、拉伸机架；202、预热单元；203、第一拉伸单元；204、第一定型单元；205、第二拉伸单元；206、第二定型单元；207、第三定型单元；208、第一张力辊；209、第二张力辊；210、升降机构；211、驱动机构；3、收卷牵引机；301、牵引机；302、收卷机。
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。
请参阅图1-5，一种电池隔膜单向拉伸线，包括放卷机1、纵向拉伸机2、收卷牵引机3，纵向拉伸机2放置在放卷机1的左侧，收卷牵引机3放置在纵向拉伸机2的左侧。
纵向拉伸机2包括有拉伸机架201，拉伸机架201顶部的右侧传动连接有预热单元202，预热单元202的左侧传动连接有第一拉伸单元203，第一拉伸单元203的左侧传动连接有第一定型单元204，第一定型单元204的左侧传动连接有第二拉伸单元205，第二拉伸单元205的左侧传动连接有第二定型单元206，第二定型单元206的左侧传动连接有第三定型单元207，隔膜经过预热、拉伸、定型、然后再次拉伸、定型处理，隔膜在拉伸形成微缺陷，然后在定型中使缺陷拉开形成微孔，可以显著提高隔膜的韧性和透气性，保证了孔间隙率的均匀性，且单向拉伸阶段可增强隔膜的分子链的取向程度，有助于提升拉伸后隔膜的强度，有效的保证隔膜的质量。
隔膜在预热单元202上被加热至一定温度，送至第一拉伸单元203中，由于拉伸辊的圆周速度不同，隔膜被拉伸，拉伸后的隔膜经第一定型单元204加热定型后，再送入至第二拉伸单元205进行再次拉伸，最后进入第二定型单元206和第三定型单元207中再次定型处理。
拉伸机架201的右侧传动连接有第一张力辊208，第一张力辊208的数量为两个，拉伸机架201的左侧传动连接有第二张力辊209，第一张力辊208和第二张力辊209上张力检测器发出的信号用来调节纵向拉伸机2前后的速度，拉伸机架201的内部固定连接有升降机构210，升降机构210可驱动第一拉伸单元203和第二拉伸单元205上拉伸辊的升降移动，以便于穿片、操作和清理工作，还可通过升降机构210调整拉伸辊的位置来改变拉伸间隙的大小，预热单元202、第一拉伸单元203、第一定型单元204、第二拉伸单元205、第二定型单元206、第三定型单元207上的预热辊、拉伸辊、热定型辊均由两层互相同心的筒体焊接为一刚性结构，经多次时效处理，保证流道间隙均匀，整个流道连同螺旋翅板镀锌处理免于锈蚀，拉伸机架201的背面固定连接有驱动机构211，驱动机构211分别通过万向传动轴与预热单元202、第一拉伸单元203、第一定型单元204、第二拉伸单元205、第二定型单元206、第三定型单元207、第一张力辊208和第二张力辊209传动连接，万向传动轴与齿轮箱传动连接，齿轮箱由调速电机驱动。
放卷机1包括有放卷机架101，放卷机架101的右侧放置有放卷支架108，放卷机架101上设有放卷A工位和放卷B工位，放卷B工位位于放卷A工位的上方，放卷A工位由放卷电机Ⅰ102和放卷芯轴Ⅰ103组成，放卷电机Ⅰ102驱动放卷芯轴Ⅰ103顺时针旋转，放卷B工位由放卷电机Ⅱ104和放卷芯轴Ⅱ105组成，放卷电机Ⅱ104驱动放卷芯轴Ⅱ105顺时针旋转，放卷机架101左侧的上下两端均固定连接有展开辊106，放卷机架101左侧的上下两端均固定连接有纠偏器107，纠偏器107位于展开辊106的左侧，当卷料偏斜时纠偏器107可自动回到防卷位置，无需要人为干预。
收卷牵引机3包括有牵引机301和收卷机302，牵引机301位于收卷机302与纵向拉伸机2之间，牵引机301由机架、切边装置、主传动系统、气动系统、静电消除器、跟踪收卷装置、展平辊系统和张力控制系统组成，收卷机302由张力控制系统、隔膜展平辊、收卷跟紧装置、双工位收卷装置和翻转装置组成，放卷机1采用双工位上下布置可同时放卷，在隔膜卷料偏斜时，纠偏器107可自动回到防卷位置，无需要人为干预，纵向拉伸机2将隔膜快速均匀地加热至合适的拉伸温度并以最佳比率进行纵向拉伸，牵收卷牵引机3从纵向拉伸机2引出隔膜，切除经拉伸后隔膜两侧的厚边，测量隔膜厚度最后收卷隔膜，操作简单，提高了工作效率。
在使用时，操作人员站在放卷支架108的右侧，首先把经过处理的隔膜卷材，放到放卷A工位的道轨上，然后手动按钮卡紧放卷芯轴Ⅰ103，按照图中示意隔膜走向穿好隔膜，拉膜时可调节展开辊106旋转手轮，调整隔膜的平整度，当卷料偏斜时，纠偏器107可自动回到防卷位置，不需要人为干预，再将隔膜卷材放到放卷B工位的道轨上并穿好隔膜，隔膜从右向左运动，隔膜进入至纵向拉伸机2中，隔膜在预热单元202上被加热至一定温度，送至第一拉伸单元203中，由于拉伸辊的圆周速度不同，隔膜被拉伸，拉伸后的隔膜经第一定型单元204加热定型后，再送入至第二拉伸单元205进行再次拉伸，最后进入第二定型单元206和第三定型单元207中再次定型处理，经过预热、拉伸、定型、然后再次拉伸、定型处理，隔膜在拉伸形成微缺陷，然后在定型中使缺陷拉开形成微孔，可以显著提高隔膜的韧性和透气性，保证了孔间隙率的均匀性，且单向拉伸阶段可增强隔膜的分子链的取向程度，有助于提升拉伸后隔膜的强度，有效的保证隔膜的质量，牵收卷牵引机3从纵向拉伸机2引出隔膜，切除经拉伸后隔膜两侧的厚边，测量隔膜厚度最后收卷隔膜。
需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种电池隔膜单向拉伸线，包括放卷机（1）、纵向拉伸机（2）、收卷牵引机（3），其特征在于：所述纵向拉伸机（2）放置在放卷机（1）的左侧，所述收卷牵引机（3）放置在纵向拉伸机（2）的左侧；
所述纵向拉伸机（2）包括有拉伸机架（201），所述拉伸机架（201）顶部的右侧传动连接有预热单元（202），所述预热单元（202）的左侧传动连接有第一拉伸单元（203），所述第一拉伸单元（203）的左侧传动连接有第一定型单元（204），所述第一定型单元（204）的左侧传动连接有第二拉伸单元（205），所述第二拉伸单元（205）的左侧传动连接有第二定型单元（206），所述第二定型单元（206）的左侧传动连接有第三定型单元（207）；
所述拉伸机架（201）的右侧传动连接有第一张力辊（208），所述第一张力辊（208）的数量为两个，所述拉伸机架（201）的左侧传动连接有第二张力辊（209），所述第一张力辊（208）和第二张力辊（209）上张力检测器发出的信号用来调节纵向拉伸机（2）前后的速度；所述拉伸机架（201）的内部固定连接有升降机构（210），所述升降机构（210）驱动第一拉伸单元（203）和第二拉伸单元（205）上拉伸辊的升降移动，以便于穿片、操作和清理工作，通过升降机构（210）调整拉伸辊的位置来改变拉伸间隙的大小；所述预热单元（202）、第一拉伸单元（203）、第一定型单元（204）、第二拉伸单元（205）、第二定型单元（206）、第三定型单元（207）上的预热辊、拉伸辊、热定型辊均由两层互相同心的筒体焊接为一刚性结构，经多次时效处理，保证流道间隙均匀，整个流道连同螺旋翅板镀锌处理免于锈蚀；所述拉伸机架（201）的背面固定连接有驱动机构（211），所述驱动机构（211）分别通过万向传动轴与预热单元（202）、第一拉伸单元（203）、第一定型单元（204）、第二拉伸单元（205）、第二定型单元（206）、第三定型单元（207）、第一张力辊（208）和第二张力辊（209）传动连接，万向传动轴与齿轮箱传动连接，齿轮箱由调速电机驱动。
2.根据权利要求1所述的一种电池隔膜单向拉伸线，其特征在于：所述放卷机（1）包括有放卷机架（101），所述放卷机架（101）的右侧放置有放卷支架（108），所述放卷机架（101）上设有放卷A工位和放卷B工位，所述放卷B工位位于放卷A工位的上方，所述放卷A工位由放卷电机Ⅰ（102）和放卷芯轴Ⅰ（103）组成，所述放卷电机Ⅰ（102）驱动放卷芯轴Ⅰ（103）顺时针旋转，所述放卷B工位由放卷电机Ⅱ（104）和放卷芯轴Ⅱ（105）组成，所述放卷电机Ⅱ（104）驱动放卷芯轴Ⅱ（105）顺时针旋转。
3.根据权利要求2所述的一种电池隔膜单向拉伸线，其特征在于：所述放卷机架（101）左侧的上下两端均固定连接有展开辊（106），所述放卷机架（101）左侧的上下两端均固定连接有纠偏器（107），所述纠偏器（107）位于展开辊（106）的左侧，当卷料偏斜时纠偏器（107）自动回到防卷位置，无需要人为干预。
4.根据权利要求1所述的一种电池隔膜单向拉伸线，其特征在于：所述收卷牵引机（3）包括有牵引机（301）和收卷机（302），所述牵引机（301）位于收卷机（302）与纵向拉伸机（2）之间，所述牵引机（301）由机架、切边装置、主传动系统、气动系统、静电消除器、跟踪收卷装置、展平辊系统和张力控制系统组成，所述收卷机（302）由张力控制系统、隔膜展平辊、收卷跟紧装置、双工位收卷装置和翻转装置组成。
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