CN114986864A - 一种电池隔膜拉伸生产线及其拉伸方法 - Google Patents

一种电池隔膜拉伸生产线及其拉伸方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电池隔膜拉伸生产线及其拉伸方法,本发明涉及电池隔膜生产技术领域,一种电池隔膜拉伸生产线及其拉伸方法,包括依次设置的放卷机、展卷机、隔膜拉伸机、定型烘箱、分切机、修边机和收卷机;隔膜拉伸机包括依次设置的第一加热段、冷拉段、第二加热段和热拉段,第一加热段包括第一加热辊和第一压力调节辊,第一压力调节辊与第一加热辊的距离是可调的,冷拉段包括冷拉辊和第二压力调节辊,第二压力调节辊与冷拉辊的距离是可调的,第二加热段包括第二加热辊和第三压力调节辊,第三压力调节辊与所述第二加热辊的距离是可调的,实现电池膈膜的连续、高效率的干法单间拉伸。

Description

一种电池隔膜拉伸生产线及其拉伸方法
技术领域
本发明涉及电池隔膜生产技术领域,具体涉及一种电池隔膜拉伸生产线及其拉伸方法。
背景技术
锂离子电池隔膜的主要作用是分隔电池的正、负极材料,防止两极接触而短路,同时还能使电解质离子通过其中。需要在厚度尽可能薄的前提下,需保证具有一定的物理力学强度,以满足隔膜在生产和使用过程中的各种环境,其中隔膜的拉伸强度是反映隔膜在使用过程中受到外力作用时维持尺寸稳定性的参数,若拉伸强度不够,隔膜变形后不易恢复原尺寸会导致电池短路,隔膜的拉伸强度须满足如下条件:即当施加1000psi的外力时,隔膜的偏置屈服应小于2%。拉伸试验可测定材料的一系列强度指标和塑性指标、弹性极限、伸长率、弹性模量、比例极限、面积缩减量、拉伸强度、屈服点、屈服强度和其它拉伸性能指标等;电池隔膜的的离子传导能力直接关系到电池的整体性能,其隔离正负极的作用使电池在过度充电或者温度升高的情况下能限制电流的升高,防止电池短路引起爆炸,具有微孔自闭保护作用,对电池使用者和设备起到安全保护的作用。将聚烯烃树脂熔融、挤压、吹膜制成结晶性聚合物薄膜,经过结晶化处理、退火后,得到高度取向的多层结构,在高温下进一步拉伸,将结晶界面进行剥离,形成多孔结构,可以增加薄膜的孔径。现有加工隔膜方法主要有干法有单向拉伸和双向拉伸两种方式,采用干法单向拉伸需要有相应的隔膜拉伸机来实现。
现有公开号为CN112644007A的专利申请公开了一种锂电池隔膜的拉伸装置,包括底座、第二导向辊、预热箱和夹具,所述底座的顶部固定有罩体,且罩体内部一侧的中央位置处设置有第二导向辊,所述第二导向辊两侧的罩体内均设置有第一导向辊,所述底座顶部远离第二导向辊一端的两侧均匀设置有固定槽,且固定槽的内部均设置有螺纹丝杆,所述螺纹丝杆上均套设有驱动块,且气缸的两侧均铰接有调节臂,所述调节臂上均设置有夹具,该拉伸装置一次只能放一卷隔膜,拉伸效率较低,且采用冷热的方式进行拉伸,提高了成品隔膜质量。
现有公告号为CN210211047U的专利公开了电池隔膜烘箱装置,包括箱体,箱体的前侧开设有进膜口,箱体的后侧开设有出膜口;箱体内形成烘腔,烘腔内设置有隔膜传送装置以及吹风系统;隔膜传送装置适于对进入烘腔内的电池隔膜进行传送;吹风系统适于对烘腔内传送的电池隔膜进行吹风。该电池隔膜烘箱装置,隔膜传送装置的上下过渡辊组呈波浪形间隔排布,各左吹风管和各右吹风管对向吹风,且左吹风管与右吹风管的进风方向相反。使得位于烘腔内不同位置的电池隔膜表面所接收到的热风和温度均匀,烘干隔膜时温度的变化快速,隔膜内部结构在快速降温中不够均匀和紧密,隔膜的表面质量一般。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种电池隔膜拉伸生产线,解决了电池隔膜拉伸效率低的问题。
为实现上述发明目的,本发明采取的技术方案如下:
一种电池隔膜拉伸生产线,包括依次设置的放卷机、展卷机、隔膜拉伸机、定型烘箱、分切机、修边机和收卷机;
所述隔膜拉伸机包括依次设置的第一加热段、冷拉段、第二加热段和热拉段,所述第一加热段包括第一加热辊和第一压力调节辊,所述第一压力调节辊与所述第一加热辊的距离是可调的,所述冷拉段包括冷拉辊和第二压力调节辊,所述第二压力调节辊与所述冷拉辊的距离是可调的,第二加热段包括第二加热辊和第三压力调节辊,所述第三压力调节辊与所述第二加热辊的距离是可调的,所述热拉段包括热拉辊和第四压力调节辊,所述第四压力调节辊与所述热拉辊的距离是可调的;
所述定型烘箱包括机箱、热风循环系统、出风板、多个张力辊和保温层,所述热风循环系统设置在所述机箱的上方,所述出风板设置在所述机箱内,多个所述张力辊分设于所述机箱内,所述保温层设置在所述机箱的内壁上。
作为优选的,所述放卷机包括多个放卷辊和摆辊,多个所述放卷辊与所述展卷机相邻,多个所述放卷辊垂直于地面列成一排,所述摆辊可摆动调节与所述放卷辊之间的距离,用于放卷。
作为优选的,所述展卷机包括多个展卷辊,多个所述展卷辊设置成与所述放卷辊并排,用于将薄膜展平。
作为优选的,所述分切机包括冷却辊和切刀,所述切刀可拆卸地设置在所述冷却辊的上方,所述切刀可垂直于水平面上下移动,用于对薄膜进行段切割。
作为优选的,所述修边机包括输送辊和修边辊,所述修边辊设置在所述输送辊之间,所述修边辊靠近两端的辊面上均设有多圈刀纹,所述刀纹的截面设置成三角形用于去除薄膜两边的多余部分。
作为优选的,所述收卷机包括换向架和多个收卷座,收卷座设置在所述换向架上,所述换向架转动连接在所述收卷机上,多个所述收卷座循环进行收卷,使得收卷过程连续,提高生产效率。
作为优选的,所述隔膜拉伸机还包括热拉延长段,所述热拉延长段设置在所述隔膜拉伸机的末端且与所述热拉段相邻,所述热拉延长段的长度大于所述热拉段的两倍,用于减缓薄膜在拉伸过程中的变化,提高薄膜的成型率。
作为优选的,所述定型烘箱还包括多个烘室、隔板、热风循环系统和出风板,所述出风板设置在所述定型烘箱内,所述隔板将所述出风板隔开形成多个所述烘室,多个所述烘室内的温度不一致,所述热风循环系统设置在所述烘室的顶部;
所述热风循环系统包括抽风机、热风管、回风机和发热装置,所述抽风机与所述定型烘箱的顶部相连的部是倒漏斗形,所述热风管的一端与所述抽风机相连,另一端与所述回风机相连,所述回风机与所述发热装置的一端相连,所述发热装置的另一端与所述出风板的底部连通;
所述发热装置包括恒压口,所述恒压口设置在所述发热装置上,可连通外部;
所述出风板上设置有多个出风孔,用于实现对薄膜的均匀烘干,使薄膜的分子结构紧密而均匀,所述出风板的截面设置成连续的V形,加快携带水汽的热风向上蒸腾的速度;
靠近两端的所述烘室内的温度低于处于中间所述烘室内的温度,减缓温度的变化,保证薄膜分子结构紧密;
靠近两端的所述烘室的容积小于处于中间所述烘室内的容积,中间的烘室起主要烘干作用;
所述发热装置包括恒压口和过滤器,所述恒压口设置在所述发热装置上,且与所述热风管连通,所述过滤器设置在所述发热装置中,用于过滤水汽,保证所述烘室内的温度平衡和水汽蒸发;
所述热风管包括隔温层和风道,所述隔温层围绕所述风道设置,所述隔温层采用石棉进行填充,降低能源消耗。
作为优选的,所述述定型烘箱还包括第一张力辊、动力辊、第二张力辊和浮动辊,所述第一张力辊设置在所述机箱上靠近所述隔膜拉伸机一侧,所述第二张力辊设置在所述机箱上靠近所述分切机一侧,所述动力辊设置在机箱的上方,所述浮动辊设置在所述机箱的下方。
本发明的目的之二是提供一种电池隔膜拉伸方法,解决了电池隔膜拉伸效率低和质量差的问题。
一种电池隔膜拉伸方法,具体包括如下步骤:
S1.放卷:将膜卷安装到所述放卷机内;
S2.展卷:薄膜伸入到所述展卷机内,所述展卷机将所述薄膜展开压平;
S3.拉伸:所述隔膜拉伸机将所述薄膜进行拉伸;
S4.定型:所述定型烘箱将所述薄膜加热到设定温度并保温,所述定型烘箱烘干所述薄膜中多余的水分;
S5.分切:所述分切机沿所述薄膜移动方向将所述薄膜分切;
S6.修边:所述修边机裁切所述薄膜两侧边的多余部分;
S7.收卷:所述收卷机将所述薄膜进行绕卷;
其中,步骤S4中,所述定型烘箱还包括多个烘室、隔板、热风循环系统和出风板,所述出风板设置在所述定型烘箱内,所述隔板将所述出风板隔开形成多个所述烘室,所述热风循环系统设置在所述烘室的顶部;
所述热风循环系统包括抽风机、热风管、回风机和发热装置,所述抽风机与所述定型烘箱的顶部相连,相连的部分设置成倒漏斗形,所述热风管的一端与所述抽风机相连,另一端与所述回风机相连,所述回风机与所述发热装置的一端相连,所述发热装置的另一端与所述出风板的底部连通;
所述发热装置包括恒压口,所述恒压口设置在所述发热装置上,可连通外部;
所述出风板上设置有多个出风孔,所述出风板的截面设置成连续的V形;
靠近两端的所述烘室内的温度低于处于中间所述烘室内的温度;
靠近两端的所述烘室的容积小于处于中间所述烘室内的容积;
所述发热装置包括恒压口和过滤器,所述恒压口设置在所述发热装置上,且与所述热风管连通,所述过滤器设置在所述发热装置中,用于过滤水汽;
所述热风管包括隔温层和风道,所述隔温层围绕所述风道设置,所述隔温层采用石棉进行填充。
本发明的有益效果为:
(1)该电池隔膜拉伸生产线上布置有隔膜拉伸机,该隔膜拉伸机上装有交替布置的冷热拉伸辊对隔膜进行逐步胶压,以渐进的方式将隔膜拉薄,隔膜的厚度变化稳定均匀,保证了隔膜的结构致密,以交替的方式进行加热,提高了隔膜的结构稳定性。
(2)该电池隔膜拉伸生产线上还布置有定型烘箱,该定型烘箱上设有多个烘室,烘室之间有隔板进行分隔,抽风装置安装在烘室的正上方,将烘烤隔膜产生的水气快速地抽出烘室,提高了烘干隔膜的效率。
(3)该电池隔膜拉伸生产线上还布置有收卷机,收卷机上具有两个收卷工位,能进行连续不断的收卷,提高了电池隔膜的生产效率。
附图说明
图1为本发明提供的电池隔膜拉伸生产线的轴测图;
图2为本发明提供的电池隔膜拉伸生产线的正视图;
图3为本发明提供的电池隔膜拉伸生产线的俯视图;
图4为本发明提供的电池隔膜拉伸生产线的侧视图;
图5为本发明提供的定型烘箱的轴测图;
图6为本发明提供的定型烘箱的正视图;
图7为本发明提供的定型烘箱的侧视图;
图8为本发明提供的定型烘箱的俯视图;
图9为本发明提供的热风管的剖面图;
图10为本发明提供的定型烘箱的结构示意图。
附图标记:
1、放卷机;11、放卷辊;12、摆辊;2、展卷机;21、展卷辊;3、隔膜拉伸机;31、第一加热段;311、第一加热辊;312、第一压力调节辊;32、冷拉段;321、冷拉辊;322、第二压力调节辊;33、第二加热段;331、第二加热辊;332、第三压力调节辊;333、第一联轴器;334、第二驱动电机;335、导热油口;336、摆臂;337、气缸;34、热拉段;341、热拉辊;342、第四压力调节辊;35、热拉延长段;4、定型烘箱;41、机箱;42、热风循环系统;421、抽风机;422、回风机;423、热风管;4231、隔温层;4232、风道;424、加热装置;425、恒压口;43、出风板;44、张力辊;45、烘室;451、第一张力辊;452、动力辊;453、第二张力辊;454、浮动辊;46、保温层;47、隔板;5、分切机;51、机架;52、导热油进口;53、第一驱动电机;54、第二联轴器;55、冷却辊;56、保温辊;57、切刀;6、修边机;61、输送辊;62、修边辊;7、收卷机;71、换向架;72、支撑轴;73、收卷座;8、导热油加热站;9、薄膜。
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,所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例,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。
如图1-图10所示,一种电池隔膜拉伸生产线,包括依次设置的放卷机1、展卷机2、隔膜拉伸机3、定型烘箱4、分切机5、修边机6和收卷机7;其中隔膜拉伸机3包括依次设置的第一加热段31、冷拉段32、第二加热段33和热拉段34,第一加热段31包括第一加热辊311和第一压力调节辊312,第一压力调节辊312与第一加热辊311的距离是可调的,冷拉段32包括冷拉辊321和第二压力调节辊322,第二压力调节辊322与冷拉辊321的距离是可调的,第二加热段33包括第二加热辊331和第三压力调节辊332,第三压力调节辊332与第二加热辊331的距离是可调的,热拉段34包括热拉辊341和第四压力调节辊342,第四压力调节辊342与热拉辊341的距离是可调的;其中定型烘箱4包括机箱41、热风循环系统42、出风板43、多个张力辊44和保温层46,热风循环系统42设置在机箱41的上方,出风板43设置在机箱41内,多个张力辊44分设于机箱41内,保温层46设置在机箱41的内壁上。
进一步地,放卷机1包括放卷辊11和摆辊12,放卷辊11与展卷机2相邻,摆辊12可绕放卷机1转动,用于调节摆辊12与放卷辊11之间的距离,放卷机1上具有五工位主动式放卷辊11,均由电机驱动,可以实现独立放卷,调节摆辊12可以对15~300μm的薄膜9和最大放卷不超过直径Φ500mm的膜卷进行放卷。
优选地,隔膜拉伸机3包括沿薄膜9的流动方向依次排布的第一加热段31、冷拉段32、第二加热段33和热拉段34,第一加热段31、冷拉段32、第二加热段33和热拉段34的结构一致,仅进入各段的加热油温度不同,其中第二加热段33包括第二加热辊331、第三压力调节辊332、第一联轴器333、第二驱动电机334、导热油口335、摆臂336和气缸337,摆臂336的一端与气缸337的伸出端转动连接,另一端与第三压力调节辊332的轴心相连,摆臂336可绕其中心转动,气缸337推动摆臂336转动,带动第三压力调节辊332移动,调节第三压力调节辊332与第二加热辊331之间的距离,以保证能够将薄膜9进行均匀加热,又不会产生过大的压力导致其厚度变化,导热油口335设在第二加热辊331的一端上,用于将导热油加热站8内的导热油输入和输出第二加热辊331,实现对薄膜9的加热,第二驱动电机334的输出端与第一联轴器333的一端相连,第一联轴器333的另一端与第三压力调节辊332相连,用于传递驱动第三压力调节辊332转动,第一联轴器333采用梅花联轴器,可随第三压力调节辊332的转动而伸缩,保证动力传递的稳定性。
优选地,隔膜拉伸机3上还设有热拉延长段35,热拉延长段35布置在隔膜拉伸机3的末端与热拉段34相邻,其长度大于热拉段34的两部,其将薄膜9热拉过程进行延长,这样设置,可以延长薄膜9的热拉时间和位移,挤压薄膜9的变得更薄且不容易断裂或者出现裂纹,薄膜9的厚度变化率降低,薄膜9拉伸更加稳定。
优选地,绕薄膜9的芯轴采用内径6寸的铝芯,铝芯质轻而强度中等,可以方便地进行人工移卷。
进一步地,展卷机2包括多个展卷辊21,多个展卷辊21两两分成五组并与放卷辊11并排,用于承载来自放卷机1的薄膜9,将其沿长度方向展平,防止薄膜9在移动过程中起皱和重叠,而降低薄膜9的成型质量。
优选地,具体参见图4-图10,定型烘箱4内设有三个依次排列的烘室45和出风板43,烘室45之间装有隔板47,隔板47将机箱41分隔开形成个三个烘室45,三个烘室45的温度是不一致的,三个烘室45的温度沿薄膜9的移动方向逐渐降低,机箱41的内壁采用不锈钢制成,提高定型烘箱4的使用寿命,出风板43的截面是连续的V形组合,每个烘室45包含2到5个V形槽,薄膜9沿V形槽的内壁移动,加长了薄膜9在烘室45中的移动距离,使薄膜9中的水分蒸发得更加充分,V形槽的槽口朝上,与热风循环系统42对接连通,保证热风能顺利的排出,出风板43的V形槽面上均匀布有出风孔,用于均匀的向薄膜9的表面吹出热风带走薄膜9内的水汽。
优选地,烘室45的顶部装热风循环系统42,热风循环系统42包括抽风机421、热风管423、回风机422和发热装置424,抽风机421与定型烘箱4的顶部相连的部是倒漏斗形,用于增加抽风面积,提高抽风的流量,热风管423的一端与抽风机421相连,另一端与回风机422相连,回风机422与发热装置424的一端相连,发热装置424的另一端与出风板43的底部连通,形成热风循环流道,使得热风在烘室45内循环,以烘干薄膜9,发热装置424上设有恒压口425和过滤器,发热装置424利用导热油加热站8中输出的导热油加热空气为烘室45补充热量,过滤器安装在发热装置424中,由抽风机421抽出的空气穿过过滤器去除掉其中多余的水汽,在烘室45内的气压降低时,经过恒压口425将外界的空气补充到烘室45中,防止气压降低或者温度变化影响薄膜9的均匀冷却。
优选地,处于中间的烘室45内的温度高于其相邻两侧的烘室45,且中间烘室45的容积大于两侧的烘室45,薄膜9进入到烘室45中先经过第一个烘室45进行升温,再经过第二个烘室45再次升温进行充分烘干,最后经过第三个烘室45降低温度继续烘干,烘干薄膜9的温度呈梯度变化,降低了烘干温度的变化率使得烘干过程均匀平缓,薄膜9的分子结构细致而均匀,提高成品率。一个可选的实施例是,第一个烘室的功率设置为20kW,第二个烘室的功率设置为40kW,第三个烘室的功率设置为20kW,经过大量试验证明,上述功率设置使得薄膜9的分子结构细致而均匀,产品质量高。
优选地,热风管423包括隔温层4231和风道4232,隔温层4231采用石棉进行填充,将风道4232完全包裹在隔温层4231里面,防止热量在风道4232中循环时散失,提高了热量的利用率真,同时,减少了能量消耗。
优选地,各个烘室45侧面的机箱1设有箱门,箱门上设有石棉进行保温,且可以分别打开,箱门上装观察窗,方便从外部观察薄膜的烘干情况。
优选地,定型烘箱4还包括第一张力辊451、动力辊452、第二张力辊453和浮动辊454,第一张力辊451设置在机箱41上靠近隔膜拉伸机3一侧,第二张力辊453设置在机箱41上靠近分切机5一侧,动力辊452设置在机箱41的上方,浮动辊454设置在机箱41的下方且可垂直于地面上下移动,定型烘箱4内设有第一张力辊451和第二张力辊453,第一张力辊451安装在定型烘箱4靠近隔膜拉伸机3的前部,第二张力辊453安装在定型烘箱4的后半部,当检测到此处的薄膜9或松或紧时,参照拉伸控制系统内的设定值,则会发出控制信,第二驱动电机334带动第一张力辊451或者第二张力辊453上下运动,调节薄膜9上的拉力,实现薄膜9在工业定型烘箱4内平稳移动,避免薄膜9的表面褶皱和重叠。
进一步地,分切机5包括机架51、导热油进口52、第一驱动电机53、第二联轴器54、冷却辊55、保温辊56和切刀57,冷却辊55有多个,其中三个冷却辊55安装在机架51的下方另外三个的一端与联器54相连,相对机架51可以活动,用于调节冷却辊55间的距离,第二联轴器54由电机驱动,第二联轴器54采用梅花联轴器,梅花联轴器的轴体是可以随着冷却辊55的移动而伸缩,为冷却辊55的运转提供动力,切刀57可拆卸地安装在两个冷却辊55中间的上方,切刀57的刀面在沿冷却辊55的方向分成多段,且可垂直于薄膜9的表面上下移动,将薄膜9切割成多段,通过拆卸调节切刀57的段数,控制薄膜9的分段数量和宽度,导热油进口52安装在冷却辊55上相对于第二联轴器54的另一端,将导热油加热站8中的导热油输入到冷却辊55中,实现薄膜9的急速降温,并保证薄膜9还具有一定的温度,保温辊56通过的薄膜9进行保温。
进一步地,修边机6包括输送辊61和修边辊62,修边辊62安装在输送辊61之间,多个输送辊61分成上下组固定在修边机6上,修边辊62靠近两端的辊面装有刀纹,刀纹呈的截面是三角形,刀纹各布置修边辊62的辊面各三个,保证将薄膜9的两端面多余部分切割下来。
优选地,收卷机7包括换向架71、支撑轴72和收卷座73,两个收卷座73相对安装在换向架71上,用于在换料时,为薄膜9提供支撑,换向架71是带有中心轴的十字架,中心转动连接在收卷机7上,中心轴的两端均连接有蜗轮,收卷机7的侧壁上装有蜗轮,蜗轮与蜗轮相连带动收卷机7上的收卷座73进行换位,实现收卷机7连续不断的收卷,提高了生产效率,同时,利用蜗杆与蜗轮的自锁特性使换向架71定位在收卷机7上,节约能源消耗。
优选地,收卷座73上设有收卷电机,收卷电机用于驱动芯轴转动进行薄膜9成卷,收卷电机上的收卷力是随着收卷的进程变化,具体变化情况参考公开号为CN113428699A一种薄膜收卷张力控制方法中的收卷力控制,以达到对薄膜9的稳定收卷,防止收卷过程中的张力变化引起薄膜9的厚度改变。
一种电池隔膜拉伸方法,具体包括如下步骤:
S1.放卷:将膜卷安装到所述放卷机1内;
S2.展卷:薄膜9伸入到所述展卷机2内,所述展卷机2将薄膜9展开压平;
S3.拉伸:隔膜拉伸机3将所述薄膜9进行拉伸;
S3.1第一加热段31将薄膜9加热,冷拉辊321挤压薄膜9,第二加热段33再次加热薄膜9,热拉段34对薄膜9边加热边拉伸,以冷热交替的方式进行拉伸,并初步定型薄膜9的厚度;
S4.定型:定型烘箱4将薄膜9加热到设定温度并保温,定型烘箱4烘干薄膜9中多余的水分;
S4.1薄膜9在三个烘室45连续进行烘干;
S5.分切:分切机5沿薄膜9移动方向将薄膜9分切;
S5.1薄膜9在进行分切时,对薄膜9进行冷却定型;
S6.修边:修边机6裁切薄膜9两侧边的多余部分;
S7.收卷:收卷机7将薄膜9进行绕卷。
更为具体地,开始使用薄膜拉伸机之前,先要预启动进行空转,确保各个机器能够运行顺畅,并隔膜拉控制系统内的各个电机、变频器参数进行确认;该放卷机1上可以同时放上去1-5卷薄膜9,多个卷薄膜9排成一条与地面的直线,放卷辊11插入到薄膜9的膜卷中心,摆辊12可沿放卷机1转动,用于给薄膜9均匀地施加压力,防止薄膜9在释放过程中起皱,人工把薄膜9按照设定位置装好后,由导热油对定型烘箱4内的各个烘室45进行预热,预热至设定的温度后,启动整条电池隔膜生产线,薄膜9从放卷机1进入贴合处,放卷辊11处设有张力检测装置,如张力太大或太小,放卷辊11会自动调节驱动力矩,放卷辊11由磁粉离合器进行动力控制,以保证作用在薄膜9上的张力变化柔性,通过展卷机2后进入到隔膜拉伸机3内,由其中的第一加热段31中的第一加热辊311进行加热并由第一压力调节辊312将薄膜9贴合在第一加热辊311上,第一加热辊311将薄膜9加热到设定温度,由胶辊压住薄膜9并转动,使其加热并前进各处的导热油必须预先加热站9先加热到设定的温度接着薄膜9进入冷拉段32,由处设有三个冷拉辊321,由三个冷拉辊321压住薄膜9前进,三个冷拉辊321的转速不一致的,经过三个冷拉辊321将薄膜9碾压并压薄,实现薄膜9的拉伸工序,再进入下第二加热段33,第二加热段33上设有四个第二加热辊331,四个第二加热辊331两两为一组压住薄膜9实现对薄膜9实现二次加热,加热完成后进入热拉段34,热拉段34上由两个热拉辊341分别压住薄膜9,且两个热拉辊341的转速不同,实现第二拉伸薄膜9,定型烘箱4分为三个不同温度,且沿薄膜9的运行依次排列的烘室45,薄膜9进入到烘室45中并由热风循环系统42控制烘室45内的温度,薄膜9进入到分切机5,由其中切刀57对薄膜9的宽度,进行分割,分割成多侧段实现薄膜9逐步降低温定型,,由热风循环系统42加热使用前先将定型烘箱4内温度预热至设定温度,温度由PLC温控单元自动进行调节,控制在定型烘箱4内温度处于设定的范围内,薄膜9定型后进入到分切机5内,由分切机5的切刀57对薄膜9进行分切,切割完成后,薄膜9进入到修边机6内,由修边机6内的修边辊62进行裁边,薄膜9靠近两端多余部分被修边辊62上刀纹切断,修边完成后,薄膜9进入到收卷机7中,并绕到处于收卷座73上的轴芯上,一卷薄膜9绕卷完成后,换向架71进行旋转将薄膜9绕卷到另一个收卷座73上,实现无缝收卷。
优选地,电池隔膜拉伸生产线的可加热薄膜9的长度最大为30米。多个浮动辊454对薄膜9的紧松程度起到缓冲和稳定作用,使定型后的薄膜9不会被再次拉伸。
优选地,该电池隔膜拉伸生产线是单向拉伸生产线,能沿放卷机1到收卷机7的方向对电池隔膜进行单向拉伸。
优选地,整条生产线采用PLC进行控制,隔膜拉伸机3和定型烘烘箱4采用伺服电机进行驱动,以确认高精度的拉伸薄膜9,其它部分采用调整电机进行控制,其中大部分的辊筒用旧辊改造,降低整条电池隔膜生产线的成本。
根据上述说明书的揭示和教导,本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此,本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式,对发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外,尽管本说明书中使用了一些特定的术语,但这些术语只是为了方便说明,并不对发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种电池隔膜拉伸生产线,其特征在于,包括依次设置的放卷机(1)、展卷机(2)、隔膜拉伸机(3)、定型烘箱(4)、分切机(5)、修边机(6)和收卷机(7);
所述隔膜拉伸机(3)包括依次设置的第一加热段(31)、冷拉段(32)、第二加热段(33)和热拉段(34),所述第一加热段(31)包括第一加热辊(311)和第一压力调节辊(312),所述第一压力调节辊(312)与所述第一加热辊(311)的距离是可调的,所述冷拉段(32)包括冷拉辊(321)和第二压力调节辊(322),所述第二压力调节辊(322)与所述冷拉辊(321)的距离是可调的,第二加热段(33)包括第二加热辊(331)和第三压力调节辊(332),所述第三压力调节辊(332)与所述第二加热辊(331)的距离是可调的,所述热拉段(34)包括热拉辊(341)和第四压力调节辊(342),所述第四压力调节辊(342)与所述热拉辊(341)的距离是可调的;
所述定型烘箱(4)包括机箱(41)、热风循环系统(42)、出风板(43)、多个张力辊(44)和保温层(46),所述热风循环系统(42)设置在所述机箱(41)的上方,所述出风板(43)设置在所述机箱(41)内,多个所述张力辊(44)分设于所述机箱(41)内,所述保温层(46)设置在所述机箱(41)的内壁上。
2.根据权利要求1所述的电池隔膜拉伸生产线,其特征在于:
所述放卷机(1)包括多个放卷辊(11)和摆辊(12),多个所述放卷辊(11)与所述展卷机(2)相邻,多个所述放卷辊(11)垂直于地面列成一排,所述摆辊(12)可摆动调节与所述放卷辊(11)之间的距离。
3.根据权利要求2所述的电池隔膜拉伸生产线,其特征在于:
所述展卷机(2)包括多个展卷辊(21),多个所述展卷辊(21)设置成与所述放卷辊(11)并排。
4.根据权利要求3所述的电池隔膜拉伸生产线,其特征在于:
所述分切机(5)包括冷却辊(55)和切刀(57),所述切刀(57)可拆卸地设置在所述冷却辊(55)的上方,所述切刀(57)可垂直于水平面上下移动。
5.根据权利要求4所述的电池隔膜拉伸生产线,其特征在于:
所述修边机(6)包括输送辊(61)和修边辊(62),所述修边辊(62)设置在所述输送辊(61)之间,所述修边辊(62)靠近两端的辊面上均设有多圈刀纹,所述刀纹的截面设置成三角形。
6.根据权利要求5所述的电池隔膜拉伸生产线,其特征在于:
所述收卷机(7)包括换向架(71)和多个收卷座(73),收卷座(73)设置在所述换向架(71)上,所述换向架(71)转动连接在所述收卷机(7)上。
7.根据权利要求1所述的电池隔膜拉伸生产线,其特征在于:
所述隔膜拉伸机(3)还包括热拉延长段(35),所述热拉延长段(35)设置在所述隔膜拉伸机(3)的末端且与所述热拉段(34)相邻,所述热拉延长段(35)的长度大于所述热拉段(34)的两倍。
8.根据权利要求1所述的电池隔膜拉伸生产线,其特征在于:
所述定型烘箱(4)还包括多个烘室(45)、隔板(47)、热风循环系统(42)和出风板(43),所述出风板(43)设置在所述定型烘箱(4)内,所述隔板(47)将所述出风板(43)隔开形成多个所述烘室(45),所述热风循环系统(42)设置在所述烘室(45)的顶部;
所述热风循环系统(42)包括抽风机(421)、热风管(423)、回风机(422)和发热装置(424),所述抽风机(421)与所述定型烘箱(4)的顶部相连,相连的部分设置成倒漏斗形,所述热风管(423)的一端与所述抽风机(421)相连,另一端与所述回风机(422)相连,所述回风机(422)与所述发热装置(424)的一端相连,所述发热装置(424)的另一端与所述出风板(43)的底部连通;
所述发热装置(424)包括恒压口(425),所述恒压口(425)设置在所述发热装置(424)上,可连通外部;
所述出风板(43)上设置有多个出风孔,所述出风板(43)的截面设置成连续的V形;
靠近两端的所述烘室(45)内的温度低于处于中间所述烘室(45)内的温度;
靠近两端的所述烘室(45)的容积小于处于中间所述烘室(45)内的容积;
所述发热装置(424)包括恒压口(425)和过滤器,所述恒压口(425)设置在所述发热装置(424)上,且与所述热风管(423)连通,所述过滤器设置在所述发热装置(424)中,用于过滤水汽;
所述热风管(423)包括隔温层(4231)和风道(4232),所述隔温层(4231)围绕所述风道(4232)设置,所述隔温层(4231)采用石棉进行填充。
9.根据权利要求8所述的电池隔膜拉伸生产线,其特征在于:
所述定型烘箱(4)还包括第一张力辊(451)、动力辊(452)、第二张力辊(453)和浮动辊(454),所述第一张力辊(451)设置在所述机箱(41)上靠近所述隔膜拉伸机(3)一侧,所述第二张力辊(453)设置在所述机箱(41)上靠近所述分切机(5)一侧,所述动力辊(452)设置在机箱(41)的上方,所述浮动辊(454)设置在所述机箱(41)的下方,且可垂直于地面上下移动。
10.一种电池隔膜拉伸方法,其特征在于,由权利要求1-9任一项所述的电池隔膜拉伸生产线实现,具体包括如下步骤:
S1.放卷:将膜卷安装到所述放卷机(1)内;
S2.展卷:薄膜(9)伸入到所述展卷机(2)内,所述展卷机(2)将所述薄膜(9)展开压平;
S3.拉伸:所述隔膜拉伸机(3)将所述薄膜(9)进行拉伸;
S4.定型:所述定型烘箱(4)将所述薄膜(9)加热到设定温度并保温,所述定型烘箱(4)烘干所述薄膜(9)中多余的水分;
S5.分切:所述分切机(5)沿所述薄膜(9)移动方向将所述薄膜(9)分切;
S6.修边:所述修边机(6)裁切所述薄膜(9)两侧边的多余部分;
S7.收卷:所述收卷机(7)将所述薄膜(9)进行绕卷;
其中,步骤S4中,所述定型烘箱(4)还包括多个烘室(45)、隔板(47)、热风循环系统(42)和出风板(43),所述出风板(43)设置在所述定型烘箱(4)内,所述隔板(47)将所述出风板(43)隔开形成多个所述烘室(45),所述热风循环系统(42)设置在所述烘室(45)的顶部;
所述热风循环系统(42)包括抽风机(421)、热风管(423)、回风机(422)和发热装置(424),所述抽风机(421)与所述定型烘箱(4)的顶部相连,相连的部分设置成倒漏斗形,所述热风管(423)的一端与所述抽风机(421)相连,另一端与所述回风机(422)相连,所述回风机(422)与所述发热装置(424)的一端相连,所述发热装置(424)的另一端与所述出风板(43)的底部连通;
所述发热装置(424)包括恒压口(425),所述恒压口(425)设置在所述发热装置(424)上,可连通外部;
所述出风板(43)上设置有多个出风孔,所述出风板(43)的截面设置成连续的V形;
靠近两端的所述烘室(45)内的温度低于处于中间所述烘室(45)内的温度;
靠近两端的所述烘室(45)的容积小于处于中间所述烘室(45)内的容积;
所述发热装置(424)包括恒压口(425)和过滤器,所述恒压口(425)设置在所述发热装置(424)上,且与所述热风管(423)连通,所述过滤器设置在所述发热装置(424)中,用于过滤水汽;
所述热风管(423)包括隔温层(4231)和风道(4232),所述隔温层(4231)围绕所述风道(4232)设置,所述隔温层(4231)采用石棉进行填充。
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