CN115189095A - 高功率车用动力锂电池三层共挤隔膜横向拉伸系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了高功率车用动力锂电池三层共挤隔膜横向拉伸系统，包括第一机架、第二机架以及分别装于第一机架、第二机架上的拉伸机构A与拉伸机构B，其中第一机架、第二机架底端均通过底盘支撑固定于地面上，第一机架上端设有凹槽，凹槽两侧壁设有滑槽，凹槽底侧设有由第一伺服电机驱动的齿轮；所述拉伸机构A、拉伸机构B与隔膜成型机的出料端对接，拉伸机构A包括第一移动板、第二移动板、夹紧组件与滑框，第一移动板、第二移动板均设于凹槽上且其可与凹槽侧壁的滑槽滑接，第一移动板、第二移动板呈对向设置且其伸进凹槽的底端均连接有与齿轮啮合的齿条。本发明采用拉伸机构A与拉伸机构B的配合，能更好的进行拉伸调节，保证隔膜受力均匀。
Description
技术领域
本发明涉及电池隔膜生产领域，具体为高功率车用动力锂电池三层共挤隔膜横向拉伸系统。
背景技术
新能源汽车对动力电池材料的能量密度和安全性要求的提高，对锂电池隔膜的耐热性、抗穿刺性等性能要求也随之加强，未来锂电池隔膜的需求将逐渐转向高端的新型隔膜市场。目前产业化的隔膜主要通过干法和湿法工艺制备而成。干法隔膜生产过程不使用溶剂，工艺环境友好无污染。由于只进行纵向拉伸，隔膜有横向受热过程中几乎没有热收缩，微孔尺寸分布均匀，微孔导通性好等特点。但是该隔膜生产过程中没有进行横向拉伸，使用时横向易开裂，批量生产的电池内部微短路机率相对较高，电池安全、可靠性不高。湿法隔膜双向拉伸强度高，穿刺强度大，并且产品可以做到很薄。但湿法工艺需要大量的溶剂，易造成环境污染；与干法工艺相比设备复杂、投资较大、周期长、成本高、能耗大；此外由于湿法只能生产较薄的单层PE材质的膜，熔点只有130℃，热稳定性较差。
针对目前干法隔膜存在机械强度的缺陷，湿法隔膜存在热稳定性差的弱势，都不能完全满足高能量、高功率锂电池的需求。本项目旨在解决干法隔膜机械强度低(横向强度)、湿法膜热稳定差(熔断温度和闭孔温度熔点低)的问题，开发出机械强度好、热稳定性能高、孔径结构均一的PP/PE/PP三层复合隔膜满足新能源汽车锂电池的需求。
锂电池隔膜在成型生产时需要对其进行拉伸加工，在实际生产的时候，通过在隔膜成型机的末端安装有卷辊，用于将拉伸成型后的隔膜卷绕起来，方便后续进行运输和销售。现有的锂电池隔膜在进行拉伸加工时，通常存在缺陷如下：拉伸效果差，隔膜受力不均匀，易导致隔膜发生撕破的现象，造成隔膜发生浪费；而且只能进行横向/纵向单一向拉伸，不能满足加工要求。
发明内容
本发明的目的在于提供高功率车用动力锂电池三层共挤隔膜横向拉伸系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：高功率车用动力锂电池三层共挤隔膜横向拉伸系统，包括第一机架、第二机架以及分别装于第一机架、第二机架上的拉伸机构A与拉伸机构B，其中第一机架、第二机架底端均通过底盘支撑固定于地面上，第一机架上端设有凹槽，凹槽两侧壁设有滑槽，凹槽底侧设有由第一伺服电机驱动的齿轮；所述拉伸机构A、拉伸机构B与隔膜成型机的出料端对接，拉伸机构A包括第一移动板、第二移动板、夹紧组件与滑框，第一移动板、第二移动板均设于凹槽上且其可与凹槽侧壁的滑槽滑接，第一移动板、第二移动板呈对向设置且其伸进凹槽的底端均连接有与齿轮啮合的齿条；所述滑框连接于第二移动板侧端，滑框上设有一字滑孔，第一移动板端部设有伸出一字滑孔的滑柱。
优选的，夹紧组件装于第一移动板、第二移动板的相对侧，夹紧组件用于夹紧隔膜的横向侧，第一移动板、第二移动板可在第一伺服电机移动时带动夹紧组件移动，并使隔膜呈横向拉伸状态；所述夹紧组件包括固定板、夹紧上板、夹紧下板与调节螺杆，其中固定板固定于第一移动板、第二移动板相对侧端，固定板下侧平行设有夹紧上板、夹紧下板；所述夹紧下板固定在第一移动板、第二移动板相对侧，调节螺杆穿过固定板并连接夹紧上板，夹紧上板可在调节螺杆旋转时沿第一移动板、第二移动板侧壁滑动并靠近夹紧下板。
优选的，拉伸机构B位于拉伸机构A一侧，经夹紧组件夹紧拉伸的隔膜延伸至拉伸机构B处并呈卷绕状，拉伸机构B包括侧板、侧框板、上拉伸辊组、下拉伸辊组、摆臂与卷筒，其中侧板装于第二机架顶侧，侧板端部固定有侧框板。
优选的，侧框板顶侧、前侧设有调节槽、长槽孔，其中调节槽内侧设有滑座，调节槽侧壁设有与滑座连接并用于驱动滑座移动的气缸；所述滑座端部设有伸出长槽孔外的上拉伸辊组，上拉伸辊组为三个呈并列设置的上拉伸辊。
优选的，侧框板上装有驱动组件与摆臂，其中摆臂通过轴杆转动安装于侧框板端部，轴杆上套装有齿盘B，驱动组件位于摆臂一侧，驱动组件包括第二伺服电机以及连接于第二伺服电机轴端的齿盘A，齿盘A可与齿盘B啮合并使摆臂摆动。
优选的，卷筒安装于第二机架上，下拉伸辊组装于摆臂端部，下拉伸辊组包括两高度不等下拉伸辊，隔膜依次经上拉伸辊、下拉伸辊并延伸至卷筒处。
优选的，侧板侧端还装有用于控制拉伸系统启闭的控制面板。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明采用由拉伸机构A与拉伸机构B构成的拉伸系统，该系统调节效果好、使用方便，使得隔膜拉伸后的厚度均匀整齐，保证隔膜的使用效果；其中拉伸机构A采用夹板式横向拉伸，能将隔膜均匀夹持，保证隔膜拉伸时受力均匀，而拉伸机构B则是采用辊式对其纵向进行拉伸，采用摆臂式调节辊，能更好的进行拉伸调节，保证隔膜受力均匀。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明拉伸机构A的部分结构示意图；
图3为本发明第一机架上凹槽的内侧结构示意图；
图4为本发明拉伸机构B的结构示意图。
图中：1、第一机架；101、凹槽；102、齿轮；2、第二机架；3、第一移动板；4、第二移动板；5、滑框；6、固定板；7、夹紧上板；8、夹紧下板；9、调节螺杆；10、侧板；11、侧框板；111、调节槽；112、长槽孔；113、滑座；114、气缸；12、上拉伸辊组；13、下拉伸辊组；14、摆臂；15、卷筒；16、齿盘A；17、控制面板。
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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”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。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：高功率车用动力锂电池三层共挤隔膜横向拉伸系统，包括第一机架1、第二机架2以及分别装于第一机架1、第二机架2上的拉伸机构A与拉伸机构B，其中第一机架1、第二机架2底端均通过底盘支撑固定于地面上，第一机架1上端设有凹槽101，凹槽101两侧壁设有滑槽，凹槽101底侧设有由第一伺服电机驱动的齿轮102，其特征在于，所述拉伸机构A、拉伸机构B与隔膜成型机的出料端对接，拉伸机构A包括第一移动板3、第二移动板4、夹紧组件与滑框5，第一移动板3、第二移动板4均设于凹槽101上且其可与凹槽101侧壁的滑槽滑接，第一移动板3、第二移动板4呈对向设置且其伸进凹槽101的底端均连接有与齿轮102啮合的齿条；所述滑框5连接于第二移动板4侧端，滑框5上设有一字滑孔，第一移动板3端部设有伸出一字滑孔的滑柱。
在本实施例中，夹紧组件装于第一移动板3、第二移动板4的相对侧，夹紧组件用于夹紧隔膜的横向侧，第一移动板3、第二移动板4可在第一伺服电机移动时带动夹紧组件移动，并使隔膜呈横向拉伸状态；所述夹紧组件包括固定板6、夹紧上板7、夹紧下板8与调节螺杆9，其中固定板6固定于第一移动板3、第二移动板4相对侧端，固定板6下侧平行设有夹紧上板7、夹紧下板8；所述夹紧下板8固定在第一移动板3、第二移动板4相对侧，调节螺杆9穿过固定板6并连接夹紧上板7，夹紧上板7可在调节螺杆9旋转时沿第一移动板3、第二移动板4侧壁滑动并靠近夹紧下板8。
在本实施例中，夹紧组件能将隔膜的横向侧两边夹紧，利用齿轮102以及第一移动板3、第二移动板4底端齿条的啮合，从而使第一移动板3、第二移动板4相对移动，从而进行拉伸动作。
在本实施例中，拉伸机构B位于拉伸机构A一侧，经夹紧组件夹紧拉伸的隔膜延伸至拉伸机构B处并呈卷绕状，拉伸机构B包括侧板10、侧框板11、上拉伸辊组12、下拉伸辊组13、摆臂14与卷筒15，其中侧板10装于第二机架2顶侧，侧板10端部固定有侧框板11。
在本实施例中，侧框板11顶侧、前侧设有调节槽111、长槽孔112，其中调节槽111内侧设有滑座113，调节槽111侧壁设有与滑座113连接并用于驱动滑座113移动的气缸114；所述滑座113端部设有伸出长槽孔112外的上拉伸辊组12，上拉伸辊组12为三个呈并列设置的上拉伸辊。
在本实施例中，侧框板11上装有驱动组件与摆臂14，其中摆臂14通过轴杆转动安装于侧框板11端部，轴杆上套装有齿盘B，驱动组件位于摆臂14一侧，驱动组件包括第二伺服电机以及连接于第二伺服电机轴端的齿盘A16，齿盘A16可与齿盘B啮合并使摆臂14摆动。
在本实施例中，卷筒15安装于第二机架2上，下拉伸辊组13装于摆臂端部，下拉伸辊组13包括两高度不等下拉伸辊，隔膜依次经上拉伸辊、下拉伸辊并延伸至卷筒15处，下拉伸辊组13随摆臂14运转而运动，利用摆臂14的调节，使得下拉伸辊组13的拉伸张力可调节。
在本实施例中，侧板10侧端还装有用于控制拉伸系统启闭的控制面板17。
上述实施例采用由拉伸机构A与拉伸机构B构成的拉伸系统，该系统调节效果好、使用方便，使得隔膜拉伸后的厚度均匀整齐，保证隔膜的使用效果；其中拉伸机构A采用夹板式横向拉伸，能将隔膜均匀夹持，保证隔膜拉伸时受力均匀，而拉伸机构B则是采用辊式对其纵向进行拉伸，采用摆臂式调节辊，能更好的进行拉伸调节，保证隔膜受力均匀。
值得注意的是：整个装置通过总控制按钮对其实现控制，由于控制按钮匹配的设备为常用设备，属于现有成熟技术，在此不再赘述其电性连接关系以及具体的电路结构。
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 (7)
1.高功率车用动力锂电池三层共挤隔膜横向拉伸系统，包括第一机架(1)、第二机架(2)以及分别装于第一机架(1)、第二机架(2)上的拉伸机构A与拉伸机构B，其中第一机架(1)、第二机架(2)底端均通过底盘支撑固定于地面上，第一机架(1)上端设有凹槽(101)，凹槽(101)两侧壁设有滑槽，凹槽(101)底侧设有由第一伺服电机驱动的齿轮(102)，其特征在于，所述拉伸机构A、拉伸机构B与隔膜成型机的出料端对接，拉伸机构A包括第一移动板(3)、第二移动板(4)、夹紧组件与滑框(5)，第一移动板(3)、第二移动板(4)均设于凹槽(101)上且其可与凹槽(101)侧壁的滑槽滑接，第一移动板(3)、第二移动板(4)呈对向设置且其伸进凹槽(101)的底端均连接有与齿轮(102)啮合的齿条；所述滑框(5)连接于第二移动板(4)侧端，滑框(5)上设有一字滑孔，第一移动板(3)端部设有伸出一字滑孔的滑柱。
2.根据权利要求1所述的高功率车用动力锂电池三层共挤隔膜横向拉伸系统，其特征在于：所述夹紧组件装于第一移动板(3)、第二移动板(4)的相对侧，夹紧组件用于夹紧隔膜的横向侧，第一移动板(3)、第二移动板(4)可在第一伺服电机移动时带动夹紧组件移动，并使隔膜呈横向拉伸状态；所述夹紧组件包括固定板(6)、夹紧上板(7)、夹紧下板(8)与调节螺杆(9)，其中固定板(6)固定于第一移动板(3)、第二移动板(4)相对侧端，固定板(6)下侧平行设有夹紧上板(7)、夹紧下板(8)；所述夹紧下板(8)固定在第一移动板(3)、第二移动板(4)相对侧，调节螺杆(9)穿过固定板(6)并连接夹紧上板(7)，夹紧上板(7)可在调节螺杆(9)旋转时沿第一移动板(3)、第二移动板(4)侧壁滑动并靠近夹紧下板(8)。
3.根据权利要求1所述的高功率车用动力锂电池三层共挤隔膜横向拉伸系统，其特征在于：所述拉伸机构B位于拉伸机构A一侧，经夹紧组件夹紧拉伸的隔膜延伸至拉伸机构B处并呈卷绕状，拉伸机构B包括侧板(10)、侧框板(11)、上拉伸辊组(12)、下拉伸辊组(13)、摆臂(14)与卷筒(15)，其中侧板(10)装于第二机架(2)顶侧，侧板(10)端部固定有侧框板(11)。
4.根据权利要求3所述的高功率车用动力锂电池三层共挤隔膜横向拉伸系统，其特征在于：所述侧框板(11)顶侧、前侧设有调节槽(111)、长槽孔(112)，其中调节槽(111)内侧设有滑座(113)，调节槽(111)侧壁设有与滑座(113)连接并用于驱动滑座(113)移动的气缸(114)；所述滑座(113)端部设有伸出长槽孔(112)外的上拉伸辊组(12)，上拉伸辊组(12)为三个呈并列设置的上拉伸辊。
5.根据权利要求4所述的高功率车用动力锂电池三层共挤隔膜横向拉伸系统，其特征在于：所述侧框板(11)上装有驱动组件与摆臂(14)，其中摆臂(14)通过轴杆转动安装于侧框板(11)端部，轴杆上套装有齿盘B，驱动组件位于摆臂(14)一侧，驱动组件包括第二伺服电机以及连接于第二伺服电机轴端的齿盘A(16)，齿盘A(16)可与齿盘B啮合并使摆臂(14)摆动。
6.根据权利要求3所述的高功率车用动力锂电池三层共挤隔膜横向拉伸系统，其特征在于：所述卷筒(15)安装于第二机架(2)上，下拉伸辊组(13)装于摆臂(14)端部，下拉伸辊组(13)包括两高度不等下拉伸辊，隔膜依次经上拉伸辊、下拉伸辊并延伸至卷筒(15)处。
7.根据权利要求3所述的高功率车用动力锂电池三层共挤隔膜横向拉伸系统，其特征在于：所述侧板(10)侧端还装有用于控制拉伸系统启闭的控制面板(17)。
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- 2022-07-08 CN CN202210800074.8A patent/CN115189095B/zh active Active
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