CN116061410A - 薄膜拉伸设备的热风供应用喷嘴装置及喷嘴系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及如下的薄膜拉伸设备的热风供应用喷嘴装置及喷嘴系统：可以在薄膜的拉伸工序中通过调节施加在薄膜的热风的量来使薄膜的厚度差异最小化，可通过分离膜薄膜的厚度均匀化来生产质量更为优秀的分离膜。为此，薄膜拉伸设备的热风供应用喷嘴装置包括：电加热部，固定于向薄膜供应热风的设备的上部框架，通过电缆的电信号加热；可变触摸板，设置于上述电加热部的前方，借助上述电加热部的热量向前方前进；以及喷嘴唇部，在上述可变触摸板的前方隔开间距设置，形成热风排出口，可以通过调节上述可变触摸板与上述喷嘴唇部之间的间距来调节向上述薄膜施加的热风的量。
Description
技术领域
本发明涉及薄膜拉伸设备的热风供应用喷嘴装置。
背景技术
通常，在制备二次电池分离膜的工序中，采用将挤压的聚丙烯(PP：polypropylene)薄膜拉伸来形成气孔的干式分离膜工艺或者使用挤压的聚乙烯(PE：polyethylene)薄膜溶剂形成气孔的湿式分离膜工艺。
在干式分离膜工艺的情况下，由于气孔的形成通过机械力来实现，因此难以形成均匀的气孔。在湿式分离膜工艺的情况下，具有用于有利于需要保持额定输出功率及长时间的电池性能的电子仪器、优秀的机械强度、形成均匀的气孔、工序稳定性等的优点，但具有工序成本高、热稳定性低等缺点。
其中，湿式分离膜生产工序包括：挤压、浇注(Casting)混合有用于形成气孔的油(wax)的原料的工序后纵向拉伸(MDO)工序；第一次横向拉伸(TDO，1st)工序；油(wax)提取工序；以及第二次横向拉伸(TDO，2st)工序。
在此情况下，若气孔形成均匀的圆形形态并具有均匀的大小，则离子可以顺畅地通过，从而可以生产高可靠性的电池。然而，通常在作为分离膜生产工序的浇注后要进行纵向拉伸、横向拉伸、提取后热固定工序，但是，在油提取工序中分离膜薄膜收缩，在此过程中，薄膜的气孔形状形成椭圆形。因此，离子难以通过，从而具有降低离子电池效率的问题。
因此，为了确保分离膜的可靠性，要求在拉伸工序中均匀地拉伸、优化拉伸比例的工序设计、使热收缩最小化、通过热固定形成气孔以及确保机械强度。
并且，在分离膜生产工序中，在进行横向(宽度方向)拉伸工序的过程中供应热风，由于未设置用于调节上述热风供应量的单元，在薄膜拉伸部中发生与薄膜的平均厚度不同的薄膜厚度的偏差，因此，有因分离膜厚度的差异而降低分离膜产品收率的隐患。
因此，上述分离膜薄膜的厚度偏差会增加制备分离膜时在退绕机卷绕过程中修剪(Trimming)分离膜薄膜的操作，因此，具有降低分离膜产品的生产性及操作性的问题。
上述分离膜薄膜的厚度偏差会在制备分离膜时出现应力引起的非线性拉伸结果，因此需要校正其的操作，具有降低分离膜产品质量的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：韩国公开专利公报第10-2020-0085825号(发明名称：薄膜拉伸系统用送气模块及该类型的薄膜拉伸系统，2020年07月15日公开)
专利文献2：韩国授权专利公报第10-1746708号(发明名称：具有排出口可变型喷嘴的热风干燥机，2015年11月06日公开)
发明内容
本发明为了解决上述问题而提出，其目的在于，提供薄膜拉伸设备的热风供应用喷嘴装置及喷嘴系统，在薄膜的拉伸工序中，通过调节施加在薄膜的热风的量来使薄膜厚度差异最小化，从而可以通过使分离膜薄膜的厚度均匀化来制备质量更为优秀的分离膜。
根据用于实现上述本发明目的的优选实施例，本发明的薄膜拉伸设备的热风供应用喷嘴装置包括：电加热部，固定于向薄膜供应热风的设备的上部框架，通过电缆的电信号加热；可变触摸板，设置于上述电加热部的前方，借助上述电加热部的热量向前方前进；以及喷嘴唇部，在上述可变触摸板的前方隔开间距设置，形成热风排出口。可以通过调节上述可变触摸板与上述喷嘴唇部之间的间距来调节向上述薄膜施加的热风的量。
上述电加热部可以包括：电加热金属板，与上述电缆连接来施加热量；以及绝缘衬垫，包围并固定上述电加热金属板的外侧，以绝缘上述电加热金属板。
本发明还可以包括：喷嘴头，设置于上述可变触摸板的前方，与上述可变触摸板一同移动并调节上述喷嘴唇部的间距。
上述电加热金属板的内部可以配置有冷却用流路，通过向上述冷却用流路供应的冷却流体冷却上述电加热金属板以使上述可变触摸板向后方复原。
在本发明中，沿上述薄膜的宽度方向配置的喷嘴唇部可通过与上述喷嘴头的间距来调节上述热风排出口的间距，从而可通过调节向上述薄膜施加的热风的量来校正薄膜的厚度。
在本发明中，沿着上述喷嘴唇部配置的上述喷嘴头中的规定区间可以分别受到控制，从而控制每个区间向上述薄膜施加的热风的量。
并且，本发明的薄膜拉伸设备热风供应用喷嘴系统可以包括：可变喷嘴部，沿被拉伸的薄膜的宽度方向隔开间距配置多个喷嘴唇部，通过与上述喷嘴唇部一同形成热风排出口的喷嘴头的移动来控制上述热风排出口的宽度，由此调节向上述薄膜供应热风的量；以及控制部，通过控制上述可变喷嘴部的各个喷嘴头来根据厚度偏差控制向上述薄膜供应的热风的量。
上述控制部可以实时接收厚度测量仪的薄膜厚度数据来控制向被拉伸的上述薄膜供应的热风的量，从而校正薄膜厚度偏差。
上述控制部可以通过精密地控制对于每个区间的厚度差异的上述可变喷嘴部的喷嘴唇部间距来传输每个区间的可变信号，从而校正各个区间的薄膜厚度偏差。
根据本发明的薄膜拉伸设备的热风供应用喷嘴装置及喷嘴系统，可以在薄膜的拉伸工序中通过调节施加在薄膜的热风的量来将薄膜厚度保持得均匀，从而提高分离膜产品的收率并生产质量更为优秀的分离膜。
并且，在薄膜的拉伸工序中可以通过校正薄膜的厚度来使形成于薄膜的气孔均匀化并使薄膜的强度均衡化，从而增加工序稳定性及生产效率性。
附图说明
图1为示出本发明一实施例的薄膜拉伸设备的热风供应用喷嘴装置的图。
图2为示出本发明一实施例的热风供应用喷嘴装置的结构的图。
图3为示出本发明一实施例的喷嘴装置的热风排出口的图。
图4为示出本发明一实施例的热风供应用喷嘴装置的分割区间的图。
图5为示出本发明一实施例的薄膜拉伸设备热风供应用喷嘴系统的图。
附图标记说明
1：喷嘴装置 2：上部框架
10：电加热部 11：电缆
12：电加热金属板 13：绝缘衬垫
20：可变触摸板 21：喷嘴头
30：喷嘴唇部 31：热风排出口
32：热风排出口分割部 40：支架
100：喷嘴系统 110：可变喷嘴部
120：控制部 130：厚度测量仪
F：薄膜
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的薄膜拉伸设备的热风供应用喷嘴装置及喷嘴系统的一实施例。在此情况下，本发明并不局限或限定于实施例。并且，在本发明的说明中，为了明确本发明的要旨，可省略对于公知的功能或结构的具体说明。
图1为示出本发明一实施例的薄膜拉伸设备的热风供应用喷嘴装置的图。图2为示出本发明一实施例的热风供应用喷嘴装置的结构的图。
参照图1和图2，本发明的薄膜拉伸设备的热风供应用喷嘴装置1包括电加热部10、可变触摸板20以及喷嘴唇部30，可以通过上述喷嘴装置1调节施加在薄膜F的热风的量来校正薄膜F的厚度。
在本实施例中，上述喷嘴装置1的电加热部10固定于向薄膜F供应热风的设备的上部框架2，通过电缆11的电信号加热，上述电加热部10通过温度上升实现热膨胀。
并且，上述可变触摸板20设置于电加热部10的前方，借助电加热部10的热量向前方前进，可以通过上述可变触摸板20的前进来使热风排出口31变窄，或者通过可变触摸板20的后退来使热风排出口31变宽。
并且，上述喷嘴唇部30与可变触摸板20的前方隔开间距设置来形成热风排出口31，可以通过调节上述可变触摸板20与上述喷嘴唇部30之间的间距来调节向上述薄膜F施加的热风的量。
即，可以通过使作为上述可变触摸板20与喷嘴唇部30之间的空间的热风排出口31的宽度变窄或变宽来调节向上述薄膜F供应的热风的量，由此校正薄膜F的厚度，从而实现形成于薄膜F的气孔的均匀化，通过使上述薄膜F的强度均衡化来增加工序稳定性及效率性，并可通过增加上述薄膜F的收率来增加电池的充放电效率。
在本实施例中，上述电加热部10可以包括：电加热金属板12，与上述电缆11连接来施加热量；以及绝缘衬垫13，包围并固定上述电加热金属板12的外侧，使得上述电加热金属板12绝缘。
上述电加热金属板可以包括铜板或者铝板，上述绝缘衬垫可以由聚四氟乙烯形成，上述绝缘衬垫可以包括绝热衬垫。
上述电加热部10可以由导热性高的电加热金属板12与用于使电加热金属板12绝热及绝缘的绝缘衬垫13组成，根据上述电缆11的信号使上述电加热金属板12的温度上升并膨胀，从而向前方向推动上述可变触摸板20。
并且，本发明还可以包括喷嘴头21，设置于上述可变触摸板20的前方，在与上述可变触摸板20一同移动的同时调节上述喷嘴唇部30的间距，上述喷嘴头21由高碳弹簧钢形成。
因此，在上述喷嘴装置1中，在能够前进或后退的喷嘴头21与上述喷嘴唇部30之间的空间形成热风排出口31，可以随着上述喷嘴头21的移动调节热风排出口31的宽度来调节向薄膜F供应的热风的量。
并且，上述喷嘴装置1的电加热金属板12的内部可以配置有冷却用流路(未图示)，通过向上述冷却用流路供应的冷却流体冷却上述电加热金属板12以使上述可变触摸板20向后方复原。上述冷却流体可以包括冷却水或者冷却空气。
向上述电加热金属板12供应冷却流体以迅速降低电加热金属板12的温度，从而可以使电加热金属板12更为迅速地复原。
并且，在上述喷嘴装置1的电加热部10中，在后方固定电加热部10的支架40可连接设置于上述上部框架2，因此，喷嘴装置1能够以更为坚固的状态固定于供应热风的设备。
其中，说明上述喷嘴装置1的工作结构如下：在上述电缆11的电信号的作用下上述电加热金属板12的温度上升并膨胀，若在上述可变触摸板20前进的同时使上述喷嘴头21向前方移动，则使上述喷嘴唇部30与喷嘴头21之间的距离变窄来使热风排出口31变窄，从而通过热风排出口31供应少量的热风。
图3为示出本发明一实施例的喷嘴装置的热风排出口的图。图4为示出本发明一实施例的热风供应用喷嘴装置的分割区间的图。
参照图3和图4，沿着上述薄膜F的宽度方向配置的喷嘴唇部30可以通过与上述喷嘴头21的间距调节热风排出口31的间距来调节向薄膜F施加的热风的量，从而可校正薄膜F的厚度。
即，根据厚度测量仪的信号，使薄膜F的厚度薄的部分的热风排出口31间距变窄，在拉伸时向薄膜F的厚度厚的部分供应更多的热风，以诱导其相对拉伸得更多，从而校正薄膜F的厚度偏差。
并且，沿着上述喷嘴唇部30配置的上述喷嘴头21中的规定区间分别受到控制，由此可按照区间控制向上述薄膜F施加的热风的量，沿着上述喷嘴唇部30隔着规定间距设置热风排出口分割部32，可以通过调节各个热风排出口31的宽度来向薄膜F供应互不相同的量的热风。
以上述热风排出口分割部32为中心，一侧热风排出口a可以通过减少上述喷嘴头21的前近距离来使向一侧热风排出口a供应的热风增加，另一侧热风排出口b可以通过增加上述喷嘴头21的前进距离来使向另一侧热风排出口b供应的热风减少。
可以通过控制上述喷嘴头21前进距离来控制热风排出口31的宽度变大或变小，从而使通过热风排出口31向薄膜F供应的热风的量增加或减少。
通过这种方式校正薄膜F的厚度偏差，从而可以生产高质量的薄膜F。
图5为示出本发明一实施例薄膜拉伸设备热风供应用喷嘴系统的图。
参照图5，本发明的薄膜拉伸设备热风供应用喷嘴系统100可以包括：可变喷嘴部110，沿被拉伸的薄膜F的宽度方向隔开间距配置多个喷嘴唇部30，随着与上述喷嘴唇部30一同形成热风排出口31的喷嘴头21的移动来控制上述热风排出口31的宽度，由此调节向上述薄膜供应热风的量；以及控制部120，通过控制上述可变喷嘴部110的各个喷嘴头21来根据厚度偏差控制向上述薄膜F供应的热风的量。
上述可变喷嘴部110可以利用热风供应用喷嘴装置1来实时调节热风排出口31的间距，根据薄膜F的厚度偏差调节热风的量，从而使薄膜F的厚度均匀。
并且，上述控制部120可以实时接收厚度测量仪130的薄膜厚度数据来控制向被拉伸的上述薄膜F供应的热风的量，从而校正薄膜厚度偏差。
上述控制部120可以通过数据学习精密控制对于薄膜F各区间厚度偏差的热风排出口31的间距调节量。
因此，上述控制部120通过精密控制对于各个区间的薄膜厚度差异的上述可变喷嘴部110的喷嘴唇部30间距来传输各个区间的可变信号，从而校正各个区间的薄膜厚度偏差。
因此，可以在薄膜F的拉伸过程中通过上述热风供应用喷嘴装置1及喷嘴系统100调节向薄膜F施加的热风的量来将薄膜厚度保持得均匀，从而提高分离膜产品的收率并制备质量更为优秀的分离膜。
并且，在上述薄膜F的拉伸过程中可以通过校正薄膜F的厚度使形成于薄膜F的气孔均匀化并使薄膜F的强度均衡化，从而增加工序稳定性及生产效率性。
以上，通过用于例示本发明的原理的优选实施例图示并说明了本发明，但本发明不限定于如上图示并说明的结构及作用。本发明所属技术领域的普通技术人员应该理解的是，可在在超出发明要求保护范围的思想及范围的情况下，可以对本发明进行多种变更及修改。
Claims (9)
1.一种薄膜拉伸设备的热风供应用喷嘴装置，其特征在于，包括：
电加热部，固定于向薄膜供应热风的设备的上部框架，通过电缆的电信号加热；
可变触摸板，设置于上述电加热部的前方，借助上述电加热部的热量向前方前进；以及
喷嘴唇部，在上述可变触摸板的前方隔开间距设置，形成热风排出口，
通过调节上述可变触摸板与上述喷嘴唇部之间的间距来调节向上述薄膜施加的热风的量。
2.根据权利要求1所述的薄膜拉伸设备的热风供应用喷嘴装置，其特征在于，
上述电加热部包括：
电加热金属板，与上述电缆连接来施加热量；以及
绝缘衬垫，包围并固定上述电加热金属板的外侧，以绝缘上述电加热金属板。
3.根据权利要求1所述的薄膜拉伸设备的热风供应用喷嘴装置，其特征在于，还包括：
喷嘴头，设置于上述可变触摸板的前方，与上述可变触摸板一同移动并调节上述喷嘴唇部的间距。
4.根据权利要求2所述的薄膜拉伸设备的热风供应用喷嘴装置，其特征在于，
上述电加热金属板的内部配置有冷却用流路，通过向上述冷却用流路供应的冷却流体冷却上述电加热金属板以使上述可变触摸板向后方复原。
5.根据权利要求3所述的薄膜拉伸设备的热风供应用喷嘴装置，其特征在于，
沿上述薄膜的宽度方向配置的喷嘴唇部通过与上述喷嘴头的间距来调节上述热风排出口的间距，从而通过调节向上述薄膜施加的热风的量来校正薄膜的厚度。
6.根据权利要求5所述的薄膜拉伸设备的热风供应用喷嘴装置，其特征在于，
沿着上述喷嘴唇部配置的上述喷嘴头中的规定区间分别受到控制，从而控制每个区间向上述薄膜施加的热风的量。
7.一种薄膜拉伸设备热风供应用喷嘴系统，其特征在于，包括：
可变喷嘴部，沿被拉伸的薄膜的宽度方向隔开间距配置多个喷嘴唇部，通过与上述喷嘴唇部一同形成热风排出口的喷嘴头的移动来控制上述热风排出口的宽度，由此调节向上述薄膜供应热风的量；以及
控制部，通过控制上述可变喷嘴部的各个喷嘴头来根据厚度偏差控制向上述薄膜供应的热风的量。
8.根据权利要求7所述的薄膜拉伸设备热风供应用喷嘴系统，其特征在于，
上述控制部实时接收厚度测量仪的薄膜厚度数据来控制向被拉伸的上述薄膜供应的热风的量，从而校正薄膜厚度偏差。
9.根据权利要求7所述的薄膜拉伸设备热风供应用喷嘴系统，其特征在于，
上述控制部通过精密地控制对于每个区间的厚度差异的上述可变喷嘴部的喷嘴唇部间距来传输每个区间的可变信号，从而校正各个间区间的薄膜厚度偏差。
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