CN207997592U - 一种锂电池复合隔膜涂布与回收系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锂电池复合隔膜涂布与回收系统，用于锂电池隔膜生产制作领域，包括由前至后依次布置的复合涂布装置、干燥装置和收膜装置，所述复合涂布装置包括无纺布放卷部件、膜放卷部件、涂布部件和复合部件，无纺布从无纺布放卷部件输出至涂布部件后与从膜放卷部件输出至复合部件的膜在复合部件中复合成复合隔膜。本实用新型无纺布经过涂布后，与PE膜在复合部件中复合成整体隔膜，之后整体隔膜由干燥装置进行干燥处理，最后由收膜装置将隔膜收成卷状。

Description

一种锂电池复合隔膜涂布与回收系统

技术领域

本实用新型涉及锂电池隔膜制作领域，特别是涉及一种锂电池复合隔膜涂布与回收系统。

背景技术

目前锂电池的隔膜大部分为PE隔膜，也有一小部分为无纺布隔膜，这两种隔膜都有专门的涂布设备。然而，随着日益发展的技术，单一技术的隔膜已经不能满足要求，因此市面上提出了陶瓷与无纺布的复合隔膜。根据试验结果表明，若将无纺布与PE复合一起形成的复合隔膜比起陶瓷与无纺布复合隔膜的性能更优异。但是，现有技术缺少将无纺布与PE膜复合涂布成锂电池隔膜的专用设备。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种锂电池复合隔膜涂布与回收系统，能够同时满足复合隔膜的涂布成型以及回收。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种锂电池复合隔膜涂布与回收系统，包括由前至后依次布置的复合涂布装置、干燥装置和收膜装置，所述复合涂布装置包括无纺布放卷部件、膜放卷部件、涂布部件和复合部件，无纺布从无纺布放卷部件输出至涂布部件后与从膜放卷部件输出至复合部件的膜在复合部件中复合成复合隔膜。

作为本实用新型的进一步改进，所述无纺布放卷部件后方设有无纺布接收辊组，涂布部件位于无纺布接收辊组后方，膜放卷部件后方设有电晕部件，电晕部件用以接收从膜放卷部件输出的膜，电晕部件后方设有膜接收辊组，用以接收从电晕部件输出的膜并输出至复合部件。

作为本实用新型的进一步改进，所述无纺布放卷部件后方设有电晕导入辊组，从无纺布放卷部件输出的无纺布直接进入电晕导入辊组、无纺布接收辊组的其中一个，电晕导入辊组将无纺布放卷部件输出的无纺布导入电晕部件后再输送至无纺布接收辊组。

作为本实用新型的进一步改进，所述膜放卷部件后方设有膜导出辊组，从膜放卷部件输出的膜直接进入膜导出辊组、电晕部件的其中一个，膜导出辊组将膜放卷部件输出的膜后直接导入后输出至膜接收辊组。

作为本实用新型的进一步改进，所述收膜装置包括导入调整辊组、收卷辊和恒压部件，隔膜依次通过所述导入调整辊组和收卷辊并连续缠绕于收卷辊表面而形成卷筒，所述恒压部件包括恒压压辊，所述恒压压辊对卷筒表面施加朝向卷筒内的恒定压力。

作为本实用新型的进一步改进，所述恒压压辊与收卷辊之间形成隔膜穿行的间隙。

作为本实用新型的进一步改进，所述恒压压辊外接有由气源驱动的驱动气缸，驱动气缸配有调压件，恒压压辊还配有压力传感器，压力传感器检测恒压压辊作用于卷筒表面的压力。

作为本实用新型的进一步改进，所述收膜装置包括静电消除辊，所述静电消除辊与卷筒表面具有恒定的距离。

作为本实用新型的进一步改进，在干燥装置与收膜装置之间还设置有测厚装置，所述测厚装置与无纺布放卷部件、膜放卷部件、涂布部件、复合部件均信号相连。

作为本实用新型的进一步改进，在测厚装置与收膜装置之间还设有牵引装置，所述牵引装置配有张力部件以及修边部件。

本实用新型的有益效果是：本实用新型无纺布经过涂布后，与 PE膜在复合部件中复合成整体隔膜，之后整体隔膜由干燥装置进行干燥处理，最后由收膜装置将隔膜收成卷状。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本实用新型进一步说明。

图1是复合涂布装置复合状态的示意图；

图2是无纺布电晕、涂布工艺的示意图；

图3是PE膜电晕工艺的示意图；

图4是PE膜不进行电晕的示意图；

图5是涂布部件的示意图；

图6是收膜装置收膜初始状态的示意图；

图7是收膜装置收膜后期状态的示意图；

图8是牵引装置、测厚装置与收膜装置的示意图。

具体实施方式

锂电池复合隔膜涂布与回收系统包括由前至后依次布置的复合涂布装置、干燥装置和收膜装置，复合涂布装置包括无纺布放卷部件、膜放卷部件、涂布部件和复合部件，无纺布从无纺布放卷部件输出至涂布部件后与从膜放卷部件输出至复合部件的膜在复合部件中复合成复合隔膜。

以下对各装置进行具体的说明。以上及下文所述的后方，都是布、膜、隔膜的运行方向来进行界定的，比如，干燥装置位于复合涂布装置后方是指隔膜先经过复合涂布装置，然后到达干燥装置。

参考图1所示的复合涂布装置，包括无纺布放卷部件、无纺布接收辊组、膜放卷部件、电晕部件、膜接收辊组3、涂布部件和复合部件。

所述的无纺布放卷部件，用以无纺布输出，其至少包括一根放卷辊1和驱动放卷辊1转动的电机。无纺布接收辊组位于无纺布放卷部件后方，能够接收无纺布放卷部件输出的无纺布并导向后方。

所述的涂布部件位于无纺布接收辊组后方，用以对无纺布进行表面涂覆。

所述的膜放卷部件用以对PE膜进行输出，其至少包括一根膜放卷辊2以及驱动的电机。电晕部件位于膜放卷部件的后方，用以接收从膜放卷部件输出的PE膜并对PE膜进行表面电晕处理。在空间方向上，电晕部件位于膜放卷部件的上方，膜放卷部件位于无纺布放卷部件的上方。

所述的膜接收辊组3位于电晕部件后方，用以接收从电晕部件输出的PE膜。

所述的复合部件位于涂布部件后方，用以将从上述的膜接收辊组3接收的PE膜以及从无纺布接收辊组接收的无纺布进行复合，使得PE膜与无纺布复合成整体。

那么，无纺布的实际运行路径是：无纺布放卷部件—无纺布接收辊组—涂布部件—复合部件；PE膜的实际运行路径是：膜放卷部件—电晕部件—膜接收辊组3—复合部件。实施例中，因为PE膜进行电晕表面处理，因此其与无纺布进行复合涂布时整体均匀性更好。

进一步优选的，同时参考图2，无纺布放卷部件后方设有电晕导入辊组4，从无纺布放卷部件输出的无纺布直接进入电晕导入辊组4、无纺布接收辊组的其中一个，电晕导入辊组4将无纺布放卷部件输出的无纺布导入电晕部件后再输送至无纺布接收辊组。通过设置电晕导入辊组4，无纺布可以进行电晕之后的独立涂布，即本装置具有两种功能，除了能够进行复合涂布之外，还可以不使用PE 膜而进行独立的无纺布涂布。此时，无纺布的实际运行路径是：无纺布放卷部件—电晕导入辊组4—电晕部件—无纺布接收辊组—涂布部件—复合部件，在这种情况下，复合部件不运行，而仅用作无纺布的单独通过。

进一步优选的，参考图1和图3，电晕部件包括上、下布置的两根电晕辊5，各电晕辊5呈水平布置，各电晕辊5的右侧均设有膜电晕头6，膜电晕头6与对应电晕辊5之间形成膜穿行的膜电晕区。实施例中设置了一上一下两根电晕辊5，其电晕效果更加充分、均匀。

进一步优选的，膜放卷部件后方设有膜导出辊组7，从膜放卷部件输出的膜直接进入膜导出辊组7、电晕部件的其中一个，膜导出辊组7将膜放卷部件输出的膜后直接导入后输出至膜接收辊组3。 PE膜是择一的进入膜导出辊组7或者电晕部件，也即如图4所示，当某些工艺需要而不要求进行电晕处理时，PE膜可以选择从膜放卷部件输出至膜导出辊组7，之后再到达膜接收辊组3，而无需经过电晕部件。那么，本装置具有更多的功能可选性。

进一步优选的，如图2所示，每根电晕辊5还配有无纺布电晕头8，无纺布电晕头8位于对应电晕辊5的左侧，无纺布电晕头8 与膜电晕头6分别位于对应电晕辊5的对向侧并一一对称，无纺布电晕头8与对应电晕辊5之间形成无纺布穿行的无纺布电晕区。PE 膜的电晕和无纺布的电晕不会同时进行。

综上，复合涂布装置至少具有四种涂布功能：

(1)如图1所示的无纺布、电晕后的PE膜复合涂布；

(2)如图2所示的电晕后的无纺布单独涂布；

(3)如图3所示的电晕后的PE膜单独涂布；

(4)如图4所示的不经过电晕的PE膜单独涂布。

实际上，根据工艺的需要还可以进行更多涂布的组合。

无纺布接收辊组包括无纺布依次经过的接收辊9和过辊10，接收辊9位于过辊10上方。接收辊9具有接收电晕部件输出的无纺布的第一接收部91以及接收无纺布放卷部件输出的无纺布的第二接收部92，如图1和图2所示，第一接收部91为接收辊9的左侧周面，第二接收部92为接收辊9的右侧周面，在接收两种不同输出状态的无纺布时，接收辊9具有相反的转向。无纺布经过接收辊 9表面后，到达过辊10的同一位置后继续输出。

进一步优选的，无纺布接收辊组包括位于过辊10后方的张力浮辊11以及位于张力浮辊11后方的若干导出辊12。无纺布在导出辊12之间穿行。张力浮辊11安装在一浮辊架上，并通过滑块与浮辊架滑动连接，因此张力浮辊11具有竖向或者横向移动的自由度，其移动可以调整无纺布运行期间的张力。膜接收辊组3包括摆辊31，同理，摆辊31具有竖向或横向移动的自由度，其移动可以调整PE 膜穿行期间的张力。

张力浮辊11后方设置有展平辊13，展平辊13为弧形辊。使用弧形辊对无纺布进行展开能使得展开过程更顺利，并且展开过程更好。

进一步优选的，参考图5，涂布部件包括涂布辊14、压辊15 和位于涂布辊14后方的输出辊。压辊15与涂布辊14之间形成无纺布穿行的间隙，该间隙是可调的，具体为：压辊15外接有调压件，比如是图5中的气缸16，调压件驱动压辊15运动以调整压辊 15与涂布辊14之间的间隙。间隙的调整可以改变压辊15作用在无纺布上的压力，调整涂布的效果。

进一步优选的，涂布辊14与输出辊之间设有张力调节辊17，依次穿过涂布辊14、张力调节辊17、输出辊表面的无纺布呈中间高、两端低的拱形。即若将涂布辊14外周与输出辊外周进行切线相连，此时，张力调节辊17的外周面高于该切线。无纺布进行涂布后，自身的重量有所增加，有可能会因为下坠造成质量缺陷，所述的张力调节辊17调节无纺布的张力，使其一直保持绷紧状态。

具体来说，张力调节辊17外接有升降部件18，该升降部件18 调节张力调节辊17的高度，改变无纺布形成的拱形的弧度。

进一步优选的，涂布辊14配有刮刀19，刮刀19设于涂布辊 14进布一侧，用于将涂布之后多余的料液刮除。刮刀19外接有平移件20，平移件20驱动刮刀19靠近或远离涂布辊14，用以调整料液的刮除量。

实施例中的复合部件包括对向旋转的支撑辊21和压紧辊22，支撑辊21构成上述的输出股。压紧辊22位于支撑辊21上方，待复合的PE膜与无纺布在压紧辊22与支撑辊21之间穿过。压紧辊 22的高度可调，以调整压紧辊22施加在复合物上的作用力，调整复合的效果。

若是非复合的工艺中，压紧辊22相对于支撑辊21分离，而不会对无纺布或PE膜产生作用力，仅由支撑辊21进行支撑和输出。

上述的干燥装置为若干个干燥箱，干燥箱内有能够喷出热风的喷头，用以对穿行在内的复合隔膜进行干燥处理。该干燥装置在图中并未示意。

如图7和图8所示的锂电池复合隔膜涂布与回收系统，包括导入调整辊组、收卷辊23和恒压部件。隔膜依次通过导入调整辊组和收卷辊23并连续缠绕于收卷辊23表面而形成卷筒24。收卷辊 23由外部的电机11和皮带12驱动而旋转，导入调整辊组的作用在于对输入至收卷辊23的隔膜进行张力、位置的调整。

上述的恒压部件包括恒压压辊25，恒压压辊25对卷筒24表面施加朝向卷筒24内的恒定压力。那么，当隔膜首次缠绕至收卷辊 23表面时，恒压压辊25对第一层的隔膜施加朝向收卷辊23的压力 f，使得隔膜与收卷辊23表面紧密贴合而没有气泡、褶皱，如图7 所示；之后连续的隔膜继续缠绕并覆盖在第一层的表面形成第二层，此时，恒压压辊25对第二层隔膜施加朝向第一层隔膜的压力f，使得第二层隔膜紧密贴合第一层隔膜；如此类推。随着卷筒24的直径逐渐增大，恒压压辊25都是直接抵压卷筒24表面并对卷筒24 表面施加恒定的压力f，这种恒定的压力保证了卷筒的一致性，如图8所示。

进一步优选的，恒压压辊25与收卷辊23之间形成隔膜穿行的间隙。该结构的作用在于，恒压压辊25对隔膜卷筒24的压力施加与隔膜到达收卷辊23并形成卷筒24这一过程同时进行，如此一来，能够快速的形成压力，保证隔膜收卷过程中的质量。

进一步优选的，恒压压辊25的恒定压力通过以下结构实现。恒压压辊25外接有由气源驱动的驱动气缸，驱动气缸用于提供恒压压辊25指向卷筒24的压力。驱动气缸配有调压件，恒压压辊25 还配有压力传感器，压力传感器检测恒压压辊25作用于卷筒24表面的压力。随着卷筒24直径的不断增大，恒压压辊25对卷筒24 表面的压力也会随之变化，为了保持恒压，压力传感器检测这个压力，并将其上传至控制器，由控制器控制调压件来调整进入驱动气缸的气体压力，从而调整驱动气缸作用于恒压压辊25的压力。

进一步优选的，调压件包括与压力传感器信号相连的电动阀。

上述的驱动气缸、压力传感器、气源和调压件并未图示。

进一步优选的，上述的恒压部件包括支架26，支架26上沿隔膜的传输方向由前至后分别设置恒压导向辊组和恒压压辊25，支架 26的前端为能够转动的铰接端。随着卷筒24直径的增加，支架26 沿铰接端转动，带动恒压压辊25岁卷筒24的增厚而移动。

进一步优选的，恒压导向辊组包括第一恒压导向辊27和第二恒压导向辊28，隔膜在第一恒压导向辊27、第二恒压导向辊28与恒压压辊25之间呈“S”型穿行。第一恒压导向辊27的中心与铰接端重合。

进一步优选的，装置还包括静电消除辊29，静电消除辊29与卷筒24表面具有恒定的距离。静电消除辊29用于消除隔膜上的静电，其可以通过吹离子风的形式消除静电，也可以在辊面密布金属针，通过静电吸附的方式消除静电。随着卷筒24直径的增加，静电消除辊29可以通过并未图示的驱动件自动调整其与收卷辊23中心的距离，如图7和图8所示。

进一步优选的，导入调整辊组包括隔膜依次经过的摆辊30、张力辊31和展平辊32，隔膜经过展平辊32的展平之后才到达恒压部件。所述的摆辊30具有横向和/或竖向平移的自由度，通过平移可以调整隔膜输送的张力。

进一步优选的，所述的展平辊32为弧形辊，使用弧形辊对隔膜进行展开能使得展开过程更顺利，并且展开过程更好。

参考图8，在干燥装置与收膜装置之间还设置有测厚装置33，测厚装置33用于测量收膜之前复合隔膜的准确厚度。测厚装置33 与并未图示的控制器信号连接，且控制器与无纺布放卷部件、膜放卷部件、涂布部件、复合部件均信号相连。由于复合隔膜的厚度均有规定的要求，在调试期间，当测厚装置检测到隔膜的厚度出现误差时，则可以调整无纺布放卷部件、膜放卷部件中辊子的转速，也可以调整涂布部件的涂布速度以及复合部件的复合速度来控制涂料层的厚度，达到控制复合隔膜厚度的目的，从而实现自动化生产、调试。

进一步优选的，在测厚装置与收膜装置之间还设有牵引装置，牵引装置将烘干之后的隔膜导入测厚装置中。所述的牵引装置配有张力部件，比如是图中的张力辊34，牵引装置还配有修边部件，比如是修边刀35，对隔膜的边缘进行裁剪，保证隔膜的宽度。

以上所述只是本实用新型优选的实施方式，其并不构成对本实用新型保护范围的限制。

Claims (10)

1.一种锂电池复合隔膜涂布与回收系统，其特征在于：包括由前至后依次布置的复合涂布装置、干燥装置和收膜装置，所述复合涂布装置包括无纺布放卷部件、膜放卷部件、涂布部件和复合部件，无纺布从无纺布放卷部件输出至涂布部件后与从膜放卷部件输出至复合部件的膜在复合部件中复合成复合隔膜。

2.根据权利要求1所述的锂电池复合隔膜涂布与回收系统，其特征在于：所述无纺布放卷部件后方设有无纺布接收辊组，涂布部件位于无纺布接收辊组后方，膜放卷部件后方设有电晕部件，电晕部件用以接收从膜放卷部件输出的膜，电晕部件后方设有膜接收辊组，用以接收从电晕部件输出的膜并输出至复合部件。

3.根据权利要求2所述的锂电池复合隔膜涂布与回收系统，其特征在于：所述无纺布放卷部件后方设有电晕导入辊组，从无纺布放卷部件输出的无纺布直接进入电晕导入辊组、无纺布接收辊组的其中一个，电晕导入辊组将无纺布放卷部件输出的无纺布导入电晕部件后再输送至无纺布接收辊组。

4.根据权利要求3所述的锂电池复合隔膜涂布与回收系统，其特征在于：所述膜放卷部件后方设有膜导出辊组，从膜放卷部件输出的膜直接进入膜导出辊组、电晕部件的其中一个，膜导出辊组将膜放卷部件输出的膜后直接导入后输出至膜接收辊组。

5.根据权利要求1所述的锂电池复合隔膜涂布与回收系统，其特征在于：所述收膜装置包括导入调整辊组、收卷辊和恒压部件，隔膜依次通过所述导入调整辊组和收卷辊并连续缠绕于收卷辊表面而形成卷筒，所述恒压部件包括恒压压辊，所述恒压压辊对卷筒表面施加朝向卷筒内的恒定压力。

6.根据权利要求5所述的锂电池复合隔膜涂布与回收系统，其特征在于：所述恒压压辊与收卷辊之间形成隔膜穿行的间隙。

7.根据权利要求6所述的锂电池复合隔膜涂布与回收系统，其特征在于：所述恒压压辊外接有由气源驱动的驱动气缸，驱动气缸配有调压件，恒压压辊还配有压力传感器，压力传感器检测恒压压辊作用于卷筒表面的压力。

8.根据权利要求5所述的锂电池复合隔膜涂布与回收系统，其特征在于：所述收膜装置包括静电消除辊，所述静电消除辊与卷筒表面具有恒定的距离。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的锂电池复合隔膜涂布与回收系统，其特征在于：在干燥装置与收膜装置之间还设置有测厚装置，所述测厚装置与无纺布放卷部件、膜放卷部件、涂布部件、复合部件均信号相连。

10.根据权利要求9所述的锂电池复合隔膜涂布与回收系统，其特征在于：在测厚装置与收膜装置之间还设有牵引装置，所述牵引装置配有张力部件以及修边部件。