CN210098906U - 一种真空吸附装置及铸片系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种真空吸附装置及铸片系统，属于隔膜制造技术领域。其中，一种真空吸附装置，包括本体，所述本体内设有空腔，本体上设有与空腔连通的抽真空接口；本体具有与铸片辊外圆形状匹配、用于外圆表面非贴附区的工作侧面，铸片辊外圆表面非贴附区是指铸片辊外圆表面没有片材贴附的区域；工作侧面上设有与空腔连通的抽气口，用于使片材两侧产生压差。本实用新型通过空吸附装置使片材两侧产生压差，在压差作用下，片材能够稳定的贴附在铸片辊上。

Description

一种真空吸附装置及铸片系统

技术领域

本实用新型属于铸片技术领域，具体地说，涉及一种真空吸附装置及铸片系统。

背景技术

锂离子电池是一种二次电池，因其优异的电性能表现，目前已经成为二次电池的主流，广泛应用于消费类电子、电动工具以及储能等领域。在锂电池结构中，隔膜(亦称薄膜)是最关键的内层组件之一。隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性，性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。其中，铸片系统是隔膜形成片材的第一道工序，对隔膜的厚度及整个性能起着关键性的作用。

铸片是将挤出机输出的熔体通过模头流延成形成片材并贴附在转动的铸片辊上，片材在铸片辊的急冷作用下形成厚片，供下道工序拉伸使用。传统的铸片系统一般包括模头、铸片辊和静电吸附装置。铸片系统的结构可参考文献：冯树铭.双向拉伸PET薄膜生产线技术(续三)(一)双向拉伸PET薄膜生产工艺及设备[J].聚酯工业,2011,24(3):58-60。静电吸附装置的原理：利用高压发生器产生高压，使电极丝成为负极、铸片辊成为正极，片材在静电场中因静电感应带上与铸片辊极性相反的静电荷，通过异性静电荷相吸，使得片材贴附在铸片辊上。对于静电吸附装置来说，影响吸附效果的因素较多，导致静电吸附装置的调试困难，难以获得足够的吸附力，使得片材在铸片辊上的贴附效果不理想，此时，片材各点的温度不一致，导致片材的厚度不均匀，性能一致性差。

发明内容

1、要解决的问题

针对现有技术难以获取足够吸附力的问题，本实用新型提供一种真空吸附装置。本方案通过空吸附装置使片材两侧产生压差，在压差作用下，片材能够稳定的贴附在铸片辊上。

2、技术方案

为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。

一种真空吸附装置，包括本体，所述本体内设有空腔，本体上设有与空腔连通的抽真空接口，抽真空接口用于连接真空泵；本体具有与铸片辊外圆形状匹配、用于贴近铸片辊外圆表面非贴附区的工作侧面，铸片辊外圆表面非贴附区是指铸片辊外圆表面没有片材贴附的区域；工作侧面上设有与空腔连通的抽气口，用于使片材两侧产生压差，在压差作用下，片材能够稳定的贴附在铸片辊上。

较优选的，所述本体为单腔体。

较优选的，所述本体内部连接有隔板，隔板将空腔分割成多个体积相同的子腔，多个空腔沿工作侧面所在圆的圆周方向依次排布，每个子腔沿工作侧面所在圆的圆周方向的两侧均设有所述抽气口，抽真空接口与各子腔连通。

较优选的，所述子腔为两个且对称在隔板两侧。

较优选的，所述两个子腔对应同一个真空接口。

较优选的，所述抽气口为带状缝隙，带状缝隙的长度平行于工作侧面所在圆的轴向。

本实用新型还提供一种铸片系统，包括模头、铸片辊以及上述的真空吸附装置，所述模头下端为模唇，模唇对应在铸片辊上方，本体的工作侧面贴近铸片辊外圆表面非贴附区。

3、有益效果

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型的真空吸附装置有利于改善片材与铸片辊的贴附效果；将抽真空接口与真空泵连接，通过抽气口将铸片辊附近的空气抽出，使片材两侧产生压差，在压差作用下，片材贴附在铸片辊上；在此基础上，抽气口处的抽气速率越大，片材两侧的压差越大，使得片材与铸片辊之间的贴附更为紧密，能够避免片材滑落。现有技术采用的静电吸附装置则难以获得足够的吸附力，一方面，对于静电吸附装置来说，影响吸附效果的因素较多，导致静电吸附装置的调试困难，难以获得足够的吸附力；更重要的一点，在隔膜的加工过程中需要加入抗静电剂，以保证隔膜表面的美观以及正常使用，抗静电剂对与静电吸附产生不利影响，因此，单纯靠静电吸附装置获得的吸附力较小，使得片材在铸片辊上的贴附效果不理想。

(2)本实用新型的真空吸附装置，将空腔分割成多个体积相同的子腔，多个子腔沿工作侧面所在圆的圆周方向依次排布，每个子腔沿工作侧面所在圆的圆周方向的两侧均设有所述抽气口，使得各抽气口的气压相同，即本体在各抽气口处的受力相同，避免出现本体抖动的现象，防止片材振动破裂，保证片材与铸片辊稳定接触，有利于提高片材厚度的一致性。

(3)本实用新型的真空吸附装置，抽气口为带状缝隙，带状缝隙的长度平行于工作侧面所在圆的轴向。通过带状缝隙的气流可看作为稳定层流流动。在抽真空时，有利于减小本体的振动，避免抽气口处的气压波动过大。

(4)本实用新型的铸片系统，将真空吸附装置代替原有的静电吸附装置。静电吸附装置产生的高压静电对隔膜的绝缘性带来破坏，从而导致薄膜的介电强度变小，而本实用新型的铸片系统能够避免静电吸附装置带来的问题。除此之外，片材产生的挥发物可通过真空吸附装置排出，减弱挥发物对隔膜的不利影响。

附图说明

图1为真空吸附装置的第一种结构示意图；

图2为铸片系统的第一种结构示意图；

图3为真空吸附装置的第二种结构示意图；

图4为铸片系统的第二种结构示意图。

图中：1、真空吸附装置；2、铸片辊；3、模头；4、片材；11、本体；12、抽真空接口；13、工作侧面；14、抽气口；15、隔板；16、工作侧面所在圆。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进一步进行描述。

实施例1

如图1所示，一种真空吸附装置1，包括本体11，本体11上设有抽真空接口12，抽真空接口12用于连接真空泵。本体11具有用于贴近铸片辊外圆表面非贴附区的工作侧面13，这里，工作侧面13与铸片辊外圆形状匹配，即工作侧面13为圆弧形，工作侧面13的圆心与铸片辊的圆心相同，使得工作侧面13能够很好的贴近铸片辊；这里，铸片辊外圆表面非贴附区是指铸片辊2外圆表面没有片材4贴附的区域，可参考图2。工作侧面13上设有抽气口14，用于使片材两侧产生压差，在压差作用下，片材能够稳定的贴附在铸片辊上。工作时，通过将抽真空接口12与真空泵连接，进行抽气；通过抽气口14将铸片辊附近的空气抽出以产生负压；此时，片材远离铸片辊的一侧受到大气压的作用，片材靠近铸片辊的一侧受到负压的作用，大气压与负压之间的压差大于静电吸附装置产生的吸附力，有利于改善片材与铸片辊的贴附效果。

在本实施例中，抽真空接口12为管状，其焊接在本体11上。除此之外，也可以在本体11上开设通孔，形成所述抽真空接口12。

本实施例通过抽气产生压差，有利于改善片材与铸片辊的贴附效果。除此之外，对于锂电池使用的隔膜来说，静电吸附装置产生的高压静电对隔膜的绝缘性带来破坏，从而导致薄膜的介电强度变小，而本实施例避免了该问题。

实施例1还提供一种铸片系统，包括模头3、铸片辊2以及实施例1所述的真空吸附装置1。具体的来说，如图2所示，模头3下端为模唇，模唇对应在铸片辊2上方；本体11的工作侧面13贴近铸片辊2外圆表面非贴附区，在本实施例中，本体11位于模头3右侧；通过驱动电机驱动铸片辊2逆时针旋转。铸片过程为：熔体由模唇流延形成片材4，片材4向下靠近转动的铸片辊2；通过抽气口14将铸片辊2附近的空气抽出以产生负压，此时，片材4远离铸片辊2的一侧受到大气压的作用，片材4靠近铸片辊2的一侧受到负压的作用，在大气压与负压之间压差的作用下，片材4贴附在铸片辊2上，片材4在铸片辊2的急冷作用下形成厚片。厚片可通过后续的拉伸工艺形成隔膜。由于现有技术中拉伸工艺较为成熟，这里不再赘述。

在铸片过程中，片材4产生的挥发物可通过真空吸附装置1排出，减弱挥发物对隔膜的不利影响。

实施例2

如图1所示，一种真空吸附装置1，其结构基本同实施例1所述的真空吸附装置1，更进一步的，本体11为单腔体。所述抽气口14为带状缝隙，带状缝隙的长度平行于工作侧面13所在圆的轴向。通过带状缝隙的气流可看作为稳定层流流动。在抽真空时，有利于减小本体11的振动，避免抽气口14处的气压波动过大。为了提高抽气量，也可以设置增加抽气口14的数量。

实施例2还提供一种铸片系统，包括模头3、铸片辊2以及实施例2所述的真空吸附装置1。具体的来说，如图2所示，模头3下端为模唇，模唇对应在铸片辊2上方；本体11的工作侧面13贴近铸片辊2外圆表面非贴附区，在本实施例中，本体11位于模头3右侧；通过驱动电机驱动铸片辊2逆时针旋转。熔体由模唇流延形成片材4，片材4向下靠近转动的铸片辊2；通过抽气口14将铸片辊2附近的空气抽出以产生负压，此时，片材4远离铸片辊2的一侧受到大气压的作用，片材4靠近铸片辊2的一侧受到负压的作用，在大气压与负压之间压差的作用下，片材4贴附在铸片辊2上，片材4在铸片辊2的急冷作用下形成厚片。厚片可通过后续的拉伸工艺形成隔膜。

实施例3

如图3所示，一种真空吸附装置1，其结构基本同实施例1所述的真空吸附装置1。更进一步的，空腔内部连接有隔板15，隔板15将空腔分割成多个体积相同的子腔；多个子腔沿工作侧面13所在圆16的圆周方向依次排布，每个子腔沿工作侧面13所在圆16的圆周方向的两侧均设有所述抽气口14，这里，工作侧面13所在圆16即图3中的虚线圆16；抽真空接口12与各子腔连通。在实施例3中，在启动真空泵后，各抽气口14的气压相同，即本体11在各抽气口14处的受力相同，避免出现本体11抖动的现象，防止片材振动破裂，保证片材与铸片辊2稳定接触，有利于提高片材厚度的一致性。

考虑到制造成本的问题，这里，隔板15采用一个，子腔为两个且对称在隔板15两侧。

在本实施例中，真空接口同时与两个子腔连通，方便同时对两个子腔进行抽气。除此之外，两个子腔可以分别与不同的抽真空接口连通。

这里，抽气口14为带状缝隙，带状缝隙的长度平行于工作侧面13所在圆的轴向。

实施例3还提供一种铸片系统，包括模头3、铸片辊2以及实施例3所述的真空吸附装置1。具体的来说，如图4所示，模头3下端为模唇，模唇对应在铸片辊2上方；本体11的工作侧面13贴近铸片辊2外圆表面非贴附区，在本实施例中，本体11位于模头3右侧；通过驱动电机驱动铸片辊2逆时针旋转。熔体由模唇流延形成片材4，片材4向下靠近转动的铸片辊2；通过抽气口14将铸片辊2附近的空气抽出以产生负压，此时，片材4远离铸片辊2的一侧受到大气压的作用，片材4靠近铸片辊2的一侧受到负压的作用，在大气压与负压之间压差的作用下，片材4贴附在铸片辊2上，片材4在铸片辊2的急冷作用下形成厚片。

由于铸片辊2的直径一般为1m，工作侧面13的弧长应不小于20cm；除此之外，为保证足够的压差，同时考虑到真空泵的实际抽气能力，在本实施例中，对一些参数进行优化，即工作侧面13与铸片辊2之间的间隙为5～10mm，抽气口14距离铸片辊2入膜处的最近位置为100～200mm。这里，铸片辊2入膜处是指片材4向下最先接触到转动的铸片辊2的位置。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种真空吸附装置，其特征在于：包括本体(11)，所述本体(11)内设有空腔，本体(11)上设有与空腔连通的抽真空接口(12)，本体(11)具有与铸片辊(2)外圆形状匹配、用于贴近铸片辊(2)外圆表面非贴附区的工作侧面(13)，工作侧面(13)上设有与空腔连通的抽气口(14)。

2.根据权利要求1所述的真空吸附装置，其特征在于：所述本体(11)为单腔体。

3.根据权利要求1所述的真空吸附装置，其特征在于：所述空腔内部连接有隔板(15)，隔板(15)将空腔分割成多个体积相同的子腔，多个子腔沿工作侧面(13)所在圆(16)的圆周方向依次排布，每个子腔沿工作侧面(13)所在圆(16)的圆周方向的两侧均设有所述抽气口(14)，抽真空接口(12)与各子腔连通。

4.根据权利要求3所述的真空吸附装置，其特征在于：所述子腔为两个且对称在隔板(15)两侧。

5.根据权利要求4所述的真空吸附装置，其特征在于：所述两个子腔对应同一个真空接口(12)。

6.根据权利要求1～5任一项所述的真空吸附装置，其特征在于：所述抽气口(14)为带状缝隙，带状缝隙的长度平行于工作侧面(13)所在圆的轴向。

7.一种铸片系统，包括模头(3)和铸片辊(2)，其特征在于：还包括权利要求1所述的真空吸附装置(1)，所述模头(3)下端为模唇，模唇对应在铸片辊(2)上方，本体(11)的工作侧面(13)贴近铸片辊(2)外圆表面非贴附区。

Images