CN2627658Y - 碱性二次电池隔膜处理设备 - Google Patents

Abstract

一种碱性二次电池隔膜的处理设备，由真空密封室、连接射频电源的电极对、导辊和驱动辊等组成，它采用了在电极板上增加冷却结构的方法，保证真空室内的温度恒定，并通过调速装置连续调节驱动辊的转速，以保持基体材料运行速度的恒定，从而提高了产品质量；它的工作气体经混合后均匀地进入真空密封室，有利于保证处理效果的一致性；该设备还因为排出气体在进入真空泵之前经酸吸收装置进行净化，提高了工作效益。

Description

碱性二次电池隔膜处理设备

                         技术领域

本实用新型涉及一种碱性二次电池隔膜的处理设备。

                         背景技术

电池隔膜是构成碱性二次电池的基本材料之一，其质量的优劣直接影响到电池的使用性能。电池隔膜置于正负电极之间，起到既可以使两电极尽量靠近又可避免正负极活性物质接触短路的作用。好的二次电池隔膜要求良好的耐强碱性能、亲水性能、电绝缘性能、高度离子导电性，而且要求薄而均匀、力学强度好、电化学稳定性好。聚丙烯无纺布的耐碱性和耐氧化性优良，在强碱中几乎无重量损失，且能在较高温度(＞70℃)下使用，但其吸碱率和吸液速度较差。目前国内多数采用的对聚丙烯无纺布进行表面改性处理的工艺方法来生产碱性二次电池隔膜，其方法主要有湿法化学改性、电晕放电或紫外线辐照，湿法化学改性是采用表面活性剂处理隔膜材料，通过该方法虽然可以改进隔膜的浸润性能，但其上的亲水性基团并未以化学结合的状态固定于隔膜材料的表面，因此寿命较短，而且存在化学废液的排放，污染环境；电晕放电刻蚀为主且离散性大，而紫外线辐照效率低。

为克服以上改性方法存在的弊端，采用等离子体改性技术处理隔膜不仅对隔膜基材的机械性能不会造成损伤，而且在基材表面可以生成大量的活性基团，并利用等离子体引发接枝聚合技术对这些活性基团进行“固定”，既在表面以化学结合的方式接枝亲水性聚合物，从而达到长效改性的目的。

中国专利CN 2501191Y公开了一种“氢镍电池隔膜等离子体改性处理设备”，在其真空室内安装有驱动辊、导辊和电极板，隔膜穿过电极板中间的间隙，改性气体给定阀、放气阀、热偶规管、射频电源、驱动电极以及真空泵均通过管线与控制装置连接，但由于在工作过程中，电极板发热会使得电极板上的温度逐步上升，该氢镍电池隔膜等离子体改性处理设备不对电极板进行降温，难以保证处理温度的均匀性，最后将导致产品性能的不均匀；同时，该设备进气系统中无气体流量控制和气体混合措施，而工作气体的流量以及其在真空室内的浓度均匀分布是影响产品质量的主要因素之一；还因为该设备的真空系统中无酸气吸收装置，将导致酸性反应介质直接进入抽真空设备，会对设备产生腐蚀，降低真空系统的效率，并严重影响真空设备的使用寿命；该设备无气体流量控制和气体混合措施，也会严重影响产品的质量；物料在真空室内的线运行速度，决定了物料在真空室内的停留时间，既被处理时间，而在处理过程中，随着收料辊直径的不断增大，基材的线速度不断增加，因此，喂料速度的匀速控制是致关重要的。上述专利所述的设备无喂料速度的匀速控制装置，从而导致基材在处理室中的停留时间不同，产品的均匀性受到影响，质量下降。

                         发明内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的不足，提供一种保证产品均匀性和处理效果，提高产品质量和工作效率的碱性二次电池隔膜处理设备。

为了实现本实用新型的发明目的，采用的技术方案是：一种碱性二次电池隔膜生产设备，包括真空密封室及通过管道连接的真空泵、连接射频电源的电极对、导辊和驱动辊、控制系统和驱动机构，其特征在于：它还包括电极冷却装置、气体计量及混合装置、喂料调速装置和尾气吸收装置；所述的电极冷却装置，其真空密封室中的电极板，内部为空腔且周边密封，在电极板上开有冷却水进出口，冷却水进出口通过接口管道与真空室外部的冷却水循环装置连接；所述的气体计量及混合装置，工作气体的气源出口接流量计，再与气体混合器连接，混合器出口通过管道与真空室进气口连接；所述的喂料调速装置，两根驱动辊分别与真空室外的减速机构连接，减速机构与调速电机连接，调速电机的控制端与程序控制器连接；所述的尾气吸收装置，是在真空室排气口与真空泵进气口之间安装有酸气吸收器。

本实用新型所述的真空密封室内的电极对为两对或两对以上，电极按层叠方式放置；在工作气源部位设有加热汽化器；设置在真空密封室外部的冷却水循环装置，由真空泵与恒温水槽管道连接组成。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的显著优点：

1.真空密封室的电极板上直接采用大面积小间距的冷却结构，从而保证在处理过程中真空室内的温度恒定，保证处理质量的均匀性，并使处理环境保持在较低的温度，避免了对基体材料造成损害，处理效果得到有效提高。

2.通过调速装置，可以连续调节驱动辊的转速，以保持基体材料运行速度的恒定，保证产品质量，并可以满足不同工艺对处理时间的要求，工艺适用性较宽。

3.工作介质在进入到真空室之前经流量计计量并经气体混合器混合均匀，有利于保证处理效果的一致性，提高产品质量。

4.排出气体在进入真空泵之前经酸吸收装置进行净化，以避免真空泵受到腐蚀性气体的侵蚀，延长真空泵的使用寿命。

                         附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的电极结构示意图；

图3为本实用新型实施例的电极对布置示意图。

                       具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

实施例：

参见附图1，本实用新型实施例的结构为：在真空室16的内部安装有驱动辊14、15和导向辊7，两根驱动辊14、15分别与真空室外的减速机构连接。在真空室的中部垂直安装有矩形薄板电极18，在电极板的周边一侧有冷却水进出口接口，冷却水进出口与真空室外部的冷却水循环装置接通，冷却水循环装置由水泵21和恒温水槽20组成。

本实施例所述的碱性二次电池隔膜处理设备的驱动机构由调速电机、减速器和传动皮带组成；物料的匀速运动由调速电机、可编程控制器2控制。工作气体分别由各自的气源11经针阀10、并经流量计9计量后进入到气体混合器12，混合器12通过管道13与真空室进气口连接。工作气体可以是单一种类气体或者是两种或多种气体的混合气体。对于某些室温下呈液态的工作介质，还需合适的加热和控温装置8将其汽化后使用。真空室上具有抽气口与真空泵3连通，真空泵3上还装有电磁阀4和真空碟阀6。排出气体在进入真空泵之前经酸吸收装置5净化。放气阀17、射频电源、驱动电机和真空泵均通过线路与控制装置1连接。

参见附图2，电极为中空矩形板，且周边密封，在电极板上有冷却水进出口接口。

参见附图3，电极对采用层叠式布置，电极之间安装有导向辊7，被处理物料19从电极对18之间穿过，电极的布置按“+”、“-”极相间排列为一组。

本实用新型实施例的工作过程如下：工作基材采用PP无纺布，处理前需经洗涤和烘干。工作气体采用氩气和丙烯酸，酸气吸收物质采用氢氧化钠颗粒。工作气体的流量调节装置采用转子流量计，喂料速度的匀速控制采用变频调速电机和可编程序变频调速器完成。

打开真空室，将待处理物料PP无纺布19(卷状)装在驱动辊上15，使物料经过导向辊7，穿过矩形电极板18之间间隙，并缠绕在驱动辊14上的收料筒上，关闭真空室，关闭放气阀17。通过向变频调速器2输入控制程序，控制电机转速，将物料线速度恒定在约5米/min。采用加热和控温装置8将丙烯酸温度恒定在30℃，预热射频电源15分钟后，启动真空泵3，当真空度达到极限值(1Pa)后，开通电极冷却水水泵21，恒温水槽20中的冷却水经电极板上的冷却水进出口接口循环冷却。

开启氩气和丙烯酸气路上的针阀10并通过调节转子流量计上9的针阀将其流量分别调整到预定值。开启射频电源，产生辉光，启动驱动辊14上的驱动电机(驱动辊15从动)，对隔膜材料进行活化和接枝处理。处理完毕后，关闭电源、关闭氩气和丙烯酸气路上的针阀，停真空泵3，开启放气阀17，将真空室内压力恢复常压，打开真空室，取出已处理物料，完成整个处理过程。必要时可以重复以上处理步骤，但驱动辊14、15反向转动，工作气体或处理工艺条件可以不同，以达到更好的处理结果。

Claims (4)

1.一种碱性二次电池隔膜生产设备，包括真空密封室及通过管道连接的真空泵、连接射频电源的电极对、导辊和驱动辊、控制系统和驱动机构，其特征在于：它还包括电极冷却装置、气体计量及混合装置、喂料调速装置和尾气吸收装置；所述的电极冷却装置，其真空密封室中的电极板，内部为空腔且周边密封，在电极板上开有冷却水进出口，冷却水进出口通过接口管道与真空室外部的冷却水循环装置连接；所述的气体计量及混合装置，工作气体的气源出口接流量计，再与气体混合器连接，混合器出口通过管道与真空室进气口连接；所述的喂料调速装置，两根驱动辊分别与真空室外的减速机构连接，减速机构与调速电机连接，调速电机的控制端与程序控制器连接；所述的尾气吸收装置，是在真空室排气口与真空泵进气口之间安装有酸气吸收器。

2.根据权利要求1所述的一种碱性二次电池隔膜生产设备，其特征在于：所述的真空密封室内的电极对为两对或两对以上，电极按层叠方式放置。

3.根据权利要求1所述的一种碱性二次电池隔膜生产设备，其特征在于：设置在真空密封室外部的冷却水循环装置，由真空泵与恒温水槽管道连接组成。

4.根据权利要求1所述的一种碱性二次电池隔膜生产设备，其特征在于：在工作气源部位设有加热汽化器。

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