DE112021001401T5

DE112021001401T5 - Verfahren zum Herstellen eines dreischichtigen coextrudierten Lithium-Ionen-Batterieseparators

Info

Publication number: DE112021001401T5
Application number: DE112021001401.3T
Authority: DE
Inventors: Hongbing Wang; Haolin Tang; Hongbing Bian
Original assignee: Wuhan Huiqiang New Energy Material Tech Co Ltd; Wuhan Huiqiang New Energy Material Technology Co Ltd
Current assignee: Wuhan Huiqiang New Energy Material Tech Co Ltd; Wuhan Huiqiang New Energy Material Technology Co Ltd
Priority date: 2020-03-03
Filing date: 2021-02-10
Publication date: 2022-12-29
Also published as: US20230170578A1; KR20220150196A; WO2021175111A1; JP6821285B1; JP2021141035A; CN111319216A

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet des Lithium-Ionen-Batterieseparators, insbesondere ein Verfahren zum Herstellen eines dreischichtigen coextrudierten Lithium-Ionen-Batterieseparators, wobei in dem Verfahren ein Glühkasten verwendet wird, der einen Kastenkörper, einen Motor und eine Dichtungsabdeckung umfasst; wobei mit der Innenfläche des Kastenkörpers gleichmäßig angeordnete Heizplatten fest verbunden sind; und wobei in der Richtung von vorne nach hinten im Inneren des Kastenkörpers eine Antriebswelle horizontal angeordnet ist; und wobei im Inneren des Kastenkörpers jeweils eine erste angetriebene Welle und eine zweite angetriebene Welle an den Positionen auf der linken und rechten Seite der Antriebswelle angeordnet sind; und wobei zwischen der Antriebswelle und der ersten angetriebenen Welle eine Zwischenschichtfolie an der inneren Position des Kastenkörpers gewickelt und verbunden ist, und wobei die Zwischenschichtfolie horizontal verbunden ist, und wobei zwischen der Antriebswelle und der zweiten angetriebenen Welle ein Separator an der inneren Position des Kastenkörpers gewickelt und verbunden ist, und wobei der Separator schräg verbunden ist; mit der vorliegenden Erfindung wird eine steuerbare Glühtemperatur realisiert, die äußere Umgebung ist isoliert, die Auswirkung der äußeren Umgebung auf den Separator wird vermieden und die Gleichmäßigkeit der Erwärmung des Separators wird sichergestellt, aufgrund dessen ist die Qualität des hergestellten Separators stabil, was günstig für schnelle Produktion im großen Maßstab ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet des Lithium-Ionen-Batterieseparators, insbesondere ein Verfahren zum Herstellen eines dreischichtigen coextrudierten Lithium-Ionen-Batterieseparators.
Stand der Technik
Der Funktion des Separators in einer Lithiumionenbatterie besteht darin, positive und negative Elektroden zu trennen, die Elektronenleitung zu isolieren und Kanäle für den Lithiumionentransfer bereitzustellen, und der Separator ist das Schlüsselmaterial, das die Grenzflächenstruktur, den Innenwiderstand, die Kapazität und die Zyklusleistung in der Lithiumbatterie, insbesondere die Sicherheitsleistung, bestimmt. Unter Überladung/Überentladung oder anderen extremen Bedingungen steigt die Innentemperatur der Lithiumbatterie schnell an. Wenn die Innentemperatur der Batterie nahe am Schmelzpunkt des porenbildenden Materials des Separators liegt, wird das porenbildende Material weicher und schließen die Poren, wodurch der Ionentransfer blockiert wird, und ein offener Stromkreis entsteht, was eine Sicherheitsschutzfunktion erreicht. Das einschichtige Separator hat jedoch die gleiche Temperatur der geschlossenen Poren und die gleiche Schmelztemperatur. Wenn der Separator die Poren schließt, steigt die Temperatur stark an, und die Reaktion ist nicht schnell genug, was zu einem Bruch des Separators führt, wodurch ein direkter Kontakt zwischen den positiven und negativen Elektroden der Batterie verursacht wird, was zu einem Kurzschluss und einer Explosion führt.
Inhalt der vorliegenden Erfindung
Technisches Problem
Gleichzeitig ist im Stand der Technik der Rollenkern des Separators mit rollenförmiger Struktur während des Glühens anfällig für ein ungleichmäßiges Erwärmen und Abkühlen, wodurch die Qualität des Separators sich verschlechtert und sogar ein unqualifiziertes Phänomen auftritt, und der Glühprozess erfordert eine genaue Änderung der Temperatur innerhalb eines angegebenen Zeitbereichs. Es ist schwierig, die Verarbeitungsanforderungen zu erfüllen, wenn es nur auf der Kühlung bei Raumtemperatur beruht. Gleichzeitig ändert sich die Temperatur der Separator-Verarbeitungsfabrik im Sommer oder Winter auch stark, so dass diese Änderungen externer Umgebung sich stark auf die Produktion des Separators auswirken.
In Anbetracht dessen hat unser Unternehmen, um das oben geschilderte technische Problem zu überwinden, ein Verfahren zum Herstellen eines dreischichtigen coextrudierten Lithium-Ionen-Batterieseparators entworfen und entwickelt, wobei ein spezieller Glühkasten zum Lösen des oben geschilderten technischen Problems verwendet wird.
Lösung des Problems
Um die Mängel aus dem Stand der Technik zu überwinden und die Probleme zu lösen, dass im Stand der Technik der Rollenkern des Separators mit rollenförmiger Struktur während des Glühens anfällig für ein ungleichmäßiges Erwärmen und Abkühlen ist, wodurch die Qualität des Separators sich verschlechtert und sogar ein unqualifiziertes Phänomen auftritt, wobei der Glühprozess eine genaue Änderung der Temperatur innerhalb eines angegebenen Zeitbereichs erfordert, so dass es schwierig ist, die Verarbeitungsanforderungen zu erfüllen, wenn es nur auf der Kühlung bei Raumtemperatur beruht, und wobei gleichzeitig die Temperatur der Separator-Verarbeitungsfabrik im Sommer oder Winter sich auch stark ändert, so dass diese Änderungen externer Umgebung sich stark auf die Produktion des Separators auswirken, stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines dreischichtigen coextrudierten Lithium-Ionen-Batterieseparators zur Verfügung.
Um das obige technische Problem zu lösen, verwendet die vorliegende Erfindung die folgende technische Lösung: ein Verfahren zum Herstellen eines dreischichtigen coextrudierten Lithium-Ionen-Batterieseparators, umfassend die folgenden Schritte:

S1: zuerst werden zwei unterschiedlicher Polypropylenharze jeweils in zwei verschiedene Extrudereinlässe zum Schmelzen und Plastifizieren hinzugefügt, wobei die Temperatur des Förderabschnitts 60-70°C, die Temperatur des Kompressionsabschnitts 150-200°C, die Temperatur des Messabschnitts 200-230°C und die Drehzahl 100-250 U/min beträgt;
S2: zwei nach dem Schmelzen und Plastifizieren in S 1 erhaltene unterschiedliche Polypropylenharze werden aus der Dreischicht-Verbundgussform der Dreischicht-Coextrusions-Gießmaschine synchron coextrudiert und unter Zug mit hohem Streckverhältnis zu einer Folie gebildet, um eine gegossene Folie mit einer A/B/A-Dreischicht-Coextrusionsstruktur zu erhalten;
S3: die oben geschilderte gegossene Folie mit einer A/B/A-Dreischicht-Coextrusionsstruktur wird in einen Glühkasten gelegt und einer Glühbehandlung unterzogen, wobei die Glühtemperatur 130-150°C und die Zeitdauer 1-24 h beträgt;
S4: ein Längskaltstrecken und Heißstrecken werden an der gegossenen Folie nach der oben geschilderten Glühbehandlung durchgeführt, um eine poröse Folienstruktur zu bilden und einen Separator mit einer mikroporösen Struktur und einer A/B/A-Dreischicht-Coextrusionsstruktur herzustellen, wobei schließlich die erhaltene poröse Folie nach thermischer Formgebung auf Raumtemperatur abgekühlt wird;

Bevorzugt ist mit der äußeren Bogenfläche der ersten angetriebenen Welle und der zweiten angetriebenen Welle jeweils ein Kragen drehbar verbunden; wobei der Separator und die Zwischenschichtfolie jeweils an der äußeren Bogenfläche des entsprechenden Kragens gewickelt sind; und wobei die äußeren Bogenflächen der ersten angetriebenen Welle und der zweiten angetriebenen Welle jeweils mit einer abgestuften Nut an einer entsprechenden Position des Kragens versehen sind; und wobei an dem Nutboden der abgestuften Nut eine Einstellnut vorgesehen ist; und wobei im Inneren der Einstellnut eine Einstellplatte angeordnet ist; und wobei die Seitenflächen einer zueinander gegenüberliegenden Seite der Einstellplatte und des entsprechenden Kragens jeweils als raue Oberflächenstruktur ausgebildet sind; wenn im Betrieb die erste angetriebene Welle und die zweite angetriebene Welle sich drehen, werden die Zwischenschichtfolie und der Separator zu diesem Zeitpunkt gewickelt, oder die Zwischenschichtfolie und der Separator, die an ihren Oberflächen gewickelt sind, werden in die Oberfläche der Antriebswelle verschoben und gewickelt, um das ersetzende Wickeln des Separators zwischen der Antriebswelle und der zweiten angetriebenen Welle zu realisieren, aber aufgrund des Glühfaktors führt die hohe Temperatur im Kastenkörper dazu, dass der Separator bis zu einem gewissen Grad weich wird oder schrumpft, was durch Kaltstrecken in Längsrichtung und thermisches Strecken in der gegossenen Folie weiter verarbeitet wird; um die Auswirkung auf die natürliche Größe des Separators während des Glüh- und Wickelprozesses zu verringern oder das Problem zu lösen, dass der Separator thermisch schrumpft und die Zugspannung des Separators zwischen der Antriebswelle und der zweiten angetriebenen Welle sich erhöht, sind ein Kragen und eine Einstellplatte angeordnet; wenn der Separator an der Oberfläche des Kragens gewickelt ist, erzeugt das Schrumpfen des Separators eine tangentiale Zugspannung auf den Kragen, da zwischen der zweiten angetriebenen Welle und dem Kragen eine Einstellplatte angeordnet ist und die Seitenflächen einer zueinander gegenüberliegenden Seite der Einstellplatte und des entsprechenden Kragens jeweils als rau Oberflächenstruktur ausgebildet sind; wenn die durch das Schrumpfen des Separators erzeugte tangentiale Zugspannung größer als die Reibkraft zwischen der Einstellplatte und dem entsprechenden Kragen ist, wird eine relative Drehung zwischen dem Kragen und der ersten angetriebenen Welle oder der zweiten angetriebenen Welle erzeugt, um ein Freisetzen der durch das Schrumpfen des Separators erzeugten tangentialen Zugspannung zu realisieren, was vermeidet, dass sich die übermäßige Schrumpfspannung auf die Qualität des Separators auswirkt.
Bevorzugt ist die Einstellplatte mit der entsprechenden Einstellnut gelenkig verbunden; wobei zwischen der Einstellplatte und den Seitenflächen der beiden Seiten der entsprechenden Einstellnut jeweils eine Feder verbunden ist; wobei die innere Bogenfläche des Kragens mit einer streifenförmigen Nut an der Position der Einstellplatte versehen ist, und wobei die Einstellplatte in Kontakt mit der streifenförmig Nut steht und damit verbunden ist; und wobei der kleine Durchmesser des Kragens jeweils größer als der Außendurchmesser der ersten angetriebenen Welle oder der zweiten angetriebenen Welle ist; und wobei die den beiden Endflächen des entsprechenden Kragens zugewandte Position der ersten angetriebenen Welle und der zweiten angetriebenen Welle jeweils mit einer Führungsnut versehen ist; und wobei die Position des Kragens an der entsprechenden Führungsnut jeweils als eine konvexe Führungsstruktur ausgebildet ist; und wobei die Bogenfläche einer zu der entsprechenden Führungsnut gegenüberliegenden Seite der ersten angetriebenen Welle und der zweiten angetriebenen Welle jeweils mit gleichmäßig angeordneten Rollnuten versehen ist; und wobei mit dem Inneren der Rollnuten jeweils eine Lagerkugel rollend verbunden ist, und wobei die Lagerkugel mit dem Nutboden der entsprechenden Führungsnut rollend verbunden ist; wenn im Betrieb durch die Reibkraft zwischen der Einstellplatte und dem Kragen ein automatisches Freisetzen und Einstellen der Schrumpfspannung des Separators realisiert werden, werden einerseits die rauen Oberflächen des Kragens und der Einstellplatte nach längerem Gebrauch abgenutzt, und der Reibungskoeffizient ändert sich, so dass während des gewöhnlichen Wickelprozesses des Separators und der Zwischenschichtfolie eine relative Drehung zwischen dem Kragen und der ersten angetriebenen Welle oder der zweiten angetriebenen Welle leicht auftritt, was die normale Verwendung des Glühkastens beeinträchtigt, andererseits steht der Kragen direkt in Kontakt mit der ersten angetriebenen Welle oder der zweiten angetriebenen Welle, und eine größere Kontaktfläche erzeugt auch eine höhere Reibkraft, was eine größere Störung für die normale Einstellung der Einstellplatte erzeugt, mit der Anordnung der Feder und der Lagerkugel werden die gelenkige Verbindung der Einstellplatte und die Zugkraft der Feder verwendet, unter normalen Bedingungen befindet sich die Einstellplatte in einer streifenförmigen Nut, wenn die von dem Separator oder der Zwischenschichtfolie auf den Kragen ausgeübte tangentiale Zugkraft relativ hoch ist, dreht sich die Einstellplatte, und die Feder vorformt sich, wenn die Drehung der Einstellplatte relativ groß ist, bewegt sie sich in die benachbarte streifenförmige Nut, um die Einstellung der relativen Drehung zwischen dem Kragen und der ersten angetriebenen Welle oder der zweiten angetriebenen Welle zu realisieren, um die Auswirkung der Drehung der Kontaktfläche auf die Einstellung wirksam zu verringern, ist eine Führungsnut vorgesehen, und der Kragen ist mit dem Inneren der Führungsnut verbunden, mit der Anordnung einer Lagerkugel zwischen dem Kragen und dem Nutboden der Führungsnut wird eine rollende Verbindung zwischen der ersten angetriebenen Welle und der zweiten angetriebenen Welle realisiert, um die Reibkraft erheblich zu verringern und die Genauigkeit der Einstellung zu verbessern.
Bevorzugt ist das Material der Zwischenschichtfolie ein wärmeleitfähiges Graphitfolienmaterial; das Material der Zwischenschichtfolie nimmt ein wärmeleitfähiges Graphitfolienmaterial an, das einen besseren wärmeableitenden Effekt aufweist, im Vergleich zu gewöhnlichem wärmeleitendem Material kann im Betrieb die Temperatur im Kastenkörper schnell ins Innere des Rollenkerns des rollenförmigen Separators eingeführt werden, um ein schnelles gleichmäßiges Erwärmen des Separators zu realisieren und die Gleichmäßigkeit und Stabilität der Qualität des Separators in derselben Rolle zu gewährleisten.
Bevorzugt ist im Inneren der Antriebswelle, der ersten angetriebenen Welle und der zweiten angetriebenen Welle jeweils ein Wärmeableitungsloch in der Richtung von vorne nach hinten vorgesehen; wobei ins Innere des Wärmeableitungslochs jeweils der Hochdruck-Heißdampf geleitet ist; da im Betrieb irgendein wärmeleitendes Material eine gewisse Menge an Wärmeenergieverlust und Zeitdauer während des Leitungsvorgangs hat, um das Erwärmen des Rollenkerns des Separators weiterhin zu fördern, ist im Inneren der Antriebswelle, der ersten angetriebenen Welle und der zweiten angetriebenen Welle ein Wärmeableitungsloch vorgesehen, wobei ins Innere des Wärmeableitungslochs der Hochdruck-Heißdampf geleitet ist, um das Innere des Separators und der Zwischenschichtfolie schnell zu erwärmen, auf die Weise wird ein schnelles Erwärmen des Rollenkerns sichergestellt.
Bevorzugt sind an der oberen Oberfläche des Kastenkörpers zwei Temperaturregelungsöffnungen vorgesehen; wobei mit der Oberseite der linken Temperaturregelungsöffnung ein Kondensator durch eine Rohrleitung verbunden ist, und wobei der Kondensator mit der linken Seitenfläche des Kastenkörpers fest verbunden ist; und wobei mit der Oberseite der rechten Temperaturregelungsöffnung ein Auspuffrohr fest verbunden ist; und wobei mit dem Inneren des Auspuffrohrs ein Lüfterflügel drehbar verbunden ist; im Betrieb muss die Innentemperatur des Kastenkörpers aufgrund von Glühanforderungen langsam reduziert werden, da das Innere des Kastenkörpers relativ dicht ist, ist es nicht förderlich für die Wärmeableitung, deshalb sind das Auspuffrohr und der Lüfterflügel angeordnet, durch Einstellen der Drehzahl des Lüfterflügels kann die Temperatur im Kasten entsprechend den Anforderungen abgeführt werden, gleichzeitig ist ein Kondensator angeordnet, der Kondensator erreicht einerseits die Funktion zum schnellen Abkühlen, um die Anforderungen der schnell abzukühlenden Produkte zu erfüllen und gleichzeitig sicherzustellen, dass unter sommerlichen Produktionsbedingungen mit hoher Temperatur die Temperatur auf den angegebenen Temperaturbereich abgesenkt werden kann, auf die Weise wird es sichergestellt, dass die Glühanforderungen erfüllt werden.
Bevorzugt ist mit der äußeren Bogenfläche des Auspuffrohrs eine Dichtungsabdeckung verschraubt; da im Betrieb während des Erwärmungsprozesses der Heizplatte die an der Oberseite des Kastenkörpers vorgesehene Temperaturregelungsöffnung offen ausgebildet ist, ist es nicht förderlich für die schnelle Temperaturerhöhung und die Wärmehaltung im Kastenkörper, deshalb ist mit der äußeren Bogenfläche des Auspuffrohrs eine Dichtungsabdeckung verschraubt, durch die Dichtungsabdeckung kann der Kastenkörper wirksam abgedichtet werden.
Bevorzugt ist an der oberen Oberfläche des Auspuffrohrs eine ringförmige Dichtungsnut vorgesehen; wobei mit dem Inneren der Dichtungsnut ein Dichtring fest verbunden ist; und wobei im Inneren der Dichtungsabdeckung ein Wärmeisolationshohlraum vorgesehen ist; und wobei im Inneren des Wärmeisolationshohlraums ein Aerogel-Filz angeordnet ist; um im Betrieb die Dichtheit und die Wärmeisolation der Dichtungsabdeckung weiterhin sicherzustellen, ist an der oberen Oberfläche des Auspuffrohrs eine ringförmige Dichtungsnut vorgesehen, durch den Dichtring in der ringförmigen Dichtungsnut wird die wirksame Dichtheit der Dichtungsabdeckung sichergestellt, und mit der Anordnung des Aerogel-Filzes im Inneren des Wärmeisolationshohlraums der Dichtungsabdeckung wird die Wärmeisolation der Position der Dichtungsabdeckung sichergestellt, um den Wärmeverlust im Inneren des Kastenkörpers zu verringern.
Die vorliegende Erfindung hat folgende Vorteile:

1. in einem Verfahren zum Herstellen eines dreischichtigen coextrudierten Lithium-Ionen-Batterieseparators gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Glühkasten verwendet, der mit einem Kastenkörper, einem Motor und einer Dichtungsabdeckung versehen ist; mit der Innenfläche des Kastenkörpers sind gleichmäßig angeordnete Heizplatten fest verbunden, wobei in der Richtung von vorne nach hinten im Inneren des Kastenkörpers eine Antriebswelle horizontal angeordnet ist; und wobei im Inneren des Kastenkörpers eine erste angetriebene Welle an einer Position auf der linken Seite der Antriebswelle angeordnet ist; und wobei im Inneren des Kastenkörpers eine zweite angetriebene Welle an einer Position auf der rechten Seite der Antriebswelle angeordnet ist; und wobei zwischen der Antriebswelle und der ersten angetriebenen Welle eine Zwischenschichtfolie an der inneren Position des Kastenkörpers gewickelt und verbunden ist, und wobei die Zwischenschichtfolie horizontal verbunden ist, und wobei zwischen der Antriebswelle und der zweiten angetriebenen Welle ein Separator an der inneren Position des Kastenkörpers gewickelt und verbunden ist, und wobei der Separator schräg verbunden ist; durch ein Verfahren zum Herstellen eines dreischichtigen coextrudierten Lithium-Ionen-Batterieseparators und einen in dem Verfahren verwendeten Glühkastenwerden die Probleme gelöst, dass im Stand der Technik der Rollenkern des Separators mit rollenförmiger Struktur anfällig für ein ungleichmäßiges Erwärmen und Abkühlen ist, wodurch die Qualität des Separators sich verschlechtert und sogar ein unqualifiziertes Phänomen auftritt, wobei der Glühprozess eine genaue Änderung der Temperatur innerhalb eines angegebenen Zeitbereichs erfordert, so dass es schwierig ist, die Verarbeitungsanforderungen zu erfüllen, wenn es nur auf der Kühlung bei Raumtemperatur beruht, und wobei gleichzeitig die Temperatur der Separator-Verarbeitungsfabrik im Sommer oder Winter sich auch stark ändert, so dass diese Änderungen externer Umgebung sich stark auf die Produktion des Separators auswirken, dadurch wird eine steuerbare Glühtemperatur realisiert, die äußere Umgebung ist isoliert, die Auswirkung der äußeren Umgebung auf den Separator wird vermieden und die Gleichmäßigkeit der Erwärmung des Separators wird sichergestellt, aufgrund dessen ist die Qualität des hergestellten Separators stabil, was günstig für schnelle Produktion im großen Maßstab ist;
2. in einem Verfahren zum Herstellen eines dreischichtigen coextrudierten Lithium-Ionen-Batterieseparators gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Glühkasten verwendet, der mit einem Auspuffrohr, einer Dichtungsabdeckung und einem Kondensator versehen ist; wobei an der oberen Oberfläche des Kastenkörpers zwei Temperaturregelungsöffnungen vorgesehen sind; und wobei mit der Oberseite der linken Temperaturregelungsöffnung ein Kondensator durch eine Rohrleitung verbunden ist, und wobei der Kondensator mit der linken Seitenfläche des Kastenkörpers fest verbunden ist; und wobei mit der Oberseite der rechten Temperaturregelungsöffnung ein Auspuffrohr fest verbunden ist; und wobei mit dem Inneren des Auspuffrohrs ein Lüfterflügel drehbar verbunden ist, und wobei mit der äußeren Bogenfläche des Auspuffrohrs eine Dichtungsabdeckung verschraubt ist; deshalb sind das Auspuffrohr und der Lüfterflügel angeordnet, durch Einstellen der Drehzahl des Lüfterflügels kann die Temperatur im Kasten entsprechend den Anforderungen abgeführt werden, gleichzeitig ist ein Kondensator angeordnet, der Kondensator erreicht einerseits die Funktion zum schnellen Abkühlen, um die Anforderungen der schnell abzukühlenden Produkte zu erfüllen, gleichzeitig kann es unter sommerlichen Produktionsbedingungen mit hoher Temperatur sichergestellt werden, dass die Temperatur auf den angegebenen Temperaturbereich abgesenkt wird, um die Glühanforderungen zu erfüllen, gleichzeitig ist mit der äußeren Bogenfläche des Auspuffrohrs eine Dichtungsabdeckung verschraubt, durch die Dichtungsabdeckung kann der Kastenkörper wirksam abgedichtet werden, um die schnelle Temperaturerhöhung und die Wärmehaltung im Kastenkörper sicherzustellen.

Figurenliste
Im Zusammenhang mit Figuren wird die vorliegende Erfindung im Folgenden näher erläutert.

1 zeigt ein Ablaufdiagramm des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt eine Außenansicht eines in der vorliegenden Erfindung verwendeten Glühkastens.
3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines in der vorliegenden Erfindung verwendeten Glühkastens.
4 zeigt eine Draufsicht eines in der vorliegenden Erfindung verwendeten Glühkastens.
5 zeigt eine teilweise vergrößerte Ansicht des Teils A gemäß 3.
6 zeigt eine perspektivische Ansicht einer zweiten angetriebenen Welle des in der vorliegenden Erfindung verwendeten Glühkastens.
7 zeigt eine B-B-Schnittansicht gemäß 6.

Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
Im Zusammenhang mit spezifischen Ausführungsformen wird die vorliegende Erfindung im Folgenden näher erläutert, damit die technischen Mittel zur Implementierung der vorliegenden Erfindung, die Gestaltungsmerkmale, die Ziele und Wirkungen leicht verständlich gemacht werden.
Wie in 1 bis 7 dargestellt, ein Verfahren zum Herstellen eines dreischichtigen coextrudierten Lithium-Ionen-Batterieseparators gemäß der vorliegenden Erfindung, umfassend die folgenden Schritte:

S 1: zuerst werden zwei unterschiedlicher Polypropylenharze jeweils in zwei verschiedene Extrudereinlässe zum Schmelzen und Plastifizieren hinzugefügt,
wobei die Temperatur des Förderabschnitts 60-70°C, die Temperatur des Kompressionsabschnitts 150-200°C, die Temperatur des Messabschnitts 200-230°C und die Drehzahl 100-250 U/min beträgt;
S2: zwei nach dem Schmelzen und Plastifizieren in S1 erhaltene unterschiedliche Polypropylenharze werden aus der Dreischicht-Verbundgussform der Dreischicht-Coextrusions-Gießmaschine synchron coextrudiert und unter Zug mit hohem Streckverhältnis zu einer Folie gebildet, um eine gegossene Folie mit einer A/B/A-Dreischicht-Coextrusionsstruktur zu erhalten;
S3: die oben geschilderte gegossene Folie mit einer A/B/A-Dreischicht-Coextrusionsstruktur wird in einen Glühkasten gelegt und einer Glühbehandlung unterzogen, wobei die Glühtemperatur 130-150°C und die Zeitdauer 1-24 h beträgt;
S4: ein Längskaltstrecken und Heißstrecken werden an der gegossenen Folie nach der oben geschilderten Glühbehandlung durchgeführt, um eine poröse Folienstruktur zu bilden und einen Separator 29 mit einer mikroporösen Struktur und einer A/B/A-Dreischicht-Coextrusionsstruktur herzustellen, wobei schließlich die erhaltene poröse Folie nach thermischer Formgebung auf Raumtemperatur abgekühlt wird;

Es ist schwierig, die Verarbeitungsanforderungen zu erfüllen, wenn es nur auf der Kühlung bei Raumtemperatur beruht, gleichzeitig ändert sich die Temperatur der Verarbeitungsfabrik des Separators 29 im Sommer oder Winter auch stark, so dass diese Änderungen externer Umgebung sich stark auf die Produktion des Separators 29 auswirken; um die Auswirkungen der Umgebungsänderungen auf die Produktion des Separators 29 zu verringern und die Stabilität der Qualität des Separators 29 sicherzustellen, wird durch den Glühkasten zuerst die Abdichtungstür 12 geöffnet, um den Separator 29 auf die zweite angetriebene Welle 23 zu wickeln, dann wird das Ende des Separators 29 an die Antriebswelle 21 angeschlossen, in Zusammenarbeit mit der gewickelten Zwischenschichtfolie 28 wird ein synchrones Wickeln an der Antriebswelle 21 realisiert, dann wird die Abdichtungstür 12 geschlossen und die Stromversorgung eingeschaltet, zuerst erwärmt die Stromversorgung die Heizplatte 11, um die Erwärmung des Inneren des Kastenkörpers 1 zu realisieren, anschließend wird der Motor 2 gestartet, die Ausgangswelle des Motors 2 dreht sich, um einerseits die Antriebswelle 21 zur Drehung anzutreiben und andererseits durch die aktive Drehplatte den Übertragungsriemen 27 zur Bewegung anzutreiben, somit wird die angetriebene Drehplatte zur Drehung angetrieben, um die Drehung der ersten angetriebenen Welle 22 in dieselbe Richtung zu realisieren, gleichzeitig treibt die Drehung der Ausgangswelle des Motors 2 das Antriebszahnrad 25 zur Drehung an, und das Antriebszahnrad treibt dann das angetriebene Zahnrad 26 zur Drehung an, das angetriebene Zahnrad 26 treibt die zweite angetriebene Welle 23 zur Drehung in umgekehrter Richtung an, auf die Weise können ein synchrones Wickeln und Abtrennen des Separators 29 und der Zwischenschichtfolie 28 realisiert werden, die Wärmeleitfähigkeit der Zwischenschichtfolie 28 ist besser als die des Separators 29, dadurch kann es sichergestellt werden, dass der Separator 29 gleichmäßig erwärmt wird, und durch die Vorwärts- und Rückwärtsdrehung des Motors 2 kann ein Wickeln zwischen der Antriebswelle 21 und der zweiten angetriebenen Welle 23 realisiert werden, um ein schnelles Erwärmen und ein gleichmäßiges Abkühlen des Separators 29 wirksam sicherzustellen; durch ein Verfahren zum Herstellen eines dreischichtigen coextrudierten Lithium-Ionen-Batterieseparators und einen in dem Verfahren verwendeten Glühkasten werden die Probleme gelöst, dass im Stand der Technik der Rollenkern des Separators 29 mit rollenförmiger Struktur anfällig für ein ungleichmäßiges Erwärmen und Abkühlen ist, wodurch die Qualität des Separators 29 sich verschlechtert und sogar ein unqualifiziertes Phänomen auftritt, wobei der Glühprozess eine genaue Änderung der Temperatur innerhalb eines angegebenen Zeitbereichs erfordert, so dass es schwierig ist, die Verarbeitungsanforderungen zu erfüllen, wenn es nur auf der Kühlung bei Raumtemperatur beruht, und wobei gleichzeitig die Temperatur der Verarbeitungsfabrik des Separators 29 im Sommer oder Winter sich auch stark ändert, so dass diese Änderungen externer Umgebung sich stark auf die Produktion des Separators 29 auswirken, dadurch wird eine steuerbare Glühtemperatur realisiert, die äußere Umgebung ist isoliert, die Auswirkung der äußeren Umgebung auf den Separator 29 wird vermieden und die Gleichmäßigkeit der Erwärmung des Separators 29 wird sichergestellt, aufgrund dessen ist die Qualität des hergestellten Separators 29 stabil, was günstig für schnelle Produktion im großen Maßstab ist.
Als eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist mit der äußeren Bogenfläche der ersten angetriebenen Welle 22 und der zweiten angetriebenen Welle 23 jeweils ein Kragen 36 drehbar verbunden; wobei der Separator 29 und die Zwischenschichtfolie 28 jeweils an der äußeren Bogenfläche des entsprechenden Kragens 36 gewickelt sind; und wobei die äußeren Bogenflächen der ersten angetriebenen Welle 22 und der zweiten angetriebenen Welle 23 jeweils mit einer abgestuften Nut an einer entsprechenden Position des Kragens 36 versehen sind; und wobei an dem Nutboden der abgestuften Nut eine Einstellnut vorgesehen ist; und wobei im Inneren der Einstellnut eine Einstellplatte 37 angeordnet ist; und wobei die Seitenflächen einer zueinander gegenüberliegenden Seite der Einstellplatte 37 und des entsprechenden Kragens 36 jeweils als raue Oberflächenstruktur ausgebildet sind; wenn im Betrieb die erste angetriebene Welle 22 und die zweite angetriebene Welle 23 sich drehen, werden die Zwischenschichtfolie 28 und der Separator 29 zu diesem Zeitpunkt gewickelt, oder die Zwischenschichtfolie 28 und der Separator 29, die an ihren Oberflächen gewickelt sind, werden in die Oberfläche der Antriebswelle 21 verschoben und gewickelt, um das ersetzende Wickeln des Separators 29 zwischen der Antriebswelle 21 und der zweiten angetriebenen Welle 23 zu realisieren, aber aufgrund des Glühfaktors führt die hohe Temperatur im Kastenkörper 1 dazu, dass der Separator 29 bis zu einem gewissen Grad weich wird oder schrumpft, was durch Kaltstrecken in Längsrichtung und thermisches Strecken in der gegossenen Folie weiter verarbeitet wird; um die Auswirkung auf die natürliche Größe des Separators 29 während des Glüh- und Wickelprozesses zu verringern oder das Problem zu lösen, dass der Separator 29 thermisch schrumpft und die Zugspannung des Separators 29 zwischen der Antriebswelle 21 und der zweiten angetriebenen Welle 23 sich erhöht, sind ein Kragen 36 und eine Einstellplatte 37 angeordnet; wenn der Separator 29 an der Oberfläche des Kragens 36 gewickelt ist, erzeugt das Schrumpfen des Separators 29 eine tangentiale Zugspannung auf den Kragen 36, da zwischen der zweiten angetriebenen Welle 23 und dem Kragen 36 eine Einstellplatte 37 angeordnet ist und die Seitenflächen einer zueinander gegenüberliegenden Seite der Einstellplatte 37 und des entsprechenden Kragens 36 jeweils als raue Oberflächenstruktur ausgebildet sind; wenn die durch das Schrumpfen des Separators 29 erzeugte tangentiale Zugspannung größer als die Reibkraft zwischen der Einstellplatte 37 und dem entsprechenden Kragen 36 ist, wird eine relative Drehung zwischen dem Kragen 36 und der ersten angetriebenen Welle 22 oder der zweiten angetriebenen Welle 23 erzeugt, um ein Freisetzen der durch das Schrumpfen des Separators 29 erzeugten tangentialen Zugspannung zu realisieren, was vermeidet, dass sich die übermäßige Schrumpfspannung auf die Qualität des Separators 29 auswirkt.
Als eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Einstellplatte 37 mit der entsprechenden Einstellnut gelenkig verbunden; wobei zwischen der Einstellplatte 37 und den Seitenflächen der beiden Seiten der entsprechenden Einstellnut jeweils eine Feder 38 verbunden ist; wobei die innere Bogenfläche des Kragens 36 mit einer streifenförmigen Nut an der Position der Einstellplatte 37 versehen ist, und wobei die Einstellplatte 37 in Kontakt mit der streifenförmig Nut steht und damit verbunden ist; und wobei der kleine Durchmesser des Kragens 36 jeweils größer als der Außendurchmesser der ersten angetriebenen Welle 22 oder der zweiten angetriebenen Welle 23 ist; und wobei die den beiden Endflächen des entsprechenden Kragens 36 zugewandte Position der ersten angetriebenen Welle 22 und der zweiten angetriebenen Welle 23 jeweils mit einer Führungsnut versehen ist; und wobei die Position des Kragens 36 an der entsprechenden Führungsnut jeweils als eine konvexe Führungsstruktur ausgebildet ist; und wobei die Bogenfläche einer zu der entsprechenden Führungsnut gegenüberliegenden Seite der ersten angetriebenen Welle 22 und der zweiten angetriebenen Welle 23 jeweils mit gleichmäßig angeordneten Rollnuten versehen ist; und wobei mit dem Inneren der Rollnuten jeweils eine Lagerkugel 39 rollend verbunden ist, und wobei die Lagerkugel 39 mit dem Nutboden der entsprechenden Führungsnut rollend verbunden ist; wenn im Betrieb durch die Reibkraft zwischen der Einstellplatte 37 und dem Kragen 36 ein automatisches Freisetzen und Einstellen der Schrumpfspannung des Separators 29 realisiert werden, werden einerseits die rauen Oberflächen des Kragens 36 und der Einstellplatte 37 nach längerem Gebrauch abgenutzt, und der Reibungskoeffizient ändert sich, so dass während des gewöhnlichen Wickelprozesses des Separators 29 und der Zwischenschichtfolie 28 eine relative Drehung zwischen dem Kragen 36 und der ersten angetriebenen Welle 22 oder der zweiten angetriebenen Welle 23 leicht auftritt, was die normale Verwendung des Glühkastens beeinträchtigt, andererseits steht der Kragen 36 direkt in Kontakt mit der ersten angetriebenen Welle 22 oder der zweiten angetriebenen Welle 23, und eine größere Kontaktfläche erzeugt auch eine höhere Reibkraft, was eine größere Störung für die normale Einstellung der Einstellplatte erzeugt, mit der Anordnung der Feder 38 und der Lagerkugel 39 werden die gelenkige Verbindung der Einstellplatte 37 und die Zugkraft der Feder 38 verwendet, unter normalen Bedingungen befindet sich die Einstellplatte 37 in einer streifenförmigen Nut, wenn die von dem Separator 29 oder der Zwischenschichtfolie 28 auf den Kragen 36 ausgeübte tangentiale Zugkraft relativ hoch ist, dreht sich die Einstellplatte 37, und die Feder 38 vorformt sich, wenn die Drehung der Einstellplatte 37 relativ groß ist, bewegt sie sich in die benachbarte streifenförmige Nut, um die Einstellung der relativen Drehung zwischen dem Kragen 36 und der ersten angetriebenen Welle 22 oder der zweiten angetriebenen Welle 23 zu realisieren, um die Auswirkung der Drehung der Kontaktfläche auf die Einstellung wirksam zu verringern, ist eine Führungsnut vorgesehen, und der Kragen 36 ist mit dem Inneren der Führungsnut verbunden, mit der Anordnung einer Lagerkugel 39 zwischen dem Kragen 36 und dem Nutboden der Führungsnut wird eine rollende Verbindung zwischen der ersten angetriebenen Welle 22 und der zweiten angetriebenen Welle 23 realisiert, um die Reibkraft erheblich zu verringern und die Genauigkeit der Einstellung zu verbessern.
Als eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Material der Zwischenschichtfolie 28 ein wärmeleitfähiges Graphitfolienmaterial; das Material der Zwischenschichtfolie 28 nimmt ein wärmeleitfähiges Graphitfolienmaterial an, das einen besseren wärmeableitenden Effekt aufweist, im Vergleich zu gewöhnlichem wärmeleitendem Material kann im Betrieb die Temperatur im Kastenkörper 1 schnell ins Innere des Rollenkerns des rollenförmigen Separators 29 eingeführt werden, um ein schnelles gleichmäßiges Erwärmen des Separators 29 zu realisieren und die Gleichmäßigkeit und Stabilität der Qualität des Separators 29 in derselben Rolle zu gewährleisten.
Als eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist im Inneren der Antriebswelle 21, der ersten angetriebenen Welle 22 und der zweiten angetriebenen Welle 23 jeweils ein Wärmeableitungsloch in der Richtung von vorne nach hinten vorgesehen; wobei ins Innere des Wärmeableitungslochs jeweils der Hochdruck-Heißdampf geleitet ist; da im Betrieb irgendein wärmeleitendes Material eine gewisse Menge an Wärmeenergieverlust und Zeitdauer während des Leitungsvorgangs hat, um das Erwärmen des Rollenkerns des Separators 29 weiterhin zu fördern, ist im Inneren der Antriebswelle 21, der ersten angetriebenen Welle 22 und der zweiten angetriebenen Welle 23 ein Wärmeableitungsloch vorgesehen, wobei ins Innere des Wärmeableitungslochs der Hochdruck-Heißdampf geleitet ist, um das Innere des Separators 29 und der Zwischenschichtfolie 28 schnell zu erwärmen, auf die Weise wird ein schnelles Erwärmen des Rollenkerns sichergestellt.
Als eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind an der oberen Oberfläche des Kastenkörpers 1 zwei Temperaturregelungsöffnungen vorgesehen; wobei mit der Oberseite der linken Temperaturregelungsöffnung ein Kondensator 31 durch eine Rohrleitung verbunden ist, und wobei der Kondensator 31 mit der linken Seitenfläche des Kastenkörpers 1 fest verbunden ist; und wobei mit der Oberseite der rechten Temperaturregelungsöffnung ein Auspuffrohr 32 fest verbunden ist; und wobei mit dem Inneren des Auspuffrohrs ein Lüfterflügel 33 drehbar verbunden ist; im Betrieb muss die Innentemperatur des Kastenkörpers aufgrund von Glühanforderungen langsam reduziert werden, da das Innere des Kastenkörpers 1 relativ dicht ist, ist es nicht förderlich für die Wärmeableitung, deshalb sind das Auspuffrohr 32 und der Lüfterflügel 33 angeordnet, durch Einstellen der Drehzahl des Lüfterflügels 33 kann die Temperatur im Kasten entsprechend den Anforderungen abgeführt werden, gleichzeitig ist ein Kondensator 31 angeordnet, der Kondensator 31 erreicht einerseits die Funktion zum schnellen Abkühlen, um die Anforderungen der schnell abzukühlenden Produkte zu erfüllen und gleichzeitig sicherzustellen, dass unter sommerlichen Produktionsbedingungen mit hoher Temperatur die Temperatur auf den angegebenen Temperaturbereich abgesenkt werden kann, auf die Weise wird es sichergestellt, dass die Glühanforderungen erfüllt werden.
Als eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist mit der äußeren Bogenfläche des Auspuffrohrs 32 eine Dichtungsabdeckung 3 verschraubt; da im Betrieb während des Erwärmungsprozesses der Heizplatte 11 die an der Oberseite des Kastenkörpers 1 vorgesehene Temperaturregelungsöffnung offen ausgebildet ist, ist es nicht förderlich für die schnelle Temperaturerhöhung und die Wärmehaltung im Kastenkörper 1, deshalb ist mit der äußeren Bogenfläche des Auspuffrohrs 32 eine Dichtungsabdeckung 3 verschraubt, durch die Dichtungsabdeckung 3 kann der Kastenkörper 1 wirksam abgedichtet werden.
Als eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist an der oberen Oberfläche des Auspuffrohrs 32 eine ringförmige Dichtungsnut vorgesehen; wobei mit dem Inneren der Dichtungsnut ein Dichtring 34 fest verbunden ist; und wobei im Inneren der Dichtungsabdeckung 3 ein Wärmeisolationshohlraum vorgesehen ist; und wobei im Inneren des Wärmeisolationshohlraums ein Aerogel-Filz 35 angeordnet ist; um im Betrieb die Dichtheit und die Wärmeisolation der Dichtungsabdeckung 3 weiterhin sicherzustellen, ist an der oberen Oberfläche des Auspuffrohrs 32 eine ringförmige Dichtungsnut vorgesehen, durch den Dichtring 34 in der ringförmigen Dichtungsnut wird die wirksame Dichtheit der Dichtungsabdeckung 3 sichergestellt, und mit der Anordnung des Aerogel-Filzes 35 im Inneren des Wärmeisolationshohlraums der Dichtungsabdeckung 3 wird die Wärmeisolation der Position
der Dichtungsabdeckung 3 sichergestellt, um den Wärmeverlust im Inneren des Kastenkörpers 1 zu verringern.
Der spezifische Arbeitsvorgang ist wie folgt:

im Betrieb wird zuerst die Abdichtungstür 12 geöffnet, um den Separator 29 auf die zweite angetriebene Welle 23 zu wickeln, dann wird das Ende des Separators 29 an die Antriebswelle 21 angeschlossen, in Zusammenarbeit mit der gewickelten Zwischenschichtfolie 28 wird ein synchrones Wickeln an der Antriebswelle 21 realisiert, dann wird die Abdichtungstür 12 geschlossen und die Stromversorgung eingeschaltet, zuerst erwärmt die Stromversorgung die Heizplatte 11, um die Erwärmung des Inneren des Kastenkörpers 1 zu realisieren, anschließend wird der Motor 2 gestartet, die Ausgangswelle des Motors 2 dreht sich, um einerseits die Antriebswelle 21 zur Drehung anzutreiben und andererseits durch die aktive Drehplatte den Übertragungsriemen 27 zur Bewegung anzutreiben, somit wird die angetriebene Drehplatte zur Drehung angetrieben, um die Drehung der ersten angetriebenen Welle 22 in dieselbe Richtung zu realisieren, gleichzeitig treibt die Drehung der Ausgangswelle des Motors 2 das Antriebszahnrad 25 zur Drehung an, und das Antriebszahnrad 25 treibt dann das angetriebene Zahnrad 26 zur Drehung an, das angetriebene Zahnrad 26 treibt die zweite angetriebene Welle 23 zur Drehung in umgekehrter Richtung an, auf die Weise können ein synchrones Wickeln und
Abtrennen des Separators 29 und der Zwischenschichtfolie 28 realisiert werden, die Wärmeleitfähigkeit der Zwischenschichtfolie 28 ist besser als die des Separators 29, dadurch kann es sichergestellt werden, dass der Separator 29 gleichmäßig erwärmt wird, und durch die Vorwärts- und Rückwärtsdrehung des Motors 2 kann ein Wickeln zwischen der Antriebswelle 21 und der zweiten angetriebenen Welle 23 realisiert werden, um ein schnelles Erwärmen und ein gleichmäßiges Abkühlen des Separators 29 wirksam sicherzustellen; ein Kragen 36 und eine Einstellplatte 37 sind eingestellt; wenn der Separator 29 an der Oberfläche des Kragens 36 gewickelt ist, erzeugt das Schrumpfen des Separators 29 eine tangentiale Zugspannung auf den Kragen 36, da zwischen der zweiten angetriebenen Welle 23 und dem Kragen 36 eine Einstellplatte 37 angeordnet ist und die Seitenflächen einer zueinander gegenüberliegenden Seite der Einstellplatte 37 und des entsprechenden Kragens 36 jeweils als raue Oberflächenstruktur ausgebildet sind; wenn die durch das Schrumpfen des Separators 29 erzeugte tangentiale Zugspannung größer als die Reibkraft zwischen der Einstellplatte 37 und dem entsprechenden Kragen 36 ist, wird eine relative Drehung zwischen dem Kragen 36 und der ersten angetriebenen Welle 22 oder der zweiten angetriebenen Welle 23 erzeugt, um ein Freisetzen der durch das Schrumpfen des Separators 29 erzeugten tangentialen Zugspannung zu realisieren; mit der Anordnung der Feder 38 und der Lagerkugel 39 werden die gelenkige Verbindung der Einstellplatte 37 und die Zugkraft der Feder 38 verwendet, unter normalen Bedingungen befindet sich die Einstellplatte 37 in einer streifenförmigen Nut, wenn die von dem Separator 29 oder der Zwischenschichtfolie 28 auf den Kragen 36 ausgeübte tangentiale Zugkraft relativ hoch ist, dreht sich die Einstellplatte 37, und die Feder 38 vorformt sich, wenn die Drehung der Einstellplatte 37 relativ groß ist, bewegt sie sich in die benachbarte streifenförmige Nut, um die Einstellung der relativen Drehung zwischen dem Kragen 36 und der ersten angetriebenen Welle 22 oder der zweiten angetriebenen Welle 23 zu realisieren, um die Auswirkung der Drehung der Kontaktfläche auf die Einstellung wirksam zu verringern, ist eine Führungsnut vorgesehen, und der Kragen 36 ist mit dem Inneren der Führungsnut verbunden, mit der Anordnung einer Lagerkugel 39 zwischen dem Kragen 36 und dem Nutboden der Führungsnut wird eine rollende Verbindung zwischen der ersten angetriebenen Welle 22 und der zweiten angetriebenen Welle 23 realisiert, um die Reibkraft erheblich zu verringern und die Genauigkeit der Einstellung zu verbessern; das Material der Zwischenschichtfolie 28 nimmt ein wärmeleitfähiges Graphitfolienmaterial an, das einen besseren wärmeableitenden Effekt aufweist, im Vergleich zu gewöhnlichem wärmeleitendem Material kann die Temperatur im Kastenkörper 1 schnell ins Innere des Rollenkerns des rollenförmigen Separators 29 eingeführt werden, um ein schnelles gleichmäßiges Erwärmen des Separators 29 zu realisieren; im Inneren der Antriebswelle 21, der ersten angetriebenen Welle 22 und der zweiten angetriebenen Welle 23 ist ein Wärmeableitungsloch vorgesehen, wobei ins Innere des Wärmeableitungslochs der Hochdruck-Heißdampf geleitet ist, um das Innere des Separators 29 und der Zwischenschichtfolie 28 schnell zu erwärmen, auf die Weise wird ein schnelles Erwärmen des Rollenkerns sichergestellt; das Auspuffrohr 32 und der Lüfterflügel 33 sind angeordnet, durch Einstellen der Drehzahl des Lüfterflügels 33 kann die Temperatur im Kasten entsprechend den Anforderungen abgeführt werden, gleichzeitig ist ein Kondensator 31 angeordnet, der Kondensator 31 erreicht einerseits die Funktion zum schnellen Abkühlen, um die Anforderungen der schnell abzukühlenden Produkte zu erfüllen und gleichzeitig sicherzustellen, dass unter sommerlichen Produktionsbedingungen mit hoher Temperatur die Temperatur auf den angegebenen Temperaturbereich abgesenkt werden kann, an der oberen Oberfläche des Auspuffrohrs 32 ist eine ringförmige Dichtungsnut vorgesehen, durch den Dichtring 34 in der ringförmigen Dichtungsnut wird die wirksame Dichtheit der Dichtungsabdeckung 3 sichergestellt, und mit der Anordnung des Aerogel-Filzes 35 im Inneren des Wärmeisolationshohlraums der Dichtungsabdeckung 3 wird die Wärmeisolation der Position der Dichtungsabdeckung 3 sichergestellt.

Ausführungsbeispiel 1
Zwei Rollen von Separatoren werden genommen und in den Glühkasten der vorliegenden Erfindung gelegt, dann wird die Glühbehandlung nach Bedarf durchgeführt, eine Glühtemperatur von 145°C und eine Zeitdauer von 24 h werden erfordert, und die zwei Rollen von Separatoren, die gemäß den Anforderungen der Glühbedingungen Stichprobenleistungsprüfung erhalten werden, werden einer Stichprobenleistungsprüfung unterzogen, und ein Durchschnittswert wird ermittelt, dabei wird es erfordert, mit dem GB-Standardverfahren den Leistungstest mit Instrumenten wie der SAS-Zugmaschine, Gurley-Beatmungsgerät und dem Hitachi S300-Rasterelektronenmikroskop durchzuführen.
Ausführungsbeispiel 2
Andere zwei Rollen von Separatoren in derselben Charge wie im obigen Ausführungsbeispiel werden genommen und in die Glühvorrichtung gelegt, dann wird die Glühbehandlung nach Bedarf durchgeführt, eine Glühtemperatur von 145°C und eine Zeitdauer von 24 h werden erfordert, und die zwei Rollen von Separatoren, die gemäß den Anforderungen der Glühbedingungen Stichprobenleistungsprüfung erhalten werden, werden einer Stichprobenleistungsprüfung unterzogen, und ein Durchschnittswert wird ermittelt, dabei wird es erfordert, mit dem GB-Standardverfahren den Leistungstest mit Instrumenten wie der SAS-Zugmaschine, Gurley-Beatmungsgerät und dem Hitachi S300-Rasterelektronenmikroskop durchzuführen.
Ausführungsbeispiel 3
Andere zwei Rollen von Separatoren in derselben Charge wie im obigen Ausführungsbeispiel werden genommen und keiner Glühbehandlung unterzogen, und für die hergestellten beiden Rollen von Separatoren wird eine Stichprobenleistungsprüfung durchgeführt, und ein Durchschnittswert wird ermittelt, dabei wird es erfordert, mit dem GB-Standardverfahren den Leistungstest mit Instrumenten wie der SAS-Zugmaschine, Gurley-Beatmungsgerät und dem Hitachi S300-Rasterelektronenmikroskop durchzuführen.
Tabelle 1
Aus Tabelle 1 ist es ersichtlich, dass der hergestellte dreischichtige coextrudierte Lithium-Ionen-Batterieseparator der vorliegenden Erfindung ausgezeichnete Zugeigenschaften aufweist, wenn der Glühkasten der vorliegenden Erfindung zum Glühen verwendet wird, ist die Leistung des erhaltenen Separators besser als die von herkömmlichen Glühvorrichtungen. Insbesondere kann die Zugfestigkeit mehr als 150 MPa erreichen, was die Anforderungen einer großen Anzahl von Benutzern erfüllen kann; und die Durchstoßfestigkeit kann mehr als 500 gf erreichen, wodurch das Durchstoßphänomen beim Zusammenbau der Batterie besser vermieden werden kann; die thermische Schrumpfungsrate ist viel niedriger als die des durch herkömmliches Glühen erhaltenen Separatorprodukts, bei der Verwendung des Separators tritt das Phänomen nicht auf, dass der Separator aufgrund einer starken Schrumpfung kurzgeschlossen wird; die Luftdurchlässigkeit und Porosität liegen ebenfalls in einem geeigneten Bereich, was die Leistung von elektronischen Lithiumbatterien besser erfüllen kann, in Hinsicht auf die Leistung des Separators, der ohne Glühbehandlung erhalten wird, ist die Leistung des Produkts weitaus schlechter als die nach Glühbehandlung. Vom Standpunkt der Gesamtleistungsparameter hat daher der durch die vorliegende Erfindung bereitgestellte Glühkasten einen guten Verbreitungs- und Anwendungswert bei der Herstellung von dreischichtigen coextrudierten Lithium-Ionen-Batterieseparatoren.
Oben werden die Grundprinzipien, die wichtigsten Merkmale und die Vorteile der vorliegenden Erfindung gezeigt und erläutert. Der Fachmann in dieser Branche soll verstehen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die oben geschilderten Ausführungsformen beschränkt ist. In der vorstehenden Ausführungsform und Beschreibung wird nur das Prinzip der vorliegenden Erfindung erläutert. Die vorliegende Erfindung wird verschiedene Änderungen und Verbesserungen haben, ohne von Gedanken und Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Alle solchen Änderungen und Verbesserungen sollten als von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung gedeckt angesehen werden. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die Ansprüche und deren Äquivalente definiert.
Bezugszeichenliste

1: Kastenkörper
11: Heizplatte
12: Abdichtungstür
13: Steuerkasten
2: Motor
21: Antriebswelle
22: Erste angetriebene Welle
23: Zweite angetriebene Welle
24: Leistungsgehäusedeckel
25: Antriebszahnrad
26: Angetriebenes Zahnrad
27: Übertragungsriemen
28: Zwischenschichtfolie
29: Separator
3: Dichtungsabdeckung
31: Kondensator
32: Auspuffrohr
33: Lüfterflügel
34: Dichtscheibe
35: Aerogel-Filz
36: Kragen
37: Einstellplatte
38: Feder
39: Lagerkugel

Claims

Verfahren zum Herstellen eines dreischichtigen coextrudierten Lithium-Ionen-Batterieseparators, dadurch gekennzeichnet, dass das Herstellungsverfahren die folgenden Schritte umfasst: S1: zuerst werden zwei unterschiedlicher Polypropylenharze jeweils in zwei verschiedene Extrudereinlässe zum Schmelzen und Plastifizieren hinzugefügt, wobei die Temperatur des Förderabschnitts 60-70°C, die Temperatur des Kompressionsabschnitts 150-200°C, die Temperatur des Messabschnitts 200-230°C und die Drehzahl 100-250 U/min beträgt; S2: zwei nach dem Schmelzen und Plastifizieren in S 1 erhaltene unterschiedliche Polypropylenharze werden aus der Dreischicht-Verbundgussform der Dreischicht-Coextrusions-Gießmaschine synchron coextrudiert und unter Zug mit hohem Streckverhältnis zu einer Folie gebildet, um eine gegossene Folie mit einer A/B/A-Dreischicht-Coextrusionsstruktur zu erhalten; S3: die oben geschilderte gegossene Folie mit einer A/B/A-Dreischicht-Coextrusionsstruktur wird in einen Glühkasten gelegt und einer Glühbehandlung unterzogen, wobei die Glühtemperatur 130-150°C und die Zeitdauer 1-24 h beträgt; S4: ein Längskaltstrecken und Heißstrecken werden an der gegossenen Folie nach der oben geschilderten Glühbehandlung durchgeführt, um eine poröse Folienstruktur zu bilden und einen Separator (29) mit einer mikroporösen Struktur und einer A/B/A-Dreischicht-Coextrusionsstruktur herzustellen, wobei schließlich die erhaltene poröse Folie nach thermischer Formgebung auf Raumtemperatur abgekühlt wird; und wobei der in S3 verwendete Glühkasten einen Kastenkörper (1), einen Motor (2) und eine Dichtungsabdeckung (3) umfasst; und wobei der Kastenkörper (1) in einer quaderförmigen Struktur ausgebildet ist; und wobei der Kastenkörper (1) im Inneren mit einem Hohlraum versehen ist; und wobei mit der Innenfläche des Kastenkörpers (1) gleichmäßig angeordnete Heizplatten (11) fest verbunden sind; und wobei in der Richtung von vorne nach hinten im Inneren des Kastenkörpers (1) eine Antriebswelle (21) horizontal angeordnet ist; und wobei im Inneren des Kastenkörpers (1) eine erste angetriebene Welle (22) an einer Position auf der linken Seite der Antriebswelle (21) angeordnet ist; und wobei im Inneren des Kastenkörpers (1) eine zweite angetriebene Welle (23) an einer Position auf der rechten Seite der Antriebswelle (21) angeordnet ist; und wobei die Antriebswelle (21), die erste angetriebene Welle (22) und die zweite angetriebene Welle (23) jeweils durch ein Lager mit dem Kastenkörper (1) drehbar verbunden sind, und wobei die vorderen Endflächen der ersten angetriebenen Welle (22) und der zweiten angetriebenen Welle (23) jeweils den Kastenkörper (1) durchdringen und sich zum Äußeren des Kastens erstrecken; und wobei mit der vorderen Endfläche des Kastenkörpers (1) ein Leistungsgehäusedeckel (24) fest verbunden ist; und wobei mit der vorderen Endfläche des Leistungsgehäusedeckels (24) ein Motor (2) fest verbunden ist; und wobei die Ausgangswelle des Motors (2) den Leistungsgehäusedeckel (24) durchdringt und sich zum Inneren des Leistungsgehäusedeckels (24) erstreckt, und wobei die Ausgangswelle des Motors (2) mit der vorderen Endfläche der Antriebswelle (21) fest verbunden ist; und wobei mit einer der Flanschfläche des Motors (2) zugewandten Position der äußeren Bogenfläche der Ausgangswelle des Motors (2) ein Antriebszahnrad (25) fest verbunden ist; und wobei die äußere Bogenfläche der zweiten angetriebenen Welle (23) an der vorderen Position des Kastenkörpers (1) mit einem angetriebenen Zahnrad (26) fest verbunden ist, und wobei das Antriebszahnrad (25) und das angetriebene Zahnrad (26) in Eingriffsverbindung miteinander stehen; und wobei mit einer der vorderen Endfläche des Kastenkörpers (1) zugewandten Position der äußeren Bogenfläche der Ausgangswelle des Motors (2) eine aktive Drehplatte fest verbunden ist; und wobei mit einer der vorderen Endfläche des ersten angetriebenen Zahnrades (26) zugewandten Position der äußeren Bogenfläche der ersten angetriebenen Welle (22) eine angetriebene Drehplatte fest verbunden ist; und wobei zwischen der aktiven Drehplatte und der angetriebenen Drehplatte ein Übertragungsriemen (27) verbunden ist; und wobei zwischen der Antriebswelle (21) und der ersten angetriebenen Welle (22) eine Zwischenschichtfolie (28) an der inneren Position des Kastenkörpers (1) gewickelt und verbunden ist, und wobei die Zwischenschichtfolie (28) horizontal verbunden ist; und wobei zwischen der Antriebswelle (21) und der zweiten angetriebenen Welle (21) ein Separator (29) an der inneren Position des Kastenkörpers (1) gewickelt und verbunden ist, und wobei der Separator (29) schräg verbunden ist; und wobei der Kastenkörper (1) an der oberen rechten Kantenposition mit einer Öffnung versehen ist; und wobei der Kastenkörper (1) an der Öffnungsposition mit einer Abdichtungstür (12) versehen ist; und wobei eine der vorderen Endfläche des Kastenkörpers (1) zugewandte Position der linken Seitenfläche des Kastenkörpers (1) mit einem Steuerkasten (13) fest verbunden ist.
Verfahren zum Herstellen eines dreischichtigen coextrudierten Lithium-Ionen-Batterieseparators nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit der äußeren Bogenfläche der ersten angetriebenen Welle (22) und der zweiten angetriebenen Welle (23) jeweils ein Kragen (36) drehbar verbunden ist; wobei der Separator (29) und die Zwischenschichtfolie (28) jeweils an der äußeren Bogenfläche des entsprechenden Kragens (36) gewickelt sind; und wobei die äußeren Bogenflächen der ersten angetriebenen Welle (22) und der zweiten angetriebenen Welle (23) jeweils mit einer abgestuften Nut an einer entsprechenden Position des Kragens (36) versehen sind; und wobei an dem Nutboden der abgestuften Nut eine Einstellnut vorgesehen ist; und wobei im Inneren der Einstellnut eine Einstellplatte (37) angeordnet ist; und wobei die Seitenflächen einer zueinander gegenüberliegenden Seite der Einstellplatte (37) und des entsprechenden Kragens (36) jeweils als raue Oberflächenstruktur ausgebildet sind.
Verfahren zum Herstellen eines dreischichtigen coextrudierten Lithium-Ionen-Batterieseparators nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellplatte (37) mit der entsprechenden Einstellnut gelenkig verbunden ist; wobei zwischen der Einstellplatte (37) und den Seitenflächen der beiden Seiten der entsprechenden Einstellnut jeweils eine Feder (38) verbunden ist; wobei die innere Bogenfläche des Kragens (36) mit einer streifenförmigen Nut an der Position der Einstellplatte (37) versehen ist, und wobei die Einstellplatte (37) in Kontakt mit der streifenförmig Nut steht und damit verbunden ist; und wobei der kleine Durchmesser des Kragens (36) jeweils größer als der Außendurchmesser der ersten angetriebenen Welle (22) oder der zweiten angetriebenen Welle (23) ist; und wobei die den beiden Endflächen des entsprechenden Kragens (36) zugewandte Position der ersten angetriebenen Welle (22) und der zweiten angetriebenen Welle (23) jeweils mit einer Führungsnut versehen ist; und wobei die Position des Kragens (36) an der entsprechenden Führungsnut jeweils als eine konvexe Führungsstruktur ausgebildet ist; und wobei die Bogenfläche einer zu der entsprechenden Führungsnut gegenüberliegenden Seite der ersten angetriebenen Welle (22) und der zweiten angetriebenen Welle (23) jeweils mit gleichmäßig angeordneten Rollnuten versehen ist; und wobei mit dem Inneren der Rollnuten jeweils eine Lagerkugel (39) rollend verbunden ist, und wobei die Lagerkugel (39) mit dem Nutboden der entsprechenden Führungsnut rollend verbunden ist.
Verfahren zum Herstellen eines dreischichtigen coextrudierten Lithium-Ionen-Batterieseparators nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Zwischenschichtfolie (28) ein wärmeleitfähiges Graphitfolienmaterial ist.
Verfahren zum Herstellen eines dreischichtigen coextrudierten Lithium-Ionen-Batterieseparators nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren der Antriebswelle (21), der ersten angetriebenen Welle (22) und der zweiten angetriebenen Welle (23) jeweils ein Wärmeableitungsloch in der Richtung von vorne nach hinten vorgesehen ist; wobei ins Innere des Wärmeableitungslochs jeweils der Hochdruck-Heißdampf geleitet ist.
Verfahren zum Herstellen eines dreischichtigen coextrudierten Lithium-Ionen-Batterieseparators nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der oberen Oberfläche des Kastenkörpers zwei Temperaturregelungsöffnungen vorgesehen sind; wobei mit der Oberseite der linken Temperaturregelungsöffnung ein Kondensator (31) durch eine Rohrleitung verbunden ist, und wobei der Kondensator (31) mit der linken Seitenfläche des Kastenkörpers (1) fest verbunden ist; und wobei mit der Oberseite der rechten Temperaturregelungsöffnung ein Auspuffrohr (32) fest verbunden ist; und wobei mit dem Inneren des Auspuffrohrs (32) ein Lüfterflügel (33) drehbar verbunden ist.
Verfahren zum Herstellen eines dreischichtigen coextrudierten Lithium-Ionen-Batterieseparators nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mit der äußeren Bogenfläche des Auspuffrohrs (32) eine Dichtungsabdeckung (3) verschraubt ist.
Verfahren zum Herstellen eines dreischichtigen coextrudierten Lithium-Ionen-Batterieseparators nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass an der oberen Oberfläche des Auspuffrohrs (32) eine ringförmige Dichtungsnut vorgesehen ist; wobei mit dem Inneren der Dichtungsnut ein Dichtring (34) fest verbunden ist; und wobei im Inneren der Dichtungsabdeckung (3) ein Wärmeisolationshohlraum vorgesehen ist; und wobei im Inneren des Wärmeisolationshohlraums ein Aerogel-Filz (35) angeordnet ist.