[发明专利]锂电池隔膜复合机

说明书

技术领域

本发明涉及锂电池隔膜复合机设备技术领域，这里特指一种锂电池隔膜复合机。

背景技术

在锂电池的结构中，隔膜是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。隔膜采用塑料膜制成，可隔离电池正负极，以防止出现短路；还可以在电池过热时，通过闭孔功能来阻隔电池中的电流传导。隔膜通俗点的描述就是一层多孔的塑料薄膜，是锂电材料中技术壁垒最高的一种高附加值材料，约占锂电池成本的20％-30％，隔膜价格居高不下的主要原因是一些制作隔膜的关键技术被日本和美国所垄断，国产隔膜特别是高端隔膜的指标还未达到国外产品的水平。

隔膜技术难点在于造孔的工程枝术以及基体材料。其中造孔的工程技术包括隔膜造孔工艺、生产设备以及产品稳定性。隔膜的基体材料包括聚丙炳、聚乙烯材料和添加剂。目前隔膜生产工艺可按照干法和湿法分为两大类，同时干法又可细分为单向拉伸工艺和双向拉伸工艺。干法单向拉伸工艺是通过生产硬弹性纤维的方法，制备出低结晶度的高取向聚丙烯或聚乙烯薄膜，在高温退火获得高结晶度的取向薄膜。这种薄膜先在低温下进行拉伸形成微缺陷，然后高温下使缺陷拉开、形成微孔。该工艺经过几十年的发展在美国、日本已经非常成熟，此工艺需要设备非常复杂、设备精度要求非常高，整个工艺相当复杂，控制难度高。生产出的隔膜微孔要求尺寸、分布都非常均匀，微孔导通性好，能够生产不同厚度的隔膜，可采用PP、PE材料进行生产。由于关键技术掌握在日本和美国公司，国内厂家还未掌握这种工艺，因此还没有加工这个产品的专用设备。

湿法又称相分离法或热致相分离法。将高沸点的烃类液体或低分于量的物质与聚烯烃树脂混合，加热溶化溶合物并把熔体铺在薄片上，然后降温发生相分离，再以纵向或双抽向时薄片做取向处理。最后用易挥发的溶剂提取液体。可制备出相互贯通的微孔膜材料。用湿法双向拉伸方法生产的隔膜由于经过了双向拉伸具有较高的纵向和横向强度。目前主要用于单层的PE隔膜。此工艺需要设备也非常复杂、整个工艺流程相当复杂，成本高、能耗大，但生产出的隔膜微孔尺寸、分布非常均匀，微孔导通性好，容易生产出较薄的隔膜，可采用PE材料进行生产。

目前，国内采用隔膜加工工艺为双向拉伸工艺，通过在聚丙烯中加入具有成核作用的晶型改进剂，利用聚丙烯不同相态间密度的差异，在拉伸过程中发生晶型转变形成微孔，用于生产单层PP膜，或者采用普通PP吹塑工艺进行加工。就整体而言，国内生产的电池隔膜，微孔尺寸、分布都较为不均匀，且稳定性差，为了达到较为均匀的微孔，通常做法是将多层隔膜进行复合，可以得到较厚电池隔膜、可到达电池隔膜技术基本要求，可满足中、低端电池生产需要。

隔膜进行复合，需采用专用设备复合机进行放卷，辊压、收卷。目前，市场上锂电池隔膜复合机，不能实现多层隔膜进行复合，且在放卷过程中，其卡放卷卡轴只能单一卡接纸筒或铁筒，在使用时，可能需要更改铁筒或纸筒的放卷卡轴，使用时会产生很多不便之处；在辊压和收卷时，且在辊压过程中，隔膜很容易起皱，起气泡，加工出隔膜平整度较差，不能满足电池隔膜的要求。

发明内容

本发明针对现有技术不足，提供一种可通用的纸筒或铁筒的电池隔膜复合机的放卷装置。

本发明提供的锂电池隔膜复合机，锂电池隔膜复合机，它包括放卷装置、辊压装置和收卷装置，它们分别安装在放卷机架、辊压机架和收卷机架上，放卷机架上安装四个放卷辊，在每个放卷辊后端设有过渡辊，在辊压机架上安装有两组辊压装置，辊压装置包括过渡辊、弧形辊、过渡牵引辊、主动压辊和主传动辊，其中，过渡辊，将隔膜导入，并改变隔膜导入角度，将隔膜送入弧形辊；弧形辊，将隔膜平展，上设有调节手轮，以改变隔膜穿过弧形轮的弧度；过渡牵引辊，由两个辊轮组成，上设有磁粉离合器，以控制隔膜的辊压张力；主动压辊和主传动辊将隔膜辊压复合，辊压装置采用类平行结构进行安装，并在其中一组的主传动辊外设第三压辊将隔膜进行复合。

所述的放卷辊上设有左放卷卡轴和右放卷卡轴，左、右放卷卡轴由转轴、轴承、卡接头、卡轴横向驱动装置组成，轴承安装在放卷机架，转轴穿装在轴承上，在放卷机架外侧设有横向驱动装置，推动转轴向放卷机架内部运动，可卡接隔膜卷筒；卡接头安装放卷机架内侧的转轴端部，卡接头包括纸卷卡接轴段、铁卷卡接轴段，纸卷卡接轴段轴周侧设有花键，铁卷卡接轴段上设卡接键，铁卷卡接轴段端部直径稍小于铁卷卡接轴段内侧直径，纸卷卡接轴段端部直径稍小于纸卷卡接轴段内侧直径。