一种湿法锂电池隔膜横拉收缩定型装置
阅读说明：本技术 一种湿法锂电池隔膜横拉收缩定型装置 (Wet process lithium battery diaphragm violently draws shrink setting device ) 是由 周阳 刘杲珺 白耀宗 董浩宇 翟萌萌 韩超 孟祥凎 邱广凯 魏明 于 2020-12-22 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种湿法锂电池隔膜横拉收缩定型装置。该湿法锂电池隔膜横拉收缩定型装置,包括入口链轮,膜夹闭夹器,膜夹开夹器,出口链轮,链条,夹子,收缩调节系统,风箱,空气循环风机,加热系统,冷却系统。本发明可通过收缩调节系统,改变隔膜横向纵向收缩率,降低隔膜使用时的热收缩率,避免发生正负极连接短路现象,提高电池安全性能。(The invention provides a transverse drawing shrinkage shaping device for a wet lithium battery diaphragm. This wet process lithium battery diaphragm violently draws shrink setting device, including the entry sprocket, the clamp is closed to the membrane clamp, and the clamp is opened to the membrane clamp, export sprocket, chain, clip, shrink governing system, bellows, air cycle fan, heating system, cooling system. According to the invention, the transverse and longitudinal shrinkage rate of the diaphragm can be changed through the shrinkage adjusting system, the thermal shrinkage rate of the diaphragm in use is reduced, the phenomenon of short circuit of the connection of the positive electrode and the negative electrode is avoided, and the safety performance of the battery is improved.)
技术领域
本发明涉及湿法锂电池隔膜生产技术领域，尤其涉及一种湿法锂电池隔膜横拉收缩定型装置。
背景技术
隔膜在锂离子电池充放电过程中，起到分隔正负极防止两极接触而短路，吸收足够的电解液，提供足够的电解质锂离子通道，微孔自闭保护功能等作用。隔膜的锂离子传导能力直接关系到锂离子电池的整体性能，隔膜的性能决定了电池的界面结构、电解质的保持性和电池的内阻等，进而影响电池的容量、循环性能、充放电电流密度及安全性等重要特性。
现有的湿法隔膜制造方法一般包含：配料铸片→双向拉伸→萃取→横向拉伸→收卷检验。油膜经过萃取干燥后，变成带微孔的隔膜，经过横向拉伸，直至收卷检验。萃取干燥后隔膜经过一定温度条件下的横向拉伸步骤，无法完全释放自身内应力，容易造成在安装电池内部使用时，高温热收缩率变高，造成正负极接触短路现象，降低电池安全性。
有鉴于此，设计出一种湿法锂电池隔膜横拉收缩定型装置，特别是在湿法锂电池隔膜生产领域显得特别重要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种湿法锂电池隔膜横拉收缩定型装置，以解决现有技术中因隔膜无法完全释放内应力，造成隔膜高温热收缩率变高，引起正负极短路的问题。
为解决上述技术问题，一种湿法锂电池隔膜横拉收缩定型装置，其特征在于，包括入口链轮，膜夹闭夹器，链条，夹子，风箱，空气循环风机，加热系统，冷却系统，收缩调节系统，轨道，膜夹开夹器，出口链轮，隔膜，所述的入口链轮和出口链轮分别放置在装置的两端，带动链条运动，所述的链条上设有夹子，且安装在轨道上，所述的轨道中间设有隔膜，所述的隔膜的上下两侧放置风箱，所述的风箱的前端和后端分别放置膜夹闭夹器和膜夹开夹器，所述的空气循环风机放置在两侧轨道中心处，且分别连接加热系统和冷却系统，所述的轨道上设有收缩调节系统。
优选地，入口链轮和出口链轮带动链条可满足40-100m/min速度的传动。
优选地，膜夹闭夹器是磁力装置，膜夹开夹器是磁性和机械的预开口装置。
优选地，夹子节距在30-50mm，并带有防油飞溅罩子。
更优选地，该装置中风箱分为预热区风箱，拉伸区风箱，热定型区风箱，收缩区风箱，过渡区风箱和冷却区风箱，其中预热区风箱长度4-8m，拉伸区风箱长度6-12m，热定型区风箱长度6-12m，收缩区风箱长度6-12m，过渡区风箱长度2-4m，冷却区风箱长度4-8m。
进一步地，加热系统和冷却系统可提供风箱一定温度，其中预热阶段风箱，横向拉伸阶段风箱，热定型阶段风箱，横向纵向收缩阶段风箱及过渡阶段风箱温度满足(80-160)℃±0.5℃，冷却阶段风箱温度满足(20-30)℃±1℃。
优选地，收缩调节系统通过调节轨道变方向路径的拉伸角度、回缩角度，可调节隔膜横向收缩幅度≤20％，纵向收缩幅度≤10％。
优选地，横向拉伸时轨道拉伸角度≤15°，回缩角度≤15°。
进一步地，轨道的硬度值满足600-750HV。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是：
隔膜在通过该装置完成横拉收缩定型过程中，会顺序经过预热，拉伸，热定型，横向纵向收缩，过渡和冷却，可以完全释放自身内部残余应力，避免后期使用时高温热收缩率变高，引起正负极连接短路的现象，可提升电池安全性。
附图说明
图1是本发明的一种湿法锂电池隔膜横拉收缩定型装置的示意图；
图2是本发明的一种湿法锂电池隔膜横拉收缩定型装置的结构图；
图中标号为：1-入口链轮，2-膜夹闭夹器，3-链条，4-夹子，5-风箱，6-空气循环风机，7-加热系统，8-冷却系统，9-收缩调节系统，10-轨道，11-膜夹开夹器，12-出口链轮，13-隔膜。
具体实施方式
为了使发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示一种湿法锂电池隔膜横拉收缩定型装置，包括入口链轮1，膜夹闭夹器2，链条3，夹子4，风箱5，空气循环风机6，加热系统7，冷却系统8，收缩调节系统9，轨道10，膜夹开夹器11，出口链轮12，所述的入口链轮1和出口链轮12分别放置在装置的两端，带动链条3运动，所述的链条3上设有夹子4，且安装在轨道10上，所述的轨道10中间设有隔膜13，所述的隔膜13的上下两侧放置风箱5，所述的风箱5的前端和后端分别放置膜夹闭夹器2和膜夹开夹器11，所述的空气循环风机6放置在两侧轨道10中心处，且分别连接加热系统7和冷却系统8，所述的轨道10上设有收缩调节系统9。
需要说明的是，入口链轮1和出口链轮12带动链条3可满足40-100m/min速度的传动。
所述的一种湿法锂电池隔膜横拉收缩定型装置，膜夹闭夹器2是磁力装置，膜夹开夹器11是磁性和机械的预开口装置。
所述的一种湿法锂电池隔膜横拉收缩定型装置，夹子4节距满足30-50mm，并带有防油飞溅罩子。
所述的一种湿法锂电池隔膜横拉收缩定型装置，该装置中风箱5分为预热区风箱，拉伸区风箱，热定型区风箱，收缩区风箱，过渡区风箱和冷却区风箱，其中预热区风箱长度4-8m，拉伸区风箱长度6-12m，热定型区风箱长度6-12m，收缩区风箱长度6-12m，过渡区风箱长度2-4m，冷却区风箱长度4-8m。
一种湿法锂电池隔膜横拉收缩定型装置，加热系统7和冷却系统8可提供风箱5一定温度，其中预热阶段风箱，横向拉伸阶段风箱，热定型阶段风箱，横向纵向收缩阶段风箱及过渡阶段风箱温度满足(80-160)℃±0.5℃，冷却阶段风箱温度满足(20-30)℃±1℃。
所述的一种湿法锂电池隔膜横拉收缩定型装置，收缩调节系统9通过调节轨道10变方向路径的拉伸角度、回缩角度，可调节隔膜横向收缩幅度≤20％，纵向收缩幅度≤10％。
所述的一种湿法锂电池隔膜横拉收缩定型装置，横向拉伸时轨道10拉伸角度≤15°
所述的一种湿法锂电池隔膜横拉收缩定型装置，轨道(10)的硬度值满足600-750HV。
实施例1
(1)入口链轮和出口链轮带动链条转速为40m/min
(2)夹子节距40mm
(3)横向拉伸阶段轨道的拉伸角度、回缩角度设置为12°
(4)设置横向收缩幅度15％，纵向收缩幅度5％
(5)预热区风箱长度为6m，横向拉伸区风箱长度为9m，热定型区风箱长度为9m，横向纵向收缩区风箱长度为9m，过渡区风箱长度为3m，冷却阶段时间为6m
(6)预热阶段风箱温度设置为160℃±0.5℃，横向拉伸阶段风箱温度设置为160℃±0.5℃，热定型阶段风箱温度设置为160℃±0.5℃，横向纵向收缩阶段风箱温度设置为160℃±0.5℃，过渡阶段风箱温度设置为160℃±0.5℃，冷却阶段风箱温度设置为30℃±1℃
(7)轨道的材质硬度值选择600HV
实施例2
(1)入口链轮和出口链轮带动链条转速为70m/min
(2)夹子节距40mm
(3)横向拉伸阶段轨道的拉伸角度、回缩角度设置为15°
(4)设置横向收缩幅度20％，纵向收缩幅度10％
(5)预热区风箱长度为4m，横向拉伸区风箱长度为6m，热定型区风箱长度为6m，横向纵向收缩区风箱长度为6m，过渡区风箱长度为2m，冷却阶段时间为4m
(6)预热阶段风箱温度设置为80℃±0.5℃，横向拉伸阶段风箱温度设置为80℃±0.5℃，热定型阶段风箱温度设置为80℃±0.5℃，横向纵向收缩阶段风箱温度设置为80℃±0.5℃，过渡阶段风箱温度设置为80℃±0.5℃，冷却阶段风箱温度设置为20℃±1℃
(7)轨道的材质硬度值选择700HV
实施例3
(1)入口链轮和出口链轮带动链条转速为100m/min
(2)夹子节距40mm
(3)横向拉伸阶段轨道的拉伸角度设置为10°，回缩角度设置为10°
(4)设置横向收缩幅度15％，纵向收缩幅度8％
(5)预热区风箱长度为8m，横向拉伸区风箱长度为12m，热定型区风箱长度为12m，横向纵向收缩区风箱长度为12m，过渡区风箱长度为4m，冷却阶段时间为8m
(6)预热阶段风箱温度设置为132℃±0.5℃，横向拉伸阶段风箱温度设置为135℃±0.5℃，热定型阶段风箱温度设置为138℃±0.5℃，横向纵向收缩阶段风箱温度设置为134℃±0.5℃，过渡阶段风箱温度设置为130℃±0.5℃，冷却阶段风箱温度设置为22℃±1℃
(7)轨道的材质硬度值选择750HV
对比例1
(1)入口链轮和出口链轮带动链条转速为50m/min
(2)夹子节距40mm
(3)横向拉伸阶段轨道的拉伸角度、回缩角度设置为0°
(4)设置横向收缩幅度0％，纵向收缩幅度0％
(5)预热区风箱长度为4m，横向拉伸区风箱长度为6m，热定型区风箱长度为6m，横向纵向收缩区风箱长度为6m，过渡区风箱长度为2m，冷却阶段时间为4m
(6)预热阶段风箱温度设置为130℃±0.5℃，拉伸阶段风箱温度设置为133℃±0.5℃，热定型阶段风箱温度设置为135℃±0.5℃，横向纵向收缩阶段风箱温度设置为133℃±0.5℃，过渡阶段风箱温度设置为130℃±0.5℃，冷却阶段风箱温度设置为25℃±1℃
(7)轨道的材质硬度值选择600HV
对比例2
(1)入口链轮和出口链轮带动链条转速为70m/min
(2)夹子节距40mm
(3)横向拉伸阶段轨道的拉伸角度、回缩角度设置为0°
(4)设置横向收缩幅度0％，纵向收缩幅度0％
(5)预热区风箱长度为6m，横向拉伸区风箱长度为9m，热定型区风箱长度为9m，横向纵向收缩区风箱长度为9m，过渡区风箱长度为3m，冷却阶段时间为6m
(6)预热阶段风箱温度设置为132℃±0.5℃，拉伸阶段风箱温度设置为135℃±0.5℃，热定型阶段风箱温度设置为138℃±0.5℃，横向纵向收缩阶段风箱温度设置为135℃±0.5℃，过渡阶段风箱温度设置为130℃±0.5℃，冷却阶段风箱温度设置为25℃±1℃
(7)轨道的材质硬度值选择750HV
表1性能测试结果
以上是对本发明一种湿法锂电池隔膜萃取后横向拉伸收缩定型工艺行了阐述，用于帮助理解本发明，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，任何未背离本发明原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
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