全陶瓷隔膜鑄塗系統的製作方法

2023-04-23 12:00:06

全陶瓷隔膜鑄塗系統的製作方法
【專利摘要】一種全陶瓷隔膜鑄塗系統，包括放卷裝置、塗布裝置和收卷裝置，還包括置於所述塗布裝置之後的用於固化隔膜胚料的成型裝置，在所述成型裝置之後設有用於將隔膜胚料壓緊形成隔膜的壓緊裝置和用於分離基片與隔膜的剝離裝置，所述收卷裝置包括第一收卷裝置和第二收卷裝置，所述第一收卷裝置收起所述隔膜，所述第二收卷裝置收起所述基片。因此，本實用新型具有能製造出全陶瓷隔膜且簡便易操作的優點。
【專利說明】全陶瓷隔膜鑄塗系統

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種電池隔膜鑄塗系統，尤其是涉及一種全陶瓷隔膜鑄塗系統。

【背景技術】
[0002]近年來，由於石油、煤礦等能源的有限性，能源稀缺問題越來越得到人們的重視，帶有鋰電池或鋰鐵電池的新能源公交、電動小車等具有綠色環保功能的產品已在生活中為人們所使用；而現在的鋰電池或鋰鐵電池在製作時，均在電池的正、負之間設有一層隔膜，這是為了防止鋰電池或鋰鐵電池由於自我放電而影響電池的使用壽命以及電池兩極短路而產生電池爆炸等問題。隔膜的品種很多，如織造膜，非織造膜(無紡布)，聚烯烴微孔膜，複合膜，隔膜紙，碾壓膜等等，由於聚烯烴微孔膜具有優異的力學性能、化學穩定性和相對廉價的特點，聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)等聚烯烴微孔膜已是鋰電池的主要隔膜材料。在小容量鋰電池或鋰鐵電池中，採用單層、雙層及三層的聚烯烴隔膜，其安全性均不成問題。但是，在大容量，尤其是用於電動小車和電動公交車的動力電池，即使是採用雙層或三層，甚至更多層聚烯烴隔膜，還是不能完全保證其安全性，這是因為聚烯烴隔膜具有熱收縮的性能，而大容量鋰電池在放電時會產生大量的熱量，這樣會使聚烯烴隔膜向電池內收縮而短路，從而存在鋰電池或鋰鐵電池的爆炸的隱患。此外，在單位體積內為了儘可能的提高電池的容量，也是不允許採用多層的隔膜。近年，在國外人們對原有的電池隔膜進行了改進，發明了一種陶瓷隔膜，它是在8_12μ的聚烯烴隔膜的一側塗布一層1_2μ的陶瓷材料層，以陶瓷材料層作為聚烯烴隔膜的骨架，防止聚烯烴隔膜在受熱時收縮而造成電池的正、負極直接短路,造成電池爆炸。
[0003]然而，上述改進的陶瓷隔膜大多都是在聚烯烴隔膜的一面或兩面塗上陶瓷漿料而製成的，陶瓷漿料的主要作用是防止微孔膜在高溫下收縮，起到骨架支撐作用。但是，由於陶瓷材料層是1_2μ，而聚烯烴隔膜為8_12μ，微孔膜的其中大部分成份還是聚烯烴，因此，用這種方式製作電池隔膜在較高的溫度下，微孔膜還是會有收縮現象，特別是大容量鋰電池在大量放電時所產生的熱量，大量的熱量仍然會使得聚烯烴隔膜向電池內收縮，在局部使電池的正、負極直接短路，加速鋰電池或鋰鐵電池的放電放熱，從而可能使得鋰電池或鋰鐵電池的爆炸。
實用新型內容
[0004]為了克服上述現有技術中存在的問題，本實用新型的目的是提供一種能製造全陶瓷隔膜的且簡便易操作的全陶瓷隔膜鑄塗系統。
[0005]本實用新型的技術方案是:提供一種全陶瓷隔膜鑄塗系統，包括放卷裝置、塗布裝置和收卷裝置，以及置於所述塗布裝置之後的用於固化隔膜胚料的成型裝置，在所述成型裝置之後設有用於將隔膜胚料壓緊形成隔膜的壓緊裝置和用於分離基片與隔膜的剝離裝置，所述收卷裝置包括第一收卷裝置和第二收卷裝置，所述第一收卷裝置收卷所述隔膜，所述第二收卷裝置收卷所述基片。
[0006]作為針對上述技術方案的進一步改進，所述成型裝置是熱固化成型裝置。
[0007]作為針對上述技術方案的進一步改進，所述成型裝置是紫外固化成型裝置。
[0008]作為針對上述技術方案的進一步改進，還包括位於所述剝離裝置之後的洗滌裝置和設於所述洗滌裝置之後的乾燥裝置，所述洗滌裝置是用於洗滌隔膜上的成孔劑，所述乾燥裝置用於乾燥洗滌後的隔膜。
[0009]作為針對上述技術方案的進一步改進，所述壓緊裝置包括上輥和下輥，所述上輥設置在所述下輥上，所述下輥內設有驅動電機，所述下輥的直徑大於所述上輥的直徑。
[0010]作為針對上述技術方案的進一步改進，所述下輥的直徑在3.3-4m內選擇。
[0011]作為針對上述技術方案的進一步改進，所述下輥為加熱輥。
[0012]本實用新型由於採用了還包括置於所述塗布裝置之後的用於固化隔膜胚料的成型裝置，在所述成型裝置之後設有用於將所述隔膜胚料壓緊形成隔膜的壓緊裝置和用於分離基片與隔膜的剝離裝置的結構，鑄塗系統開始工作時，塗布裝置對基片表面進行漿料塗布，塗布後在基片表面形成隔膜胚料，隨後基片進入成型裝置，成型裝置內設有紅外加熱源或紫外照射源，對基片表面的隔膜胚料進行固化直至隔膜胚料成半固體化狀態，成型完畢後所述基片進入壓緊裝置且位於所述壓緊裝置的上輥和下輥之間，所述上輥和所述下輥在電機的作用下運動同時使所述基片向右運動，這樣所述基片上隔膜胚料內部分子相互之間的間隙和排列在壓緊裝置的作用下就會發生改變，由此所述隔膜胚料就變成隔膜，隨後所述基片進入剝離裝置，所述基片和所述隔膜在剝離裝置作用下，便分開形成單獨的隔膜和基片。而在所述剝離裝置之後還設有收卷裝置，所述收卷裝置包括第一收卷裝置和第二收卷裝置，所述第一收卷裝置隨即收卷所述隔膜，所述第二收卷裝置收卷所述基片，整個流程操作簡單方便，生產出來的隔膜是不含基片的全陶瓷隔膜；因此，本實用新型具有能製造出全陶瓷隔膜且簡便易操作的優點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型的一種實施方式的平面結構示意圖。

【具體實施方式】
[0014]在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語中「中心」、「上」、「下」、「前」、「後」、
「左」、「右」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語「第一」、「第二」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0015]在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「連接」、「相連」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以是通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型的具體含義。此外，在本實用新型的描述中，除非另有說明，「多個」、「若干」的含義是兩個或兩個以上。
[0016]請參見圖1，圖1所揭示的為一種全陶瓷隔膜鑄塗系統的一種實施方式，包括放卷裝置1、塗布裝置2和收卷裝置3，以及置於所述塗布裝置2之後的用於固化隔膜胚料71的成型裝置4，在所述成型裝置4之後設有用於將隔膜胚料71壓緊形成隔膜7的壓緊裝置5和用於分離基片8與隔膜7的剝離裝置6，當全陶瓷隔膜鑄塗系統開始工作時，所述放卷裝置I將所述基片8放出，所述基片8經第一過輪23到達所述塗布裝置2，其中所述塗布裝置2包括料桶21和塗布頭22，所述料桶21內裝有漿料20，所述料筒21內的漿料20經所述塗布頭22塗布至所述基片8後便在所述基片8上形成隔膜胚料71，隨後所述基片8便進入到所述成型裝置4，在成型裝置4內對所述隔膜胚料71進行固化直至所述隔膜胚料71達到半固體化的狀態時，成型完畢，隨後所述基片8從所述成型裝置4中出來，到達所述壓緊裝置5，所述壓緊裝置5對所述基片8上的隔膜胚料71進行壓緊，使得所述隔膜胚料71內部分子之間間隙以及排列發生變化從而使所述隔膜胚料71變成隔膜7，緊接著所述基片8和所述基片8上的隔膜7經過第二過輪24進入到剝離裝置6，所述剝離裝置6對其進行剝離分開，以此形成單獨的隔膜7和基片8，在所述剝離裝置6之後還設有收卷裝置3，所述收卷裝置3包括第一收卷裝置31和第二收卷裝置32，所述隔膜7經過第三過輪25後再由所述第一收卷裝置31收卷，這樣就製造出了全陶瓷的隔膜7，所述第二收卷裝置32收卷所述基片8，為了節約成本，所述基片8也可以循環使用。
[0017]所述成型裝置4可根據漿料20的組成配方不同而選擇不同的成型裝置，當所述漿料20的組成配方是採用熱固化成型時，則所述成型裝置4是熱固化成型裝置，此時，所述成型裝置4內設有若干個紅外加熱源41，所述紅外加熱源41對所述基片8上的隔膜胚料71進行加熱，直至所述隔膜胚料71成半固體狀態後輸出進行壓緊形成隔膜7 ;當所述漿料20的組成配方是採用紫外固化成型時，則所述成型裝置4是紫外固化成型裝置，此時，所述成型裝置4內設有若干個紫外照射源(未畫圖)，所述紫外照射源對所述基片8上的隔膜胚料71進行固化，直至所述隔膜胚料71成半固體狀態後輸出進行壓緊形成隔膜7。而本實用新型中的漿料20的組成配方屬於現有技術，因而在此不再進行贅述。
[0018]為了能讓電池中的電解質溶液自由通過隔膜7，還需要對隔膜7進行設置微孔，因此還包括位於所述剝離裝置6之後的洗滌裝置91和設於所述洗滌裝置91之後的乾燥裝置92，所述漿料20中配有成孔劑，經過塗布、成型、壓緊等工序之後，就需要所述洗滌裝置91對隔膜7進行洗滌，當成孔劑是水溶性或脂溶性時，洗滌液是水或非極性溶劑，此時隔膜7上的成孔劑溶解，隔膜7上就會出現微孔；洗滌成孔之後，便將所述隔膜7輸送到所述乾燥裝置92進行乾燥。
[0019]為了使所述隔膜胚料71更快地形成所述隔膜7，所述壓緊裝置5包括上輥51和下輥52，所述上輥51設置在所述下輥52上，所述下輥52內設有驅動電機521，所述驅動電機521驅動所述下輥52沿順時針方向運動，所述上輥51沿逆時針方向運動，而所述基片8和所述隔膜胚料71夾在所述上輥51和所述下輥52之間，在所述上輥51和所述下輥52運動時，所述基片8和所述隔膜胚料71同時也隨之一起向右運動並被上輥51和下輥52所壓緊，因此，所述驅動電機521也為整個系統工作提供動力，所述下輥52的直徑大於所述上輥51的直徑，其中所述下輥52的直徑在3.3-4m內選擇；所述下輥52為加熱輥，可以加速使得所述隔膜胚料71形成質優的隔膜7。
【權利要求】
1.一種全陶瓷隔膜鑄塗系統，包括放卷裝置〔0、塗布裝置(2)和收卷裝置(3),其特徵在於，還包括置於所述塗布裝置(2)之後的用於固化隔膜胚料(71)的成型裝置(4),在所述成型裝置(4)之後設有用於將隔膜胚料(71)壓緊形成隔膜(7)的壓緊裝置(5)和用於分離基片(8)與隔膜(7)的剝離裝置(6),所述收卷裝置(3)包括第一收卷裝置(31)和第二收卷裝置(32),所述第一收卷裝置(31)收卷所述隔膜(7),所述第二收卷裝置(32)收卷所述基片⑶。
2.根據權利要求1所述的全陶瓷隔膜鑄塗系統，其特徵在於，所述成型裝置(4)是熱固化成型裝置。
3.根據權利要求1所述的全陶瓷隔膜鑄塗系統，其特徵在於，所述成型裝置(4)是紫外固化成型裝置。
4.根據權利要求1所述的全陶瓷隔膜鑄塗系統，其特徵在於，還包括位於所述剝離裝置(6)之後的洗滌裝置(91)和設於所述洗滌裝置(91)之後的乾燥裝置(92),所述洗滌裝置(91)是用於洗滌隔膜(7)上的成孔劑，所述乾燥裝置(92)用於乾燥洗滌後的隔膜(了)。
5.根據權利要求1所述的全陶瓷隔膜鑄塗系統，其特徵在於，所述壓緊裝置(5)包括上輥(51)和下輥(52 )，所述上輥(51)設置在所述下輥(52 )上，所述下輥(52 )內設有驅動電機(521),所述下輥(52)的直徑大於所述上輥(51)的直徑。
6.根據權利要求5所述的全陶瓷隔膜鑄塗系統，其特徵在於，所述下輥(52)的直徑在3.3-?內選擇。
7.根據權利要求5或6所述的全陶瓷隔膜鑄塗系統，其特徵在於，所述下輥(52)為加熱輥。
【文檔編號】H01M2/16GK204130614SQ201420517618
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年9月11日 優先權日:2014年9月11日
【發明者】楊志明 申請人:深圳市信宇人科技有限公司