锂电池极耳纤维胶加工方法与流程

本发明公开一种锂电池加工方法，特别是一种锂电池极耳纤维胶加工方法。

背景技术：

“锂电池”，是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。锂电池以其电压高、比能量大、循环寿命长、安全性能好、自放电小、可快速充电且工作温度范围大的诸多优点，在人们生活中应用越来越多，可谓是应用于人们生活中的各个领域，且大有取代传统干电池、充电电池(镍氢电池、镍铬电池等)以及蓄电池等趋势。

一般的锂电池结构都包括有正极材料、负极材料以及绝缘隔膜构成，正极材料和负极材料分设在绝缘隔膜两侧，由绝缘隔膜对其进行绝缘，正极材料和负极材料分别附着在极耳纤维胶上。由于某些电池的特殊加工需要，需要保证极耳胶有一定的抗拉伸能力，因此，在极耳胶内铺设有纤维网，再将极耳胶膜与纤维网复合在一起，形成极耳胶，由于纤维网比较致密，在复合后的极耳胶由于上下层极耳胶膜被纤维网挡住了，很容易造成剥离，从而造成残次品，此为行业中亟待解决的问题。

技术实现要素：

针对上述提到的现有技术中的锂电池极耳胶容易剥离的缺点，本发明提供一种锂电池极耳纤维胶加工方法，其采用高温纤维和低温纤维相结合的方式，可利用低温纤维包覆高温纤维的方式，使其与极耳胶膜复合更加紧密，不容易剥离。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种锂电池极耳纤维胶加工方法，该方法包括如下步骤：

步骤s1、备料：准备上层极耳胶膜、下层极耳胶膜、高温纤维材料和低温纤维材料，其中：

步骤s2、粗混：将高温纤维材料和低温纤维材料按比例进行混合，高温纤维材料和低温纤维材料按照重量比1：(2～6)的比例进行混合；

步骤s3、松散、精混：将粗混后的整团的纤维材料放入松散机构内，放入后被松散机构的混料辊上的尖刺挂住，随着混料辊的转动，放入的纤维材料被拉扯，拉扯过程中，高温纤维和低温纤维进一步混合，通过高压风枪吹入风管内，送入下一工序；

步骤s4、铺设：将混合后的纤维材料拉伸、铺设成网状；

步骤s5、热复合：将上层极耳胶膜、下层极耳胶膜和铺设好的纤维网进行热复合。

本发明解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括：

所述的上层极耳胶膜采用马来酸酐接枝转性cpp，上层极耳胶膜上表面上附着有耐高温膜，下层极耳胶膜采用马来酸酐接枝转性cpp，高温纤维材料采用耐受温度高于280℃的纤维材料，低温纤维材料采用耐受温度在100℃～180℃的纤维材料。

所述的松散机构为混料箱，混料箱上开设有混料进料口，混料箱内安装有混料辊，混料辊外侧分布有尖刺，尖刺在混料辊外表面呈圆周形分布，混料箱外侧安装有混料辊驱动机构，混料辊驱动机构驱动混料辊转动，混料箱内安装有混料出料辊，混料出料辊与混料辊平行设置，混料出料辊外侧分布有尖刺，尖刺在混料出料辊外表面呈圆周形分布，混料箱外侧安装有出料辊驱动机构，出料辊驱动机构驱动混料出料辊转动，混料箱上开设有混料出料口，混料出料口对应于混料出料辊设置，混料出料口上连接有风管，混料箱上固定设置有风枪接口，用于与高压风枪连接，风枪接口朝向混料出料口设置。

所述的步骤s4，铺设工序是在铺设机构内完成，铺设机构包括铺设部外壳、铺设部进料辊、铺设部进料辊驱动机构、铺设部出料辊、铺设部出料辊驱动机构、两个以上的梳理辊以及梳理辊驱动机构，铺设部外壳呈箱体状，铺设部外壳上开设有铺设部进料口，铺设部进料口与风管连接，铺设部进料辊对应于铺设部进料口设置，铺设部外壳上固定安装有铺设部进料辊驱动机构，铺设部外壳上开设有铺设部出料口，铺设部出料辊对应于铺设部出料口设置，铺设部外壳上固定安装有铺设部出料辊驱动机构，用于驱动铺设部出料辊转动，两个以上的梳理辊安装在铺设部进料辊和铺设部出料辊之间，铺设部外壳上固定安装有梳理辊驱动机构，梳理辊驱动机构驱动梳理辊转动。

所述的梳理辊设有两个以上，各个梳理辊平行设置，各个梳理辊分开独立设置，均不接触，每个梳理辊外侧均设置有尖刺，各个梳理辊的转速均不相同，越靠近进料口处的梳理辊转速越低，越靠近出料口的梳理辊转速越高，后方的梳理辊转速为前方相邻梳理辊转速的1.2～1.5倍。

所述的梳理辊均呈枣核形。

所述的铺设部进料辊包括有两个，分别为第一铺设进料辊和第二铺设进料辊，第一铺设进料辊和第二铺设进料辊紧贴在一起，铺设部进料辊驱动机构与第一铺设进料辊连接，驱动第一铺设进料辊转动；铺设部出料辊包括有两个，分别为第一铺设出料辊和第二铺设出料辊，第一铺设出料辊和第二铺设出料辊紧贴在一起，铺设部出料辊驱动机构与第一铺设出料辊连接，驱动第一铺设出料辊转动。

所述的步骤s5中热复合时采用热复合机构完成，热复合机构包括主动复合辊和被动复合辊，主动复合辊和被动复合辊相对设置，主动复合辊采用刚性材质制成，被动复合辊采用柔性材质制成，主动复合辊和被动复合辊紧贴设置，主动复合辊内设置有加热装置。

所述的步骤s5中热复合时，通过加热机构将主动复合辊加热到120℃～180℃。

所述的加工方法还包括收卷，通过收料辊将复合后的物料收卷起来。

本发明的有益效果是：本发明采用高温纤维和低温纤维相结合的方式，可利用低温纤维包覆高温纤维的方式，在热复合过程中，使其与极耳胶膜复合更加紧密，不容易剥离。

下面将结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

附图说明

图1为本发明工艺流程图。

图2为本发明流程方框图。

图3为本发明中混料松散机构部分剖面结构示意图。

图4为本发明中网状结构铺设机构部分剖面结构示意图。

图5为本发明中热复合机构部分剖面结构示意图。

图中，1-松散机构，2-铺设机构，3-热复合机构，4-风管，5-承托板，6-混料箱，7-混料进料口，8-送料辊，9-混料辊，10-混料出料辊，11-混料出料口，12-风枪接口，13-铺设部外壳，14-铺设部进料口，15-铺设部出料口，16-第一铺设进料辊，17-第二铺设进料辊，18-第一铺设出料辊，19-第二铺设出料辊，20-第一梳理辊，21-第二梳理辊，22-第三梳理辊，23-主动复合辊，24-被动复合辊，25-第一料带辊，26-第二料带辊，27-收料辊，28-第一导向辊，29-第二导向辊，30-第三导向辊，31-上层复合膜，32-产品，33-下层复合膜，34-加热机构。

具体实施方式

本实施例为本发明优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施例相同或近似的，均在本发明保护范围之内。

请结合参看附图1至附图5，本发明为锂电池极耳纤维胶加工方法，其主要包括如下步骤：

步骤s1、备料：本发明采用的材料主要包括(1)、上层极耳胶膜；(2)、下层极耳胶膜；(3)、高温纤维材料；(4)、低温纤维材料，其中：

(1)、上层极耳胶膜：上层极耳胶膜采用转性cpp(聚乙烯膜)，本实施例中，cpp采用马来酸酐接枝进行转性，上层极耳胶膜上表面上附着有耐高温膜，即上层极耳胶膜单面附着有耐高温膜，耐高温膜可选用现有技术中常规的耐高温膜，只要其耐受温度超过200℃的，均可选用；

(2)、下层极耳胶膜：下层极耳胶膜采用转性cpp(聚乙烯膜)，本实施例中，cpp采用马来酸酐接枝进行转性；

(3)、高温纤维材料：耐受温度高于280℃的纤维材料，即在280℃的条件下不会发生熔化、变性；

(4)、低温纤维材料：耐受温度在100℃～180℃的纤维材料，即当外界温度超过其耐受温度时，低温纤维材料会发生熔化；

步骤s2、粗混：由于本发明采用的是高温纤维和低温纤维进行混合，纤维材料通常都是成团的，使用时，先将高温纤维材料和低温纤维材料按比例进行混合，即将高温纤维材料和低温纤维材料放入搅拌桶中，人工进行翻搅，使其大致混合，通常将高温纤维材料和低温纤维材料放入搅拌桶中，人工手动上下翻动5～10次即可完成搅拌，本实施例中，高温纤维材料和低温纤维材料按照重量比1：(2～6)的比例进行混合；

步骤s3、松散、精混：由于纤维材料通常都是成团的，而最终使用时需要将其铺设成网状，在铺设之前需要将其进行松散，并进一步在混合过程中将高温纤维和低温纤维的纤维丝进行混合，即进行精混。

本实施例中，松散、精混是在松散机构1内完成的，松散机构1主要为混料箱6，混料箱6为密封箱体，混料箱6上开设有混料进料口7，用于送入纤维材料，本实施例中，混料进料口7处装有送料辊8，方便将纤维材料送入混料箱6，混料箱6上固定安装有进料辊驱动机构，通过进料辊驱动机构驱动送料辊8转动，本实施例中，进料辊驱动机构采用进料辊驱动电机，进料辊驱动电机直接与送料辊8连接，驱动送料辊8转动，也可以通过皮带、齿轮等驱动送料辊8，混料箱6内安装有混料辊9，本实施例中，混料辊9呈圆柱形，混料辊9外侧分布有尖刺，尖刺在混料辊9外表面呈圆周形分布，混料箱6外侧安装有混料辊驱动机构，混料辊驱动机构驱动混料辊9转动，本实施例中，混料辊驱动机构采用混料辊驱动电机，混料辊驱动电机直接与混料辊9连接，驱动混料辊9转动，也可以通过皮带、齿轮等驱动混料辊9转动，混料箱6内安装有混料出料辊10，混料出料辊10与混料辊9平行设置，本实施例中，混料出料辊10呈圆柱形，混料出料辊10外侧分布有尖刺，尖刺在混料出料辊10外表面呈圆周形分布，混料箱6外侧安装有出料辊驱动机构，出料辊驱动机构驱动混料出料辊10转动，本实施例中，出料辊驱动机构采用出料辊驱动电机，出料辊驱动电机直接与混料出料辊10连接，驱动混料出料辊10转动，也可以通过皮带、齿轮等驱动混料出料辊10转动。

本实施例中，混料箱6上开设有混料出料口11，混料出料口11对应于混料出料辊10设置，混料出料口11上连接有风管4，可将混合后的纤维材料从风管4内排出，本实施例中，风管4呈“u”形，前半段斜向上设置，然后弯折向下，与铺设机构2连接。本实施例中，混料箱6上固定设置有风枪接口12，用于与高压风枪连接，风枪接口12朝向混料出料口11设置，可更加容易将松散、混合后纤维材料从混料出料口11处排出。

松散、精混时，将粗混后的整团的纤维材料放入混料进料口7内，放入后即被混料辊9上的尖刺挂住，随着混料辊9的转动，放入的纤维材料被拉扯，在拉扯过程中，高温纤维和低温纤维进一步混合，经混料辊9的混合后的纤维材料再经过混料出料辊10上的尖刺挂住，随着混料出料辊10转动，高温纤维和低温纤维再进一步混合，基本上就达到混合均匀的目的，最后通过高压风枪吹入风管4内，送入下一工序。

步骤s4、铺设：将混合后的纤维材料拉伸、铺设成网状；

本实施例中，铺设工序是在铺设机构2内完成，铺设机构2主要包括铺设部外壳13、铺设部进料辊、铺设部进料辊驱动机构、铺设部出料辊、铺设部出料辊驱动机构、两个以上的梳理辊以及梳理辊驱动机构，铺设部外壳13呈箱体状，铺设部外壳13上开设有铺设部进料口14，铺设部进料口14与风管4连接，可通过风管4直接将纤维材料吹入铺设机构2内，铺设部进料辊对应于铺设部进料口14设置，通过铺设部进料辊将吹入的纤维拉入铺设部外壳13内，铺设部外壳13上固定安装有铺设部进料辊驱动机构，用于驱动铺设部进料辊转动，铺设部外壳13上开设有铺设部出料口15，铺设部出料辊对应于铺设部出料口15设置，用于将铺设呈网状后的纤维网送出，铺设部外壳13上固定安装有铺设部出料辊驱动机构，用于驱动铺设部出料辊转动，两个以上的梳理辊安装在铺设部进料辊和铺设部出料辊之间，铺设部外壳13上固定安装有梳理辊驱动机构，梳理辊驱动机构驱动梳理辊转动。

本实施例中，铺设部进料辊包括有两个，分别为第一铺设进料辊16和第二铺设进料辊17，第一铺设进料辊16和第二铺设进料辊17紧贴在一起，其中，第一铺设进料辊16作为主动辊，第二铺设进料辊17作为被动辊，工作时，通过第一铺设进料辊16带动第二铺设进料辊17转动，铺设部进料辊驱动机构与第一铺设进料辊16连接，驱动主动辊转动，本实施例中，铺设部进料辊驱动机构采用铺设部进料辊电机，通过铺设部进料辊电机直接驱动第一铺设进料辊16转动，具体实施时，也可以采用皮带、链条或齿轮等形式驱动第一铺设进料辊16转动。本实施例中，铺设部进料辊驱动机构固定安装在铺设部外壳13外侧，具体实施时，铺设部进料辊驱动机构也可以根据实际需要安装在铺设部外壳13内部。

本实施例中，铺设部出料辊包括有两个，分别为第一铺设出料辊18和第二铺设出料辊19，第一铺设出料辊18和第二铺设出料辊19紧贴在一起，其中，第一铺设出料辊18作为主动辊，第二铺设出料辊19作为被动辊，工作时，通过第一铺设出料辊18带动第二铺设出料辊19转动，铺设部出料辊驱动机构与第一铺设出料辊18连接，驱动主动辊转动，本实施例中，铺设部出料辊驱动机构采用铺设部出料辊电机，通过铺设部出料辊电机直接驱动第一铺设出料辊18转动，具体实施时，也可以采用皮带、链条或齿轮等形式驱动第一铺设出料辊18转动。本实施例中，铺设部出料辊驱动机构固定安装在铺设部外壳13外侧，具体实施时，铺设部出料辊驱动机构也可以根据实际需要安装在铺设部外壳13内部。

本实施例中，梳理辊设有三个，具体实施时，也可以根据实际需要设置两个或多个，三个梳理辊平行设置，分别为第一梳理辊8、第二梳理辊21和第三梳理辊22，三个梳理辊分开独立设置，均不接触，每个梳理辊外侧均设置有尖刺，本实施例中，尖刺在梳理辊外部呈圆周形分布，可通过梳理辊外部的尖刺挂住纤维网，将其向前拉扯，本实施例中，各个梳理辊的转速均不相同，越靠近(本发明中的靠近和远离是相对于物料的前进方向而言)进料口处的梳理辊转速越低，越靠近出料口的梳理辊转速越高，通过不同梳理辊之间的不同转速对纤维进行拉扯，将其拉伸呈网状，本实施例中，后方的梳理辊转速(本实施例中的转速指梳理辊外圆切向转速)为前方相邻梳理辊转速的1.2～1.5倍。本实施例中，第一梳理辊8、第二梳理辊21和第三梳理辊22均呈枣核形，即中间部位横截面直径较大，越像两端直径越小，可顺利的将纤维束拉伸成薄网状。本实施例中，梳理辊驱动机构采用梳理辊电机，通过梳理辊电机直接驱动梳理辊转动，具体实施时，也可以采用皮带、链条或齿轮等形式驱动梳理辊转动，本实施例中，可为每个梳理辊配备有一个梳理辊驱动机构，也可以所有的梳理辊共用一个梳理辊驱动机构，通过变速出轮箱或不同的皮带分别驱动多个梳理辊转动。本实施例中，梳理辊驱动机构固定安装在铺设部外壳13外侧，具体实施时，梳理出料辊驱动机构也可以根据实际需要安装在铺设部外壳13内部。经梳理铺设后的纤维网通过承托板5送入至热复合机构3内，由于铺设后的纤维网较为轻薄，需要承托板作为过渡，将其送入热复合机构3内。

铺设时，经风管4吹入的混合纤维材料先通过铺设部进料辊压扁呈片状，然后经过多级的梳理辊的拉扯，由于后级梳理辊相比于前级梳理辊的转速快，所以，纤维材料在前后两级梳理辊之间会得到拉扯，使其越来越薄，同时由于梳理辊的特殊形状，会使其在拉扯过程中，向两侧延展，使其变得越来越宽，最终成一个网状，经铺设部出料辊送出；

步骤s5、热复合：将上层极耳胶膜、下层极耳胶膜和铺设好的纤维网进行热复合；

本实施例中，热复合时采用热复合机构3完成，热复合机构3包括主动复合辊23和被动复合辊24，主动复合辊23和被动复合辊24相对设置，主动复合辊23采用刚性材质制成，被动复合辊24采用柔性材质制成，主动复合辊23和被动复合辊24紧贴设置，可通过主动复合辊23带动被动复合辊24转动，对极耳胶膜进行热复合，本实施例中，主动复合辊23内设置有加热装置34，对主动复合辊23进行加热，加热装置可采用电加热丝，承托板水平设置，承托板对应于主动复合辊23和被动复合辊24的相切位置设置，本实施例中，还设置有复合辊驱动装置，用于驱动主动复合辊23转动，复合辊驱动装置可采用驱动电机，通过驱动电机直接驱动主动复合辊23转动，也可以通过驱动电机带动皮带、链条或齿轮等，通过皮带、链条或齿轮等带动主动复合辊23转动。本实施例中，主动复合辊23采用不锈钢材质制成，被动复合辊24采用硅胶材质制成，通过刚性复合辊和柔性复合辊的配合，实现极耳胶膜的热压合复合。

本实施例中，热复合机构3还包括有第一料带辊25和第二料带辊26，第一料带辊25和第二料带辊26上分别缠绕有极耳胶膜，用于放料，本实施例中，第一料带辊25和第二料带辊26可采用主动工作方式，也可以采用被动工作方式，当其采用主动工作方式时，第一料带辊25和第二料带辊26上连接有驱动电机，可通过电机驱动第一料带辊25和第二料带辊26转动，实现送料，驱动电机可直接与第一料带辊25和第二料带辊26连接，驱动器转动，也可以通过皮带、链条或齿轮等驱动其转动。当其采用被动工作方式时，可通过复合辊工作时的拉力，拉动第一料带辊25和第二料带辊26转动。

本实施例中，热复合机构3还包括有收料辊27，用于将复合后的物料收卷起来，收料辊27与收料驱动机构连接，通过收料驱动机构驱动收料辊27转动，实现复合后的物料收卷，本实施例中，收料驱动机构采用驱动电机，通过驱动电机直接驱动收料辊27转动，也可以通过驱动电机带动皮带、链条或齿轮等，通过皮带、链条或齿轮等带动收料辊27转动。

本实施例中，在第一料带辊25与复合辊之间设置有第一导向辊28，第一导向辊28可设置有一个或多个，可通过第一导向辊28对上层复合膜31起到承托、导向的作用；在第二料带辊26与复合辊之间设置有第三导向辊9，第三导向辊9可设置有一个或多个，可通过第三导向辊9对下层复合膜33起到承托、导向的作用；在收料辊27与复合辊之间设置有第二导向辊29，第二导向辊29可设置有一个或多个，可通过第二导向辊29对产品32起到承托、导向的作用。

热复合时，通过加热机构将主动复合辊23加热到120℃～180℃，上层极耳胶膜上附着有耐高温膜一面位于上层，即耐高温膜一面与主动复合辊23相接触，纤维网位于上层极耳胶膜和下层极耳胶膜之间，通过主动复合辊23对上层极耳胶膜和下层极耳胶膜进行加热，使上层极耳胶膜和下层极耳胶膜相接触的面熔化粘合在一起，同时，纤维网中的低温纤维由于在混料和铺设过程中与高温纤维充分混合，在热复合时，低温纤维同时会被主动复合辊23加热熔化，从而将通过低温纤维将高温纤维包覆住，同时，熔化后的低温纤维与上层极耳胶膜和下层极耳胶膜熔化粘合在一起，即成成品，使其不可剥离。

步骤s6、卷绕：收料辊27将热复合后的成品卷绕在收料辊27上。

本发明采用高温纤维和低温纤维相结合的方式，可利用低温纤维包覆高温纤维的方式，在热复合过程中，使其与极耳胶膜复合更加紧密，不容易剥离。