一种用于收卷锂离子电池隔膜的卷芯的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于收卷锂离子电池隔膜的卷芯，包括内芯和外芯，内芯和外芯都为圆筒状，内芯直径为标准的3英寸，外芯外表面为光滑圆面，外芯与内芯同轴嵌套，外芯与内芯相对固定连接。内芯与外芯之间设置用于连接固定的支撑环或加入用于连接固定的填充物。内芯和外芯可以为纸芯和/或塑芯。塑芯材料为苯乙烯-丙烯腈共聚物、聚苯乙烯、ABS树脂、聚碳酸酯、聚乙烯、聚氯乙烯等材料中的一种或几种。本实用新型的卷芯保证了内径尺寸，加大了收卷隔膜的卷径，减少了卷绕层数，减少隔膜卷绕的切线角度，避免后续隔膜踏边、弯曲、变形等不良现象；同时由于卷径的增大，降低了设备轴的公转速度，提升了设备稳定性，增加了设备寿命。
【专利说明】
一种用于收卷锂离子电池隔膜的卷芯
技术领域
[0001] 本实用新型涉及电池隔膜二次分切收卷工具领域，具体是一种可固定内径尺寸， 增大外径尺寸的用于收卷锂离子电池隔膜的卷芯。
【背景技术】
[0002] 由于具有较好的化学稳定性和优异的物理性能，隔膜被广泛的应用于二次锂离子 电池，如:手机电池、笔记本电池、电动工具电池及动力汽车电池。
[0003] 目前，随着动力汽车在生活中的广泛应用，锂离子电池产量开始剧增，带动了锂离 子电池隔膜的扩产，由于单颗动力电池的隔膜耗用量较大，故对隔膜的可加工性提出了较 高的要求；由于一般锂离子电池卷绕设备往往配备国际通用的3英寸轴套，故隔膜一般的采 用标准的3英寸纸芯或塑芯进行收卷;但为提供生产效率，减少换卷时间，锂离子电池厂家 要求隔膜的收卷长度需控制在l〇〇〇m到1500m，将会造成成品卷厚度较厚，隔膜卷绕的切线 角度较大，在后续的储存和运输过程中由于温湿度变化导致的热胀冷缩及自身张力释放容 易带来隔膜塌边、弯曲、变形等不良，造成后续锂离子电池加工过程不良率提升；同时由于 卷径较小，收卷和使用时隔膜的切线速度与设备轴转速比例较小，设备轴转速较快，带来生 产不稳定，增大设备维护成本，甚至减少设备使用寿命。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型要解决的技术问题是提供一种内径可以满足国际通用的3英寸轴套的 嵌套要求，外径又能相应增大的卷芯，以使卷芯卷绕长度较长的隔膜时，能保证隔膜不塌 边，无不良变形、弯曲，同时也能使收卷设备转速降低，增加设备稳定性和使用寿命。
[0005] 为实现上述目的，本实用新型提供一种用于收卷锂离子电池隔膜的卷芯，包括内 芯和外芯，内芯和外芯都为圆筒状，内芯直径为标准的3英寸，外芯内径大于3英寸，外芯外 表面为光滑圆面，外芯与内芯同轴嵌套，外芯与内芯相对固定连接。
[0006] 进一步的，外芯外径尺寸为8英寸。
[0007] 进一步的，内芯与外芯之间设置用于连接固定的支撑环或加入用于连接固定的填 充物。
[0008] 进一步的，内芯为纸芯和/或外芯为纸芯。
[0009] 进一步的，内芯为塑芯和/或外芯为塑芯。
[0010]进一步的，塑芯材料为苯乙烯-丙烯腈共聚物、聚苯乙烯、ABS树脂、聚碳酸酯、聚乙 稀、聚氯乙稀等材料中的一种或几种。
[0011]与现有技术相比，本实用新型的有益效果为:本实用新型提供的用于收卷锂离子 电池隔膜的卷芯保证了内径的3英寸标准尺寸，但加大了收卷隔膜的卷径，减少了卷绕层 数，减少隔膜卷绕的切线角度，避免后续隔膜踏边、弯曲、变形等不良现象；同时在切线速度 相同的情况下，由于卷径的增大，降低了设备轴的公转速度，提升了设备稳定性，增加了设 备的使用寿命，降低了设备维护成本。
【附图说明】
[0012] 为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需 要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实 施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附 图获得其他的附图。
[0013] 图1是本实用新型第一种实施方式的卷芯的结构示意图；
[0014] 图2是本实用新型第二种实施方式的卷芯的结构示意图。
[0015] 图3是本实用新型第二种实施方式的卷芯的另一种结构示意图。
【具体实施方式】
[0016] 下面结合附图和实施例，对本实用新型的【具体实施方式】作进一步描述。以下实施 例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范 围。
[0017] 如图1所示，作为本实用新型的第一种实施方式，一种用于收卷锂离子电池隔膜的 卷芯，包括内芯2和外芯1，内芯2和外芯1都为圆筒状，内芯2直径为标准的3英寸，外芯1内径 大于3英寸，外径尺寸为8英寸，内芯2与外芯1同轴嵌套，一体注塑成型，外芯1外表面为光滑 圆面。内芯2和外芯1均为塑芯，选择由中国石油吉林石化公司商标名为昆仑牌号为GE-150 的ABS树脂作为加工材料。
[0018] 如图2、3所示，为本实用新型的第二种实施方式，第二种实施方式与第一种实施方 式的不同在于:第二种实施方式内芯2与外芯1之间是均匀等距的加入填充物3,然后用粘结 剂把内芯2、外芯1和填充物3粘结在一起，用于使内芯2与外芯1相对固定；另外内芯2和外芯 1采用纸芯。
[0019] 需要说明的是，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不并不用以限制 本实用新型，如实施方式中的内芯2或外芯1都选择使用纸芯或塑芯材质，各种材质的内芯 2、外芯1也都可以选择注塑一体成型或使用用支撑环固定或用填充物2加粘结剂的固定方 式，上述结构都在本实用新型的保护范围之内。
[0020] 对于本实用新型做如下对比试验：
[0021] 试验 1:
[0022]原材料:选择中国石油吉林石化公司商标名为昆仑牌号为GE-150的ABS树脂作为 加工材料，
[0023]设备及模具:使用海天SA3800注塑机，内部制作的一模四穴模具。
[0024] 加工方法:将所选择的原材料及填料在混料设备中混合均匀；按照注塑机的作业 指示书，将混合好的物料采用自动进料的方法投入到注塑机中，由注塑机将加工好的材料 注入到放置好的模具中，模具冷却后，从模具中取出产品，将注射口残余的部分打磨光滑， 可同时加工成型4个产品。
[0025] 试验 2:
[0026]原材料:选择中国石油吉林石化公司商标名为昆仑牌号为GE-150的ABS树脂作为 加工材料，
[0027] 设备及模具:使用海天SA6000注塑机，内部制作的一模十六穴模具。
[0028] 加工方法:将所选择的原材料及填料在混料设备中混合均匀；按照注塑机的作业 指示书，将混合好的物料采用自动进料的方法投入到注塑机中，由注塑机将加工好的材料 注入到放置好的模具中，模具冷却后，从模具中取出产品，将注射口残余的部分打磨光滑， 可同时加工成型十六个产品。
[0029] 试验 3:
[0030]原材料:选择中国石油吉林石化公司商标名为昆仑牌号为GE-150的ABS树脂作为 加工材料1，中石化三井化学聚碳酸酯(北京)有限公司商标名为诺华笛斯的PC树脂作为加 工材料2.
[0031 ]设备及模具:使用海天SA6000注塑机，内部制作的一模十六穴模具。
[0032]加工方法:将所选择的加工材料1、加工材料2按1:1的比例及填料加入到混料设备 中混合均匀；按照注塑机的作业指示书，将混合好的物料采用自动进料的方法投入到注塑 机中，由注塑机将加工好的材料注入到放置好的模具中，模具冷却后，从模具中取出产品， 将注射口残余的部分打磨光滑，可同时加工成型十六个产品。
[0033]试验 4:
[0034] 使用3英寸纸芯和8英寸纸芯重合，并沿其轴向方向在中间加入支撑环；
[0035] 试验 5:
[0036] 使用3英寸纸芯和8英寸塑芯重合，并沿其轴向方向在中间加入支撑环；
[0037]试验 6:
[0038] 使用3英寸纸芯和8英寸纸芯重合，并沿纵向方向加入填充物，使用粘结剂粘结起 来；
[0039] 试验 7:
[0040] 使用3英寸纸芯和8英寸塑芯重合，并沿纵向方向加入填充物，使用粘结剂粘结起 来；
[0041] 对比例1:
[0042] 常规收卷用的3英寸，厚度为8mm的纸芯。
[0043] 对比例2:
[0044] 常规收卷用的3英寸，厚度为8mm的塑芯。
[0045] 测量对比：
[0046] 1.采用NISMMURA MFG.C0.，LTD生产的锂离子电池隔膜专用分切机采用以上收卷 卷芯各70个对同一批次半成品隔膜分切；
[0047] 2.统计分切的合格率及分切成品质量进行对比：
[0048]
[0049] 通过测试对比，采用本实用新型中的卷芯能够提供分切过程中的较好的产品合格 率和产品质量。
【主权项】
1. 一种用于收卷锂离子电池隔膜的卷芯，其特征在于，包括内芯和外芯，所述内芯和所 述外芯都为圆筒状，所述内芯直径为标准的3英寸，所述外芯内径大于3英寸，所述外芯外表 面为光滑圆面，所述外芯与所述内芯同轴嵌套，所述外芯与所述内芯相对固定连接。2. 根据权利要求1所述的一种用于收卷锂离子电池隔膜的卷芯，其特征在于，所述外芯 外径尺寸为8英寸。3. 根据权利要求1所述的一种用于收卷锂离子电池隔膜的卷芯，其特征在于，所述内芯 与所述外芯之间设置用于连接固定的支撑环或加入用于连接固定的填充物。4. 根据权利要求1至3任一项所述的一种用于收卷锂离子电池隔膜的卷芯，其特征在 于，所述内芯为纸芯和/或所述外芯为纸芯。5. 根据权利要求1至3任一项所述的一种用于收卷锂离子电池隔膜的卷芯，其特征在 于，所述内芯为塑芯和/或所述外芯为塑芯。6. 根据权利要求5所述的一种用于收卷锂离子电池隔膜的卷芯，其特征在于，所述塑芯 材料为苯乙烯-丙烯腈共聚物或聚苯乙烯或ABS树脂或聚碳酸酯或聚乙烯或聚氯乙烯。
【文档编号】H01M10/0587GK205508962SQ201520943545
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2015年11月24日
【发明人】程跃, 王伟强, 王丽华
【申请人】上海恩捷新材料科技股份有限公司