一种电池隔膜生产用可控浮动辊系统的制作方法

本实用新型涉及电池隔膜生产技术领域，更具体地说，涉及一种电池隔膜生产用可控浮动辊系统。

背景技术：

随着新能源产业的发展和进步，国内外市场对锂电池行业的要求和需求也越来越大，而隔膜作为锂电池中关键组分之一，其发展也受到了越多商业和科研人员的关注。

湿法锂电隔膜的成膜原理是利用热致相分离(TIPS)通过冷却使高温下均相的聚合物溶液发生相分离，脱除稀释剂后，富相成为膜的骨架，贫相处成为孔隙，其制作工艺一般采用同步双向拉伸法，基本工艺流程包括：原料挤出、铸片成型、一次双向拉伸、薄膜萃取、二次横拉、牵引收卷、检验分切。在经过拉伸得到稳定的孔径和孔隙率后，需将隔膜内部的油性物质萃取出来，所以，能否得到干净的隔膜产品，萃取工艺是关键因素。

但在萃取工艺中存在许多对隔膜产品外观性能以及物理性能影响的因素，比如由于隔膜张力控制不当，导致不规则条纹、物理撞伤、褶皱等的产生，这些缺陷往往会对锂电池的使用产生影响，因此，如何预防和解决这些缺陷的产生便是隔膜生产过程中所需要解决的关键问题。

目前，为了防止隔膜萃取过程中产生上述缺陷，现有技术中通常是在湿法隔膜萃取槽入口处设置浮动辊，虽然现有技术中通过浮动辊的设置可实现对隔膜张力的控制，但其控制精度相对较低，且浮动辊的调节范围较小。

针对上述出现的问题，现已有相关专利公开。

如，中国专利申请号：201620078526.6，申请日：2016年1月27日，发明创造名称为：一种锂离子电池隔膜浮动辊装置，该申请案公开了一种锂离子电池隔膜浮动辊装置，包括两个传动辊，在两个传动辊之间的下方设有浮动辊，浮动辊设于连接板的一端，连接板的另一端连接在固定轴承上，在连接板的中间位置、垂直于连接板设有连接杆，连接杆的上侧连接有一号活塞杆，连接杆的下侧连接有二号活塞杆，一号活塞杆与一号气缸连接，二号活塞杆与二号气缸连接。该申请案虽然通过能够进行上下浮动的浮动辊，可调节因速度改变而引起的锂离子电池隔膜的张力。但该申请案在工作过程中如果张力有偏差，则需停机来进行调整，给生产过程造成一定的麻烦，延误工作进程。

技术实现要素：

1.实用新型要解决的技术问题

本实用新型的目的在于克服现有技术中萃取过程中对浮动辊的调节控制精度低，调节范围较窄的不足，提供了一种电池隔膜生产用可控浮动辊系统。采用本实用新型的可控浮动辊系统，可对浮动辊进行前后及上下调节，从而有效提高了对浮动辊的控制精度及浮动辊的调节范围。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型的一种电池隔膜生产用可控浮动辊系统，包括相对设置的两个支撑架、固定辊和浮动辊，所述支撑架上设有导轨，导轨上滑动安装有滑块，且上、下导轨上均设有顶丝，所述固定辊的两端分别与滑块固定相连，浮动辊通过摆臂与固定辊转动相连。

更进一步的，所述摆臂的一端通过轴承与固定辊可转动相连，其另一端与浮动辊的辊芯固定相连。

更进一步的，所述摆臂与气缸的输出轴固定相连。

更进一步的，所述摆臂上设有变位器，且浮动辊前后侧导向辊的辊芯均与电机输出轴相连。

更进一步的，所述的浮动辊设置于萃取槽入口处。

更进一步的，所述导向辊安装于机架上。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本实用新型的一种电池隔膜生产用可控浮动辊系统，在支撑架上平行设置有导轨，且在两平行导轨之间安装滑块，且固定辊两端分别安装在滑块上，同时，浮动辊通过摆臂与固定辊相连，通过移动滑块，可实现对固定辊的前后移动，进而带动摆臂前后移动，最终实现浮动辊的前后移动；在上下导轨上设置顶丝，当需要对浮动辊的高度进行调节时，可通过调节上下顶丝对滑块进行上下微小调节来实现对浮动辊高度的调节。在萃取系统入口加装浮动辊之后，通过浮动辊前后以及上下方位上的调节，能起到对张力的缓冲和调节作用，可将张力控制在一个波动区间之内，使整体张力趋于一个稳定值，有效提高了对浮动辊的精度控制及浮动辊的调节范围。

(2)本实用新型的一种电池隔膜生产用可控浮动辊系统，将摆臂的一端通过轴承与固定辊可转动相连，另一端与浮动辊的辊芯固定相连，且摆臂还与气缸的输出轴固定相连。当滑块移动到一定位置后仍需要对浮动辊进行微小调整，此时，可通过控制伸缩气缸推动摆臂来实现微调，实现对张力高精度的控制，并使之达到静态平衡，同时，当调节好角度后，可通过伸缩气缸对摆臂进行支撑，使之固定在某一角度，保证了工作过程中浮动辊位置的稳定性。

(3)本实用新型的一种电池隔膜生产用可控浮动辊系统，摆臂上设有变位器，浮动辊的前后侧设有导向辊，且导向辊的辊芯均与电机输出轴相连。变位器通过检测摆臂角度的变化，可及时反馈给电机，当张力在工作过程中发生变化时，电机通过控制导向辊的转速来调整膜的张力，从而使浮动辊保持动态平衡过程，极大的优化了萃取槽内辊与辊之间膜的张力情况，使成品膜面不规则条纹以及线装划伤类缺陷得到改善。

(4)本实用新型的一种电池隔膜生产用可控浮动辊系统，将浮动辊设置于萃取槽入口处，萃取入口的浮动与槽内张力具有很大的相关性，通过浮动辊调节实验，不仅可有效改善膜面状况，且投入成本较低(包括材料和人力)，可行性较高，风险较低，并且不会对现有生产系统造成影响；同时，本实用新型涉及安装的浮动辊张力控制精度高，静态平衡性和动态平衡性均能保持在较稳定的水平，当浮动辊的张力调节运行后，也能保证萃取槽内其他主动辊和过渡辊的正常运转，无其他不良缺陷的产生。

附图说明

图1为本实用新型的浮动辊+固定辊的侧视结构示意图；

图2为本实用新型的浮动辊系统侧视结构示意图；

图3为本实用新型导轨+滑块侧视结构示意图；

图4为本实用新型的浮动辊系统主视结构示意图。

示意图中的标号说明：1、顶丝；2、导轨；3、变位器；4、支撑架；5、摆臂；6、气缸；7、浮动辊；8、固定辊；9、导向辊；10、隔膜；11、滑块；12、电机；13、机架。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图对本实用新型作详细描述。

本实用新型主要是针对湿法隔膜萃取阶段萃取槽入口处浮动辊7的调节和控制，从而有效减少解膜面规则条纹的产生。具体的，浮动辊7在正常的工作过程中，可对浮动辊7的张力进行调整和控制，观察萃取槽内膜面和萃取出口膜面，调节速比和张力，使得膜面张力保持在合适值，保证浮动辊7在使用的过程中，膜面能够保持张平。

本实用新型的一种电池隔膜生产用可控浮动辊系统，其工作过程中的张力动态平衡原理如下：在生产过程中，浮动辊7处于动态平衡的状态，当浮动辊7所在位置的隔膜10张力增大或者减小，浮动辊的位置就会发生偏移，以支点为圆心发生摆动，变位器3就会检测出来，传输信号到PLC，然后PLC控制浮动辊7的后一个辊(导向辊9)减小或增大转速，达到所需要的张力控制平衡点，使张力恢复设定值。

实施例1

结合图1、图3和图4，本实施例的一种电池隔膜生产用可控浮动辊系统，包括相对设置的两个支撑架4、固定辊8和浮动辊7，所述支撑架4上设有导轨2，导轨2上滑动安装有滑块11，且上、下导轨2上均设有顶丝1，所述固定辊8的两端分别与滑块11固定相连，浮动辊7通过摆臂5与固定辊8转动相连。

通过移动滑块11，可实现对固定辊8的前后移动，进而带动摆臂5前后移动，最终实现浮动辊7的前后移动；在上下导轨2上设置顶丝1，当需要对浮动辊7的高度进行调节时，可通过调节上下顶丝1对滑块11进行上下微小调节来实现对浮动辊7高度的调节。在萃取系统入口加装浮动辊7之后，通过浮动辊7前后以及上下方位上的调节，能起到对张力的缓冲和调节作用，可将张力控制在一个波动区间之内，使整体张力趋于一个稳定值，有效提高了对浮动辊7的精度控制。

实施例2

结合图1和图2，本实施例的一种电池隔膜生产用可控浮动辊系统，其结构基本同实施例1，更进一步的，摆臂5的一端通过轴承与固定辊8可转动相连，其另一端与浮动辊7的辊芯固定相连，且摆臂5与气缸6的输出轴固定相连。当滑块11移动到一定位置后仍需要对浮动辊7进行微小调整，此时，可通过控制伸缩气缸6推动摆臂5来实现微调，实现对张力高精度的控制，并使之达到静态平衡，同时，当调节好角度后，可通过伸缩气缸6对摆臂5进行支撑，使之固定在某一角度。

实施例3

结合图1、图2和图4，本实施例的一种电池隔膜生产用可控浮动辊系统，其结构基本同实施例2，更进一步的，所述摆臂5上设有变位器3，且浮动辊7前后侧导向辊9的辊芯均与电机12输出轴相连。变位器3通过检测摆臂5角度的变化，可及时反馈给电机12，当张力在工作过程中发生变化时，电机12通过控制导向辊9的转速来调整隔膜10的张力，可以极大的优化萃取槽内辊与辊之间隔膜10的张力情况，使成品膜面不规则条纹以及线装划伤类缺陷得到改善。

实施例4

本实施例的一种电池隔膜生产用可控浮动辊系统，其结构基本同实施例3，更进一步的，所述的浮动辊7设置于萃取槽入口处，所述导向辊9安装于机架13上。萃取入口的浮动与槽内张力具有很大的相关性，通过浮动辊7调节实验，不仅可有效改善膜面状况，且投入成本较低(包括材料和人力)，可行性较高，风险较低，并且不会对现有生产系统造成影响；同时，本实施例设计安装的浮动辊7张力控制精度高，静态平衡性和动态平衡性均能保持在较稳定的水平，当浮动辊7的张力调节运行后，也能保证萃取槽内其他主动辊和过渡辊的正常运转，无其他不良缺陷的产生。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。