一种湿法锂离子电池隔膜刮液匀滑装置的制作方法

本实用新型涉及电池生产设备技术领域，具体来说，涉及一种湿法锂离子电池隔膜刮液匀滑装置。

背景技术：

锂离子电池是一种二次电池(充电电池)，依靠锂离子在正极和负极之间来回移动来实现电池的充放电功能。充电时，锂离子从正极脱嵌，经过电解质和隔膜嵌入负极，此时负极处于富锂状态，正极处于贫锂状态，放电时则相反。与此同时，相同数量的电子在外电路传输。锂离子电池是现代高性能绿色电池的代表。

隔膜是锂离子电池中关键的内层组件之一，是最后一个实现国产化的电池材料，目前已实现商业化的锂离子电池隔膜为聚烯烃类微孔膜。在锂离子电池中，隔膜阻隔正负极，防止电池内部短路；隔绝电子，同时又不阻碍锂离子传输；有足够高的机械强度高；耐温高，热收缩小，防止电池在高温使用或异常高温时不收缩；耐有机溶剂，不与电解液发生反应等。

现有湿法隔膜生产技术中，刮液是隔膜生产的关键过程之一。隔膜离开萃取槽后，会携带大量二氯甲烷进入下一环节进行二氯甲烷与隔膜的分离，采用刮液辊与隔膜之间的相互挤压实现大部分二氯甲烷与隔膜的分离，随后通过高温使残余的二氯甲烷挥发。

现有的技术方案是采用多级刮液辊的方式，通过控制隔膜与多级刮液辊之间的压力，逐渐分离出隔膜中的二氯甲烷。进入干燥区前，隔膜表面的二氯甲烷逐渐挥发，隔膜微孔中的二氯甲烷则在经过干燥区时挥发，随后隔膜进入下一道工序。

目前，在刮液工序中，刮液辊与隔膜同向运动，刮液辊与隔膜分离时，刮液辊与隔膜交界处的液膜破裂形成液滴，液滴滴落在隔膜上。由于二氯甲烷挥发迅速、周围环境温度高，液滴来不及在隔膜表面润湿流平就已经挥发，在隔膜表面留下大大小小的水印。多级刮液辊的方式可以减少水印的严重程度，但仍无法避免水印的产生。

技术实现要素：

为解决现有技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种湿法锂离子电池隔膜刮液匀滑装置，在刮液时改变了传统刮液辊与隔膜交界处液膜的破裂方式，不会产生液滴，刮液过程在隔膜表面形成一层厚度均匀的二氯甲烷液膜，对二氯甲烷起到匀滑的作用，隔膜表面的二氯甲烷液膜挥发速度一致，不会产生水印。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种湿法锂离子电池隔膜刮液匀滑装置，包括多级刮液辊、第一匀滑辊、第二匀滑辊、干燥辊和导向辊，所述多级刮液辊、第一匀滑辊、第二匀滑辊、干燥辊和导向辊分别沿隔膜前进方向依次设置。

所述多级刮液辊包括一号电机、二号电机、三号电机和四号电机，所述一号电机的输出端连接有一号刮液辊，二号电机的输出端连接有二号刮液辊，三号电机的输出端连接有三号刮液辊，四号电机的输出端连接有四号刮液辊，隔膜依次绕过一号刮液辊、二号刮液辊、三号刮液辊和四号刮液辊，所述一号刮液辊与所述二号刮液辊设于隔膜的一侧，所述三号刮液辊和所述四号刮液辊设于隔膜另一侧。

所述一号电机与所述三号电机转速相同，所述二号电机与所述四号电机的转速相同，所述一号电机的转速大于二号电机的转速。

所述第一匀滑辊设置在所述隔膜下方，所述第一匀滑辊的运行方向与所述隔膜前进方向相反，所述第二匀滑辊设置在所述隔膜上方，所述第二匀滑辊的运行方向与所述隔膜前进方向相反；所述第一匀滑辊和第二匀滑辊结构相同，所述第一匀滑辊为凹版辊。

凹版辊为现有技术，凹版辊表面有凹槽。

所述第一匀滑辊为直径300mm的凹版辊，其线数为100。

工作原理：隔膜首先经过多级刮液辊，由多级刮液辊取出隔膜中大部分的二氯甲烷。之后隔膜依次经过第一匀滑辊和第二匀滑辊进行二氯甲烷最后的分离。第一匀滑辊和第二匀滑辊与隔膜交界处的二氯甲烷以剪切的方式分离，在分离过程中二氯甲烷不会破裂形成液滴，对隔膜表层的二氯甲烷有匀滑的作用。此过程在隔膜表层形成厚度均匀的二氯甲烷液膜。在分离二氯甲烷时，由于第一匀滑辊和第二匀滑辊表面凹槽的存在，能够容纳更多的二氯甲烷。隔膜与第一匀滑辊和第二匀滑辊接触时，隔膜表面的二氯甲烷被匀滑辊表面的凹槽带走。

本实用新型在刮液时改变了传统刮液辊与隔膜交界处液膜的破裂方式，不会产生液滴，刮液过程在隔膜表面形成一层厚度均匀的二氯甲烷液膜，对二氯甲烷起到匀滑的作用，隔膜表面的二氯甲烷液膜挥发速度一致，不会产生水印。

优选的，所述第一匀滑辊包括空心导辊、空心轴头和实心轴头，所述空心轴头连接在所述空心导辊一端，所述实心轴头连接在所述空心导辊的另一端；所述空心轴头上安装有双向旋转接头，所述双向旋转接头上设置有进水口和回水口，所述进水口连接有与所述空心导辊内部连通的密封管，所述密封管与所述空心轴头之间有出水通道，所述出水通道与所述回水口连通。

所述空心导辊内设置有内筒，所述内筒靠近空心轴头的一端固定有前盖板，所述内筒远离空心轴头的一端固定有后盖板，所述前盖板和后盖板分别固定在所述空心导辊的内壁上，所述内筒与所述空心导辊之间设置有第一间隙，所述前盖板与所述空心轴头之间设置有第二间隙，所述后盖板与所述实心轴头之间设置有第三间隙；所述第二间隙与出水通道相连通，形成回水通道；所述前盖板和后盖板均沿周向均布有与所述第一间隙、第二间隙和第三间隙连通的通孔；所述前盖板和后盖板之间固定有中空的辊芯，所述辊芯贯穿内筒的内部，所述辊芯的两端分别与所述密封管和所述第三间隙连通，所述内筒、辊芯、前盖板和后盖板之间形成密封的隔水腔。

所述进水口与高温热水源连通。

使用时，高温热水由双向旋转接头上的进水口进入密封管流入辊芯，然后依次流经第三间隙、第一间隙、第二间隙，最后流经出水通道流向回水口。通入的高温热水可充分与空心导辊内壁接触，在对空心导辊加热的同时不会出现温度梯度的缺陷。通入高温热水使第一匀滑辊和第二匀滑辊的温度始终保持在35℃-40℃，第一匀滑辊和第二匀滑辊凹槽内的二氯甲烷在35℃-40℃的温度条件下更容易挥发，因此可有效防止二氯甲烷液滴在重力作用下滴落污染隔膜。

优选的，所述第一匀滑辊和第二匀滑辊的表面均设置有镀铬层。

优选的，所述第一匀滑辊和隔膜之间的包角为8°-10°，所述第二匀滑辊和隔膜之间的包角为8°-10°。如此设置可减小第一匀滑辊和第二匀滑辊与隔膜的摩擦力，防止在隔膜表面产生划伤缺陷，保证隔膜质量。

优选的，所述第一匀滑辊和第二匀滑辊和所述隔膜的速度比为0.7-2.0，如此设置能保证第一匀滑辊和第二匀滑辊的匀滑效果，防止产生纵向条道。

本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型在刮液时改变了传统刮液辊与隔膜交界处液膜的破裂方式，不会产生液滴，刮液过程在隔膜表面形成一层厚度均匀的二氯甲烷液膜，对二氯甲烷起到匀滑的作用，隔膜表面的二氯甲烷液膜挥发速度一致，不会产生水印。

(2)第一匀滑辊和隔膜之间的包角为8°-10°，所述第二匀滑辊和隔膜之间的包角为8°-10°。如此设置可减小第一匀滑辊和第二匀滑辊与隔膜的摩擦力，防止在隔膜表面产生划伤缺陷，保证隔膜质量。

(3)第一匀滑辊和第二匀滑辊和所述隔膜的速度比为0.7-2.0，如此设置能保证第一匀滑辊和第二匀滑辊的匀滑效果，防止产生纵向条道。

(4)通入高温热水可使第一匀滑辊和第二匀滑辊的温度始终保持在35℃-40℃，第一匀滑辊和第二匀滑辊凹槽内的二氯甲烷在35℃-40℃的温度条件下更容易挥发，因此可有效防止二氯甲烷液滴在重力作用下滴落污染隔膜。

附图说明

图1是本实用新型实施例1中湿法锂离子电池隔膜刮液匀滑装置的整体结构示意图；

图2是本实用新型实施例2中第一匀滑辊的结构示意图；

图3是图2中A-A向剖视图。

附图标记说明：

1、多级刮液辊；2、第一匀滑辊；3、第二匀滑辊；4、干燥辊；5、导向辊；6、一号电机；7、二号电机；8、三号电机；9、四号电机；10、一号刮液辊；11、二号刮液辊；12、三号刮液辊；13、四号刮液辊；14、隔膜；15、空心导辊；16、空心轴头；17、实心轴头；18、双向旋转接头；19、进水口；20、回水口；21、密封管；22、出水通道；23、内筒；24、前盖板；25、后盖板；26、第一间隙；27、第二间隙；28、第三间隙；29、通孔；30、辊芯。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

实施例1：

如图1所示，一种湿法锂离子电池隔膜刮液匀滑装置，包括多级刮液辊1、第一匀滑辊2、第二匀滑辊3、干燥辊4和导向辊5，所述多级刮液辊1、第一匀滑辊2、第二匀滑辊3、干燥辊4和导向辊5分别沿隔膜14前进方向依次设置。

所述多级刮液辊1包括一号电机6、二号电机7、三号电机8和四号电机9，所述一号电机6的输出端连接有一号刮液辊10，二号电机7的输出端连接有二号刮液辊11，三号电机8的输出端连接有三号刮液辊12，四号电机9的输出端连接有四号刮液辊13，隔膜14依次绕过一号刮液辊10、二号刮液辊11、三号刮液辊12和四号刮液辊13，所述一号刮液辊10与所述二号刮液辊11设于隔膜14的一侧，所述三号刮液辊12和所述四号刮液辊13设于隔膜14另一侧。

所述一号电机6与所述三号电机8转速相同，所述二号电机7与所述四号电机9的转速相同，所述一号电机6的转速大于二号电机7的转速。

所述第一匀滑辊2设置在所述隔膜14下方，所述第一匀滑辊2的运行方向与所述隔膜14前进方向相反，所述第二匀滑辊3设置在所述隔膜14上方，所述第二匀滑辊3的运行方向与所述隔膜14前进方向相反；所述第一匀滑辊2和第二匀滑辊3结构相同，所述第一匀滑辊2为凹版辊。

所述第一匀滑辊2为直径300mm的凹版辊，其线数为100。

所述第一匀滑辊2和第二匀滑辊3的表面均设置有镀铬层。

所述第一匀滑辊2和隔膜14之间的包角(如图1中角A)为8°-10°，所述第二匀滑辊3和隔膜14之间的包角(如图1中角B)为8°-10°。如此设置可减小第一匀滑辊2和第二匀滑辊3与隔膜14的摩擦力，防止在隔膜14表面产生划伤缺陷，保证隔膜14质量。

所述第一匀滑辊和第二匀滑辊3和所述隔膜14的速度比为0.7-2.0，如此设置能保证第一匀滑辊2和第二匀滑辊3的匀滑效果，防止产生纵向条道。

工作原理：隔膜14首先经过多级刮液辊1，由多级刮液辊1取出隔膜14中大部分的二氯甲烷。多级刮液辊1利用一号电机6、二号电机7、三号电机8和四号电机9之间的转速差，能够将隔膜表面附带的二氯甲烷刮掉。之后隔膜14依次经过第一匀滑辊2和第二匀滑辊3进行二氯甲烷最后的分离。第一匀滑辊2和第二匀滑辊3与隔膜14交界处的二氯甲烷以剪切的方式分离，在分离过程中二氯甲烷不会破裂形成液滴，对隔膜14表层的二氯甲烷有匀滑的作用。此过程在隔膜14表层形成厚度均匀的二氯甲烷液膜。在分离二氯甲烷时，由于第一匀滑辊2和第二匀滑辊3表面凹槽的存在，能够容纳更多的二氯甲烷。隔膜14与第一匀滑辊2和第二匀滑辊3接触时，隔膜14表面的二氯甲烷被第一匀滑辊2和第二匀滑辊3表面的凹槽带走。

本实用新型在刮液时改变了传统刮液辊与隔膜交界处液膜的破裂方式，不会产生液滴，刮液过程在隔膜表面形成一层厚度均匀的二氯甲烷液膜，对二氯甲烷起到匀滑的作用，隔膜表面的二氯甲烷液膜挥发速度一致，不会产生水印。

实施例2：

如图2和图3所示，本实施例在实施例1的基础上，第一匀滑辊2包括空心导辊15、空心轴头16和实心轴头17，所述空心轴头16连接在所述空心导辊15一端，所述实心轴头17连接在所述空心导辊15的另一端；所述空心轴头16上安装有双向旋转接头18，所述双向旋转接头18上设置有进水口19和回水口20，所述进水口19连接有与所述空心导辊15内部连通的密封管21，所述密封管21与所述空心轴头16之间有出水通道22，所述出水通道22与所述回水口20连通。

所述空心导辊15内设置有内筒23，所述内筒23靠近空心轴头16的一端固定有前盖板24，所述内筒23远离空心轴头16的一端固定有后盖板25，所述前盖板24和后盖板25分别固定在所述空心导辊15的内壁上，所述内筒23与所述空心导辊15之间设置有第一间隙26，所述前盖板24与所述空心轴头16之间设置有第二间隙27，所述后盖板25与所述实心轴头17之间设置有第三间隙28；所述第二间隙27与出水通道22相连通，形成回水通道；所述前盖板24和后盖板25均沿周向均布有与所述第一间隙26、第二间隙27和第三间隙28连通的通孔29；所述前盖板24和后盖板25之间固定有中空的辊芯30，所述辊芯30贯穿内筒23的内部，所述辊芯30的两端分别与所述密封管21和所述第三间隙28连通，所述内筒23、辊芯30、前盖板24和后盖板25之间形成密封的隔水腔。

所述进水口19与高温热水源连通。

使用时，高温热水由双向旋转接头18上的进水口19进入密封管21流入辊芯30，然后依次流经第三间隙28、第一间隙26、第二间隙27，最后流经出水通道22流向回水口20。通入的高温热水可充分与空心导辊15内壁接触，在对空心导辊15加热的同时不会出现温度梯度的缺陷。通入高温热水使第一匀滑辊2和第二匀滑辊3的温度始终保持在35℃-40℃，第一匀滑辊2和第二匀滑辊3凹槽内的二氯甲烷在35℃-40℃的温度条件下更容易挥发，因此可有效防止二氯甲烷液滴在重力作用下滴落污染隔膜14。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。