鋰電池隔膜的延展裝置

《鋰電池隔膜的延展裝置》是界首市天鴻新材料股份有限公司於2016年6月30日申請的專利，該專利申請號：2016105196046，專利公布號：CN105957998A，專利公布日：2016年9月21日，發明人是：尚誠德、吳磊、胡偉、張德順、李汪洋。

《鋰電池隔膜的延展裝置》涉及一種鋰電池隔膜的延展裝置，包括鋰電池隔膜的送料單元，送料單元的出料端設定有寬度拉伸機構，寬度拉伸機構包括設定在鋰電池隔膜兩側的夾持單元，夾持單元設定在傳輸履帶上，傳輸履帶的傳輸方向與鋰電池隔膜的輸送大方呈夾角並向外延伸布置，寬度拉伸機構的出料端設定有長度拉伸機構，長度拉伸機構包括收料輥，驅動單元驅動收料輥轉動，利用長度拉伸機構的驅動單元驅動收料輥轉動，實現對鋰電池隔膜的長度方向的拉伸，利用寬度拉伸機構的夾持單元實施對鋰電池隔膜側邊的夾持，實現對鋰電池隔膜寬度的拉伸，實現對鋰電池隔膜的長度方向及寬度方向同時延展的目的，確保整個生產線的連續化生產，確保鋰電池隔膜的鋰離子通過性能。

2021年8月16日，《鋰電池隔膜的延展裝置》獲得安徽省第八屆專利獎優秀獎。

基本介紹

• 中文名：鋰電池隔膜的延展裝置
• 公布號：CN105957998A
• 公布日：2016年9月21日
• 申請號：2016105196046
• 申請日：2016年6月30日
• 申請人：界首市天鴻新材料股份有限公司
• 地址：安徽省阜陽市界首市工業園區勝利路3號
• 發明人：尚誠德、吳磊、胡偉、張德順、李汪洋
• Int.Cl.：H01M2/14(2006.01)I, H01M2/14
• 專利代理機構：合肥市上嘉專利代理事務所
• 代理人：王偉
• 類別：發明專利

專利背景

鋰電池的結構中，隔膜是關鍵的內層組件之一。隔膜的性能決定了電池的界面結構、內阻等，直接影響電池的容量、循環以及安全性能等特性，性能優異的隔膜對提高電池的綜合性能具有重要的作用。鋰電池隔膜的主要作用是使電池的正、負極分隔開來，防止兩極接觸而短路，此外還具有能使電解質離子通過的功能。截至2016年6月，已有技術中鋰電池隔膜在生產方法多採用單向拉伸法，對隔膜長度進行拉伸延展，上述單向對隔膜進行拉伸延展的過程中，會嚴重降低隔膜的鋰離子通過能力，鋰電子採用上述方法製得的隔膜後，鋰電池的性能嚴重降低。

發明內容

專利目的

《鋰電池隔膜的延展裝置》提供一種鋰電池隔膜的延展裝置，能夠對鋰電池隔膜長度方向拉伸的同時，還能對鋰電池隔膜進行寬度方向的拉伸，確保鋰電池隔膜的鋰離子通過能力。

技術方案

《鋰電池隔膜的延展裝置》包括鋰電池隔膜的送料單元，送料單元的出料端設定有寬度拉伸機構，所述寬度拉伸機構包括設定在鋰電池隔膜兩側的夾持單元，所述夾持單元設定在傳輸履帶上，傳輸履帶的傳輸方向與鋰電池隔膜的輸送大方呈夾角並向外延伸布置，寬度拉伸機構的出料端設定有長度拉伸機構，所述長度拉伸機構包括收料輥，所述收料輥與驅動單元連線，驅動單元驅動收料輥轉動。《鋰電池隔膜的延展裝置》還存在以下特徵：所述夾持單元上設定有用於夾持鋰電池隔膜側邊的夾口，夾持單元沿著傳輸履帶的長度方向間隔設定有多個，夾持單元的夾口處在常開狀態，夾持單元轉至送料單元的出料口位置處時，夾持單元的夾口合閉並且將鋰電池隔膜側邊夾緊，夾持單元轉至長度拉伸機構的入料口位置處時，夾持單元的夾口打開。所述夾持單元包括設定在傳輸履帶上的電磁鐵，所述電磁鐵上纏繞有線圈，電磁鐵上方設定有銜鐵，電磁鐵與銜鐵之間設定有支撐彈簧，所述電磁鐵與銜鐵為板面平行的條板狀結構，電磁鐵與銜鐵的相對板面之間構成夾持鋰電池隔膜側邊的夾口，所述夾持單元轉至送料單元的出料口位置處對應電磁鐵的線圈通電動作，夾持單元轉至長度拉伸機構的入料口位置處對應電磁鐵的線圈斷電動作。

所述銜鐵上設定有用於接通電磁鐵線圈電源的開關，鄰近送料單元的出料口設定有第一開關頂塊，所述第一開關頂塊與第一氣缸的活塞桿連線，第一氣缸驅動第一開關頂塊與鋰電池隔膜輸送方向的垂直方向靠近或者遠離，送料單元的出料口設定有第一距離感測器，第一距離感測器檢測第一開關頂塊的位置距離，並發出控制信號至控制單元，控制單元控制第一氣缸的充氣與排氣，鄰近長度拉伸機構的入料口位置處設定有第二開關頂塊，所述第二開關頂塊與第二氣缸的活塞桿連線，第二氣缸驅動第二開關頂塊與鋰電池隔膜輸送方向的垂直方向靠近或者遠離，送料單元的出料口設定有第二距離感測器，第二距離感測器檢測第二開關頂塊的位置距離，並發出控制信號至控制單元，控制單元控制第二氣缸的充氣與排氣。所述第一開關頂塊及第二開關頂塊與開關的接觸面設定成圓錐台形。所述電磁鐵與傳輸履帶之間設定有連線彈簧。所述的送料單元包括平行間隔設定在機架上的輸料輥。所述收料輥的兩端轉動式設定在機架上，收料輥的一端與變速箱的輸出軸連線，變速箱的輸入軸與電機的轉軸連線。

改善效果

利用長度拉伸機構的驅動單元驅動收料輥轉動，從而初步實現對鋰電池隔膜的長度方向的拉伸，利用寬度拉伸機構的夾持單元實施對鋰電池隔膜側邊的夾持，從而使得鋰電池隔膜在長度方向拉伸的過程中，實現對鋰電池隔膜寬度的拉伸，從而能夠實現對鋰電池隔膜的長度方向及寬度方向同時延展的目的，進而確保整個生產線的連續化生產，保證鋰電池隔膜生產效率的同時，還能確保鋰電池隔膜的鋰離子通過性能，提高鋰電池的性能。

附圖說明

圖1是《鋰電池隔膜的延展裝置》的結構示意圖；

圖2是《鋰電池隔膜的延展裝置》的俯視圖。

技術領域

《鋰電池隔膜的延展裝置》涉及鋰電技術領域，具體涉及一種鋰電池隔膜的延展裝置。

權利要求

1.《鋰電池隔膜的延展裝置》的特徵在於：包括鋰電池隔膜（10）的送料單元，送料單元的出料端設定有寬度拉伸機構，所述寬度拉伸機構包括設定在鋰電池隔膜（10）兩側的夾持單元，所述夾持單元設定在傳輸履帶（30）上，傳輸履帶（30）的傳輸方向與鋰電池隔膜（10）的輸送大方呈夾角並向外延伸布置，寬度拉伸機構的出料端設定有長度拉伸機構，所述長度拉伸機構包括收料輥（50），所述收料輥（50）與驅動單元連線，驅動單元驅動收料輥（50）轉動。

2.根據權利要求1所述的鋰電池隔膜的延展裝置，其特徵在於：所述夾持單元上設定有用於夾持鋰電池隔膜（10）側邊的夾口，夾持單元沿著傳輸履帶（30）的長度方向間隔設定有多個，夾持單元的夾口處在常開狀態，夾持單元轉至送料單元的出料口位置處時，夾持單元的夾口合閉並且將鋰電池隔膜（10）側邊夾緊，夾持單元轉至長度拉伸機構的入料口位置處時，夾持單元的夾口打開。

3.根據權利要求2所述的鋰電池隔膜的延展裝置，其特徵在於：所述夾持單元包括設定在傳輸履帶（30）上的電磁鐵（21），所述電磁鐵（21）上纏繞有線圈，電磁鐵（21）上方設定有銜鐵（22），電磁鐵（21）與銜鐵（22）之間設定有支撐彈簧（23），所述電磁鐵（21）與銜鐵（22）為板面平行的條板狀結構，電磁鐵（21）與銜鐵（22）的相對板面之間構成夾持鋰電池隔膜（10）側邊的夾口，所述夾持單元轉至送料單元的出料口位置處對應電磁鐵（21）的線圈通電動作，夾持單元轉至長度拉伸機構的入料口位置處對應電磁鐵（21）的線圈斷電動作。

4.根據權利要求3所述的鋰電池隔膜的延展裝置，其特徵在於：所述銜鐵（22）上設定有用於接通電磁鐵（21）線圈電源的開關（221），鄰近送料單元的出料口設定有第一開關頂塊（31），所述第一開關頂塊（31）與第一氣缸（32）的活塞桿連線，第一氣缸（32）驅動第一開關頂塊（31）與鋰電池隔膜（10）輸送方向的垂直方向靠近或者遠離，送料單元的出料口設定有第一距離感測器（33），第一距離感測器（33）檢測第一開關頂塊（31）的位置距離，並發出控制信號至控制單元，控制單元控制第一氣缸（32）的充氣與排氣，鄰近長度拉伸機構的入料口位置處設定有第二開關頂塊（41），所述第二開關頂塊（41）與第二氣缸（42）的活塞桿連線，第二氣缸（42）驅動第二開關頂塊（41）與鋰電池隔膜（10）輸送方向的垂直方向靠近或者遠離，送料單元的出料口設定有第二距離感測器（43），第二距離感測器（43）檢測第二開關頂塊（41）的位置距離，並發出控制信號至控制單元，控制單元控制第二氣缸（42）的充氣與排氣。

5.根據權利要求4所述的鋰電池隔膜的延展裝置，其特徵在於：所述第一開關頂塊（31）及第二開關頂塊（41）與開關（221）的接觸面設定成圓錐台形。

6.根據權利要求2或3或4或5所述的鋰電池隔膜的延展裝置，其特徵在於：所述電磁鐵（21）與傳輸履帶（30）之間設定有連線彈簧（60）。

7.根據權利要求1所述的鋰電池隔膜的延展裝置，其特徵在於：所述的送料單元包括平行間隔設定在機架上的輸料輥（70）。

8.根據權利要求1所述的鋰電池隔膜的延展裝置，其特徵在於：所述收料輥（50）的兩端轉動式設定在機架上，收料輥（50）的一端與變速箱（51）的輸出軸連線，變速箱（51）的輸入軸與電機（52）的轉軸連線。

實施方式

結合圖1和圖2，對《鋰電池隔膜的延展裝置》作進一步地說明：鋰電池隔膜的延展裝置，包括鋰電池隔膜10的送料單元，送料單元的出料端設定有寬度拉伸機構，所述寬度拉伸機構包括設定在鋰電池隔膜10兩側的夾持單元，所述夾持單元設定在傳輸履帶30上，傳輸履帶30的傳輸方向與鋰電池隔膜10的輸送大方呈夾角並向外延伸布置，寬度拉伸機構的出料端設定有長度拉伸機構，所述長度拉伸機構包括收料輥50，所述收料輥50與驅動單元連線，驅動單元驅動收料輥50轉動。結合圖2所示，利用長度拉伸機構的驅動單元驅動收料輥50轉動，從而初步實現對鋰電池隔膜10的長度方向的拉伸，利用寬度拉伸機構的夾持單元實施對鋰電池隔膜10側邊的夾持，從而使得鋰電池隔膜10在長度方向拉伸的過程中，實現對鋰電池隔膜10寬度的拉伸，從而能夠實現對鋰電池隔膜10的長度方向及寬度方向同時延展的目的，在整個生產線不停機的情況下，實現鋰電池隔膜10連續化生產，保證鋰電池隔膜10生產效率的同時，還能確保鋰電池隔膜10的鋰離子通過性能，提高鋰電池的性能。作為《鋰電池隔膜的延展裝置》的優選方案，為確保對鋰電池隔膜10夾持的牢靠度，所述夾持單元上設定有用於夾持鋰電池隔膜10側邊的夾口，夾持單元沿著傳輸履帶30的長度方向間隔設定有多個，夾持單元的夾口處在常開狀態，夾持單元轉至送料單元的出料口位置處時，夾持單元的夾口合閉並且將鋰電池隔膜10側邊夾緊，夾持單元在傳輸履帶30的輸送方向上，從而實現鋰電池隔膜10的寬度方向上的延展，夾持單元轉至長度拉伸機構的入料口位置處時，夾持單元的夾口打開，進而將寬度方向長度方向均得到拉伸後的鋰電池隔膜10的收料操作，該延展裝置自動化程度高，對鋰電池隔膜10的生產效率高。

進一步地優選方案，所述夾持單元包括設定在傳輸履帶30上的電磁鐵21，所述電磁鐵21上纏繞有線圈，電磁鐵21上方設定有銜鐵22，電磁鐵21與銜鐵22之間設定有支撐彈簧23，所述電磁鐵21與銜鐵22為板面平行的條板狀結構，電磁鐵21與銜鐵22的相對板面之間構成夾持鋰電池隔膜10側邊的夾口，當夾持單元需要夾持鋰電池隔膜10的兩側邊時，也就是夾持單元轉至送料單元的出料口位置處，這樣對應電磁鐵21的線圈通電動作，從而使得電磁鐵21上方設定有銜鐵22吸合，進而實現對鋰電池隔膜10側邊的夾持；當鋰電池隔膜10拉伸至一定程度後，並接近長度拉伸機構的收料輥50位置處時，夾持單元的電磁鐵21的線圈斷電，從而使得電磁鐵21上方設定有銜鐵22分離，進而實現鋰電池隔膜10順利的卷在收料輥50上。為進一步提高延展裝置的自動化程度，所述銜鐵22上設定有用於接通電磁鐵21線圈電源的開關221，鄰近送料單元的出料口設定有第一開關頂塊31，所述第一開關頂塊31與第一氣缸32的活塞桿連線，第一氣缸32驅動第一開關頂塊31與鋰電池隔膜10輸送方向的垂直方向靠近或者遠離，送料單元的出料口設定有第一距離感測器33，第一距離感測器33檢測第一開關頂塊31的位置距離，並發出控制信號至控制單元，控制單元控制第一氣缸32的充氣與排氣；當第一距離感測器33採集到銜鐵22上的開關221距離信號低於設定的數值時，即可需要夾持單元對鋰電池隔膜10側邊的夾持，通過向第一氣缸32通入氣體，即可使得第一開關頂塊31位於夾持單元的行走路徑上，進而將開關221打開，當打開後，控制單元使得第一氣缸32的氣體排除，進而使得第開關頂塊31遠離夾持單元的行走路徑，進而與夾持單元形成避讓，確保鋰電池隔膜10的寬度方向拉伸的連續化作業。

同理，鄰近長度拉伸機構的入料口位置處設定有第二開關頂塊41，所述第二開關頂塊41與第二氣缸42的活塞桿連線，第二氣缸42驅動第二開關頂塊41與鋰電池隔膜10輸送方向的垂直方向靠近或者遠離，送料單元的出料口設定有第二距離感測器43，第二距離感測器43檢測第二開關頂塊41的位置距離，並發出控制信號至控制單元，控制單元控制第二氣缸42的充氣與排氣。為方便第一開關頂塊31及第二開關頂塊41與開關221的分離，所述第一開關頂塊31及第二開關頂塊41與開關221的接觸面設定成圓錐台形。由於第一開關頂塊31及第二開關頂塊41與開關221與開關221接觸的過程中，會對夾持單元產生一定的衝擊，為吸收對上述衝擊，所述電磁鐵21與傳輸履帶30之間設定有連線彈簧60。該處的連線彈簧60可選用彈性係數較大一點的彈簧，起到對夾持單元衝擊的吸能作用，應當避免連線彈簧60過於彎曲，導致對鋰電池隔膜10寬度方向延展拉伸的不徹底。所述的送料單元包括平行間隔設定在機架上的輸料輥70。為實現對鋰電池隔膜10長度方向拉伸的控制，所述收料輥50的兩端轉動式設定在機架上，收料輥50的一端與變速箱51的輸出軸連線，變速箱51的輸入軸與電機52的轉軸連線。

榮譽表彰

2021年8月16日，《鋰電池隔膜的延展裝置》獲得安徽省第八屆專利獎優秀獎。