CN106099015B - 陶瓷隔膜涂布分切机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种陶瓷隔膜涂布分切机，包括放卷装置（1）、微凹涂布装置（3）、烘烤箱（4）和冷却干燥箱（5），所述陶瓷隔膜涂布分切机还包括热整形活化装置（2）、牵引装置（6）、检测装置（7）和分切收卷装置（8），且按照放卷装置（1）、热整形活化装置（2）、微凹涂布装置（3）、烘烤箱（4）、冷却干燥箱（5）、牵引装置（6）、检测装置（7）和分切收卷装置（8）的顺序依次安装。该陶瓷隔膜涂布分切机将热整形活化、涂布、烘烤、检测和分切等操作连续完成，有效地减少了劳动力用工，降低了生产力成本，而且缩短了生产周期，大大提高了生产工作效率。
Description
技术领域
本发明属于锂电池隔膜加工技术领域，尤其涉及一种陶瓷隔膜涂布分切机。
背景技术
随着锂离子动力电池在电动汽车、电力储能上的使用量不断增加，锂电池隔膜的需求量也是日益增长，高安全性的耐高温隔膜是隔膜厂家研发的热点。目前，商业化的聚烯烃隔膜包括聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）隔膜等具有在高温下收缩的特性，当大容量锂电池连续使用一段时间后，电池内部必然升温，温度会造成聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）收缩，继而造成锂电池的正、负极短路而产生电池***的危险。
为了解决上述问题，人们在PP和PE膜基础上采用PVDF或水性胶粘结剂涂覆一层纳米陶瓷粉或其他无机物，生产功能性复合膜——陶瓷隔膜等，以加强隔膜耐高温性能，以提高动力锂电池的安全性。
现有陶瓷隔膜的制作一般采用微凹涂布机生产陶瓷隔膜母卷，然后将涂覆好的陶瓷隔膜拿到隔膜分切机上分切成客户需要的规格产品，这种生产方法的劳动力成本高，生产效率低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种生产效率高、劳动力成本低的陶瓷隔膜涂布分切机。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
一种陶瓷隔膜涂布分切机，包括放卷装置、微凹涂布装置、烘烤箱和冷却干燥箱，所述陶瓷隔膜涂布分切机还包括热整形活化装置、牵引装置、检测装置和分切收卷装置，且按照放卷装置、热整形活化装置、微凹涂布装置、烘烤箱、冷却干燥箱、牵引装置、检测装置和分切收卷装置的顺序依次安装，所述热整形活化装置包括低阻尼金属铝过辊、蜂窝孔送风风管、送风管道、开口回风管道、电热管加热箱体、热整形循环风机和恒温***控制器，所述低阻尼金属铝过辊为多条金属铝过辊，且上下错位安装，所述蜂窝孔送风风管安装于上下错位安装的低阻尼金属铝过辊之间，所述电热管加热箱体安装于低阻尼金属铝过辊的一侧，所述热整形循环风机装设于电热管加热箱体的上方且与所述送风管道相连，所述送风管道与蜂窝孔送风风管连通，所述恒温***控制器设于电热管加热箱体上。
上述的陶瓷隔膜涂布分切机，优选的，所述牵引装置包括牵引箱体、装设于牵引箱体靠近冷却干燥箱一侧的行进纠偏器，安装于牵引箱体上的包胶钢辊和螺纹展平辊以及分别安装于所述包胶钢辊前端和后端的两套牵引恒张力***。
上述的陶瓷隔膜涂布分切机，优选的，所述检测装置包括检测箱体，所述检测箱体靠近牵引装置一侧和靠近分切收卷装置一侧均安装有一条低阻尼检测过滤辊，检测箱体上安装有瑕疵检测仪和厚度检测仪。
上述的陶瓷隔膜涂布分切机，优选的，所述分切收卷装置包括分切收卷箱体，安装于所述分切收卷箱体上的两条收卷钢辊，所述两条收卷钢辊处安装有分切收卷恒张力***，所述分切收卷箱体上还安装有分切机构和收卷机构，所述分切机构包括圆刀下刀主轴和气动钨钢圆刀，所述分切机构一侧装设有吸尘器，所述吸尘器的吸尘管道贴合在陶瓷隔膜的正反面，所述收卷机构包括装设于分切收卷箱体上的两根滑差轴和一根收卷传动辊，所述收卷传动辊为直径300mm的镀铬钢辊，所述收卷传动辊与滑差轴之间安装有两条过渡镀铬钢辊，所述分切收卷箱体的底部设置有纠偏结构平台。
上述的陶瓷隔膜涂布分切机，优选的，所述放卷装置包括放卷机架立板，所述放卷机架立板的一侧安装有放卷伺服电机，所述放卷伺服电机连接推拉式气胀轴，放卷机架立板上装设有摆辊式放卷恒张力***，所述放卷机架立板安装在钢构纠偏平台上。
上述的陶瓷隔膜涂布分切机，优选的，所述微凹涂布装置包括涂布箱体，所述涂布箱体上安装有涂布镀铬钢辊、硅胶震动展平辊、张力隔断辊、张力摆辊、微凹版陶瓷螺旋网纹辊和凹型双刮墨刀料槽。
上述的陶瓷隔膜涂布分切机，优选的，所述烘烤箱为悬浮烘箱结构，包括烘烤箱体，所述烘烤箱体内安装有方形蜂窝孔送风风管和电热管加热箱，所述方形蜂窝孔送风风管与电热管加热箱的出风口连接，方形蜂窝孔送风风管上安装有烘烤循环风机和可调风门，方形蜂窝孔送风风管与一回风管道连接，所述回风管道连接至电热管加热箱的进风口，电热管加热箱上安装有烘烤恒温***。
上述的陶瓷隔膜涂布分切机，优选的，所述冷却干燥箱包括冷却循环风箱体，所述冷却循环风箱体与一转轮除湿机组连接，所述转轮除湿机组连接第一表冷装置和第二表冷装置，所述第二表冷装置连接一循环风管，所述循环风管的另一端连接至冷却循环风箱体。
与现有技术相比，本发明的优点在于：通过采用依次设置的放卷装置、热整形活化装置、微凹涂布装置、烘烤箱、冷却干燥箱、牵引装置、检测装置和分切收卷装置，隔膜基材从放卷装置引出来后经过热整形活化装置充分展平及活化，再经过微凹涂布装置将陶瓷浆料均匀地涂覆在隔膜基材上，然后进入烘烤箱烘烤干燥，进入冷却干燥箱将经过烘烤后的陶瓷隔膜冷却，再通过牵引装置收卷经检测装置检测瑕疵和隔膜厚度后送入到分切收卷装置进行陶瓷隔膜的分切，最后生产出陶瓷隔膜成品。该陶瓷膜涂布分切机将热整形活化、涂布、烘烤、检测和分切等操作连续完成，有效地减少了劳动力用工，降低了生产力成本，而且缩短了生产周期，大大提高了生产工作效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明陶瓷隔膜涂布分切机的结构示意图。
图2为本发明陶瓷隔膜涂布分切机中热整形活化装置的结构示意图。
图3为本发明陶瓷隔膜涂布分切机中牵引装置的结构示意图。
图4为本发明陶瓷隔膜涂布分切机中检测装置的结构示意图。
图5为本发明陶瓷隔膜涂布分切机中分切收卷装置的结构示意图。
图6为本发明陶瓷隔膜涂布分切机中放卷装置的结构示意图。
图7为本发明陶瓷隔膜涂布分切机中微凹涂布装置的结构示意图。
图8为本发明陶瓷隔膜涂布分切机中烘烤箱的结构示意图。
图9为本发明陶瓷隔膜涂布分切机中冷却干燥箱的结构示意图。
图例说明：
1、放卷装置；2、热整形活化装置；3、微凹涂布装置；4、烘烤箱；5、冷却干燥箱；6、牵引装置；7、检测装置；8、分切收卷装置；101、放卷机架立板；102、放卷伺服电机；103、推拉式气胀轴；104、钢构纠偏平台；201、低阻尼金属铝过辊；202、蜂窝孔送风风管；203、送风管道；204、开口回风管道；205、电热管加热箱体；206、热整形循环风机；207、恒温***控制器；301、涂布箱体；302、涂布镀铬钢辊；303、硅胶震动展平辊；304、张力隔断辊；305、张力摆辊；306、微凹版陶瓷螺旋网纹辊；307、凹型双刮墨刀料槽；401、烘烤箱体；402、方形蜂窝孔送风风管；403、电热管加热箱；404、烘烤循环风机；405、可调风门；406、回风管道；407、烘烤恒温***；501、冷却循环风箱体；502、转轮除湿机组；503、第一表冷装置；504、第二表冷装置；505、循环风管；601、牵引箱体；602、行进纠偏器；603、包胶钢辊；604、螺纹展平辊；701、检测箱体；702、低阻尼检测过滤辊；703、瑕疵检测仪；704、厚度检测仪；801、分切收卷箱体；802、收卷钢辊；803、圆刀下刀主轴；804、气动钨钢圆刀；805、吸尘器；806、滑差轴；807、收卷传动辊；808、过渡镀铬钢辊；809、纠偏结构平台。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明作更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。
需要特别说明的是，当某一元件被描述为“连接于或连通于”另一元件上时，它可以是直接连接或连通在另一元件上，也可以是通过其他中间连接件间接连接或连通在另一元件上。
除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。
实施例
如图1所示，本发明陶瓷隔膜涂布分切机的一种实施例，该陶瓷隔膜涂布分切机包括依次安装的放卷装置1、热整形活化装置2、微凹涂布装置3、烘烤箱4、冷却干燥箱5、牵引装置6、检测装置7和分切收卷装置8。隔膜基材从放卷装置1引出来后经过热整形活化装置2充分展平及活化，再经过微凹涂布装置3将陶瓷浆料均匀地涂覆在隔膜基材上，然后进入烘烤箱4烘烤干燥，进入冷却干燥箱5将经过烘烤后的陶瓷隔膜冷却，再通过牵引装置6收卷经检测装置7检测瑕疵和隔膜厚度后送入到分切收卷装置8进行陶瓷隔膜的分切，最后生产出陶瓷隔膜成品。该陶瓷膜涂布分切机将热整形活化、涂布、烘烤、检测和分切等操作连续完成，有效地减少了劳动力用工，降低了生产力成本，而且缩短了生产周期，大大提高了生产工作效率。
如图6所示，本实施例中，放卷装置1包括放卷机架立板101，该放卷机架立板101的一侧安装有放卷伺服电机102，放卷伺服电机102连接推拉式气胀轴103驱动其进行放卷，放卷机架立板101上装设有摆辊式放卷恒张力***，用于控制放卷张力。放卷机架立板101为整体结构，安装在钢构纠偏平台104上。
如图2所示，本实施例中，热整形活化装置2包括低阻尼金属铝过辊201、蜂窝孔送风风管202、送风管道203、开口回风管道204、电热管加热箱体205、热整形循环风机206和恒温***控制器207。其中，热整形活化装置2采用保温不锈钢箱体，低阻尼金属铝过辊201为多条上下错位安装的低阻尼金属铝过辊201，蜂窝孔送风风管202安装于上下错位安装的低阻尼金属铝过辊201之间。保温不锈钢箱体采用内部循环风结构，与外部的电热管加热箱体205相连。电热管加热箱体205安装于多个低阻尼金属铝过辊201的一侧，热整形循环风机206装设于电热管加热箱体205的上方且与送风管道203相连，该送风管道203与蜂窝孔送风风管202连通，恒温***控制器207设于电热管加热箱体205上，用于控制电热管加热箱体205对热整形活化装置2进行循环加热。
如图7所示，本实施例中，微凹涂布装置3包括涂布箱体301，该涂布箱体301上安装有两条直径128mm涂布镀铬钢辊302，该两条涂布镀铬钢辊302采用大双S结构作为涂布主传动，保证涂布传动的稳定性，采用硅胶震动展平辊303消除隔膜折皱，用两条直径128mm钢辊作为双S型张力隔断辊304，并通过低摩擦张力摆辊305精确控制隔断辊隔膜张力，采用直径80mm的微凹版陶瓷螺旋网纹辊306通过逆转吻涂方式进行涂覆，料槽为凹型双刮墨刀料槽307，为三角形腔体。主动辊由伺服电机进行驱动。
如图8所示，本实施例中，烘烤箱4为悬浮烘箱结构，烘烤箱4包括烘烤箱体401，烘烤箱体401内安装有方形蜂窝孔送风风管402和电热管加热箱403，方形蜂窝孔送风风管402与电热管加热箱403的出风口连接，方形蜂窝孔送风风管402上安装有烘烤循环风机404和可调风门405，方形蜂窝孔送风风管402与一回风管道406连接，回风管道406连接至电热管加热箱403的进风口，电热管加热箱403上安装有烘烤恒温***407。采用悬浮烘箱结构加大了隔膜的烘干效率，加快了烘干的速度，同时减少了烘箱传动辊对隔膜造成烫损的机会，确保了隔膜的品质。
如图9所示，本实施例中，冷却干燥箱5包括冷却循环风箱体501，该冷却循环风箱体501与一转轮除湿机组502连接，转轮除湿机组502连接第一表冷装置503和第二表冷装置504，第二表冷装置504连接一循环风管505，循环风管505的另一端连接至冷却循环风箱体501。冷却干燥箱5采用转轮除湿循环干燥***，循环干燥风温度恒定在20 ℃，相对湿度保持在1-2%。
如图3所示，本实施例中，牵引装置6包括牵引箱体601、装设于牵引箱体601靠近冷却干燥箱5一侧的行进纠偏器602、安装于牵引箱体601上的包胶钢辊603和螺纹展平辊604以及分别安装于包胶钢辊603前端和后端的两套牵引恒张力***。该包胶钢辊603为三条直径128mm钢辊，采用大三S辊张力隔断结构作为主传动，以防止隔膜打滑，两套牵引恒张力***，用于控制收卷张力，行进纠偏器602用于进行自动EPC控制，螺纹展平辊604可防止隔膜基材打皱。
如图4所示，本实施例中，检测装置7包括检测箱体701，该检测箱体701靠近牵引装置6的一侧和靠近分切收卷装置8的一侧均安装有一条低阻尼检测过滤辊702，检测箱体701上安装有瑕疵检测仪703和厚度检测仪704，对陶瓷隔膜的瑕疵和厚度进行检测。
如图5所示，本实施例中，分切收卷装置8包括分切收卷箱体801，安装于分切收卷箱体801上的两条收卷钢辊802，两条收卷钢辊802均为直径128mm钢辊，采用大双S结构，作为收卷主传动，保证隔膜传动的稳定性。该两条收卷钢辊802的前端和后端均安装有一套分切收卷恒张力***，控制传动张力。分切收卷箱体801上还安装有分切机构和收卷机构。其中分切机构包括圆刀下刀主轴803和气动钨钢圆刀804，该圆刀下刀主轴803和气动钨钢圆刀804均由伺服电机驱动，分切机构一侧装设有大功率的吸尘器805，吸尘器805的吸尘管道贴合在陶瓷隔膜的正反面，在切陶瓷隔膜时，快速吸走分切所产生的粉尘；收卷机构包括装设于分切收卷箱体801上的两根滑差轴806和一根收卷传动辊807，该收卷传动辊807为直径300mm的镀铬钢辊，收卷传动辊807与滑差轴806之间安装有两条过渡镀铬钢辊808，以缩短隔膜行程。分切收卷箱体801的底部设置有纠偏结构平台809。该陶瓷隔膜涂布分切机还包括控制***（图中未示出），由触摸屏、PLC控制器、数字模块、伺服***等组成，操作中可手动、自动、急停，整机前后均能进行操作，设备出现故障时，触摸屏将显示相应的修正画面，在机头部分和收卷部分都安装监视***，只需一个人即可实现整台设备的操作。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种陶瓷隔膜涂布分切机，包括放卷装置(1)、微凹涂布装置(3)、烘烤箱(4)和冷却干燥箱(5)，其特征在于：所述陶瓷隔膜涂布分切机还包括热整形活化装置(2)、牵引装置(6)、检测装置(7)和分切收卷装置(8)，且按照放卷装置(1)、热整形活化装置(2)、微凹涂布装置(3)、烘烤箱(4)、冷却干燥箱(5)、牵引装置(6)、检测装置(7)和分切收卷装置(8)的顺序依次安装，所述热整形活化装置(2)包括低阻尼金属铝过辊(201)、蜂窝孔送风风管(202)、送风管道(203)、开口回风管道(204)、电热管加热箱体(205)、热整形循环风机(206)和恒温***控制器(207)，所述低阻尼金属铝过辊(201)为多条金属铝过辊，且上下错位安装，所述蜂窝孔送风风管(202)安装于上下错位安装的低阻尼金属铝过辊(201)之间，所述电热管加热箱体(205)安装于低阻尼金属铝过辊(201)的一侧，所述热整形循环风机(206)装设于电热管加热箱体(205)的上方且与所述送风管道(203)相连，所述送风管道(203)与蜂窝孔送风风管(202)连通，所述恒温***控制器(207)设于电热管加热箱体(205)上；所述牵引装置(6)包括牵引箱体(601)，装设于牵引箱体(601)靠近冷却干燥箱(5)一侧的行进纠偏器(602)，安装于牵引箱体(601)上的包胶钢辊(603)和螺纹展平辊(604)以及分别安装于所述包胶钢辊(603)前端和后端的两套牵引恒张力***；所述检测装置(7)包括检测箱体(701)，所述检测箱体(701)靠近牵引装置(6)一侧和靠近分切收卷装置(8)一侧均安装有一条低阻尼检测过滤辊(702)，检测箱体(701)上安装有瑕疵检测仪(703)和厚度检测仪(704)。
2.根据权利要求1所述的陶瓷隔膜涂布分切机，其特征在于：所述分切收卷装置(8)包括分切收卷箱体(801)，安装于所述分切收卷箱体(801)上的两条收卷钢辊(802)，所述两条收卷钢辊(802)处安装有分切收卷恒张力***，所述分切收卷箱体(801)上还安装有分切机构和收卷机构，所述分切机构包括圆刀下刀主轴(803)和气动钨钢圆刀(804)，所述分切机构一侧装设有吸尘器(805)，所述吸尘器(805)的吸尘管道贴合在陶瓷隔膜的正反面，所述收卷机构包括装设于分切收卷箱体(801)上的两根滑差轴(806)和一根收卷传动辊(807)，所述收卷传动辊(807)为镀铬钢辊，所述收卷传动辊(807)与滑差轴(806)之间安装有两条过渡镀铬钢辊(808)，所述分切收卷箱体(801)的底部设置有纠偏结构平台(809)。
3.根据权利要求1所述的陶瓷隔膜涂布分切机，其特征在于：所述放卷装置(1)包括放卷机架立板(101)，所述放卷机架立板(101)的一侧安装有放卷伺服电机(102)，所述放卷伺服电机(102)连接推拉式气胀轴(103)，放卷机架立板(101)上装设有摆辊式放卷恒张力***，所述放卷机架立板(101)安装在钢构纠偏平台(104)上。
4.根据权利要求1所述的陶瓷隔膜涂布分切机，其特征在于：所述微凹涂布装置(3)包括涂布箱体(301)，所述涂布箱体(301)上安装有涂布镀铬钢辊(302)、硅胶震动展平辊(303)、张力隔断辊(304)、张力摆辊(305)、微凹版陶瓷螺旋网纹辊(306)和凹型双刮墨刀料槽(307)。
5.根据权利要求1所述的陶瓷隔膜涂布分切机，其特征在于：所述烘烤箱(4)为悬浮烘箱结构，包括烘烤箱体(401)，所述烘烤箱体(401)内安装有方形蜂窝孔送风风管(402)和电热管加热箱(403)，所述方形蜂窝孔送风风管(402)与电热管加热箱(403)的出风口连接，方形蜂窝孔送风风管(402)上安装有烘烤循环风机(404)和可调风门(405)，方形蜂窝孔送风风管(402)与一回风管道(406)连接，所述回风管道(406)连接至电热管加热箱(403)的进风口，电热管加热箱(403)上安装有烘烤恒温***(407)。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的陶瓷隔膜涂布分切机，其特征在于：所述冷却干燥箱(5)包括冷却循环风箱体(501)，所述冷却循环风箱体(501)与一转轮除湿机组(502)连接，所述转轮除湿机组(502)连接第一表冷装置(503)和第二表冷装置(504)，所述第二表冷装置(504)连接一循环风管(505)，所述循环风管(505)的另一端连接至冷却循环风箱体(501)。
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