CN114759310A - 一种湿法锂电池隔膜用除油*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种湿法锂电池隔膜用除油***，其包括传动组件、两个除油组件和集油组件，传动组件包括带动隔膜横向传动的前端辊筒和后端辊筒，两个除油组件分别位于隔膜上下两侧，每个除油组件均包括与隔膜平行的除油传动带，除油传动带为带有多孔结构的吸油材质，两个除油传动带之间具有供隔膜通过的间隙，集油组件包括挤油辊组和排风机，排风机包括壳体和在壳体内旋转的叶片，壳体包括内壳和外壳，内壳和外壳之间具有空腔，内壳壁面上开设有透油孔，外壳底面上连接有通入集油箱的排油管，挤油辊组用于挤压除油传送带中油液的挤油辊，上方挤油辊组的上方、下方挤油辊组的下方分别设有排风罩，排风罩通过排风管与排风机壳体的空腔连通。

Description

一种湿法锂电池隔膜用除油***

技术领域

本发明涉及一种湿法锂电池隔膜用除油***，属于锂电池隔膜生产技术领域。

背景技术

湿法锂电池隔膜生产过程中，经铸片及完成双向或单向拉伸后的隔膜，在其进入萃取前的膜面和膜空隙中含有较多白油，含白油隔膜经萃取装置中的萃取液浸泡萃取后，白油将会滞留在萃取装置萃取液中，无白油隔膜经过萃取及干燥后进行后续的生产工艺步序加工，其中含有白油的萃取液经萃取装置的溢流和液体回收装置进行处理，达到循环使用的目的。因现阶段铸片及拉伸后油膜无进一步在萃取前有效降低隔膜油含量的装置，尤其产线提速后的白油含量也会增高，其中夹带白油隔膜的油含量对萃取装置能力及液体回收装置的处理量等参数有较大影响，直接影响萃取装置和液体回收装置的能耗和成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在萃取前降低隔膜油含量的湿法锂电池隔膜用除油***，用以解决现有萃取装置的萃取能力设计大、液体回收装置回收处理量大及能耗高的技术问题。

本发明采用如下技术方案：一种湿法锂电池隔膜用除油***，其包括传动组件、除油组件和集油组件，传动组件包括带动隔膜横向传动的前端辊筒和后端辊筒，前端辊筒和后端辊筒均与水平面平行，除油组件有两个，两个除油组件分别位于前端辊筒和后端辊筒之间的隔膜的上下两侧，每个除油组件均包括机架、安装在机架上的两个除油传动辊以及绕在两个除油传动辊上的除油传动带，除油传动带与隔膜平行，除油传动带为带有多孔结构的吸油材质，两个除油组件的除油传动带之间具有供隔膜通过的间隙，每个除油传动带均具有靠近隔膜的近段和远离隔膜的远段，集油组件包括挤油辊组和排风机，排风机包括壳体、位于壳体内的转轴以及在转轴带动下旋转的叶片，壳体包括内壳和外壳，内壳和外壳之间具有空腔，内壳壁面上开设有透油孔，外壳底面上连接有排油管，排油管上连接有集油箱，集油箱上连接有排气管，挤油辊组包括分别设置在除油传动带的远段上下两侧的挤油辊，挤油辊内安装有加热机构，挤油辊的下方设有集油槽，隔膜上方的除油传动带的挤油辊组的上方、隔膜下方的除油传动带的挤油辊组的下方分别设有排风罩，排风罩通过排风管与排风机壳体的空腔连通。

所述风机壳体的外侧上固定有过滤通道，过滤通道的一端与排风管连通，过滤通道的另一端与内壳的内部连通，过滤通道内设有滤油板，过滤通道与外壳交接的部位设有入口孔板，过滤通道内的底部设有集液盘，集液盘上连接有溢流管，溢流管通入到集油箱内。

所述叶片包括上侧板、下侧板和端板，端板靠近内壳壁面，端板上开设有排油孔，下侧板为带有开孔的多孔结构，上侧板为无开孔的封闭结构，所述叶片内部具有吸附层，吸附层位于上侧板、下侧板和端板之间的空间内，吸附层为带有孔的多层吸油棉毡，上侧板和下侧板均为聚四氟乙烯板。

所述透油孔在内壳壁面上均匀分布，透油孔为由内到外直径逐渐减小的锥形孔。

所述除油传动带由外到内依次为外吸油层、储油层和内吸油层，外吸油层用于与隔膜上的油液接触，外吸油层为碳纤维层多孔结构，储油层为带有孔的多层吸油棉毡，内吸油层为碳纤维加强多孔结构。

所述机架包括连杆支架，连杆支架上安装有辊筒轴承座，轴承辊筒座上安装辊筒轴，所述除油传动辊固定在辊筒轴上，所述连杆支架下部固定有螺母座，螺母座内螺纹安装有竖向设置的丝杆，所述机架上位于辊筒轴的下方位置处设有调节电机，调节电机的输出端上连接有水平设置的传动轴，传动轴的端部安装有90°换向器，90°换向器的输出端与丝杆的下端固定连接，调节电机通过传动轴、90°换向器驱动丝杆转动时，螺母座带动连杆支架沿丝杆上下移动。

所述挤油辊内的加热机构上连接有控温机构。

所述前端辊筒后部连接有速度反馈机构。

所述前端辊筒和后端辊筒分别包括三个辊筒，三个辊筒中两个辊筒位于下方、一个辊筒位于上方；每个除油传动带上的挤油辊组各有三组，三组挤油辊组位于除油传动带的中部位置处。

所述排风管为挠性管道；所述排气管顶部设有风帽。

本发明的有益效果是：本发明的除油***使用时，利用前端辊筒和后端辊筒带动隔膜水平传动，隔膜在传动的同时，除油传动带在隔膜上下两侧传动，吸收隔膜膜面上的白油，同时挤油辊组在除油传动带两侧转动，将除油传动带上吸收的白油挤出，由于挤油辊组有加热机构，将挤油辊加热可将辊面粘连及部分除油传动带上的部分白油蒸发形成油气混合物，排风机启动，油气混合物经集油罩、排风管进入排风机内壳的内部，叶片转动产生离心力将油气混合物中的油滴甩至内壳表面，油滴经内壳上的透油孔进入内壳和外壳之间的腔体内，最后经排油管进入集油箱，风机内吸入的气体也依次进入进入内壳和外壳之间的腔体、集油箱，最终由排气管排出。

优选的，在风机外壳外侧设置的过滤通道，油气混合物进入过滤通道后首先经过滤油板进行粗过滤，然后经入口孔板进入风机壳体内部，粗过滤产生的油液集中到集液盘上，再经溢流管导入到集液箱内。

优选的，透油孔采用锥形孔，油液能快速进入外壳和内壳之间的腔体，减少进入夹层中油的飞溅回流。

优选的，除油传动带从外到内分为外吸油层、储油层和内吸油层，多孔结构的外吸油层可以迅速吸收隔膜膜面上多余白油，除油层用于储存油液。

优选的，通过调节电机带动丝杆转动，丝杆转动时螺母座在丝杆上上下移动，从而带动连杆支架上下移动，因此除油传动辊的高度位置得到调节，两个除油传动带之间的间隙大小发生改变。

优选的，挤油辊内的加热机构上连接有控温机构，利用控温机构可以控制挤油辊的加热温度，从而能有效蒸发含油隔膜所夹带的白油。

优选的，速度反馈机构可以将隔膜传动速度反馈到控制***，从而调节前端辊筒或后端辊筒的转速以调节隔膜速度。

优选的，采用多个辊筒使隔膜的传动更加稳定。

附图说明

图1是本发明一种实施例的湿法锂电池隔膜用除油***的结构示意图；

图2是除油传动带结构示意图；

图3是除油排风机的结构示意图；

图4是除油排风机的内、外壳间夹层结构示意图；

图5是除油排风机叶片结构示意图；

图6是除油传动辊及机架的结构示意图；

图7是实例1中铸片含油隔膜除油效果统计表；

图8是实例2中拉伸后含有隔膜除油效果统计表。

图中：1.前端辊筒，4.速度反馈机构，5.机架，5a.调节电机，5b.传动轴，5c.90°换向器，5d.丝杆，5e.螺母座，5h.连杆支架，5i.辊筒轴承座，5j.辊筒轴，5k.驱动电机，6.除油传动辊，8.除油传动带，8a.上吸油层，8b.储油层，8c.下吸油层，9.挤油辊组，10.集油槽，11.排风罩，12.排风管，13.过滤通道，13a.滤油板，13b.集液盘，14.溢流管，15.排风机，15a.外壳，15b.入口孔板，15c.内壳，15d.透油孔，15e.转轴，15f.叶片，15f-1上侧板，15f-2吸附层，15f-3.下侧板，15f-4.端板，15g.排油管，16.集油箱，17.排气管，18.后端辊筒。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

如图1至图6所示，图1中箭头方向表示隔膜传动方向，本发明一种实施例的湿法锂电池隔膜用除油***，包括传动组件、除油组件和集油组件，传动组件包括带动隔膜横向传动的前端辊筒1和后端辊筒18，前端辊筒1和后端辊筒18均与水平面平行，除油组件有两个，两个除油组件分别位于前端辊筒1和后端辊筒18之间的隔膜的上下两侧，每个除油组件均包括机架5、安装在机架5上的两个除油传动辊6以及绕在两个除油传动辊6上的除油传动带8，除油传动带8与隔膜平行，除油传动带8为带有多孔结构的吸油材质，两个除油组件的除油传动带8之间具有供隔膜通过的间隙，每个除油传动带8均具有靠近隔膜的近段和远离隔膜的远段，集油组件包括挤油辊组9和排风机15，排风机15包括壳体、位于壳体内的转轴15e以及在转轴15e带动下旋转的叶片15f，壳体包括内壳15c和外壳15a，内壳15c和外壳15a之间具有空腔，内壳15c壁面上开设有透油孔，外壳15a底面上连接有排油管15g，排油管15g上连接有集油箱16，集油箱16上连接有排气管17，挤油辊组9包括分别设置在除油传动带8的远段上下两侧的挤油辊，挤油辊内安装有加热机构，挤油辊的下方设有集油槽11，隔膜上方的除油传动带8的挤油辊组的上方、隔膜下方的除油传动带8的挤油辊组的下方分别设有排风罩11，排风罩11通过排风管12与排风机15壳体的空腔连通。所述排风管12为挠性管道；所述排气管17顶部设有风帽。

所述风机壳体的外侧上固定有过滤通道13，过滤通道13的一端与排风管12连通，过滤通道13的另一端与内壳15c的内部连通，过滤通道13内设有滤油板13a，过滤通道13与外壳15a交接的部位设有入口孔板15b，过滤通道13内的底部设有集液盘13b，集液盘13b上连接有溢流管14，溢流管14通入到集油箱16内。所述透油孔15d在内壳15c壁面上均匀分布，透油孔15d为由内到外直径逐渐减小的锥形孔。所述叶片15f包括上侧板15f-1、下侧板15f-2和端板15f-4，端板15f-4靠近内壳15c壁面，端板15f-4上开设有排油孔，下侧板15f-2为带有开孔的多孔结构，上侧板15f-1为无开孔的封闭结构，所述叶片15f内部具有吸附层15f-3，吸附层15f-3位于上侧板15f-1、下侧板15f-2和端板15f-4之间的空间内，吸附层15f-3为带有孔的多层吸油棉毡，上侧板15f-1、下侧板15f-2和端板15f-4均为聚四氟乙烯板。

所述除油传动带8由外到内依次为外吸油层8a、储油层8b和内吸油层8c，外吸油层8a用于与隔膜上的油液接触，外吸油层8a为碳纤维层多孔结构，储油层8b为带有孔的多层吸油棉毡，内吸油层8c为碳纤维加强多孔结构。所述机架5包括连杆支架5h，连杆支架5h上安装有辊筒轴承座5i，轴承辊筒座5i上安装辊筒轴5j，所述除油传动辊6固定在辊筒轴上5j，所述连杆支架5h下部固定有螺母座5e，螺母座5e内螺纹安装有竖向设置的丝杆5d，所述机架5h上位于辊筒轴5j的下方位置处设有调节电机5a，调节电机5a的输出端上连接有水平设置的传动轴5b，传动轴5b的端部安装有90°换向器5c，90°换向器5c的输出端与丝杆5d的下端固定连接，调节电机5a通过传动轴5b、90°换向器5c驱动丝杆5d转动时，螺母座5e带动连杆支架5h沿丝杆5d上下移动。

所述挤油辊内的加热机构上连接有控温机构。所述前端辊筒后部连接有速度反馈机构。所述前端辊筒1和后端辊筒18分别包括三个辊筒，三个辊筒中两个辊筒位于下方、一个辊筒位于上方；每个除油传动带8上的挤油辊组9各有三组，三组挤油辊组9位于除油传动带8的中部位置处。

3个前端辊筒3组成具有张力隔断作用的交错布置辊筒组，用于隔离前端工序装置中隔膜的张力，减少对前端装置的隔膜张力影响，前端辊筒后部设有速度反馈机构，除油传动带8位于速度反馈机构后的隔膜的上下两侧，驱动电机5k驱动除油传动辊6转动，除油传动辊6带动除油传动带8运动，挤油辊组9位于除油传动带8的中部，用于将除油传动带吸收的油液挤出并蒸发，挤油辊组下方的集油槽用于收集油液，两个除油传动带8上下对称布置，两个排风罩11分别对称设置，位于上方的排风罩可设置吊锁，位于下方的排风罩下部可调支撑，从而能够改变排风罩11与除油传动带8的间隙，所述排风罩11与除油排风机15通过挠性排风管12和过滤通道13连接，滤油板下设有集液盘和溢流管，可将过滤通道拦截的油液排放到集油箱16内；排风机15下部的排液管15g连通集油箱16将内壳和外壳之间腔体内的油液排出，集油箱上部设有的排气管17将排风机15内的气体引出，位于后端的除油传动辊6后设有交错布置的具有张力隔断功能的后端辊筒18，用以隔离后端工序装置的隔膜张力，减少对后端工序装置中隔膜张力的影响。

本实施例中上下对称布置的除油传动带8与含油隔膜之间的间隙通过除油传动辊的机架调节，调节电机5a驱动传动轴转动，传动轴5b带动两端的90°换向器5c转动， 90°换向器5c同步带动丝杆5d转动，由于丝杆5d与螺母座5e组成螺纹副，而螺母座5e是与连杆支架5h固定连接，在丝杆5d转动的同时，螺母座带动连杆支架沿丝杆上下位移，从而改变除油传动辊与隔膜膜面的，丝杆采用精密丝杆5d，上下布置的除油传动带8内侧间隙可在0-100mm精确调节，调节精度1mm，以控制与含油隔膜的接触距离。

速度反馈机构通过实时检测前端辊筒之后的隔膜的运行速度，并通过伺服控制***控制除油传动辊的速度，保证除油传动带微张力与含油隔膜同步无速差接触。

上下对称布置的除油传动带中部的挤油辊组的上下挤油辊之间通行除油传动带（8），通过调整挤油辊组的上下辊间隙，间隙调节范围为0～100mm，可通过温控机构单独调控各挤油辊的辊温，温控调节范围为30～150℃，通过设置挤油辊组的上下辊间距挤压除油传动带，并通过控制挤油辊组的各辊温，能有效控制除油传动带的温度，进而有效蒸发含油隔膜所夹带的白油，蒸发出油气混合物由除油排风机（17）排出。

上下对称布置的除油传动带采用多层多孔隙的挠性结构，外吸油板8a采用碳纤维层多孔结构，厚度为2～10mm；储油层位于中部，最少为3层，材料为多孔吸油棉毡，厚度为10～50mm；储油层内侧为内吸油板8c，为碳纤维加强结构。

上下布置的除油传动带上下方的排风罩11，通过挠性风管12连通排风机15，位于下方的除油传动带8的外吸油板8a为低压侧、内吸油板8c为高压侧，位于下方的除油传动带8由重力势能及排风压力共同产生由上至下的流向动力。通过调节排风机的频率15和排风罩11的高度，改变油气混合物的流向动力的大小。

排风机前端的过滤通道13内部安装有可方便更换的滤油板13a，下部设置集液盘13b，并经由溢流管14连接至集油箱15g，排风机所抽出气液混合物经滤油板13a过滤，并经排风机1外壳上的入口孔板15b进入内壳15c内侧，外壳15a和内壳15c间为带有空腔的夹层结构，入口孔板15b作为风机的吸气入口，壳体内的叶片15f采用离心力将所吸入油液甩至外壳15a和内壳15c间的空腔中，油液由透油孔进入外壳和内壳间的空腔，油液在重力作用下流至空腔底部，外壳15a 下部设置排油管连通将油液排至集油箱19，内壳15c壁面上的透油孔为内侧2～5mm、外侧0.5～1mm的锥形孔，用于液滴汇集进入外壳和内壳间的空腔中，同时锥形透油孔能增大内壳两侧油液的压差，减少进入夹层中油液的飞溅回流。

风机的叶片在转轴上对称布置，叶片15f的上侧板15f-1为封闭无孔结构的轻质板材，采用表面有聚四氟乙烯的耐腐蚀耐高温的板材，下侧板15f-3为带有直径1～2mm孔的聚四氟乙烯板材，吸附层15f-2为多孔吸油棉毡，端板15f-4上开有1～5mm的孔，变频电机驱动转轴5e转动并带动叶片15f高速旋转，吸收油气混合物中油液，吸附的油液在离心力的作用下由端板上的孔飞出，完成周期性吸排油工作。

以下结合具体实际应用的实例对本发明的除油效果分析说明：

实例1：

湿法锂电池隔膜铸片生产工序，出***油隔膜宽度700mm、厚度1.5mm、7m/min线速度运行：设置除油传动带幅宽720mm，线速度7m/min，排风机风量1000m³/h，位于上方的除油传动带的上方风压-300pa，除油传动带厚度20mm（外吸油板厚5mm，储油层厚10mm，内吸油板厚5mm），挤油辊组温度设定为80℃，隔膜传动速度为7m/min，上下挤油辊的辊间距设定为15mm。

通过取样称重，检测含油隔膜除油效果如图7所示的统计表，通过图7中的结果分析，以厚度检测仪检测的含油隔膜厚度均匀情况下，取样除油前的铸片膜重量，并对除油后的隔膜进行相同数量的取样，由多次取样统计除油前后重量比，除油率在15%左右。

实例2：

湿法锂电池隔膜双向拉伸工序，出***油隔膜宽4500mm，厚度30微米，50m/min线速度运行：设置除油传动带幅宽4500mm，线速度50m/min，排风机风量3000m³/h，位于上方的除油传动带的上方风压-350pa，除油传动带厚度15mm（外吸油板厚2.5mm，储油层10mm，内吸油板2.5mm厚），挤油辊组温度设定为60℃，线速度5m/min，上下挤油辊的辊间距设定为10mm。

图8中表格为利用本发明的除油***后，对双向拉伸后隔膜的除油效果统计，并以样品在单独萃取液器皿浸泡后的白油浓度对比来进行除油效果统计，通过10组纯度99.9%的二氯甲烷试验溶液，其中5组采集除油前二氯甲烷浓度，另外5组采集除油后二氯甲烷浓度，除油率最高在30%以上。

上述实施例，仅为本发明的技术方案作进一步详细说明的具体个例，仅为发明的具体实施方式，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明的构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种湿法锂电池隔膜用除油***，其特征在于：其包括传动组件、除油组件和集油组件，传动组件包括带动隔膜横向传动的前端辊筒和后端辊筒，前端辊筒和后端辊筒均与水平面平行，除油组件有两个，两个除油组件分别位于前端辊筒和后端辊筒之间的隔膜的上下两侧，每个除油组件均包括机架、安装在机架上的两个除油传动辊以及绕在两个除油传动辊上的除油传动带，除油传动带与隔膜平行，除油传动带为带有多孔结构的吸油材质，两个除油组件的除油传动带之间具有供隔膜通过的间隙，每个除油传动带均具有靠近隔膜的近段和远离隔膜的远段，集油组件包括挤油辊组和排风机，排风机包括壳体、位于壳体内的转轴以及在转轴带动下旋转的叶片，壳体包括内壳和外壳，内壳和外壳之间具有空腔，内壳壁面上开设有透油孔，外壳底面上连接有排油管，排油管上连接有集油箱，集油箱上连接有排气管，挤油辊组包括分别设置在除油传动带的远段上下两侧的挤油辊，挤油辊内安装有加热机构，挤油辊的下方设有集油槽，隔膜上方的除油传动带的挤油辊组的上方、隔膜下方的除油传动带的挤油辊组的下方分别设有排风罩，排风罩通过排风管与排风机壳体的空腔连通。

2.根据权利要求1所述的湿法锂电池隔膜用除油***，其特征在于：所述风机壳体的外侧上固定有过滤通道，过滤通道的一端与排风管连通，过滤通道的另一端与内壳和外壳的内部连通，过滤通道内设有滤油板，过滤通道与外壳交接的部位设有入口孔板，过滤通道内的底部设有集液盘，集液盘上连接有溢流管，溢流管通入到集油箱内。

3.根据权利要求1所述的湿法锂电池隔膜用除油***，其特征在于：所述叶片包括上侧板、下侧板和端板，端板靠近内壳壁面，端板上开设有排油孔，下侧板为带有开孔的多孔结构，上侧板为无开孔的封闭结构，所述叶片内部具有吸附层，吸附层位于上侧板、下侧板和端板之间的空间内，吸附层为带有孔的多层吸油棉毡，上侧板、下侧板和端板均为聚四氟乙烯板。

4.根据权利要求1所述的湿法锂电池隔膜用除油***，其特征在于：所述透油孔在内壳壁面上均匀分布，透油孔为由内到外直径逐渐减小的锥形孔。

5.根据权利要求1所述的湿法锂电池隔膜用除油***，其特征在于：所述除油传动带由外到内依次为外吸油层、储油层和内吸油层，外吸油层用于与隔膜上的油液接触，外吸油层为碳纤维层多孔结构，储油层为带有孔的多层吸油棉毡，内吸油层为碳纤维加强多孔结构。

6.根据权利要求1所述的湿法锂电池隔膜用除油***，其特征在于：所述机架包括连杆支架，连杆支架上安装有辊筒轴承座，轴承辊筒座上安装辊筒轴，所述除油传动辊固定在辊筒轴上，所述连杆支架下部固定有螺母座，螺母座内螺纹安装有竖向设置的丝杆，所述机架上位于辊筒轴的下方位置处设有调节电机，调节电机的输出端上连接有水平设置的传动轴，传动轴的端部安装有90°换向器，90°换向器的输出端与丝杆的下端固定连接，调节电机通过传动轴、90°换向器驱动丝杆转动时，螺母座带动连杆支架沿丝杆上下移动。

7.根据权利要求1所述的湿法锂电池隔膜用除油***，其特征在于：所述挤油辊内的加热机构上连接有控温机构。

8.根据权利要求1所述的湿法锂电池隔膜用除油***，其特征在于：所述前端辊筒后部连接有速度反馈机构。

9.根据权利要求1所述的湿法锂电池隔膜用除油***，其特征在于：所述前端辊筒和后端辊筒分别包括三个辊筒，三个辊筒中两个辊筒位于下方、一个辊筒位于上方；每个除油传动带上的挤油辊组各有三组，三组挤油辊组位于除油传动带的中部位置处。

10.根据权利要求1所述的湿法锂电池隔膜用除油***，其特征在于：所述排风管为挠性管道；所述排气管顶部设有风帽。

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