一种自加热型电芯隔膜转轴装置的制作方法

本实用新型涉及一种转轴装置，尤其是涉及一种自加热型电芯隔膜转轴装置。

背景技术：

动力锂电池在生产加工的过程中，在进行如电芯隔膜卷绕或者电芯叠片加工前，都需要对电芯隔膜进行脱水烘干处理。

在进行电芯隔膜卷绕前，需对电芯隔膜进行干燥处理，去除多余的水分，现有的干燥工艺为烘箱烘干。由于隔膜材质的特殊性，尤其是陶瓷隔膜，由于其含水量较大，需要烘干的时间较长，且烘箱的温度又难以控制，导致生产效率不高。

而在进行电芯叠片加工前，需对电芯隔膜进行去除多余水分的加工处理，由于电芯隔膜的基膜出厂时含水量达500ppm，陶瓷基膜可达1000ppm，因此，现有加工方法需将电芯隔膜置于低湿房中至少24小时以脱除多余水分，此工艺较为耗时费力，导致生产效率低下。

技术实现要素：

实用新型目的：针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种自加热型电芯隔膜转轴装置，克服现有电芯隔膜脱水烘干加工工艺的缺陷以提高生产效率。

技术方案：一种自加热型电芯隔膜转轴装置，包括中心轴、加热轴、外轴、旋转导电环、加热丝、控制器，所述中心轴两端固定，所述加热轴套设于所述中心轴上，所述加热轴两端分别通过一个轴承与所述中心轴连接，所述加热轴的外周面上缠绕所述加热丝，所述外轴套设于所述加热轴上并与其固定，所述旋转导电环在所述外轴一侧方套设于所述中心轴上并与其连接，所述加热丝、所述控制器分别与所述旋转导电环信号连接。

本装置中，中心轴为固定轴不转动，加热轴和外轴同步转动，加热轴上的加热丝跟随加热轴一起转动，电芯隔膜绕于外轴的外壁上，为了防止加热丝在转动的过程中出现运动干涉，影响本装置的正常运行，设置旋转导电环，避免加热丝通电端出现缠绕锁死的现象，保证加热轴和外轴的正常转动。本装置可以根据具体生产情况，在电芯隔膜的输送方向上设置多个，电芯隔膜绕于本装置上的同时，加热丝通电加热并将热量传导到外轴上，外轴同步对电芯隔膜加热以去除电芯隔膜的多余水分，从而达到生产要求，因此，省去了将电芯隔膜放入烘箱或低湿房中脱水烘干的加工步骤，从而在很大程度上节约了动力电池的生产时间，提高了生产效率。

进一步的，所述加热轴为管状结构，所述加热轴的外周面上开设有螺旋槽，所述加热丝在所述加热轴的外周面上缠绕并卡设于所述螺旋槽中。

进一步的，所述加热丝包括加热丝一、加热丝二，所述加热丝一的外径大于所述加热丝二的外径，所述加热丝一、所述加热丝二分别在所述加热轴外周面上自所述加热轴的一端缠绕至所述加热轴的另一端并分别与所述旋转导电环连接。

加热丝一起到主加热的作用，加热丝二用作辅助加热，加热丝一通电后产生的热能能够满足电芯隔膜的脱水烘干需求，加热丝二产生的热能对加热丝一产生的热能形成补偿，使外轴能够更加均匀的受热，从而保证电芯隔膜的加热烘干效果，防止电芯隔膜出现烘干程度不均匀情况的发生。

进一步的，本装置还包括传感器，所述传感器设有两个，分别与所述加热丝一、所述加热丝二信号连接，两个所述传感器分别与所述控制器信号连接。

两个传感器分别用于对加热丝一、加热丝二即使温度的信息传递，将即时温度传递给控制器，控制器根据接收到的温度信号，通过控制电流强度以控制加热丝一、加热丝二的热辐射能量大小，从而实时控制电芯隔膜的加热烘干效果。

最佳的，所述传感器为热电偶传感器。

进一步的，所述外轴为筒状结构，所述外轴的内壁与所述加热轴的外壁紧密配合固定，两者的配合面之间涂有导热硅油层。

导热硅油层能够提高加热丝将热量传递到外轴上的速度并能增强传热效果。

进一步的，本装置还包括轴套，所述轴套套设于所述中心轴上并设置于所述旋转导电环与所述中心轴的连接面之间。

最佳的，所述控制器为PID控制器。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型的优点是：通过设置加热轴和加热丝，并配置旋转导电环，使电芯隔膜绕于本装置上的同时，能够同步加热干燥，从而省去了将电芯隔膜放入烘箱或低湿房中脱水烘干的加工步骤，在很大程度上节约了动力电池的生产时间，提高了生产效率；本装置的加热烘干效率高，完全能够满足电芯隔膜的干燥要求，通过控制器控制，能够实时控制电芯隔膜的加热烘干效果，从而保证电芯隔膜的加热烘干质量。

附图说明

图1为本实用新型的剖视结构示意图；

图2为图1的放大视图I；

图3为本实用新型的立体结构示意图；

图4为本装置应用形式之一的结构示意图；

图5为本装置应用形式之二的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。

一种自加热型电芯隔膜转轴装置，如图1～3所示，包括中心轴1、加热轴2、外轴3、旋转导电环4、加热丝5、控制器、轴承6、传感器、轴套7，传感器为热电偶传感器，控制器为PID控制器。

中心轴1两端固定，中心轴1两端可通过轴固定座与其他装置固定连接，加热轴2套设于中心轴1上，加热轴2两端分别通过一个轴承6与中心轴1连接，轴承6为滚动轴承，加热轴2为管状结构，加热轴2的外周面上沿其延伸方向开设有螺旋槽，加热丝5在加热轴2的外周面上缠绕并卡设于螺旋槽中，加热丝5包括加热丝一、加热丝二，加热丝一的外径大于加热丝二的外径，加热丝一、加热丝二分别在加热轴2外周面上自加热轴2的一端缠绕至加热轴2的另一端，加热丝一与加热丝二为各自独立缠绕不干涉，均置于螺旋槽中。

外轴3套设于加热轴2上，外轴3为筒状结构，外轴3的内壁与加热轴2的外壁紧密配合固定，由于加热轴2上设有螺旋槽，因此可以有效防止加热丝5在加热轴2与外轴3之间受到挤压，加热轴2与外轴3的配合面之间涂有导热硅油层，导热硅油层能够加速加热轴2与外轴3之间的热传导。

旋转导电环4在外轴3一侧方套设于中心轴1上并与其连接，两者的连接面之间设有轴套7，加热丝一、加热丝二分别与旋转导电环4电连接，传感器设有两个，可以分别安装于中心轴1上，两个传感器分别与加热丝一、加热丝二信号连接，旋转导电环4以及两个传感器分别与控制器信号连接。

中心轴为固定轴不转动，加热轴和外轴同步转动，加热轴上的加热丝跟随加热轴一起转动，电芯隔膜300绕于外轴的外壁上，外轴为滚动轴，对电芯隔膜300具有传递导向作用，为了防止加热丝在转动的过程中出现运动干涉，设置旋转导电环，避免加热丝通电端出现缠绕锁死的现象，保证加热轴和外轴的正常转动。

本转轴装置100可以根据具体生产情况，在电芯隔膜300的输送方向上设置多个，如图4、5所示，电芯隔膜卷200上的电芯隔膜300依次绕过不同位置的转轴装置100，转轴装置100可以设置于电芯隔膜300的两侧或同一侧，通常情况下，根据具体的加工工序，在生产设备上安装本转轴装置100，本转轴装置100除了能够对电芯隔膜300起到导向作用外，在电芯隔膜300绕于转轴装置100上的同时，加热丝通电加热并将热量传导到外轴上，外轴同步对电芯隔膜加热以去除电芯隔膜的多余水分，从而达到生产要求，因此，省去了将电芯隔膜放入烘箱或低湿房中脱水烘干的加工步骤，从而在很大程度上节约了动力电池的生产时间，提高了生产效率。

加热丝一起到主加热的作用，加热丝二用作辅助加热，加热丝一通电后产生的热能能够满足电芯隔膜的脱水烘干需求，加热丝二产生的热能对加热丝一产生的热能形成补偿，使外轴能够更加均匀的受热，从而保证电芯隔膜的加热烘干效果，防止电芯隔膜出现烘干程度不均匀情况的发生。

控制器根据设定的温度值，将电信号通过旋转导电环传递给加热丝一、加热丝二，加热丝一、加热丝二产生热辐射对电芯隔膜进行加热烘干，两个传感器分别用于对加热丝一、加热丝二即使温度的信息传递，将即时温度传递给控制器，控制器根据接收到的温度信号以及设定的温度值，即时调整自身的脉冲信号频率，通过控制电流强度以控制加热丝一、加热丝二的热辐射能量大小，从而实时控制电芯隔膜的加热烘干效果。本转轴装置的加热烘干效率高，完全能够满足电芯隔膜的干燥要求，通过控制器控制，能够实时控制电芯隔膜的加热烘干效果，从而保证电芯隔膜的加热烘干质量。