一种用于锂电池隔膜生产的铸片成型冷却装置的制作方法

1.本实用新型涉及锂电池生产设备，尤其是涉及一种用于锂电池隔膜生产的铸片成型冷却装置。


背景技术：

2.锂离子电池隔膜按制备工艺的不同分为干法和湿法两大类，湿法又称为相分离法或热致分离法。湿法工艺是将聚丙烯(pp)或聚乙烯(pe)与白油进行混合，经挤出机加热熔融后，形成均匀的熔体混合物，然后经过铸片工序降温进行相分离，制得含有微孔的膜片，再将膜片加热至接近熔点温度，进行双向拉伸使分子链取向排列，最后保温一定时间，用易挥发物质洗脱残留的溶剂，制备出相互贯通的微孔膜材料。
3.目前，铸片工序热致相分离常用方法有以下两种：1、使用激冷辊，设置激冷辊的温度，将模头流出的熔体附至激冷辊上，使得熔体能够快速冷却，并使白油与pe/pp快速分离，形成微孔；2、使用激冷辊与水槽，水槽中装有设置一定温度的水，在熔体附片时，使用水和激冷辊同时冷却熔体，并降低隔膜正面(即接触激冷辊的膜面)与反面(即非接触激冷辊的膜面)热致相分离速度的差异。以上两种方法中，前一种使用激冷辊的方法，在熔体附片时，由于空气与激冷辊的温度不一致，正面与反面的相分离速率不一致，结晶速率也不一致，进而会影响薄膜物性的一致性；而后一种使用激冷辊和水槽配合的方法，由于水的沸点是100℃，而熔体铸片后进入水槽，膜面温度不一定低于100℃，而当膜面温度高于或等于100℃时，与膜面接触的水会沸腾，而这会对膜的外观造成不良的影响。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种用于锂电池隔膜生产的铸片成型冷却装置。
5.第一方面，本实用新型的一个实施例提供了一种用于锂电池隔膜生产的铸片成型冷却装置，包括冷却槽、第一激冷辊、第二激冷辊和剥离辊；所述冷却槽用于盛装冷却液；所述第一激冷辊和所述第二激冷辊相对配合设于所述冷却槽内，用于同步冷却熔体的正反面，而后使所述熔体随所述第一激冷辊运行浸入冷却槽内，使其正反面分别经所述第一激冷辊和冷却槽内的冷却液冷却，形成铸片；所述剥离辊与所述第二激冷辊分设于所述第一激冷辊的两侧，所述剥离辊用于将所述铸片从所述第一激冷辊上剥离。
6.本实用新型实施例的用于锂电池隔膜生产的铸片成型冷却装置至少具有如下有益效果：该铸片成型冷却装置通过第一激冷辊、第二激冷辊和冷却槽的配合设置，在使用过程中，从模头流出的高温熔体贴附在第一激冷辊上，同时可使用第二激冷辊配合对附在第一激冷辊上的高温熔体覆膜进行同步冷却，膜片的正面在接触第一激冷辊进行热致相分离时，反面与第二激冷辊接触，同时充分进行热致相分离，通过控制两激冷辊的温度一致，可使膜片的正反面以同样的速度充分进行热致相分离，大大提高薄膜的物性一致性；经第一激冷辊和第二激冷辊同步冷却后，再经第一激冷辊和冷却槽中冷却液冷却，可避免进入冷
却槽时温度过高，导致冷却液沸腾而影响膜面外观的问题。
7.根据本实用新型的另一些实施例，所述用于锂电池隔膜生产的铸片成型冷却装置还包括压辊，所述压辊与所述剥离辊相对设置，用于与所述剥离辊配合挤压去除所述铸片上残留的冷却液。
8.根据本实用新型的另一些实施例，所述用于锂电池隔膜生产的铸片成型冷却装置还包括除油装置，所述除油装置相对所述第一激冷辊的辊面设置。
9.根据本实用新型的另一些实施例，所述除油装置为刮油刀。
10.根据本实用新型的另一些实施例，所述用于锂电池隔膜生产的铸片成型冷却装置还包括模头，所述模头具有出料口，所述出料口设于所述第一激冷辊和所述第二激冷辊之间。
11.根据本实用新型的另一些实施例，所述第一激冷辊和所述第一激冷辊相对于所述模头角度对称。
12.根据本实用新型的另一些实施例，所述模头具有层叠排布的至少两个出料通道。
13.根据本实用新型的另一些实施例，所述用于锂电池隔膜生产的铸片成型冷却装置还包括温度控制装置，所述温度控制装置分别与所述第一激冷辊和所述第二激冷辊连接，用于调控所述第一激冷辊和所述第二激冷辊的辊面温度。
14.根据本实用新型的另一些实施例，所述用于锂电池隔膜生产的铸片成型冷却装置还包括位置控制装置，所述位置控制装置与所述第二激冷辊连接，用于驱动所述第二激冷辊向靠近或远离所述第一激冷辊的方向运动。
15.根据本实用新型的另一些实施例，所述第一激冷辊的直径为0.8～1m；所述第二激冷辊的直径为0.1～0.3m。
附图说明
16.图1是本实用新型一实施例用于锂电池隔膜生产的铸片成型冷却装置的结构示意图。
具体实施方式
17.以下将结合实施例对本实用新型的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。
18.在本实用新型实施例的描述中，如果涉及到方位描述，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
19.在本实用新型实施例的描述中，如果某一特征被称为“设置”、“固定”、“连接”、“安装”在另一个特征，它可以直接设置、固定、连接在另一个特征上，也可以间接地设置、固定、连接、安装在另一个特征上。在本实用新型实施例的描述中，如果涉及到“若干”，其含义是一个以上，如果涉及到“多个”，其含义是两个以上，如果涉及到“大于”、“小于”、“超过”，均
应理解为不包括本数，如果涉及到“以上”、“以下”、“以内”，均应理解为包括本数。如果涉及到“第一”、“第二”，应当理解为用于区分技术特征，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
20.请参照图1，图1示出了本实用新型一实施例用于锂电池隔膜生产的铸片成型冷却装置的结构示意图。该铸片成型冷却装置包括冷却槽10、第一激冷辊20、第二激冷辊30和剥离辊40；冷却槽10用于盛装冷却液；第一激冷辊20和第二激冷辊30相对配合设于冷却槽10内(具体可设于冷却槽10的内上方)，用于同步冷却熔体的正反面，而后使所述熔体随第一激冷辊20运行浸入冷却槽10内，使其正反面分别经第一激冷辊20和冷却槽10内的冷却液冷却，形成铸片50；剥离辊40与第二激冷辊30分设于第一激冷辊20的两侧，剥离辊40用于引导将铸片50从第一激冷辊20上剥离。
21.第一激冷辊20和第二激冷辊30的尺寸和材质可根据需求进行设置。第一激冷辊20作为主激冷辊，熔体挤出后覆于第一激冷辊20上，若第一激冷辊20的辊径太小会导致附片冷却时间不足，冷却均匀性差，影响附片冷却效果，因此，第一激冷辊20的辊径不能过小；第二激冷辊30作为辅助激冷辊，其辊径对冷却效果的影响相对第一激冷辊20的小，可通过适当减小辊径来降低制造成本，方便生产操作及设备维修更换，因此，第二激冷辊30的辊径不大于第一激冷辊20的辊径；优选地，第一激冷辊20的直径可设计为0.8～1m，第二激冷辊30的直径为0.1～0.3m；两者的材质具体可采用321不锈钢或其他材质。
22.在本实施例中，铸片成型冷却装置还包括压辊60，压辊60具体与剥离辊40相对设置，用于与剥离辊40配合挤压去除铸片50上残留的冷却液。使用时，铸片50绕穿过压辊60和剥离辊40之间的间隙，以通过两者的挤压作用去除铸片50上残留的冷却液。通过以上结构设置，剥离辊40在起到剥离导向作用的同时，可作为与压辊60配合的辅助压辊，从而可简化装置结构设置，减低成本。
23.另外，铸片成型冷却装置还可包括除油装置70，除油装置70相对于第一激冷辊20的辊面设置，除油装置70可采用除油辊或刮油刀。在本实施例中，除油装置70为刮油刀，刮油刀的长度具体可设计为大于或等于第一激冷辊20的长度，以便于提高刮油效率。
24.为了便于生产操作，铸片成型冷却装置还可包括模头80，模头80具有出料口，模头80的出料口具体可设于第一激冷辊20和第二激冷辊30之间，以在使用时，模头80流出的高温熔体可贴附于第一激冷辊20上，同时可使第二激冷辊30配合对附在第一激冷辊20上的高温熔体覆膜进行同步冷却。为了提高成型铸片的均匀性，可设计为第一激冷辊20和第二激冷辊30相对于模头80角度对称。
25.另外，为了可根据锂电池隔膜的层体结构要求灵活设置具有对应层数的隔膜，可将模头80设计为具有层叠排布的至少两个出料通道，如将模头80设计为具有两个、三个或五个层叠排布的出料通道，出料通道的个数具体可根据隔膜的结构要求进行设置，在使用时，可在对应的出料通道注入对应层体的材料。当然，在一些实施例中，模头80也可设计为具有单个出料通道。
26.为了精确控制激冷辊的冷却温度，铸片成型冷却装置还可设计为包括温度控制装置，温度控制装置分别与第一激冷辊20和第二激冷辊30连接，用于调控第一激冷辊20和第二激冷辊30的辊面温度。温度控制装置可采用工艺冷冻水控制，具体可在激冷辊上设置进水管和出水管，通过进水管和出水管控制进出激冷辊的工艺冷冻水流量，以进行温度控制。
另外，铸片成型冷却装置还可设计为包括位置控制装置，位置控制装置与第二激冷辊30连接，用于驱动第二激冷辊30向靠近或远离第一激冷辊20的方向运动。通过位置控制装置的设置，可根据隔膜尺度灵活调整第二激冷辊30的具体位置，提高装置的适用性。在使用时，将高温熔体贴附在第一激冷辊20上，可通过位置控制装置同步将第二激冷辊30运行至与第一激冷辊20上的高温熔体的另一面贴合，并控制第二激冷辊30的温度和转速与第一激冷辊20的温度和转速相同，且第二激冷辊30和第一激冷辊20的转动方向相反，以实现贴附于第一激冷辊20上的高温熔体的正反面分别经第一激冷辊20和第二激冷辊30同步冷却。另外，为了便于统一控制，可设计为第一激冷辊20和第二激冷辊30由同一控制系统控制。
27.本实用新型铸片成型冷却装置可用于锂电池隔膜生产，其中，通过第一激冷辊20、第二激冷辊30和冷却槽10的配合设置，在使用过程中，从模头80流出的高温熔体贴附在第一激冷辊20上，同时可使用第二激冷辊30配合对附在第一激冷辊20上的高温熔体覆膜进行同步冷却，膜片的正面在接触第一激冷辊20进行热致相分离时，反面与第二激冷辊30接触，同时充分进行热致相分离，通过控制两激冷辊的温度一致，可使膜片的正反面以同样的速度充分进行热致相分离，大大提高薄膜的物性一致性；经第一激冷辊20和第二激冷辊30同步冷却后，再经第一激冷辊20和冷却槽10中冷却液冷却，可避免进入冷却槽时温度过高，导致冷却液沸腾而影响膜面外观的问题。
28.上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合。