[发明专利]一种隔离膜涂布机

说明书

技术领域

本发明涉及电池隔离膜制造领域，尤其是一种隔离膜涂布机。

背景技术

聚烯烃材质的电池隔离膜是锂离子电池以及新型燃料电池必须使用的关键材料,其主要作用是物理方式隔离电池的正负极板,同时承担离子传导的通道作用。鉴于商业化电池的苛刻倍率充放电性能和能量密度，目前普遍使用厚度在30微米以下的聚烯烃隔膜,特别是聚丙烯,聚乙烯隔膜。这两类材料的优点是电池使用寿命长，电性能一致性好，电池倍率放电性能优异，但是也存在着明显的缺点，包括以下几个方面：

一、上述基体特征的隔离膜，表面呈惰性状态，一般表面张力值较低（通常在34达因以内），并且不含特征性的亲水/亲油官能团，这对于特征性的电解液浸润和吸收非常不利；

二、聚烯烃材质的隔膜由于自身化学结构特征的原因，在电池内部温度达到160℃以上时，会在很短的时间内发生迅速的热熔性收缩，进而引发电池热失控，造成电池着火甚至爆炸事故；

三、普通隔离膜一般多采用拉伸或溶剂萃取工艺制备隔膜微孔，这种方法制备的微孔机理潜在着超大孔径（孔径在1微米以上）少量分布的问题，这会导致隔膜表面出现电极颗粒嵌入的现象，形成潜在短路点，在耐压测试以及电池短路测试中难以通过。

目前国内外电池公司已经采用了很多方法针对隔离膜进行改性以期望获得优异的综合性能。一般的实施方法是通过采用溶剂涂敷的方法在隔膜表面进行化学处理以获得相应的涂层或表面改性，现有的隔离膜涂布机，包括放卷辊、涂布装置、料液槽、烘干装置、导向牵引辊、捏合展平装置和收卷辊组成，隔离膜通过所述放卷辊、导向牵引辊、捏合展平装置和收卷辊的依次驱动连接向前运动实现对隔离膜的涂布，涂布装置置于料液槽上方，涂布装置靠近放卷辊一侧设置，烘干装置靠近捏合展平装置一侧设置。但是在实际实施过程，最影响隔膜涂敷的主要问题是隔膜涂敷的涂布工艺设计（涂布装置）和涂敷烘干设计（烘干装置），其关键原因是隔膜材料表面材质相对强度脆弱，而且电池行业要求隔膜表观性能苛刻，很难采用硬性金属物端面直接接触的涂布方式，加之隔膜涂层往往要求双面同时涂布，因此传统的刮刀涂布方式，普通网纹辊涂布方式以及挤出涂布方式很难使用；另一方面，由于隔膜材料的自身化学结构所限,隔膜的表面受热温度在达到90℃以上会出现材料软化现象,所以隔膜的涂层实施工艺必须控制涂层的温度在90℃以内,这对于涂布液的体系选择和涂布效率限制很大。一些发明专利提出了采用加大烘道长度的方法，但缺点在于增大烘道长度后，隔膜的张力问题又将显现，主要原因是隔膜由于自身弹性形变较大，在承受纵向拉力超过15N力后，隔膜会发生较大程度的塑性形变，并且在卷层间摩擦力的作用下，隔膜无法通过自行的链段形变恢复原有结构，因此隔膜的传送张力一般都控制在10N以内，进而在很大程度上限制了隔膜涂敷设备的烘道长度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种隔离膜涂布机。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种隔离膜涂布机，包括放卷辊、涂布装置、料液槽、烘干装置、导向牵引辊、捏合展平装置和收卷辊组成，所述放卷辊、导向牵引辊、捏合展平装置和收卷辊依次驱动连接，所述涂布装置置于料液槽上方，该涂布装置靠近放卷辊一侧设置，所述烘干装置靠近捏合展平装置一侧设置；所述涂布装置，由第一涂布辊、第二涂布辊、第三涂布辊、第一附属驱动装置和第二附属驱动装置组成，所述第一涂布辊为带有三角凹槽的刚性表面光滑圆辊，与第一附属驱动装置单独驱动连接，第二涂布辊和第三涂布辊均为刚性表面光滑圆辊，分别与第二附属驱动装置驱动连接，其中所述第一涂布辊和第三涂布辊的转动方向相同，第一涂布辊和第二涂布辊的转动方向相反，第二涂布辊和第三涂布辊的转动方向相反；所述烘干装置，由多组烘干箱组成，每组烘干箱由紫外固化箱和鼓风干燥箱组成，所述紫外固化箱位于鼓风干燥箱上方；所述涂布装置为两组，对称分布于待涂布隔离膜两侧，所述烘干装置的烘干箱对称分布于待涂布隔离膜两侧。

优选的，上述隔离膜涂布机，所述第二涂布辊直径为第一涂布辊直径的1.0-1.2倍，第三涂布辊直径为第二涂布辊直径的1.0-1.1倍。

优选的，上述隔离膜涂布机，所述第一涂布辊、第二涂布辊和第三涂布辊直径相同。

优选的，上述隔离膜涂布机，所述第一涂布辊的三角凹槽的长边的长度为第一涂布辊半径的0.25-0.5倍。

优选的，上述隔离膜涂布机，所述第一涂布辊、第二涂布辊和第三涂布辊的材质为不锈钢材质。

优选的，上述隔离膜涂布机，所述第一附属驱动装置和第二附属驱动装置均为牵引电机。