[发明专利]一种用于锂离子电池隔膜制备的温控设备及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及温度控制设备，尤其涉及一种用于锂离子电池隔膜制备的温控设备及其使用方法。

技术背景

因为锂离子电池隔膜其本身所具有的性能，要求其制造设备必须高精度，尤其温度控制，对树脂结晶取向有重要影响。这要求从挤出机下料段开始一直到薄膜成型都要求高精度的温度控制，减少因温度波动造成对隔膜晶体结构及后续成孔性的影响。薄膜产品制备过程中各个工艺段离不开温度控制及流腔流道等载体。而锂电池隔膜因其本身所具有的一些特性，对温度的敏感性，以及高洁净度的生产环境等，对流道流腔等温控提出了更高的要求——温度波动控制要求＜0.1℃。远高于BOPP等薄膜的温度要求(±2℃即可)

目前在锂离子电池隔膜制备业中，流道均采用电热圈加热及风机冷却实现温度的控制。对于加热圈，由于是固定于流道表面，靠接触传热，由于机器本身震动导致加热圈经常性的松动，同时加热圈固定的松紧度等无法量化，实际接触面积也无法确切保证，导致经常出现加热失效或加热量不够，温度提不上去。另外由于流道结构通常有对接法兰等结构，导致设计加工加热圈时，只能局部加热流道，不能全覆盖。由于以上等原因，一般电加热温度控制只能维持在±1℃以内。加热器加热时，暴露于空气中的一面散失大量热量到车间，能耗很高。由于电加热温度控制的特性，其开机启动到温度稳定一般需要2小时左右，大量浪费启动时间。由于经常拆装及设备震动等原因，导致加热器接头接触不良甚至打火等安全隐患，这在塑料类易燃品生产中显得尤为严重。加热器由于使用寿命的限制每半年就需整体更换一次，加上更换及维修成本，在现时工业生产中显得过于高昂。另风机冷却方式由于气体的不稳定性温度控制比电加热更差。理想的温度控制应为稳定且高效率的加热与冷却相结合，传统的电加热形式，主要做了加热方面的控制，冷却却要靠风冷或自然冷，远远达不到温度精准控制的要求。

本发明中的技术为设计一种新型的流道，使其适应锂离子电池隔膜的生产。达到其高精度温度控制，降低能耗，减少开机稳定时间，杜绝安全隐患。机械式油路通道使用寿命长，基本免维护，节省了大量维护成本和维护时间，及因故障维护造成的生产损失，降低生产成本等目的。

发明内容

一种用于锂离子电池隔膜制备的温控设备，包括进油管接头、出油管接头、流道外管、流道内管，以及油路流道和熔体流道；油路流道分为正向螺旋进油通道、中间过渡通道和反向螺旋回油通道；其中，进油管接头分叉与正向螺旋进油通道的前端连接，正向螺旋进油通道末端与中间过渡通道连接；中间过渡通道再与反向螺旋的回油通道的前端连接，并且其末端汇合与出油管接头出口连接。

优选地，流道内管和外管为镶套结构，并且接触面紧密配合。

优选地，两端设置有两组对接法兰和紧固螺栓。

优选地，进油通道和回油通道的直径5.0mm～25mm。更优选地，进油通道和回油通道的直径12mm～20mm。其中，进油和回油通道过小温控效果有点差，但是过大又影响流道内管和外管的内部结构。

一种锂离子电池隔膜制备的温控设备使用方法，导热油通过油泵建压后，泵送至流道进油管，然后通过进油管接头分支两路分别进入左右的正向螺旋进油通道；油路流至正向螺旋进油通道末端时，通过中间过渡通道，进入反向螺旋回油通道，并最终两支回油路汇合，从出油管接头出口处流出，返回模温机。整个油路与模温机组形成内循环通道。导热油温度根据工艺要求，通过模温机精确控制。

其中，该流道使用方法可以使温度波动控制在＜0.5℃，优选＜0.1℃。

另外，内嵌式油路螺旋管道，可均匀覆盖整个塑料熔体直流道(电加热形式，由于对接法兰等结构障碍，只能局部覆盖熔体流道)。因油路设计于管道壁中，油体与管壁完全接触，而与外界空气完全无接触，传热效率高，能耗极低。油加热流道不受外界电磁信号等干扰，运行稳定，工作可靠。机械式油路通道使用寿命长，基本免维护，节省了大量维护成本和维护时间，及因故障维护造成的生产损失。由于导热油可通过冷冻水直接用换热器冷却。很好的解决了电加热等只有可控加热没有可控冷却的天然缺陷。很好的保证了温度的精准控制。

附图说明

图1温控设备结构示意图

图2油路流道剖示图

图3流道横截面图

其中，1.对接法兰 2.紧固螺栓 3.流道外管 4.流道内管 5.进油管接头 6.油管 7.对接法兰 8.回油管接头 9.回油管 10.油路流道 11.熔体流道

具体实施方式