一種可以防止脫卷的鋰離子電池隔膜收卷方法及裝置

1.技術(shù)領(lǐng)領(lǐng)域本發(fā)明涉及鋰離子電池隔膜領(lǐng)域，尤其是一種可以防止脫卷的鋰離子電池隔膜收卷方法及裝置。

背景技術(shù)：

2.管芯，用于卷取鋰離子電池隔膜、膠帶或其它帶狀產(chǎn)品的部件，以起到方便對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行存放和運(yùn)輸?shù)淖饔?。管芯的材質(zhì)有很多種，其中abs管芯具有安全性能高、表面光滑、不易變形、可多次重復(fù)利用等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。

3.鋰離子電池隔膜分切、收卷過(guò)程中，需設(shè)定一定的張力，進(jìn)而保證收卷的整齊度，故而隔膜層于層之間存在一定的張力或應(yīng)力；在隔膜收卷后的時(shí)效放置過(guò)程中，應(yīng)力自然釋放，導(dǎo)致表層隔膜對(duì)底層隔膜的壓力愈加增大，最終導(dǎo)致隔膜內(nèi)部暴筋或邊垂等異常；在管芯表面粘貼一定厚度的pe棉，可極大限度提供應(yīng)力釋放的空間，同時(shí)使用3寸轉(zhuǎn)8寸管芯，相同收卷米數(shù)條件下，減少收卷層數(shù)，保證底層隔膜不會(huì)因受力過(guò)大而產(chǎn)生暴筋、邊垂等異常。

4.鋰離子電池隔膜生產(chǎn)車(chē)間一般為常溫、潔凈車(chē)間，而部分客戶(hù)端存在嚴(yán)寒等極端天氣，故而隔膜運(yùn)輸過(guò)程或客戶(hù)端環(huán)境溫度較低時(shí)，因熱脹冷縮原理，管芯尺寸縮小，導(dǎo)致隔膜脫卷，進(jìn)而影響客戶(hù)使用；將粘貼pe棉且接口已進(jìn)行封閉固定的管芯放入冰柜中冷凍處理后，在管芯低溫狀態(tài)下及時(shí)上分切機(jī)進(jìn)行分切、收卷，可避免運(yùn)送至客戶(hù)端后因低溫導(dǎo)致的脫卷異常。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

5.本發(fā)明的目的在于提供一種可以防止脫卷的鋰離子電池隔膜收卷方法及裝置，以提高鋰離子電池隔膜收卷管芯的使用壽命、減少因外層隔膜對(duì)底層隔膜壓力過(guò)大造成的邊垂、暴筋等不良、同步可降低在低溫環(huán)境中使用時(shí)的脫卷比例。

6.為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種可以防止脫卷的鋰離子電池隔膜收卷方法，所述收卷方法需使用3寸轉(zhuǎn)8寸管芯、粘棉、冰柜等裝置，其中，3寸轉(zhuǎn)8寸管芯中空部分具有支撐架支撐，粘棉背部具有膠，用于將粘棉粘貼在8寸管芯外表面，粘棉接口處用透明膠帶進(jìn)行封閉固定保證其平整度及連接部位的縫隙小于0.1mm；將表面粘覆粘棉的3寸轉(zhuǎn)8寸管芯放入具有低溫保存功能的冰柜中進(jìn)行冷凍，冷凍結(jié)束取出后快速上分切機(jī)，用于鋰離子電池隔膜分切后的卷??；其特征在于，所述的3寸轉(zhuǎn)8寸管芯因外徑偏大，相同收卷米數(shù)條件下可有效減少收卷的層數(shù)，減輕外層隔膜對(duì)內(nèi)層隔膜的壓力，避免因壓力過(guò)大而導(dǎo)致的內(nèi)層隔膜形變；所述的3寸轉(zhuǎn)8寸管芯中空區(qū)域具有支撐架支撐，降低管芯本身的自重，同時(shí)可節(jié)約材料的成本；所述的粘棉粘貼在管芯外表面，因具有彈性或收縮特性，可提供鋰離子電池隔膜收卷后應(yīng)力釋放足夠的空間，避免因應(yīng)力釋放導(dǎo)致的暴筋、垂邊等外觀性不良；所述的將管芯放入冰柜中冷凍，可有效避免隔膜收卷后在寒冷區(qū)域的客戶(hù)端產(chǎn)生脫卷異常。

7.所述3寸轉(zhuǎn)8寸管芯中空部分支撐可用“+”型支撐架，也可用“米”型支撐架，支撐架

需將3寸管芯的外徑部分與8寸管芯的內(nèi)徑部分進(jìn)行緊密連接；所述3寸轉(zhuǎn)8寸管芯可以直接注塑成型，使管芯在長(zhǎng)度方向，中空部分整體通過(guò)支撐架進(jìn)行支撐；所述的3寸轉(zhuǎn)8寸管芯整體結(jié)構(gòu)中，其中3寸管芯內(nèi)徑尺寸為3寸，管芯壁的厚度約為4-6mm，其中8寸管芯外徑尺寸為8寸，管芯壁的厚度約為4-6mm，其中3寸轉(zhuǎn)8寸管芯中空部分支撐架厚度約為4-6mm。

8.所述3寸轉(zhuǎn)8寸管芯整體使用abs材質(zhì)。

9.所述的粘棉為pe材質(zhì)或者其它合適的材質(zhì)，總厚度約為0.8~1.2mm，其中，所述的pe面背部粘有雙面膠，一面粘在pe棉背部，一面粘在8寸管芯的外表面，用于連接pe棉和管芯，保證粘好的pe棉不會(huì)脫落；其中所述的pe面外表面需光滑、無(wú)凹凸點(diǎn)、無(wú)顆粒。

10.所述的粘貼在8寸管芯的外表面的pe棉接口處用透明膠帶進(jìn)行封閉固定，其中，接口處縫隙應(yīng)足夠小，保證橫向縫隙間距為0~0.10mm；所述的接口處用透明膠帶進(jìn)行封口固定，保證透明膠帶將pe面接口兩端完全固定，且固定后無(wú)凹陷、凸起等外觀不良。

11.所述已粘貼pe棉且接口已進(jìn)行封閉固定的管芯放入可低溫保存的冰柜中冷凍一段時(shí)間，所述的冰柜低溫需達(dá)到-20℃~-15℃，將粘貼pe棉且接口已進(jìn)行封閉固定的管芯有序擺放在冰柜中，冷凍2~3h。

12.所述經(jīng)過(guò)冷凍的管芯，冰柜取出后可快速上分切機(jī)，用于收取鋰離子電池隔膜分切后的膜卷，所述的快速上分切機(jī)，需在0~30min內(nèi)上機(jī)使用，避免因外界環(huán)境溫度高而導(dǎo)致的管芯在使用之前恢復(fù)至室溫；根據(jù)與客戶(hù)簽訂的技術(shù)協(xié)議或規(guī)格書(shū)，分切機(jī)調(diào)好所需的分切尺寸，同步選取所需規(guī)格的管芯，用于分切后的膜卷收卷。

13.所述經(jīng)過(guò)冷凍的管芯，因分切機(jī)無(wú)過(guò)剩的產(chǎn)能匹配，也可放入小型的保溫箱或保溫袋中，然后放于分切機(jī)周邊，便于充分利用冰柜有限的使用時(shí)間及空間，待需要時(shí)可及時(shí)上分切機(jī)使用。

14.所述的冷凍后的管芯在30min內(nèi)未使用，同時(shí)也未放置在保溫箱或保溫袋中進(jìn)行保存的，在上機(jī)使用前應(yīng)再次放入冰柜中進(jìn)行冷凍操作。

15.本發(fā)明的有益效果為，材質(zhì)為abs的管芯具有安全性能高、表面光滑、不易變形、可多次重復(fù)利用等優(yōu)點(diǎn)，避免常規(guī)紙質(zhì)管芯出現(xiàn)的受潮霉變、磨損掉屑、形變不可重復(fù)使用的缺點(diǎn)，同時(shí)也避免金屬管芯重量大、成本高、易生銹帶來(lái)的負(fù)面影響；使用3寸轉(zhuǎn)8寸管芯，相同收卷米數(shù)條件下，減少收卷層數(shù)，保證底層隔膜不會(huì)因受力過(guò)大而產(chǎn)生暴筋、邊垂等異常，同步在管芯外表面粘貼pe棉，在時(shí)效靜置過(guò)程中，提供足夠的應(yīng)力釋放空間，再次避免產(chǎn)生暴筋、邊垂等異常；最后，管芯使用前進(jìn)行冷凍處理，可有效保證產(chǎn)品運(yùn)送至低溫環(huán)境的客戶(hù)端時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)因管芯收縮（熱脹冷縮）導(dǎo)致的脫卷異常，極大的提高產(chǎn)品利用率，降低客退率。

附圖說(shuō)明

16.圖1是本發(fā)明可以防止脫卷的鋰離子電池隔膜收卷裝置圖。

17.圖2是本發(fā)明中支撐架橫截面為直線(xiàn)的3寸轉(zhuǎn)8寸管芯俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

18.圖3是本發(fā)明中支撐架橫截面呈s形的3寸轉(zhuǎn)8寸管芯俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

19.圖4-圖5是實(shí)施例中使用該發(fā)明方法前后效益對(duì)比。

20.圖1中：1-內(nèi)3寸管芯、2-外8寸管芯、3-支撐架、4-pe棉展開(kāi)狀態(tài)、41-pe棉背面、42-pe面正面。

具體實(shí)施方式

21.下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

22.實(shí)施例1參閱附圖1-2所示，一種可以防止脫卷的鋰離子電池隔膜收卷方法，包括使用內(nèi)3寸管芯1、外8寸管芯2、支撐架3、pe棉4等裝置，其中，所述內(nèi)3寸管芯1與外8寸管芯2均呈中空?qǐng)A柱狀，其中空部分通過(guò)支撐架3（“米”型）將內(nèi)3寸管芯1的外徑與外8寸管芯2的內(nèi)徑部分進(jìn)行緊密連接，從而組成3寸轉(zhuǎn)8寸管芯。所述3寸轉(zhuǎn)8寸管芯直接注塑成型，使3寸轉(zhuǎn)8寸管芯在長(zhǎng)度（長(zhǎng)度為133mm）方向，中空部分整體通過(guò)支撐架3進(jìn)行全方位支撐，所述的3寸轉(zhuǎn)8寸管芯整體結(jié)構(gòu)中，其中內(nèi)3寸管芯1內(nèi)徑尺寸為3寸，管芯壁的厚度約為5mm，其中外8寸管芯外徑尺寸為8寸，管芯壁的厚約度為5mm，其中3寸轉(zhuǎn)8寸管芯中空部分支撐架3厚度約為5mm。

23.所述3寸轉(zhuǎn)8寸管芯整體使用abs材質(zhì)，所述支撐架3橫截面為直線(xiàn)形。

24.所述的粘棉為pe材質(zhì)（4、pe棉），總厚度約為1.0mm，其中，所述的pe棉41背部需粘有雙面膠，一面粘在pe面41背面，一面粘在外8寸管芯2的外表面，用于連接pe棉和管芯，保證粘好的pe棉不會(huì)脫落；其中所述的pe面外表面（pe面正面42）需光滑、無(wú)凹凸點(diǎn)、無(wú)顆粒等。

25.使用時(shí)，用透明膠帶對(duì)所述粘貼在外8寸管芯2外表面的pe棉4接口處進(jìn)行封閉固定，其中，接口處橫向縫隙應(yīng)足夠小，保持在0~0.05mm；所述的接口處用透明膠帶進(jìn)行封口固定，保證透明膠帶將pe面接口兩端完全固定，且固定后無(wú)凹陷、凸起等外觀不良。

26.將所述已粘貼pe棉4且接口已進(jìn)行封閉固定的3寸轉(zhuǎn)8寸管芯放入可低溫保存的冰柜中冷凍一段時(shí)間，所述的冰柜低溫需達(dá)到-20℃，將粘貼pe棉4且接口已進(jìn)行封閉固定的3轉(zhuǎn)8寸管芯有序擺放在冰柜中，冷凍3h。

27.所述經(jīng)過(guò)冷凍的管芯，冰柜取出后在10min之內(nèi)上分切機(jī)，根據(jù)與客戶(hù)簽訂的技術(shù)協(xié)議或規(guī)格書(shū)，分切隔膜尺寸為120mm，該管芯用于收取鋰離子電池隔膜分切后的120mm的膜卷。

28.實(shí)施例2本實(shí)施例與實(shí)施例1的收卷方法及所使用裝置的結(jié)構(gòu)基本相同，不同的是，在該實(shí)施例中，如圖3所示，所述支撐架橫截面為s形曲線(xiàn)，在將3寸轉(zhuǎn)8寸管芯放入可低溫保存的冰柜中冷凍時(shí)，s形橫截面支撐架響應(yīng)熱脹冷縮效應(yīng)，在可控范圍內(nèi)變形而不產(chǎn)生裂痕或縫隙，并能夠通過(guò)彈性形變對(duì)所述3寸轉(zhuǎn)8寸管芯進(jìn)行形狀維持，進(jìn)一步避免導(dǎo)致脫卷異常。所述3寸轉(zhuǎn)8寸管芯中空部分支撐架呈“米”型或“+”型，所述支撐架為實(shí)心支撐架或具有孔洞的支撐架，具有孔洞的支撐架可在保證支撐作用的前提下節(jié)約材料，降低成本。

29.本發(fā)明通過(guò)使用材質(zhì)為abs的管芯，大大提高管芯使用次數(shù)及壽命；通過(guò)使用3轉(zhuǎn)8寸管芯，同步在外表面粘貼pe棉，相同收卷米數(shù)條件下，保證底層隔膜受力較小，且在時(shí)效靜置過(guò)程中，應(yīng)力有足夠的釋放空間，避免底層隔膜因受力過(guò)大而產(chǎn)生的暴筋、邊垂缺陷（具體見(jiàn)附圖4、附圖5）。

30.對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式或其組合實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，非限制性的，本發(fā)明的保護(hù)范圍由所附權(quán)利要求書(shū)而不是上述說(shuō)明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。

31.此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說(shuō)明書(shū)按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說(shuō)明書(shū)的這種敘述方式僅僅是為清楚起見(jiàn)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō)明書(shū)作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。

技術(shù)特征：

1.一種可以防止脫卷的鋰離子電池隔膜收卷方法，所述方法應(yīng)用3寸轉(zhuǎn)8寸管芯、粘棉、冰柜等裝置，其中，3寸轉(zhuǎn)8寸管芯中空部分具有支撐架支撐，粘棉背部具有膠，使用粘棉背部的膠將粘棉粘貼在外8寸管芯外表面，用透明膠帶對(duì)粘棉接口處進(jìn)行封閉固定并保證其表面平整及連接部位的縫隙小于0.1mm；其特征在于，將表面粘覆粘棉的3寸轉(zhuǎn)8寸管芯放入具有低溫保存功能的冰柜中進(jìn)行冷凍，冷凍結(jié)束后取出快速上分切機(jī)，用于鋰離子電池隔膜分切后的卷?。凰褂玫?寸轉(zhuǎn)8寸管芯因外徑較直接使用3寸管芯偏大，相同收卷米數(shù)條件下可有效減少收卷的層數(shù)，減輕外層隔膜對(duì)內(nèi)層隔膜的壓力，避免因壓力過(guò)大而導(dǎo)致的內(nèi)層隔膜形變；所述3寸轉(zhuǎn)8寸管芯中空區(qū)域具有支撐架支撐，所述支撐架橫截面呈直線(xiàn)或s形曲線(xiàn)；在將所述粘棉粘貼在管芯外表面時(shí)，因所述粘棉具有彈性或收縮特性，可提供鋰離子電池隔膜收卷后應(yīng)力釋放足夠的空間，避免因應(yīng)力釋放導(dǎo)致的暴筋、垂邊等外觀性不良；所述的將管芯放入冰柜中冷凍，管芯在低溫狀態(tài)下輕微收縮，隔膜在管芯上卷取后，可有效避免隔膜在寒冷區(qū)域的客戶(hù)端產(chǎn)生脫卷異常。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可以防止脫卷的鋰離子電池隔膜收卷方法，所述3寸轉(zhuǎn)8寸管芯中空部分支撐可用“+”型支撐架，也可用“米”型支撐架，利用支撐架將內(nèi)3寸管芯的外徑部分與外8寸管芯的內(nèi)徑部分進(jìn)行緊密連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的可以防止脫卷的鋰離子電池隔膜收卷方法，所述3寸轉(zhuǎn)8寸管芯整體使用abs材質(zhì)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可以防止脫卷的鋰離子電池隔膜收卷方法，所述的粘棉可為pe材質(zhì)，背部具有膠。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可以防止脫卷的鋰離子電池隔膜收卷方法，在將粘棉粘貼在8寸管芯外表面時(shí)，所述背部有膠的材質(zhì)為pe的粘棉平整的粘貼在8寸管芯的外表面。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可以防止脫卷的鋰離子電池隔膜收卷方法，使用透明膠帶對(duì)粘貼在8寸管芯的外表面的pe棉接口處進(jìn)行封閉固定時(shí)，pe棉接口處的縫隙小于0.1mm。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可以防止脫卷的鋰離子電池隔膜收卷方法，將已粘貼pe棉且接口已進(jìn)行封閉固定的管芯放入可低溫保存的冰柜中進(jìn)行冷凍。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的可以防止脫卷的鋰離子電池隔膜收卷方法，將所述經(jīng)過(guò)冷凍的管芯從冰柜中取出后快速上分切機(jī)，用于收取鋰離子電池隔膜分切后的膜卷。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明所要保護(hù)的可以防止脫卷的鋰離子電池隔膜收卷方法及裝置，通過(guò)使用3寸轉(zhuǎn)8寸管芯、粘棉、冰柜等裝置，利用橫截面呈直線(xiàn)或S形曲線(xiàn)的支撐架將內(nèi)3寸管芯的外徑部分與外8寸管芯的內(nèi)徑部分進(jìn)行緊密連接，使用粘棉背部的膠將粘棉粘貼在外8寸管芯外表面，所述粘棉具有彈性或收縮特性，將表面粘覆粘棉的3寸轉(zhuǎn)8寸管芯放入具有低溫保存功能的冰柜中進(jìn)行冷凍，冷凍結(jié)束后取出快速上分切機(jī)，由此可提供鋰離子電池隔膜收卷后應(yīng)力釋放足夠的空間，避免因應(yīng)力釋放導(dǎo)致的暴筋、垂邊等外觀性不良；管芯在低溫狀態(tài)下輕微收縮，隔膜在管芯上卷取后，可有效避免隔膜在寒冷區(qū)域的客戶(hù)端產(chǎn)生脫卷異常。異常。異常。

技術(shù)研發(fā)人員：崔芳萌

受保護(hù)的技術(shù)使用者：崔芳萌

技術(shù)研發(fā)日：2022.05.20

技術(shù)公布日：2022/8/8