一種用于電池隔膜電暈處理的裝置制造方法
【專利摘要】本申請公開了一種用于電池隔膜電暈處理的裝置。該裝置包括張力隔斷裝置、放電極和電暈輥；張力隔斷裝置用于隔斷隔膜與外界的張力，隔膜先經(jīng)過張力隔斷裝置后再到電暈輥進行電暈處理；放電極與電暈輥配合，用于對通過電暈輥的隔膜進行電暈處理。本申請的用于電池隔膜電暈處理的裝置特別針對電池隔膜電暈處理的特點進行設(shè)計，電暈處理后，電池隔膜表面達因值提高到36達因以上，電池隔膜表面無黑點、針孔、破膜和電暈擊穿等損傷，提高了電池隔膜電暈處理的質(zhì)量和效果。采用本申請的電暈處理裝置處理后的電池隔膜經(jīng)過涂布處理后，其涂層剝離強度測試顯示，剝離強度提高了30%-500%，涂層與基膜的粘附性增強。
【專利說明】—種用于電池隔膜電暈處理的裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及電池隔膜領(lǐng)域，特別是涉及ー種用于電池隔膜電暈處理的裝置及安裝有該電暈處理裝置的電池隔膜在線電暈處理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]鋰電池隔膜在鋰電池中起到傳導離子、隔離電池正負極，防止電池短路包裝等重要作用，常用的電池隔膜是為以聚烯烴為原材料的多孔薄膜。但是這些隔膜普遍存在耐熱性能不足，對電解液浸潤性不好等缺點。為了改善這些缺點，人們研究開發(fā)了在聚烯烴多孔薄膜上進行特種涂布的技術(shù)，主要包括聚合物涂層和陶瓷涂層。
[0003]通過特種涂布方式引入特種涂層，特種涂層隔膜比原本的聚烯烴隔膜在性能方面有很多改善。因此涂布效果和質(zhì)量對于特種涂層隔膜的品質(zhì)和性能有重要影響。涂布效果一方面與涂布エ藝相關(guān)，另ー方面也與作為基膜的聚烯烴多孔薄膜表面性能相關(guān)。聚烯烴多孔薄膜由于是采用聚乙烯、聚丙烯等非極性材料，表面能小，表面達因值不大于33達因，與特種涂層不易形成牢固的附著。同吋，聚烯烴多孔薄膜表面存在大量微孔結(jié)構(gòu)，這些微孔區(qū)域與無孔區(qū)域的表面能存在差異，從而使得涂布的均勻性不夠理想。因此有必要對作為基膜的聚烯烴多孔薄膜進行電暈處理以提高涂布的均勻性，增強特種涂層與基膜之間的附著力，減少在后續(xù)加工和電池生產(chǎn)中涂層脫落的現(xiàn)象。
[0004]電暈處理的基本原理是:通過在金屬電極與電暈處理輥之間施加高頻、高壓電源，使之產(chǎn)生放電，使空氣電離并形成大量臭氧。同時，高能量電火花沖擊薄膜表面。在它們的共同作用下，使塑料薄膜表面產(chǎn)生活化、表面能増加。傳統(tǒng)薄膜電暈處理裝置主要針對薄膜的印刷、鍍鋁等的前處理，由于電暈處理的材料表面均勻無孔，厚度也比較厚，對溫度和張力波動不太敏感，不易拉伸，電暈裝置的電暈功率較大，放電不均勻。但是，鋰電池隔膜通常厚度為7-40 u m,表面存在大量微孔結(jié)構(gòu)，對于溫度和張カ波動敏感，因此，傳統(tǒng)的電暈處理裝置無法滿足電池隔膜電暈處理的要求。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本申請的目的是提供一種結(jié)構(gòu)改進的特別用于電池隔膜電暈處理的裝置。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本申請采用了以下技術(shù)方案:
[0007]本申請的一方面公開了ー種用于電池隔膜電暈處理的裝置，包括張カ隔斷裝置、放電極和電暈輥；張カ隔斷裝置用于隔斷隔膜電暈處理段與放卷段的張力，隔膜先經(jīng)過張カ隔斷裝置后再到電暈輥進行電暈處理；放電極與電暈輥配合，用于對通過電暈輥的隔膜進行電暈處理。
[0008]需要說明的是，隔膜一般是通過放卷裝置出來后經(jīng)由電暈處理裝置進行電暈處理的，本申請的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，電暈處理的過程中會引起材料張カ波動，影響放卷，從而影響生產(chǎn)質(zhì)量；因此，創(chuàng)造性的増加ー個張カ隔斷裝置，隔膜從放卷裝置出來后先經(jīng)過張力隔斷裝置，即相當于張カ隔斷裝置設(shè)置于電暈輥之前，即放卷裝置和電暈輥之間，把放卷張カ與電暈處理進行隔斷，以消除電暈引起的材料張力波動對放卷的影響。[0009]進一步的，電暈輥內(nèi)部設(shè)置有供冷卻水流通的水冷通道，電暈輥的側(cè)面開設(shè)有連 通水冷通道的冷卻水進口和出口。需要說明的是，本申請的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在電暈處理的過程 中，隔膜的溫度會上升，發(fā)生熱收縮和粘輥等問題，從而影響隔膜的質(zhì)量，因此，創(chuàng)造性的在 電暈輥內(nèi)設(shè)置水冷通道，對電暈輥表面進行冷卻降溫。本申請的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，將電暈輥表面 溫度控制在室溫至40度之間，即可有效的減小電暈處理過程中隔膜的溫度波動。[0010]本申請的一種實現(xiàn)方式中，用于電池隔膜電暈處理的裝置還包括用于控制電暈輥 的水冷通道中的冷卻水流通的冷卻水系統(tǒng)，冷卻水系統(tǒng)控制冷卻水在水冷通過中流通，從 而實現(xiàn)電暈輥冷卻降溫。需要說明的是，本申請中的冷卻水系統(tǒng)可以是用于電池隔膜電暈 處理的裝置自帶的冷卻水系統(tǒng)，也可以外接其它的冷卻水系統(tǒng)，比如外接冷卻水塔之類的。[0011]本申請的一種實現(xiàn)方式中，用于電池隔膜電暈處理的裝置還包括壓輥裝置，壓輥 裝置與電暈輥相配合，壓輥裝置將隔膜壓著在電暈輥上。需要說明的是，本申請的發(fā)明人發(fā) 現(xiàn)，在對電池隔膜進行電暈處理的過程中，其背面偶爾會不均勻的產(chǎn)生電暈處理效果，經(jīng)過 研究發(fā)現(xiàn)，這是由于電池隔膜與電暈輥之間夾入的空氣造成的；因此，設(shè)置壓輥裝置將電池 隔膜壓著在電暈輥上，壓輥裝置設(shè)置于電暈輥進行電暈處理位置的其中一側(cè)，隔膜先被壓 輥裝置壓著后再進入電暈處理的位置進行電暈處理；從而避免了電池隔膜與電暈輥之間夾 入空氣，提高了電池隔膜單面電暈處理的效果和質(zhì)量。[0012]還需要說明的是，在需要對隔膜兩面都進行電暈處理時，只需要在本申請的電暈 處理裝置中再增加一套電暈處理的原件，用以對另外一面進行電暈處理即可；這個過程中， 同樣也需要采用壓輥裝置將電池隔膜壓著在電暈輥上；因為，無論是單面電暈處理還是雙 面電暈處理，電池隔膜與電暈輥之間夾入的空氣所引起的電暈都會影響電暈處理的均勻 性，進而影響電暈處理的質(zhì)量和效果。其中，一套電暈處理的原件包括基礎(chǔ)的，壓輥裝置、放 電極和電暈輥，優(yōu)選的，還可以包括一個張力隔斷裝置。[0013]本申請的一種實現(xiàn)方式中，用于電池隔膜電暈處理的裝置還包括控制電暈輥和壓 輥裝置轉(zhuǎn)動的同步驅(qū)動電機。需要說明的是，本申請的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在電暈處理的過程中， 電池隔膜容易變形，在排出了因材料張力波動影響放卷而造成變形的影響因素外，本申請 的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，由于電池隔膜比較薄、質(zhì)量輕，放卷裝置的放卷速度和電暈處理的速度的細 微差異同樣會造成隔膜拉伸變形；因此，在本申請的用于電池隔膜電暈處理的裝置中，增設(shè) 一個同步驅(qū)動電機以保障電暈輥的線速度和放卷裝置的線速度一致。[0014]本申請中，優(yōu)選的，電暈輥為硅膠棍。更優(yōu)選的，電暈輥為表面進行過陶瓷噴涂處 理的鋁棍。[0015]本申請的另一面公開了一種電池隔膜在線電暈處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)中安裝了本申請 的用于電池隔膜電暈處理的裝置。需要說明的是，本申請的用于電池隔膜電暈處理的裝置 適合于現(xiàn)有的所有需要對電池隔膜進行涂布的生產(chǎn)系統(tǒng)，因此，在現(xiàn)有的生產(chǎn)系統(tǒng)中，直接 在其放卷裝置之后接入本申請的用于電池隔膜電暈處理的裝置即可；經(jīng)過電暈處理后，可 以直接連接收卷裝置，用收卷裝置收起來，以用于后續(xù)操作；也可以接涂布裝置，經(jīng)過電暈 處理后直接進行涂布。[0016]本申請的一種實現(xiàn)方式中，用于電池隔膜電暈處理的裝置就是安裝于放卷裝置和 收卷裝置之間的，電池隔膜從放卷裝置出來后經(jīng)由本申請的用于電池隔膜電暈處理的裝置，電暈處理完成后由收卷裝置收起來備用。
[0017]本申請的另一種實現(xiàn)方式中，用于電池隔膜電暈處理的裝置安裝于放卷裝置和涂布裝置之間；電池隔膜從放卷裝置出來后經(jīng)由本申請的用于電池隔膜電暈處理的裝置，電暈處理后直接進行涂布處理，涂布處理完成后再由收卷裝置收起來。需要說明的是，本申請的 申請人:發(fā)現(xiàn)，電暈效果會隨存放時間的延長而衰減，也就是說，電暈處理后如果不及時進行涂布，存放一段時間后，其效果會變差；因此，本申請的【具體實施方式】中優(yōu)選的將本申請的用于電池隔膜電暈處理的裝置與涂布裝置安裝在一起。
[0018]由于采用以上技術(shù)方案，本申請的有益效果在于:
[0019]本申請的用于電池隔膜電暈處理的裝置特別針對電池隔膜電暈處理的特點進行設(shè)計，電暈處理后，電池隔膜表面達因值提高到36達因以上，電池隔膜表面無黑點、針孔、破膜和電暈擊穿等損傷，電暈質(zhì)量和效果良好，提高了電池隔膜電暈處理的質(zhì)量和效果。采用本申請的電暈處理裝置對電池隔膜進行電暈處理后進行涂層的電池隔膜，其涂層剝離強度測試顯示，剝離強度提高了 30%-500%，涂層與基膜的粘附性增強。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本申請的實施例中用于電池隔膜電暈處理的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖中I為張カ隔斷裝置,2為壓棍裝置,3為電暈棍,4為放電極,3-1為冷卻水進ロ，3-2為冷卻水出口，3-3為同步驅(qū)動電機。
【具體實施方式】
[0022]本申請針對電池隔膜表面多孔、隔膜薄、質(zhì)量輕、對溫度和張カ波動敏感等特點特別設(shè)計了其專用的電暈處理裝置。首先，本申請的用于電池隔膜電暈處理的裝置中設(shè)計了張カ隔斷裝置，通過該裝置將放卷張カ與電暈處理隔斷，以避免電暈處理引起的材料張カ波動對放卷的影響。其次，在本申請的優(yōu)選實現(xiàn)方式中，為了避免電暈處理過程中隔膜溫度升高，發(fā)生熱收縮和粘輥等問題，采用冷卻水系統(tǒng)對電暈輥表面進行冷卻降溫處理，本申請的一種實現(xiàn)方式中，電暈輥的冷卻是這樣實現(xiàn)的，電暈輥為空心的，在電暈輥內(nèi)部設(shè)置有水冷通道，電暈輥的側(cè)面開設(shè)有連通水冷通道的冷卻水進口和出口，冷卻水系統(tǒng)控制冷卻水在水冷通過中流通，從而通過冷卻水循環(huán)實現(xiàn)電暈輥冷卻降溫。在本申請的ー種實現(xiàn)方式中，為了保障對隔膜單面電暈處理的效果，并避免隔膜背面被電暈處理，還設(shè)置了一個壓輥裝置，壓輥裝置設(shè)置于電暈輥上，于電暈處理位置之前，如圖1所示，電暈處理在電暈輥3的正上方進行，即放電極4對應(yīng)的地方，而壓輥裝置2則位于電暈輥3的左邊，隔膜從左邊進入被壓輥裝置2壓著在電暈輥3上，然后進行電暈處理；采用壓輥裝置壓著有效的避免了電池隔膜與電暈輥之間夾入空氣，從而避免電池隔膜背面被電暈處理。
[0023]本申請中，涂層與基膜的粘附性由涂層剝離強度表示，剝離強度越高，涂層與基膜的粘附性越好。測試方法參考GB/T 2792-1998壓敏粘膠帶180°剝離強度試驗方法。
[0024]下面通過具體實施例并結(jié)合附圖對本申請作進一歩詳細說明。以下實施例僅對本申請進行進ー步說明，不應(yīng)理解為對本申請的限制。
[0025]實施例1
[0026]本例的用于電池隔膜電暈處理的裝置，如圖1所示，包括張カ隔斷裝置1，壓輥裝置2，電暈輥3，放電極4和同步驅(qū)動電機3-3。張力隔斷裝置I為一對輥軸，位于本例的用 于電池隔膜電暈處理的裝置的隔膜入口處；壓輥裝置2為一個輥軸，壓輥裝置2與電暈輥3 配合，將隔膜壓著在電暈輥3上；放電極4緊隨壓輥裝置2之后，同樣與電暈輥3配合，用于 給隔膜進行電暈處理；如圖1所示，本例中，放電極4位于電暈輥3的正上方，壓輥裝置2位 于電暈輥3的左側(cè)。電暈輥3內(nèi)設(shè)置有水冷通道，電暈輥3的側(cè)面開始有冷卻水進口 3-1 和冷卻水出口 3-2，通過外接冷卻水系統(tǒng)控制冷卻水在電暈輥的水冷通道中流通。同步驅(qū)動 電機3-3用于控制壓輥裝置2和電暈輥3的轉(zhuǎn)動，使之與放卷裝置的放卷速度保持一致。[0027]使用時，隔膜從放卷裝置出來，經(jīng)過張力隔斷裝置I后，由壓輥裝置2壓著在電暈 輥3上，然后隔膜經(jīng)由電暈輥上與放電極4對應(yīng)的區(qū)域，即電暈處理區(qū)域，進行電暈處理。 同步驅(qū)動電機3-3驅(qū)動壓輥裝置2和電暈輥3轉(zhuǎn)動，使之與放卷裝置的放卷速度保持一致。 同時，冷卻水從冷卻水進口 3-1進入電暈輥3的水冷通道，然后從冷卻水出口 3-2流出，這 個過程中，冷卻水將電暈處理產(chǎn)生的溫度帶走，使得電暈輥3的表面溫度控制在室溫至40 度之間。[0028]本例的用于電池隔膜電暈處理的裝置，其中，張力隔斷裝置將電暈處理與放卷隔 開，從而避免電暈處理引起的材料張力波動影響放卷；壓輥裝置將電池隔膜壓著在電暈輥 上，避免電池隔膜與電暈輥直接夾入空氣；同步驅(qū)動電機保障了電暈處理速度與放卷速度 一致，避免由于速度不一致對隔膜造成拉伸；電暈輥的水冷通道的設(shè)置保障了電暈輥表面 的溫度穩(wěn)定，減小了電池隔膜在電暈處理時的溫度波動。本例的電暈處理裝置特別針對電 池隔膜的特點設(shè)計，避免了或減小了電暈處理過程中可能出現(xiàn)的溫度和張力波動，從而保 障了電池隔膜電暈處理的質(zhì)量和效果。[0029]本例的一種實踐操作方式中，將本例的用于電池隔膜電暈處理的裝置安裝于放卷 裝置和涂布裝置之間，電暈處理后，直接進行涂布處理，從而實現(xiàn)了電池隔膜的在線電暈處 理，據(jù)此提出了一種新的電池隔膜在線電暈處理系統(tǒng)。同樣的，該電池隔膜在線電暈處理系 統(tǒng)電暈處理完成后立刻進行涂布處理，保證了涂布的效果，并且，避免了電暈處理后存放時 間太長而導致電暈效果降低，影響涂布效果的問題。[0030]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實施方式對本申請所作的進一步詳細說明，不能認定本申 請的具體實施只局限于這些說明。對于本申請所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫 離本申請構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當視為屬于本申請的保護 范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于電池隔膜電暈處理的裝置，其特征在于:包括張力隔斷裝置、放電極和電暈棍；所述張力隔斷裝置用于隔斷隔膜與外界的張力，隔膜先經(jīng)過所述張力隔斷裝置后再到 電暈輥進行電暈處理；所述放電極與所述電暈輥配合，用于對通過電暈輥的隔膜進行電暈處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電池隔膜電暈處理的裝置，其特征在于:所述電暈輥內(nèi) 部設(shè)置有供冷卻水流通的水冷通道，電暈輥的側(cè)面開設(shè)有連通水冷通道的冷卻水進口和出 □。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于電池隔膜電暈處理的裝置，其特征在于:還包括用于控 制所述水冷通道中的冷卻水流通的冷卻水系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電池隔膜電暈處理的裝置，其特征在于:還包括壓輥裝 置，所述壓輥裝置與所述電暈輥相配合，壓輥裝置將隔膜壓著在電暈輥上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電池隔膜電暈處理的裝置，其特征在于:還包括控制所 述電暈棍和壓棍裝置轉(zhuǎn)動的同步驅(qū)動電機。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電池隔膜電暈處理的裝置，其特征在于:所述電暈輥為 硅膠棍。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電池隔膜電暈處理的裝置，其特征在于:所述電暈輥為 表面進行過陶瓷噴涂處理的鋁棍。
8.—種電池隔膜在線電暈處理系統(tǒng)，其特征在于:所述系統(tǒng)中安裝有權(quán)利要求1-7任 一項所述的用于電池隔膜電暈處理的裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于:包括放卷裝置和收卷裝置，所述用于電池 隔膜電暈處理的裝置安裝于所述放卷裝置和收卷裝置之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于:包括工藝承接的放卷裝置、涂布裝置和 收卷裝置，所述用于電池隔膜電暈處理的裝置安裝于所述放卷裝置和涂布裝置之間，隔膜 經(jīng)過電暈處理后直接進行涂布處理。
【文檔編號】H01M2/14GK203381189SQ201320437702
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年7月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月22日
【發(fā)明者】曹志鋒, 張勝剛 申請人:深圳中興創(chuàng)新材料技術(shù)有限公司