一种可以防止脱卷的锂离子电池隔膜收卷方法及装置与流程

一种可以防止脱卷的锂离子电池隔膜收卷方法及装置

1.技术领领域本发明涉及锂离子电池隔膜领域，尤其是一种可以防止脱卷的锂离子电池隔膜收卷方法及装置。

背景技术：

2.管芯，用于卷取锂离子电池隔膜、胶带或其它带状产品的部件，以起到方便对产品进行存放和运输的作用。管芯的材质有很多种，其中abs管芯具有安全性能高、表面光滑、不易变形、可多次重复利用等优点而被广泛应用。

3.锂离子电池隔膜分切、收卷过程中，需设定一定的张力，进而保证收卷的整齐度，故而隔膜层于层之间存在一定的张力或应力；在隔膜收卷后的时效放置过程中，应力自然释放，导致表层隔膜对底层隔膜的压力愈加增大，最终导致隔膜内部暴筋或边垂等异常；在管芯表面粘贴一定厚度的pe棉，可极大限度提供应力释放的空间，同时使用3寸转8寸管芯，相同收卷米数条件下，减少收卷层数，保证底层隔膜不会因受力过大而产生暴筋、边垂等异常。

4.锂离子电池隔膜生产车间一般为常温、洁净车间，而部分客户端存在严寒等极端天气，故而隔膜运输过程或客户端环境温度较低时，因热胀冷缩原理，管芯尺寸缩小，导致隔膜脱卷，进而影响客户使用；将粘贴pe棉且接口已进行封闭固定的管芯放入冰柜中冷冻处理后，在管芯低温状态下及时上分切机进行分切、收卷，可避免运送至客户端后因低温导致的脱卷异常。

技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种可以防止脱卷的锂离子电池隔膜收卷方法及装置，以提高锂离子电池隔膜收卷管芯的使用寿命、减少因外层隔膜对底层隔膜压力过大造成的边垂、暴筋等不良、同步可降低在低温环境中使用时的脱卷比例。

6.为实现上述目的，本发明提供一种可以防止脱卷的锂离子电池隔膜收卷方法，所述收卷方法需使用3寸转8寸管芯、粘棉、冰柜等装置，其中，3寸转8寸管芯中空部分具有支撑架支撑，粘棉背部具有胶，用于将粘棉粘贴在8寸管芯外表面，粘棉接口处用透明胶带进行封闭固定保证其平整度及连接部位的缝隙小于0.1mm；将表面粘覆粘棉的3寸转8寸管芯放入具有低温保存功能的冰柜中进行冷冻，冷冻结束取出后快速上分切机，用于锂离子电池隔膜分切后的卷取；其特征在于，所述的3寸转8寸管芯因外径偏大，相同收卷米数条件下可有效减少收卷的层数，减轻外层隔膜对内层隔膜的压力，避免因压力过大而导致的内层隔膜形变；所述的3寸转8寸管芯中空区域具有支撑架支撑，降低管芯本身的自重，同时可节约材料的成本；所述的粘棉粘贴在管芯外表面，因具有弹性或收缩特性，可提供锂离子电池隔膜收卷后应力释放足够的空间，避免因应力释放导致的暴筋、垂边等外观性不良；所述的将管芯放入冰柜中冷冻，可有效避免隔膜收卷后在寒冷区域的客户端产生脱卷异常。

7.所述3寸转8寸管芯中空部分支撑可用“+”型支撑架，也可用“米”型支撑架，支撑架

需将3寸管芯的外径部分与8寸管芯的内径部分进行紧密连接；所述3寸转8寸管芯可以直接注塑成型，使管芯在长度方向，中空部分整体通过支撑架进行支撑；所述的3寸转8寸管芯整体结构中，其中3寸管芯内径尺寸为3寸，管芯壁的厚度约为4-6mm，其中8寸管芯外径尺寸为8寸，管芯壁的厚度约为4-6mm，其中3寸转8寸管芯中空部分支撑架厚度约为4-6mm。

8.所述3寸转8寸管芯整体使用abs材质。

9.所述的粘棉为pe材质或者其它合适的材质，总厚度约为0.8~1.2mm，其中，所述的pe面背部粘有双面胶，一面粘在pe棉背部，一面粘在8寸管芯的外表面，用于连接pe棉和管芯，保证粘好的pe棉不会脱落；其中所述的pe面外表面需光滑、无凹凸点、无颗粒。

10.所述的粘贴在8寸管芯的外表面的pe棉接口处用透明胶带进行封闭固定，其中，接口处缝隙应足够小，保证横向缝隙间距为0~0.10mm；所述的接口处用透明胶带进行封口固定，保证透明胶带将pe面接口两端完全固定，且固定后无凹陷、凸起等外观不良。

11.所述已粘贴pe棉且接口已进行封闭固定的管芯放入可低温保存的冰柜中冷冻一段时间，所述的冰柜低温需达到-20℃~-15℃，将粘贴pe棉且接口已进行封闭固定的管芯有序摆放在冰柜中，冷冻2~3h。

12.所述经过冷冻的管芯，冰柜取出后可快速上分切机，用于收取锂离子电池隔膜分切后的膜卷，所述的快速上分切机，需在0~30min内上机使用，避免因外界环境温度高而导致的管芯在使用之前恢复至室温；根据与客户签订的技术协议或规格书，分切机调好所需的分切尺寸，同步选取所需规格的管芯，用于分切后的膜卷收卷。

13.所述经过冷冻的管芯，因分切机无过剩的产能匹配，也可放入小型的保温箱或保温袋中，然后放于分切机周边，便于充分利用冰柜有限的使用时间及空间，待需要时可及时上分切机使用。

14.所述的冷冻后的管芯在30min内未使用，同时也未放置在保温箱或保温袋中进行保存的，在上机使用前应再次放入冰柜中进行冷冻操作。

15.本发明的有益效果为，材质为abs的管芯具有安全性能高、表面光滑、不易变形、可多次重复利用等优点，避免常规纸质管芯出现的受潮霉变、磨损掉屑、形变不可重复使用的缺点，同时也避免金属管芯重量大、成本高、易生锈带来的负面影响；使用3寸转8寸管芯，相同收卷米数条件下，减少收卷层数，保证底层隔膜不会因受力过大而产生暴筋、边垂等异常，同步在管芯外表面粘贴pe棉，在时效静置过程中，提供足够的应力释放空间，再次避免产生暴筋、边垂等异常；最后，管芯使用前进行冷冻处理，可有效保证产品运送至低温环境的客户端时，不会出现因管芯收缩（热胀冷缩）导致的脱卷异常，极大的提高产品利用率，降低客退率。

附图说明

16.图1是本发明可以防止脱卷的锂离子电池隔膜收卷装置图。

17.图2是本发明中支撑架横截面为直线的3寸转8寸管芯俯视结构示意图。

18.图3是本发明中支撑架横截面呈s形的3寸转8寸管芯俯视结构示意图。

19.图4-图5是实施例中使用该发明方法前后效益对比。

20.图1中：1-内3寸管芯、2-外8寸管芯、3-支撑架、4-pe棉展开状态、41-pe棉背面、42-pe面正面。

具体实施方式

21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

22.实施例1参阅附图1-2所示，一种可以防止脱卷的锂离子电池隔膜收卷方法，包括使用内3寸管芯1、外8寸管芯2、支撑架3、pe棉4等装置，其中，所述内3寸管芯1与外8寸管芯2均呈中空圆柱状，其中空部分通过支撑架3（“米”型）将内3寸管芯1的外径与外8寸管芯2的内径部分进行紧密连接，从而组成3寸转8寸管芯。所述3寸转8寸管芯直接注塑成型，使3寸转8寸管芯在长度（长度为133mm）方向，中空部分整体通过支撑架3进行全方位支撑，所述的3寸转8寸管芯整体结构中，其中内3寸管芯1内径尺寸为3寸，管芯壁的厚度约为5mm，其中外8寸管芯外径尺寸为8寸，管芯壁的厚约度为5mm，其中3寸转8寸管芯中空部分支撑架3厚度约为5mm。

23.所述3寸转8寸管芯整体使用abs材质，所述支撑架3横截面为直线形。

24.所述的粘棉为pe材质（4、pe棉），总厚度约为1.0mm，其中，所述的pe棉41背部需粘有双面胶，一面粘在pe面41背面，一面粘在外8寸管芯2的外表面，用于连接pe棉和管芯，保证粘好的pe棉不会脱落；其中所述的pe面外表面（pe面正面42）需光滑、无凹凸点、无颗粒等。

25.使用时，用透明胶带对所述粘贴在外8寸管芯2外表面的pe棉4接口处进行封闭固定，其中，接口处横向缝隙应足够小，保持在0~0.05mm；所述的接口处用透明胶带进行封口固定，保证透明胶带将pe面接口两端完全固定，且固定后无凹陷、凸起等外观不良。

26.将所述已粘贴pe棉4且接口已进行封闭固定的3寸转8寸管芯放入可低温保存的冰柜中冷冻一段时间，所述的冰柜低温需达到-20℃，将粘贴pe棉4且接口已进行封闭固定的3转8寸管芯有序摆放在冰柜中，冷冻3h。

27.所述经过冷冻的管芯，冰柜取出后在10min之内上分切机，根据与客户签订的技术协议或规格书，分切隔膜尺寸为120mm，该管芯用于收取锂离子电池隔膜分切后的120mm的膜卷。

28.实施例2本实施例与实施例1的收卷方法及所使用装置的结构基本相同，不同的是，在该实施例中，如图3所示，所述支撑架横截面为s形曲线，在将3寸转8寸管芯放入可低温保存的冰柜中冷冻时，s形横截面支撑架响应热胀冷缩效应，在可控范围内变形而不产生裂痕或缝隙，并能够通过弹性形变对所述3寸转8寸管芯进行形状维持，进一步避免导致脱卷异常。所述3寸转8寸管芯中空部分支撑架呈“米”型或“+”型，所述支撑架为实心支撑架或具有孔洞的支撑架，具有孔洞的支撑架可在保证支撑作用的前提下节约材料，降低成本。

29.本发明通过使用材质为abs的管芯，大大提高管芯使用次数及寿命；通过使用3转8寸管芯，同步在外表面粘贴pe棉，相同收卷米数条件下，保证底层隔膜受力较小，且在时效静置过程中，应力有足够的释放空间，避免底层隔膜因受力过大而产生的暴筋、边垂缺陷（具体见附图4、附图5）。

30.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式或其组合实现本发明。因此，非限制性的，本发明的保护范围由所附权利要求书而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

31.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

技术特征：

1.一种可以防止脱卷的锂离子电池隔膜收卷方法，所述方法应用3寸转8寸管芯、粘棉、冰柜等装置，其中，3寸转8寸管芯中空部分具有支撑架支撑，粘棉背部具有胶，使用粘棉背部的胶将粘棉粘贴在外8寸管芯外表面，用透明胶带对粘棉接口处进行封闭固定并保证其表面平整及连接部位的缝隙小于0.1mm；其特征在于，将表面粘覆粘棉的3寸转8寸管芯放入具有低温保存功能的冰柜中进行冷冻，冷冻结束后取出快速上分切机，用于锂离子电池隔膜分切后的卷取；所使用的3寸转8寸管芯因外径较直接使用3寸管芯偏大，相同收卷米数条件下可有效减少收卷的层数，减轻外层隔膜对内层隔膜的压力，避免因压力过大而导致的内层隔膜形变；所述3寸转8寸管芯中空区域具有支撑架支撑，所述支撑架横截面呈直线或s形曲线；在将所述粘棉粘贴在管芯外表面时，因所述粘棉具有弹性或收缩特性，可提供锂离子电池隔膜收卷后应力释放足够的空间，避免因应力释放导致的暴筋、垂边等外观性不良；所述的将管芯放入冰柜中冷冻，管芯在低温状态下轻微收缩，隔膜在管芯上卷取后，可有效避免隔膜在寒冷区域的客户端产生脱卷异常。2.根据权利要求1所述的可以防止脱卷的锂离子电池隔膜收卷方法，所述3寸转8寸管芯中空部分支撑可用“+”型支撑架，也可用“米”型支撑架，利用支撑架将内3寸管芯的外径部分与外8寸管芯的内径部分进行紧密连接。3.根据权利要求1和2所述的可以防止脱卷的锂离子电池隔膜收卷方法，所述3寸转8寸管芯整体使用abs材质。4.根据权利要求1所述的可以防止脱卷的锂离子电池隔膜收卷方法，所述的粘棉可为pe材质，背部具有胶。5.根据权利要求4所述的可以防止脱卷的锂离子电池隔膜收卷方法，在将粘棉粘贴在8寸管芯外表面时，所述背部有胶的材质为pe的粘棉平整的粘贴在8寸管芯的外表面。6.根据权利要求5所述的可以防止脱卷的锂离子电池隔膜收卷方法，使用透明胶带对粘贴在8寸管芯的外表面的pe棉接口处进行封闭固定时，pe棉接口处的缝隙小于0.1mm。7.根据权利要求6所述的可以防止脱卷的锂离子电池隔膜收卷方法，将已粘贴pe棉且接口已进行封闭固定的管芯放入可低温保存的冰柜中进行冷冻。8.根据权利要求7所述的可以防止脱卷的锂离子电池隔膜收卷方法，将所述经过冷冻的管芯从冰柜中取出后快速上分切机，用于收取锂离子电池隔膜分切后的膜卷。

技术总结

本发明所要保护的可以防止脱卷的锂离子电池隔膜收卷方法及装置，通过使用3寸转8寸管芯、粘棉、冰柜等装置，利用横截面呈直线或S形曲线的支撑架将内3寸管芯的外径部分与外8寸管芯的内径部分进行紧密连接，使用粘棉背部的胶将粘棉粘贴在外8寸管芯外表面，所述粘棉具有弹性或收缩特性，将表面粘覆粘棉的3寸转8寸管芯放入具有低温保存功能的冰柜中进行冷冻，冷冻结束后取出快速上分切机，由此可提供锂离子电池隔膜收卷后应力释放足够的空间，避免因应力释放导致的暴筋、垂边等外观性不良；管芯在低温状态下轻微收缩，隔膜在管芯上卷取后，可有效避免隔膜在寒冷区域的客户端产生脱卷异常。异常。异常。

技术研发人员：崔芳萌

受保护的技术使用者：崔芳萌

技术研发日：2022.05.20

技术公布日：2022/8/8