一种非水系二次电池隔离膜制作设备制造技术

本申请涉及一种非水系二次电池隔离膜制作设备，包括超声机构和凝固液盛装机构，凝固液盛装机构用于盛装凝固液，超声机构设在凝固液盛装机构内，当凝固液盛装机构内盛有足够与涂布液进行相转化的凝固液时，超声机构全部或部分位于凝固液的液面以下以使超声机构发出的超声波能够通过凝固液进行传递。本申请所提供的非水系二次电池隔离膜制作设备，通过在凝固液盛装机构内设置超声机构作用于隔离膜，使隔离膜上的涂布液发生震动，促进涂布液与凝固液的相互扩散而发生相转化，避免了因涂布液与凝固液扩散不利形成孔径较小的粘接性多孔层，进而避免了热压工艺中孔径较小的粘接性多孔层出现崩塌，提高了隔离膜的离子传导性，降低了电池极化。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电池
，尤其涉及一种能够促进凝固液与涂布液相互扩散的非水系二次电池隔离膜制作设备。
技术介绍
非水系二次电池特别是锂离子二次电池以其能量密度高、倍率性能好等特性，广泛用于为笔记本电脑、数码相机、摄像机以及手机等便携电子设备供电。随着锂电池技术的发展，锂离子二次电池也可以作为新能源汽车的供电电源。然而在电池充放电的循环过程中，伴随着充放电的进行，电池内部的电极与隔离膜之间会形成间隙，导致循环容量减少而影响电池的寿命。现有技术采用在聚烯烃微多孔隔离膜上，使用聚偏氟乙烯(PVDF)树脂构成粘接性多孔层。在二次电池制作过程中，电极与隔离膜卷绕后进行注入电解液封装，然后进行热压，利用PVDF树脂层粘接电极与隔离膜，解决因电池充放电循环产生的间隙问题。但是由于在粘接性多孔层的形成过程中，凝固液与涂布液相互扩散缓慢，不利于涂布液的凝固，进而导致形成的粘接性多孔层孔径较小，在热压工艺中，孔径较小的粘接性多孔层容易出现崩塌，进而降低了隔离膜的离子传导性，增加了电池极化。
技术实现思路
本申请提供了一种非水系二次电池隔离膜制作设备，其有效解决了现有的隔离膜在制作过程中凝固液与涂布液扩散缓慢的问题。本申请提供了一种非水系二次电池隔离膜制作设备，包括超声机构和凝固液盛装机构，所述凝固液盛装机构用于盛装凝固液，所述超声机构设置在所述凝固液盛装机构内，当所述凝固液盛装机构内盛装有足够与导入所述凝固液的隔离膜上的涂布液进行相转化的凝固液时，所述超声机构位于所述凝固液的液面以下。优选的，还包括导入机构、过渡机构以及导出机构，所述导入机构、所述过渡机构以及所述导出机构用于传送所述隔离膜，所述导入机构和所述导出机构均高于所述凝固液盛装机构的开口端设置，所述过渡机构设置在所述凝固液盛装机构内，所述导入机构和所述导出机构相对于所述过渡结构分布在所述过渡结构的两侧。优选的，所述超声机构设置在所述导入机构与所述过渡机构之间用于对位于所述导入机构和所述过渡机构之间的所述隔离膜施加超声波。优选的，所述超声机构设置在所述过渡机构与所述导出机构之间用于对位于所述过渡机构和所述导出机构之间的所述隔离膜施加超声波。优选的，所述超声机构设置在所述过渡机构的上方或下方。优选的，所述超声机构的超声方向和与其相对应的所述隔离膜传送轨迹的传送走向的方向相对且二者形成一夹角，所述夹角的度数为90-180°。优选的，所述夹角的度数为90°。优选的，还包括涂布机构，所述涂布机构与所述导入机构串联并设置在所述导入机构的上游，在所述隔离膜导入所述凝固液盛装机构前，所述涂布机构能够在所述隔离膜的一侧涂覆所述涂布液，所述导入机构、所述过渡机构以及所述导出机构共同形成传送所述隔离膜的传送面，所述超声机构与所述涂布机构设置在所述传送面的同侧以对所述隔离膜涂覆所述涂布液的一侧施加超声波。优选的，所述凝固液盛装机构的数量为2-3个并依次排列，每个所述凝固液盛装机构内至少设置一个所述超声机构。优选的，还包括水洗液盛装机构，所述水洗液盛装机构用于对导出所述凝固液盛装机构的所述隔离膜进行有机溶剂的去除，所述水洗液盛装机构与所述凝固液盛装机构串联，并设置在所述凝固液盛装机构的下游。本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：本申请所提供的非水系二次电池隔离膜制作设备，通过在凝固液盛装机构内设置超声机构，通过超声机构发出的超声作用于隔离膜，使隔离膜上的涂布液发生震动，促进涂布液与凝固液的相互扩散而发生相转化，从而避免了因涂布液与凝固液扩散不利形成孔径较小的粘接性多孔层，进而避免了在热压工艺中孔径较小的粘接性多孔层出现崩塌，有效提高了隔离膜的离子传导性，降低了电池极化。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。附图说明图1为本申请实施例所提供的非水系二次电池隔离膜的示意图；图2为本申请实施例所提供的非水系二次电池隔离膜制作设备的示意图一；图3为本申请实施例所提供的非水系二次电池隔离膜制作设备的示意图二；图4为本申请实施例所提供的非水系二次电池隔离膜制作设备加工的隔离膜的SEM图；图5为现有技术未采用超声机构的非水系二次电池隔离膜制作设备加工的隔离膜的SEM图。1、超声机构；2、凝固液盛装机构；3、导入机构；4、过渡机构；5、导出机构；6、涂布机构；7、水洗液盛装机构；8、隔离膜；9、凝固液；10、涂布液；11、放卷机构；12、收卷机构。此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。具体实施方式下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。文中“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附图中的非水系二次电池隔离膜制作设备的放置状态为参照。非水系二次电池特别是锂离子二次电池以其能量密度高、倍率性能好等特性，广泛用于为笔记本电脑、数码相机、摄像机以及手机等便携电子设备供电。随着锂电池技术的发展，锂离子二次电池也可以作为新能源汽车的供电电源。然而在电池充放电的循环过程中，伴随着充放电的进行，电池内部的电极与隔离膜8之间会形成间隙，导致循环容量减少而影响电池的寿命。现有技术采用在聚烯烃微多孔隔离膜上，使用聚偏氟乙烯(PVDF)树脂构成粘接性多孔层。在二次电池制作过程中，电极与隔离膜8卷绕后进行注入电解液封装，然后进行热压，利用PVDF树脂层粘接电极与隔离膜8，解决因电池充放电循环产生的间隙问题。现有技术在采用凝固液9对涂布液10进行固化的过程中，涂布液10刚开始与接触凝固液9时，会形成一层较致密的皮层阻碍凝固液9与涂布液10扩散，减缓凝固过程。而为了减少皮层形成，现有技术会采用延缓皮层凝固的方法，而这些方法同样会阻碍涂布液10整体的凝固过程。而且由于在粘接性多孔层的形成过程中，凝固液9与涂布液10相互扩散缓慢，不利于涂布液10的凝固，进而导致形成的粘接性多孔层孔径较小，在热压工艺中，孔径较小的粘接性多孔层容易出现崩塌，进而降低了隔离膜8的离子传导性，增加了电池极化，此外现有技术还存在固化时间长，凝固液9消耗量大、生产效率低等缺陷。为了解决上述技术问题，如图1-3所示，本申请提供了一种非水系二次电池隔离膜8制作设备，包括超声机构1和凝固液盛装机构2，凝固液盛装机构2用于盛装凝固液9，凝固液9用于与导入凝固液盛装机构2的隔离膜8上的涂布液10进行相转化以在隔离膜8的表面形成粘接性多孔层，超声机构1设置在凝固液盛装机构2内，超声机构1通过施加超声波来促进凝固液9与隔离膜8上的涂布液10的扩散，进而促进二者发生相转化以在隔离膜8的表面形成粘接性多孔层，当凝固液盛装机构2内盛装有足够与导入凝固液9的隔离膜8上的涂布液10进行相转化的凝固液9时，超声机构1位于凝固液9的液面以下，处于液面以下的超声机构1将凝固液9作为介质来传递超声波以促进涂布液10与凝固液9的相互扩散。由于涂布液10中具有陶瓷颗粒，在超声机构1施加超声时，陶瓷颗粒震动进而促进涂布液10扩散。本申请中超声波的超声频率可以是20-100kHz，优选30-50kHz，超声机构1的功率可以是30-100W。本申请还包括导入机构3、过渡机构4以及导出机构5，导入机构3、过渡机构4以及导出机构5用于传送隔离膜8，导入机构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非水系二次电池隔离膜制作设备，其特征在于，包括超声机构和凝固液盛装机构，所述凝固液盛装机构用于盛装凝固液，所述超声机构设置在所述凝固液盛装机构内，当所述凝固液盛装机构内盛装有足够与导入所述凝固液的隔离膜上的涂布液进行相转化的凝固液时，所述超声机构全部或部分位于所述凝固液的液面以下以使所述超声机构发出的超声波能够通过所述凝固液进行传递。

【技术特征摘要】
1.一种非水系二次电池隔离膜制作设备，其特征在于，包括超声机构和凝固液盛装机构，所述凝固液盛装机构用于盛装凝固液，所述超声机构设置在所述凝固液盛装机构内，当所述凝固液盛装机构内盛装有足够与导入所述凝固液的隔离膜上的涂布液进行相转化的凝固液时，所述超声机构全部或部分位于所述凝固液的液面以下以使所述超声机构发出的超声波能够通过所述凝固液进行传递。2.根据权利要求1所述的非水系二次电池隔离膜制作设备，其特征在于，还包括导入机构、过渡机构以及导出机构，所述导入机构、所述过渡机构以及所述导出机构用于传送所述隔离膜，所述导入机构和所述导出机构均高于所述凝固液盛装机构的开口端设置，所述过渡机构设置在所述凝固液盛装机构内，所述导入机构和所述导出机构相对于所述过渡结构分布在所述过渡结构的两侧。3.根据权利要求2所述的非水系二次电池隔离膜制作设备，其特征在于，所述超声机构设置在所述导入机构与所述过渡机构之间用于对位于所述导入机构和所述过渡机构之间的所述隔离膜施加超声波。4.根据权利要求2所述的非水系二次电池隔离膜制作设备，其特征在于，所述超声机构设置在所述过渡机构与所述导出机构之间用于对位于所述过渡机构和所述导出机构之间的所述隔离膜施加超声波。5.根据权利要求2所述的非水系二次电池隔离膜制作设备，其特征在于，所述超声机构设置在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张磊，易建建，张新枝，张盛武，陶兴华，
申请(专利权)人：宁德新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35