本發(fā)明涉及濕法鋰離子電池薄膜加工的，尤其是涉及一種濕法鋰離子隔膜離線二次同步拉伸設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、濕法鋰離子電池薄膜是目前液態(tài)鋰離子電池，尤其是動(dòng)力電池和高檔3c數(shù)碼電池中必然采用的重要組件薄膜之一。

2、現(xiàn)有的濕法鋰離子隔膜雙向拉伸制備的傳統(tǒng)方法是采用塑化擠出鑄片、單次異步或同步拉伸、萃取干燥、縱向定型，收卷而成。單次的異步拉伸或者同步拉伸雙向拉伸的雙向(md/td)倍率不超過(guò)10/10倍。

3、現(xiàn)有技術(shù)在拉伸過(guò)程中，橫向拉伸倍數(shù)過(guò)大會(huì)導(dǎo)致薄膜中部由于重力作用，下垂作用明顯，容易產(chǎn)生薄膜刮擦設(shè)備、橫向受力不均等嚴(yán)重問(wèn)題；對(duì)于單次同步拉伸，橫向存在與單次異步拉伸類似的前述問(wèn)題；除此之外，對(duì)于雙向同步拉伸設(shè)備中的縱向拉伸，縱向倍率是通過(guò)鏈鋏變化的間距實(shí)現(xiàn)的，以初始鋏子間距0.025m計(jì)算，縱向倍率要達(dá)到100倍，兩個(gè)鏈鋏之間的最大間距需要達(dá)到2.5m，間距太大會(huì)造成薄膜在中間部分下凹，不利于受熱，同時(shí)也會(huì)帶來(lái)極大的邊際效應(yīng)，無(wú)法產(chǎn)出合格的薄膜。

4、因此，目前主流的單次異步或同步拉伸設(shè)備工藝無(wú)法實(shí)現(xiàn)薄膜超高倍率的拉伸，一般停留在100倍以下；而低拉伸倍率獲得的薄膜存在著強(qiáng)度不足和模量較小的問(wèn)題。有鑒于此，特提出濕法鋰離子隔膜離線二次同步拉伸設(shè)備，解決上述存在的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)提供一種濕法鋰離子隔膜離線二次同步拉伸設(shè)備，具有大幅提升膜材料的強(qiáng)度和模量，降低膜材料斷裂伸長(zhǎng)率的好處。

2、本技術(shù)提供的一種濕法鋰離子隔膜離線二次同步拉伸設(shè)備，采用如下的技術(shù)方案：

3、一種濕法鋰離子隔膜離線二次同步拉伸設(shè)備，該濕法鋰離子隔膜離線二次同步拉伸設(shè)備對(duì)已經(jīng)經(jīng)過(guò)一次拉伸的濕法鋰離子電池薄膜離線進(jìn)行二次同步拉伸，按照加工工序依次包括放卷單元、雙向同步拉伸機(jī)、牽引單元和收卷單元；

4、所述雙向同步拉伸機(jī)設(shè)置有若干個(gè)，鋰離子電池薄膜穿過(guò)所述雙向同步拉伸機(jī)上的拉伸入口，并沿著鋰離子電池薄膜傳動(dòng)加工方向上依次通過(guò)加熱拉伸段和冷卻定型段，用于先加熱拉伸，后冷卻定型，直至穿過(guò)雙向同步拉伸機(jī)上的拉伸出口，進(jìn)入到牽引單元內(nèi)。

5、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，通過(guò)雙向同步拉伸機(jī)的二次同步拉伸，并基于先加熱拉伸，后冷卻定型，解決拉伸過(guò)程中由于重力作用鋰離子電池薄膜下垂所產(chǎn)生的問(wèn)題，并由此帶來(lái)的單套同步雙向拉伸或單套異步拉伸設(shè)備拉伸倍率受限的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)最大100*100倍的區(qū)域拉伸倍率，獲得強(qiáng)度高、模量大的鋰離子電池薄膜。

6、優(yōu)選的，所述雙向同步拉伸機(jī)的加熱拉伸段和冷卻定型段分別設(shè)置有加熱烘箱和冷卻烘箱，所述加熱烘箱的溫度精度為±0.5℃，風(fēng)速均勻性為±1m/s。

7、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，加熱烘箱的溫度控制精確至±0.5℃，確保鋰離子電池薄膜在拉伸過(guò)程中始終處于最佳加熱狀態(tài)；這種精確控制提升了薄膜的柔韌性，使分子鏈充分活動(dòng)，從而順利拉伸；此外，風(fēng)速均勻性為±1m/s，確保熱空氣均勻流動(dòng)，避免局部過(guò)熱或不足加熱；這種均勻性使薄膜表面溫度一致，從而提升了鋰離子電池薄膜的整體質(zhì)量和性能。

8、優(yōu)選的，所述放卷單元包括支撐機(jī)架和用于放卷鋰離子電池薄膜的放卷機(jī)架，鋰離子電池薄膜依次交替穿過(guò)設(shè)置在所述支撐機(jī)架上的浮輥和牽引輥上。

9、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，浮輥設(shè)計(jì)為上下浮動(dòng)以適應(yīng)鋰離子電池薄膜的張力變化，主要作用是減少放卷時(shí)的摩擦力，降低薄膜損傷，并保持其平穩(wěn)運(yùn)行。浮輥有效減小摩擦，避免因摩擦導(dǎo)致的損傷或變形，從而確保薄膜的順利放卷；而且牽引輥則通過(guò)施加穩(wěn)定的牽引力，確保薄膜以一致的速度和張力釋放；浮輥和牽引輥的組合使得在放卷過(guò)程中實(shí)時(shí)調(diào)整張力，保證生產(chǎn)流程的一致性，減少停機(jī)和調(diào)試時(shí)間。

10、優(yōu)選的，所述牽引單元包括安裝架，所述安裝架上設(shè)置有若干個(gè)加熱輥、冷卻輥、真空輥；經(jīng)過(guò)拉伸后的鋰離子電池薄膜依次交替穿過(guò)加熱輥、冷卻輥和真空輥上。

11、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，牽引單元通過(guò)加熱輥、冷卻輥和真空輥的協(xié)同作用，有助于提升鋰離子電池薄膜的綜合性能，確保其在后續(xù)處理過(guò)程中的可靠性與穩(wěn)定性。

12、優(yōu)選的，所述安裝架上設(shè)置有測(cè)厚儀，所述測(cè)厚儀位于加熱輥和冷卻輥之間。

13、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，測(cè)厚儀能夠在鋰離子電池薄膜通過(guò)時(shí)即時(shí)測(cè)量其厚度，且不會(huì)對(duì)薄膜造成任何損害；該儀器位于加熱輥和冷卻輥之間，能夠在薄膜加熱后尚未冷卻的狀態(tài)下進(jìn)行測(cè)量，從而考慮熱膨脹效應(yīng)；再經(jīng)過(guò)加熱和拉伸后進(jìn)行測(cè)量，有助于及時(shí)捕捉厚度變化，以便實(shí)時(shí)調(diào)整生產(chǎn)參數(shù)；通過(guò)監(jiān)測(cè)薄膜厚度，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)不合格品，從而確保鋰離子電池薄膜的一致性和質(zhì)量。

14、優(yōu)選的，所述安裝架上設(shè)置有切邊組件；所述切邊組件上設(shè)置有廢邊收卷機(jī)，所述切邊組件位于冷卻輥和真空輥之間。

15、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，切邊組件與廢邊收卷機(jī)的配置提高了鋰離子電池薄膜的最終質(zhì)量，同時(shí)提升了生產(chǎn)效率和薄膜利用率；這一設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了更加精細(xì)和高效的生產(chǎn)過(guò)程。

16、優(yōu)選的，所述收卷單元包括收卷架，所述收卷架上依次設(shè)置有傳輸輥筒、展平輥、張力測(cè)量輥和接觸輥。

17、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，自動(dòng)化的收卷單元設(shè)置；提高了收卷過(guò)程的效率，減少人工干預(yù)，提升生產(chǎn)效率；展平輥和張力測(cè)量輥確保薄膜的平整度和適當(dāng)?shù)膹埩?，從而避免后續(xù)產(chǎn)品缺陷，提升最終產(chǎn)品質(zhì)量。

18、優(yōu)選的，一種二次同步拉伸系統(tǒng)拉伸的方法，基于上述濕法鋰離子隔膜離線二次同步拉伸設(shè)備，其拉伸步驟包括：

19、s1：將形成的鑄片需要通過(guò)縱向拉伸、橫向拉伸、縱橫向同步拉伸的不同組合方法的鋰離子電池薄膜收卷成卷，并獲得一次拉伸鋰離子電池薄膜；

20、s2：將所述一次拉伸鋰離子電池薄膜通過(guò)離線二次同步拉伸設(shè)備，實(shí)現(xiàn)縱橫向乘積關(guān)系的超高倍率拉伸。

21、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，該二次同步拉伸系統(tǒng)拉伸的方法，通過(guò)橫向擴(kuò)孔拉伸；確保鋰離子電池薄膜具有適當(dāng)?shù)目紫堵?；采用橫縱雙向回縮處理和熱定型方法，替代傳統(tǒng)的橫向單向回縮，增強(qiáng)了薄膜在縱橫方向上的雙向熱收縮穩(wěn)定性。

22、優(yōu)選的，一種高強(qiáng)度高模量的濕法鋰離子鋰離子電池薄膜，使用所述的二次同步拉伸系統(tǒng)拉伸的方法制得。

23、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，通過(guò)設(shè)置離線二次單級(jí)或多級(jí)同步拉伸機(jī)，實(shí)現(xiàn)了大倍率拉伸；本技術(shù)提供的方法，區(qū)域拉伸倍數(shù)可大幅提高至10000倍級(jí)別，并以此大幅提升膜鋰離子電池薄膜的取向、結(jié)晶、微觀纖維的細(xì)旦化、比強(qiáng)度，降低膜鋰離子電池薄膜斷裂伸長(zhǎng)率，形成超高強(qiáng)度和超高模量的濕法鋰離子鋰離子電池薄膜。

24、優(yōu)選的，所述高強(qiáng)度高模量的濕法鋰離子鋰離子電池薄膜的厚度范圍為2～100μm、透氣性范圍為10-300s/in2*100cc、拉伸強(qiáng)度范圍為300-2000mpa、比穿刺強(qiáng)力范圍為50-300gf/μm、孔隙率范圍為25-75％、模量范圍為2gpa～30gpa。

25、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，高強(qiáng)度高模量的濕法鋰離子電池薄膜具有特定的厚度、透氣性、拉伸強(qiáng)度、穿刺強(qiáng)力、孔隙率和模量范圍，使得經(jīng)過(guò)二次拉伸的濕法鋰離子電池薄膜在性能、安全性、適用性、循環(huán)壽命等方面表現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)，為鋰離子電池的應(yīng)用和進(jìn)一步開(kāi)發(fā)提供了良好的基礎(chǔ)。

26、綜上所述，本技術(shù)具有以下有益效果：

27、1.該二次同步拉伸系統(tǒng)拉伸的方法，通過(guò)橫向擴(kuò)孔拉伸；確保鋰離子電池薄膜具有適當(dāng)?shù)目紫堵?；采用橫縱雙向回縮處理和熱定型方法，替代傳統(tǒng)的橫向單向回縮，增強(qiáng)了薄膜在縱橫方向上的雙向熱收縮穩(wěn)定性。

28、2.通過(guò)設(shè)置離線二次單級(jí)或多級(jí)同步拉伸機(jī)，實(shí)現(xiàn)了大倍率拉伸；本技術(shù)提供的方法，區(qū)域拉伸倍數(shù)可大幅提高至10000倍級(jí)別，并以此大幅提升膜鋰離子電池薄膜的取向、結(jié)晶、微觀纖維的細(xì)旦化、比強(qiáng)度，降低膜鋰離子電池薄膜斷裂伸長(zhǎng)率，形成超高強(qiáng)度和超高模量的濕法鋰離子鋰離子電池薄膜。

29、3.高強(qiáng)度高模量的濕法鋰離子電池薄膜具有特定的厚度、透氣性、拉伸強(qiáng)度、穿刺強(qiáng)力、孔隙率和模量范圍，使得經(jīng)過(guò)二次拉伸的濕法鋰離子電池薄膜在性能、安全性、適用性、循環(huán)壽命等方面表現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)，為鋰離子電池的應(yīng)用和進(jìn)一步開(kāi)發(fā)提供了良好的基礎(chǔ)。