本發(fā)明涉及電力電容器芯子卷繞，具體涉及一種具有預(yù)熱處理的薄膜電容器芯子卷繞裝置及其方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、在薄膜電容器、超級(jí)電容器等制造流程中，卷繞過(guò)程中極片、薄膜表面會(huì)不可避免地將空間中存在的微量水分卷繞到元件膜層間，同時(shí)薄膜、極片自身也會(huì)含有微量水分，一般處理是在卷繞完成后再通過(guò)加熱的方式將芯子膜層間微量水分蒸發(fā)排出元件；在這個(gè)過(guò)程中，微量水分停留在膜層間會(huì)對(duì)元件性能造成不良影響，而薄膜卷繞后使得負(fù)載活性材料金屬箔或極片相互堆疊和卷繞，顯著減少了蒸發(fā)面積和熱對(duì)流面積，使得水分更容易鎖在薄膜芯子內(nèi)部，往往無(wú)法徹底有效去除；后期通過(guò)加熱芯子整體來(lái)蒸發(fā)排出水分，但其需要時(shí)間長(zhǎng)，過(guò)程中往往對(duì)元件的損害也不可逆，會(huì)降低膜表面的抗氧化性、縮短耐久壽命、增加內(nèi)部電阻損耗、影響安全性等。

2、一般情況下，元件的后期熱處理能提高電容器的抗氧化、耐壓性能，但無(wú)法改善上述已經(jīng)受到損傷的薄膜部分。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種具有預(yù)熱處理的薄膜電容器芯子卷繞裝置及其方法和應(yīng)用，以克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明能夠克服薄膜卷繞后水分難去除、薄膜局部氧化受損的問(wèn)題，首先，卷繞過(guò)程中，在電容薄膜、金屬箔片或者極片兩側(cè)位置加入預(yù)加熱溫控裝置，使得負(fù)載活性材料電容薄膜或者極片經(jīng)過(guò)預(yù)加熱裝置時(shí)瞬時(shí)去除水分，同時(shí)預(yù)加熱過(guò)程可以激活電容薄膜或電容極片的活性材料提高性能，其次，在卷繞過(guò)程中合適位置加入排風(fēng)裝置，還能夠?qū)⒓訜岙a(chǎn)生的水分排出，加快水分逸出的速度，同時(shí)將氣化水分及時(shí)抽出，進(jìn)一步防止薄膜局部氧化受損。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

3、一種具有預(yù)熱處理的薄膜電容器芯子卷繞裝置，包括卷繞機(jī)箱，卷繞機(jī)箱的內(nèi)部不同來(lái)料端分別安裝有第一極片卷、第二極片卷和隔膜卷，第一極片卷和第二極片卷上分別卷繞有第一極片和第二極片，隔膜卷上卷繞有薄膜，第一極片、第二極片和薄膜分別通過(guò)傳動(dòng)裝置連接有夾持裁切裝置，第一極片、第二極片和薄膜通過(guò)夾持裁切裝置連接有卷芯，第一極片、第二極片和薄膜的兩側(cè)分別呈對(duì)稱安裝有預(yù)加熱溫控裝置；卷繞機(jī)箱的內(nèi)側(cè)頂部安裝有若干個(gè)送風(fēng)裝置；

4、進(jìn)一步地，所述卷芯的內(nèi)部安裝有卷針；

5、進(jìn)一步地，所述傳動(dòng)裝置為若干個(gè)卷繞軸；預(yù)加熱溫控裝置設(shè)置有若干個(gè)位點(diǎn)；

6、進(jìn)一步地，所述預(yù)加熱溫控裝置包括預(yù)加熱溫控本體，預(yù)加熱溫控本體的內(nèi)部安裝有加熱元件，加熱元件的兩端分別連接有溫度控制元件；預(yù)加熱溫控本體的內(nèi)部還安裝有送風(fēng)元件，送風(fēng)元件連接有風(fēng)量控制元件；預(yù)加熱溫控本體的加熱元件一端開(kāi)有出風(fēng)口，送風(fēng)元件一端開(kāi)有管道接口，管道接口連接有進(jìn)風(fēng)管，進(jìn)風(fēng)管貫穿卷繞機(jī)箱；

7、進(jìn)一步地，所述送風(fēng)裝置包括風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)包括進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口；

8、進(jìn)一步地，所述送風(fēng)裝置包括貫穿安裝在卷繞機(jī)箱頂部的管道，管道連接有抽負(fù)壓氣泵。

9、一種具有預(yù)熱處理的薄膜電容器芯子卷繞方法，基于上述的一種具有預(yù)熱處理的薄膜電容器芯子卷繞裝置，包括以下步驟：

10、（1）在卷繞機(jī)箱的來(lái)料端進(jìn)行第一極片、第二極片和薄膜放卷；

11、（2）第一極片、第二極片和薄膜通過(guò)傳動(dòng)裝置傳動(dòng)至夾持裁切裝置，得到去除水分的第一極片、第二極片和薄膜，其中，在通過(guò)傳動(dòng)裝置傳動(dòng)的過(guò)程中，通過(guò)預(yù)加熱溫控裝置對(duì)第一極片、第二極片和薄膜進(jìn)行對(duì)流加熱，產(chǎn)生水分，通過(guò)送風(fēng)裝置將水分逸出；

12、（3）去除水分的第一極片、第二極片和薄膜通過(guò)夾持裁切裝置卷繞至卷芯，得到薄膜電容器芯子；

13、進(jìn)一步地，所述（2）中進(jìn)行對(duì)流加熱的溫度為40~100?℃。

14、一種薄膜電容器芯子，基于上述的一種具有預(yù)熱處理的薄膜電容器芯子卷繞方法得到。

15、一種根據(jù)上述的一種薄膜電容器芯子在超級(jí)電容器和鋰電池上的應(yīng)用。

16、上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)勢(shì)或者有益效果：

17、本發(fā)明提供了一種具有預(yù)熱處理的薄膜電容器芯子卷繞裝置，通過(guò)預(yù)加熱溫控裝置在卷繞的過(guò)程中進(jìn)行預(yù)加熱，能夠改變薄膜的柔韌性和延展性，使得芯子卷繞更加緊密，緊密的卷繞結(jié)構(gòu)有助于提升電容器的容量，其次，通過(guò)送風(fēng)裝置去除薄膜表面的微水有助于改善薄膜的表面性能，防止薄膜局部氧化受損，從而進(jìn)一步提高電容器的整體質(zhì)量和可靠性；另外，本發(fā)明通過(guò)將除水過(guò)程與薄膜電容卷繞過(guò)程相結(jié)合，使該裝置在卷繞的同時(shí)還能夠去除薄膜表面的微水，不僅簡(jiǎn)化了生產(chǎn)流程，還顯著提高了除水效率，確保了元件內(nèi)部微水含量的有效降低，防止薄膜局部氧化受損。

18、進(jìn)一步地，通過(guò)在極片中引入高性能的活性材料，可以顯著提升電容器的能量密度和功率密度，從而滿足更高要求的電子應(yīng)用；卷針確保了第一極片、第二極片和薄膜能夠有序、緊密地卷繞在一起，形成電容器芯子。

19、進(jìn)一步地，傳動(dòng)裝置采用若干個(gè)卷繞軸的設(shè)計(jì)，使得第一極片、第二極片和薄膜能夠分別通過(guò)獨(dú)立的卷繞軸進(jìn)行傳送和卷繞，能夠靈活可調(diào)，從而避免了材料間的錯(cuò)位或重疊問(wèn)題；預(yù)加熱溫控裝置設(shè)置有若干個(gè)位點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)第一極片、第二極片和薄膜在卷繞過(guò)程中的多點(diǎn)預(yù)熱處理，提高了預(yù)加熱的效率。

20、進(jìn)一步地，預(yù)加熱溫控裝置集成了加熱元件和送風(fēng)元件，實(shí)現(xiàn)了對(duì)薄膜、極片等材料的加熱和冷卻的雙重功能，通過(guò)溫度控制元件能夠精確調(diào)節(jié)加熱溫度，確保材料在預(yù)熱過(guò)程中達(dá)到理想的溫度范圍，從而改善其柔韌性和延展性，通過(guò)風(fēng)量控制元件能夠精確調(diào)節(jié)送風(fēng)量。

21、進(jìn)一步地，送風(fēng)裝置通過(guò)風(fēng)機(jī)或者抽負(fù)壓氣泵能夠更有效地抽取卷繞機(jī)箱內(nèi)的濕氣和微水，加速箱內(nèi)水分的排出，縮短了干燥時(shí)間，防止薄膜局部氧化受損。

22、本發(fā)明還提供了一種具有預(yù)熱處理的薄膜電容器芯子卷繞方法，通過(guò)預(yù)熱處理，改善了材料的柔韌性和延展性，使得卷繞過(guò)程更加順利，電容器芯子的結(jié)構(gòu)更加緊密和均勻，避免了電容器在使用過(guò)程中性能下降；再通過(guò)送風(fēng)裝置，加快水分逸出的速度，同時(shí)將氣化水分及時(shí)抽出，使得微水含量大幅度降低，防止薄膜的局部氧化損傷。

23、進(jìn)一步地，將對(duì)流加熱的溫度控制在40~100?℃范圍內(nèi)，可以有效地去除第一極片、第二極片和薄膜內(nèi)部的微水，同時(shí)避免材料因溫度過(guò)高而發(fā)生變形或損傷，該溫度范圍既保證了材料的干燥效果，又維護(hù)了材料的原有性能，有利于后續(xù)卷繞操作和電容器性能的提升。

24、本發(fā)明還提供了一種薄膜電容器芯子，由于采用了預(yù)熱處理的卷繞方法，薄膜電容器芯子內(nèi)部的微水被有效去除，防止電容器芯子后續(xù)熱處理使薄膜局部氧化受損，避免使用過(guò)程中的性能下降；同時(shí)，預(yù)熱處理還改善了材料的柔韌性和延展性，使得電容器芯子的結(jié)構(gòu)更加緊密和均勻，使得芯子的性能更加優(yōu)異。

25、本發(fā)明還提供了一種薄膜電容器芯子在超級(jí)電容器和鋰電池上的應(yīng)用，緊密的卷繞結(jié)構(gòu)、去除芯子內(nèi)微水有助于提升儲(chǔ)能性能和安全壽命。

技術(shù)特征：

1.一種具有預(yù)熱處理的薄膜電容器芯子卷繞裝置，其特征在于，包括卷繞機(jī)箱，卷繞機(jī)箱的內(nèi)部不同來(lái)料端分別安裝有第一極片卷（1）、第二極片卷（2）和隔膜卷（3），第一極片卷（1）和第二極片卷（2）上分別卷繞有第一極片（11）和第二極片（21），隔膜卷（3）上卷繞有薄膜（31），第一極片（11）、第二極片（21）和薄膜（31）分別通過(guò)傳動(dòng)裝置連接有夾持裁切裝置（5），第一極片（11）、第二極片（21）和薄膜（31）通過(guò)夾持裁切裝置（5）連接有卷芯（6），第一極片（11）、第二極片（21）和薄膜（31）的兩側(cè)分別呈對(duì)稱安裝有預(yù)加熱溫控裝置（7）；卷繞機(jī)箱的內(nèi)側(cè)頂部安裝有若干個(gè)送風(fēng)裝置（8）。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有預(yù)熱處理的薄膜電容器芯子卷繞裝置，其特征在于，所述卷芯（6）的內(nèi)部安裝有卷針（61）。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有預(yù)熱處理的薄膜電容器芯子卷繞裝置，其特征在于，所述傳動(dòng)裝置為若干個(gè)卷繞軸（4）；預(yù)加熱溫控裝置（7）設(shè)置有若干個(gè)位點(diǎn)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有預(yù)熱處理的薄膜電容器芯子卷繞裝置，其特征在于，所述預(yù)加熱溫控裝置（7）包括預(yù)加熱溫控本體（71），預(yù)加熱溫控本體（71）的內(nèi)部安裝有加熱元件（72），加熱元件（72）的兩端分別連接有溫度控制元件（73）；預(yù)加熱溫控本體（71）的內(nèi)部還安裝有送風(fēng)元件（74），送風(fēng)元件（74）連接有風(fēng)量控制元件（75）；預(yù)加熱溫控本體（71）的加熱元件（72）一端開(kāi)有出風(fēng)口（77），送風(fēng)元件（74）一端開(kāi)有管道接口（76），管道接口（76）連接有進(jìn)風(fēng)管，進(jìn)風(fēng)管貫穿卷繞機(jī)箱。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有預(yù)熱處理的薄膜電容器芯子卷繞裝置，其特征在于，所述送風(fēng)裝置（8）包括風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)包括進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有預(yù)熱處理的薄膜電容器芯子卷繞裝置，其特征在于，所述送風(fēng)裝置（8）包括貫穿安裝在卷繞機(jī)箱頂部的管道，管道連接有抽負(fù)壓氣泵。

7.一種具有預(yù)熱處理的薄膜電容器芯子卷繞方法，基于權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的一種具有預(yù)熱處理的薄膜電容器芯子卷繞裝置，其特征在于，包括以下步驟：

8.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有預(yù)熱處理的薄膜電容器芯子卷繞方法，其特征在于，所述s2中進(jìn)行對(duì)流加熱的溫度為40~100?℃。

9.一種薄膜電容器芯子，基于權(quán)利要求7-8任一項(xiàng)所述的一種具有預(yù)熱處理的薄膜電容器芯子卷繞方法得到。

10.一種根據(jù)權(quán)利要求9的一種薄膜電容器芯子在超級(jí)電容器和鋰電池上的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種具有預(yù)熱處理的薄膜電容器芯子卷繞裝置及其方法和應(yīng)用，屬于電容器芯子卷繞技術(shù)領(lǐng)域，包括卷繞機(jī)箱，卷繞機(jī)箱的內(nèi)部不同來(lái)料端分別安裝有第一極片卷、第二極片卷和隔膜卷，第一極片卷和第二極片卷上分別卷繞有第一極片和第二極片，隔膜卷上卷繞有薄膜，第一極片、第二極片和薄膜分別通過(guò)傳動(dòng)裝置連接有夾持裁切裝置，第一極片、第二極片和薄膜通過(guò)夾持裁切裝置連接有卷芯，第一極片、第二極片和薄膜的兩側(cè)分別呈對(duì)稱安裝有預(yù)加熱溫控裝置，卷繞機(jī)箱的內(nèi)側(cè)頂部安裝有若干個(gè)送風(fēng)裝置；本發(fā)明能夠克服薄膜卷繞后水分難去除、薄膜局部氧化受損的問(wèn)題。

技術(shù)研發(fā)人員：劉相,高琪,馬春杰,王曉,趙國(guó)邦,陳漢華
受保護(hù)的技術(shù)使用者：西安西電電力電容器有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9