一种用于电池隔膜拉伸的温控方法及其采用的均风系统与流程

本发明属于电池隔膜生产，具体地说是一种用于电池隔膜拉伸的温控方法及其采用的均风系统。

背景技术：

1、湿法锂离子电池隔膜生产工艺中，湿法锂离子电池隔膜的生产工艺采用将一定量物料通过计量系统加入挤出机中，在一定压力及温度下挤出至铸片装置；利用铸片装置将片状冷却成合适温度，冷却后的片材进入一次拉伸机组进行拉伸，经过预热、拉伸、定型、冷却等步骤在设定温度和风速条件下制成所需厚度和幅宽的薄膜，薄膜再通过萃取将石蜡油萃取出来，干燥后薄膜进入二次横拉机组经过预热、拉伸、收缩、定型等步骤，在设定温度和风速条件下进行横向扩幅后得到微孔膜，最后牵引切边后收卷。

技术实现思路

1、拉伸装置各功能区的温度有一定差异，其中热定型区的温度是各功能区内最高的温度区域，需要考虑高温区与相邻区段的温度相互影响，特别是具有加热功能的预热、拉伸、热定型等功能区与冷却区的隔离，以便隔离温度的相互干扰。拉伸过程中横向温度可控性直接影响隔膜透气、厚度均匀性等性能，如何有效控制拉伸过程隔膜的横向温度，这也是影响隔膜的厚度均匀性和透气等性能的至关重要影响因素。

2、本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种用于电池隔膜拉伸的温控方法及其采用的均风系统；该温控方法能够解决不同功能区相互干扰的问题，并实现均风和横纵向温度可调的温度场。

3、本发明的目的是通过以下技术方案解决的：

4、一种用于电池隔膜拉伸的温控方法，其特征在于：该温控方法需要依序布置具备密闭保温房体结构的多个加热功能区、具备密闭保温房体结构的间隔冷热功能区、以及冷却功能区，多个相同结构且连续设置的加热功能区依次作为预热区、拉伸区、热定型区，具体步骤如下：

5、s1、电池隔膜产线的前道工序产出的隔膜依序进入能够完全独立控温的预热区、拉伸区、热定型区，在设定的温度下进行拉伸；

6、s2、从热定型区出来的隔膜连续通过能够完全独立控温的间隔冷热功能区；

7、s3、通过间隔冷热功能区的隔膜继续通过冷却功能区，完成隔膜的拉伸工序。

8、所述步骤s2中的间隔冷热功能区内部进行前后分区分类型控温且中部采用抽风调节；所述间隔冷热功能区邻近热定型区的部分采用加热控制，出风温度控制在60℃-120℃；所述间隔冷热功能区邻近冷却功能区的部分采用冷却控制，出风温度控制在20℃-35℃。

9、所述步骤s1中的预热区的工艺温度为100-130℃、拉伸区的工艺温度为110-140℃、热定性型区的工艺温度为110-145℃，所述步骤s3中的冷却功能区的工艺温度为20-40℃。

10、所述加热功能区内的加热区风管沿着隔膜的输送方向设置，所述间隔冷热功能区内的间隔区风管垂直于隔膜的输送方向设置；且所述的加热区风管和所述的间隔区风管皆平行于隔膜设置。

11、所述的加热功能区具有采用绝热保温材料制成的密闭的加热区保温房体，所述的间隔冷热功能区具有采用绝热保温材料制成的密闭的间隔区保温房体；相邻的加热区保温房体紧贴设置或者共用同一面墙壁，相邻的加热区保温房体和间隔区保温房体紧贴设置或者共用同一面墙壁。

12、该均风系统包括设置在加热功能区上的加热均风系统，该加热均风系统包括设置在加热功能区的加热区保温房体内的加热区风管，沿隔膜输送方向布置的加热区风管对称设置在隔膜的上下方，加热区风管的进口端依次通过内循环换热器、内循环风机、内循环过滤器与布置在加热区保温房体角落处的内循环进端风口相连通，形成内循环通路；所述加热区风管的上方设有加热区补风风管，向下补风的加热区补风风管的进风口与加热区保温房体的房顶上的加热区外补风换热器相连通，加热区外补风换热器的旁侧设置加热区外补风风机和加热区初中效过滤器，形成外补风通路。

13、每个加热区保温房体内设有多对加热区风管，隔膜上下方的加热区风管之间的间距为50mm-300mm；所述加热区风管的进口端布置有上中下设置的风管上进风口、风管中进风口和风管下进风口且所述加热区风管的管身内布置有对应风管上进风口的上通风通道、风管中进风口的中通风通道和风管下进风口的下通风通道，所述风管上进风口的末端设有隔开上通风通道的调节挡板、所述风管中进风口的末端设有隔开中通风通道的调节挡板、所述风管下进风口的末端设有隔开下通风通道的调节挡板，所述加热区风管的底部设有对应上通风通道的后送风口、所述加热区风管的底部设有对应中通风通道的中送风口、所述加热区风管的底部设有对应下通风通道的前送风口，前送风口、中送风口、后送风口分别通过设置风嘴排出热风，吹至隔膜的表面，对隔膜进行加热。

14、所述的调节挡板包括风管矩形调节挡板、风管圆形调节挡板，所述的风管矩形调节挡板包括对应风管上进风口的矩形上挡板、对应风管中进风口的矩形中挡板和对应风管下进风口的矩形下挡板，在矩形上挡板、矩形中挡板、矩形下挡板的前侧分别对应设置有能够相对滑动且不共面的左窗和右窗，所述的矩形上挡板、矩形中挡板、矩形下挡板、左窗和右窗上均布置有规格相同的通风孔，通过滑动矩形上挡板、矩形中挡板、矩形下挡板前侧的左窗和/或右窗来进行通风孔的重叠遮挡，从而控制通风孔的通风面积来调节进入对应上通风通道、中通风通道、风下通风通道的通风风量；所述的风管圆形调节挡板包括对应风管上进风口的圆形上挡板、对应风管中进风口的圆形中挡板和对应风管下进风口的圆形下挡板，各风管圆形调节挡板均由不共面外圈板、内圈板构成，外圈板中心设有中心转轴，内圈板与中心转轴采用间隙配合滑动，所述外圈板和内圈板上均设有同等数量和面积通风孔，通过内圈板绕中心转轴旋转来调节通风孔的重叠遮挡面积，从而控制通风孔的通风面积来调节进入对应上通风通道、中通风通道、风下通风通道的通风风量。

15、该均风系统包括设置在间隔冷热功能区上的缓冲均风系统，该缓冲均风系统包括设置在间隔冷热功能区的间隔区保温房体内的间隔区风管，垂直于隔膜输送方向布置的间隔区风管对称设置在隔膜的上下方，间隔区保温房体的进口侧和出口侧均至少布置一对间隔区风管；所述间隔区保温房体的中部布置有对称设置在隔膜上下方的间隔区排风管，垂直于隔膜输送方向布置的间隔区排风管配置有连通的排风机以实现抽风动作；所述间隔区保温房体的室内顶部和底部分别布置有间隔区外补风风管，能够三向出风的外补风风管的进风口与间隔区保温房体房顶上配对设置的间隔区外补风换热器和间隔区外补风冷却器相连通，间隔区外补风换热器和间隔区外补风冷却器的旁侧设置间隔区外补风风机和间隔区初中效过滤器，形成外补风通路。

16、所述隔膜上下方的间隔区风管之间的间距为50mm-300mm，且所述隔膜上下方的间隔区风管之间的间距和所述隔膜上下方的间隔区排风管之间的间距一致；所述的间隔区风管为两侧出风、中间回风的结构，所述间隔区风管的两端分别设有连通供风机的风管进风端和连通排风机的风管排风端，且风管进风端和风管排风端分别设置有控温的温控装置，在风管进风端和风管排风端之间的间隔区风管的前后侧分别设置有前出风风刀和后出风风刀，所述前出风风刀和后出风风刀通过风管进风端进行供风送风操作，所述前出风风刀和后出风风刀之间的间隔区风管底部区域设有回风风口组，回风风口组通过风管排风端进行回风排风的抽吸操作。

17、优选的，上述均风系统内装置的材质选用不锈钢材质，风机控制采用变频操作，并通过风压实现精度精准控制。

18、本发明相比现有技术有如下优点：

19、本发明提供一种用于电池隔膜拉伸的温控方法，该温控方法具备经济高效的均风系统，通过设置间隔热冷区域的恒定功能区来高效间隔加热区间与冷却区间，用以解决不同功能区相互干扰的问题；采用设置进排均风风管、合理设置风管布置来实现区域隔离防干扰效果；同时均风系统采用了适配不同幅宽车速拉伸工艺的高效加热区风管，纵向通过各区温度控制、横向通过加热区风管左中右区间的风量调节来控温，实现均风和横纵向温度可调的温度场，通过高效经济利用加热介质，该温控方法能够提升隔膜强度、透气性、厚度均匀性等指标。

20、本发明通过在加热功能区设置上中下布置的风管进风口和可调通风面积的调节挡板，加热区风管上相对风机距离的远中近端的通风量由大至小，达到加热区风管23出风均匀的目的，进而吹向隔膜的风场温度均匀。

21、本发明的加热区风管采用分区进风和分通道进风，能有效控制中部和边部的风量，进而任意控制两侧和边部的风场温度，能够高效匹配隔膜由两侧拉伸的过程中，其拉伸均匀性不一致的工况，使得中部拉伸和边部拉伸在不同温度下的拉伸速率一致，使得隔膜横向孔隙率、透气性能趋于一致，通过调控隔膜左中右区域不同工艺温度来控制缩小两侧和中部隔膜的性能差异，给与工艺操作较大的工艺窗口。