[發(fā)明專(zhuān)利]一種靜電紡絲滾筒收集裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711266854.4
• 申請(qǐng)日: 2017-12-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108179485B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 代北北;樊少娟;陳萌;張壁
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 合肥國(guó)軒高科動(dòng)力能源有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): D01D5/00
• 分類(lèi)號(hào): D01D5/00;H01M50/403;H01M10/0525
• 代理公司: 合肥市長(zhǎng)遠(yuǎn)專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 34119
• 代理人: 段曉微;葉美琴

本發(fā)明公開(kāi)了一種靜電紡絲滾筒收集裝置，主轉(zhuǎn)筒水平設(shè)置，主轉(zhuǎn)筒側(cè)壁設(shè)有沿主轉(zhuǎn)筒徑向伸出的轉(zhuǎn)軸，收集板位于主轉(zhuǎn)筒的轉(zhuǎn)軸伸出一側(cè)且通過(guò)轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在主轉(zhuǎn)筒上，收集板遠(yuǎn)離主轉(zhuǎn)筒一側(cè)設(shè)有紡絲收集面，第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與收集板連接用于驅(qū)動(dòng)收集板圍繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，紡絲針筒位于收集板遠(yuǎn)離主轉(zhuǎn)筒一側(cè)用于向收集板的紡絲收集面上噴射紡絲。通過(guò)上述優(yōu)化設(shè)計(jì)的靜電紡絲滾筒收集裝置，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化合理，通過(guò)在主轉(zhuǎn)筒上設(shè)置可轉(zhuǎn)動(dòng)的收集板，使得收集板上的紡絲溶液隨著主轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)也隨著收集板轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)紡絲纖維膜中的紡絲在縱向和橫向上的均勻分布，從而解決傳統(tǒng)管體收集裝置的纖維膜由于只有單向分布造成的孔隙率低、機(jī)械強(qiáng)度差的問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋰離子電池隔膜加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種靜電紡絲滾筒收集裝置。

背景技術(shù)

鋰離子電池因具有比能量大，質(zhì)量輕，循環(huán)壽命好，無(wú)記憶效應(yīng)及對(duì)環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于國(guó)防工業(yè)、電動(dòng)行業(yè)、空間技術(shù)等大型應(yīng)用領(lǐng)域。鋰離子電池主要由正、負(fù)極材料，電解液，隔膜，外殼組成，隔膜是鋰離子電池的重要組成部分，鋰離子電池隔膜的主要作用有兩個(gè)，1）是阻隔正負(fù)極，防止兩極接觸而短路，2）鋰離子電池隔膜結(jié)構(gòu)中的空隙結(jié)構(gòu)提供鋰離子傳輸?shù)耐ǖ馈?/p>

鋰離子電池隔膜常用的制備方法有：干法，濕法，靜電紡絲方法，濕法又稱(chēng)熱致相分離法，它是利用高聚物與某些高沸點(diǎn)的小分子化合物在較高溫度下形成均相溶液，將溶液預(yù)制成膜，溶液在冷卻過(guò)程中發(fā)生固-液或液-液相分離，采用溶劑萃取，減壓等方法脫除小分子化合物，得到互相貫通的微孔膜材料。濕法可以較好的控制孔徑及孔隙率，缺點(diǎn)是使用溶劑，可能會(huì)造成污染，成本較高。干法又稱(chēng)延伸法，制備工藝包括：流延，退火，復(fù)合，拉伸，分層，分切，成品。干法簡(jiǎn)單無(wú)污染，且成本較低，但是孔徑及孔隙率較難控制，同時(shí)拉伸時(shí)容易導(dǎo)致隔膜穿孔，隔膜的機(jī)械強(qiáng)度比較差。

靜電紡絲技術(shù)是利用高壓電場(chǎng)的電場(chǎng)力對(duì)噴頭擠出的聚合物熔體或溶液拖拽并在空氣中形成纖維，最終在接收裝置上得到電紡纖維聚集體的工藝方法。靜電紡絲法制備的隔膜與干、濕法制備的隔膜相比，比表面積大，孔隙率高，吸液率高，厚度可控，孔徑分布均勻，操作簡(jiǎn)單，可控性強(qiáng)，廣泛應(yīng)用于鋰離子電池隔膜的制備中，但是制備的膜孔徑較大，膜的隔斷性能差，而靜電紡絲的接收裝置直接決定了所得纖維的分布情況，靜電紡絲的接收裝置常見(jiàn)的有：滾筒收集方式和靜置板收集方式，靜置板得到的膜的孔徑分布不均，通用性較差，傳統(tǒng)的滾筒收集裝置得到的纖維膜上的纖維只有縱向分布，孔隙率較低，且機(jī)械強(qiáng)度較差。

發(fā)明內(nèi)容

為解決背景技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出一種靜電紡絲滾筒收集裝置。

本發(fā)明提出的一種靜電紡絲滾筒收集裝置，包括：主轉(zhuǎn)筒、收集板、紡絲針筒、第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；

主轉(zhuǎn)筒水平設(shè)置，第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與主轉(zhuǎn)筒連接用于驅(qū)動(dòng)主轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動(dòng)，主轉(zhuǎn)筒側(cè)壁設(shè)有沿主轉(zhuǎn)筒徑向伸出的轉(zhuǎn)軸，收集板位于主轉(zhuǎn)筒的轉(zhuǎn)軸伸出一側(cè)且通過(guò)轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在主轉(zhuǎn)筒上，收集板遠(yuǎn)離主轉(zhuǎn)筒一側(cè)設(shè)有紡絲收集面，第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與收集板連接用于驅(qū)動(dòng)收集板圍繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)；

紡絲針筒位于收集板遠(yuǎn)離主轉(zhuǎn)筒一側(cè)，紡絲針筒用于向收集板的紡絲收集面上噴射紡絲。

優(yōu)選地，收集板垂直于轉(zhuǎn)軸設(shè)置。

優(yōu)選地，主轉(zhuǎn)筒外壁覆有鋁箔。

優(yōu)選地，所述紡絲收集面上覆有鋁箔。

優(yōu)選地，主轉(zhuǎn)筒的轉(zhuǎn)速為V1，100rpm＜V1＜300rpm，收集板的轉(zhuǎn)速為V2，30rpm＜V1＜300rpm。