一、鋰電池隔膜生產工藝流程
鋰電池隔膜的(de)生(sheng)(sheng)產(chan)工(gong)藝(yi)(yi)(yi),主(zhu)要(yao)分(fen)為干法拉伸與濕(shi)法拉伸。鋰電池隔膜需要(yao)具(ju)備(bei)的(de)諸多特性,對其(qi)生(sheng)(sheng)產(chan)工(gong)藝(yi)(yi)(yi)提(ti)出了特殊(shu)的(de)要(yao)求,而生(sheng)(sheng)產(chan)工(gong)藝(yi)(yi)(yi)包括原(yuan)材料配方和(he)快速配方調(diao)整(zheng)、微孔制備(bei)技術、成套設(she)備(bei)自主(zhu)設(she)計等工(gong)藝(yi)(yi)(yi)。
鋰電池干法隔膜(mo)工(gong)藝(yi)是隔膜(mo)制備過程(cheng)中最常采用的方(fang)法,該工(gong)藝(yi)是將高分(fen)子聚(ju)合物、添加劑等原(yuan)料混合形(xing)(xing)成均勻熔體(ti),擠(ji)出時(shi)在拉伸(shen)(shen)應力(li)下(xia)形(xing)(xing)成片(pian)晶(jing)結構,熱處理(li)片(pian)晶(jing)結構獲得(de)硬(ying)彈性的聚(ju)合物薄膜(mo),之后(hou)在一(yi)定(ding)的溫(wen)度下(xia)拉伸(shen)(shen)形(xing)(xing)成狹縫狀(zhuang)微孔,熱定(ding)型后(hou)制得(de)微孔膜(mo)。目(mu)前干法工(gong)藝(yi)重(zhong)要包括(kuo)干法單向拉伸(shen)(shen)和雙向拉伸(shen)(shen)兩種工(gong)藝(yi)。
濕(shi)法(fa)生(sheng)產工藝(yi),又稱相分(fen)(fen)離法(fa)或熱(re)致相分(fen)(fen)離法(fa),濕(shi)法(fa)工藝(yi)將(jiang)液態烴或一些小分(fen)(fen)子物(wu)(wu)質(zhi)與(yu)聚烯烴樹脂混合(he),加熱(re)熔融后(hou)(hou),形成均勻的混合(he)物(wu)(wu),然后(hou)(hou)降(jiang)溫進行相分(fen)(fen)離,壓制得膜片(pian),再將(jiang)膜片(pian)加熱(re)至(zhi)接近(jin)熔點溫度,進行雙向拉伸使分(fen)(fen)子鏈取(qu)向,最(zui)后(hou)(hou)保溫一定(ding)時間(jian),用易揮發物(wu)(wu)質(zhi)洗(xi)脫(tuo)殘留的溶(rong)劑,可制備(bei)出相互貫(guan)通的微孔膜材料。
二、鋰電池隔膜干法和濕法生產工藝
1、鋰電池隔膜干法生產工藝
干法單拉工藝流程:
1)投料(liao):將PE或PP及添加(jia)劑(ji)等原料(liao)按照配方預處理后,輸送至擠出系統(tong)。
2)流延:將(jiang)預(yu)處(chu)理的原料在擠(ji)(ji)出(chu)系統中,經熔(rong)融(rong)塑化(hua)后(hou)從模頭(tou)擠(ji)(ji)出(chu)熔(rong)體(ti),熔(rong)體(ti)經流延后(hou)形(xing)成特(te)定(ding)結晶(jing)結構(gou)的基膜。
3)熱處(chu)理:將基膜(mo)經(jing)熱處(chu)理后得到硬彈性薄膜(mo)。
4)拉(la)伸:將硬彈性薄膜進行(xing)冷拉(la)伸和熱拉(la)伸后形成納米微孔膜。
5)分切(qie):將納(na)米微孔膜根據客戶的規格要求(qiu)裁切(qie)為(wei)成品膜。
干法雙拉工藝流程:
1)投料:將PP及成孔劑等原料按照配(pei)方(fang)預(yu)處(chu)理后輸送至(zhi)擠出系(xi)統。
2)流(liu)延:得到β晶含量高(gao)、β晶形(xing)態均一性好的PP流(liu)延鑄片。
3)縱(zong)向拉(la)伸(shen):在一(yi)定溫度下對(dui)鑄(zhu)片進行縱(zong)向拉(la)伸(shen),利用β晶受拉(la)伸(shen)應力易成孔(kong)的特性來致孔(kong)。
4)橫向(xiang)(xiang)拉(la)伸(shen):在較高的溫度下對樣品進行橫向(xiang)(xiang)拉(la)伸(shen)以擴孔(kong),同時提高孔(kong)隙尺寸分布的均勻性。
2、鋰電池隔膜濕法生產工藝
根據(ju)拉(la)伸時取(qu)向(xiang)是否同時,濕(shi)法工藝也可以分為濕(shi)法雙(shuang)(shuang)向(xiang)異(yi)步(bu)(bu)拉(la)伸工藝以及(ji)雙(shuang)(shuang)向(xiang)同步(bu)(bu)拉(la)伸工藝兩種。
濕法異步拉伸工藝流程:
1)投料:將PE、成孔劑等原料按(an)照配方進行預處理(li)輸送(song)至擠出(chu)系統。
2)流延:將預(yu)處(chu)理(li)的(de)原料在雙(shuang)螺桿擠出系統中經熔融塑化后(hou)從模(mo)頭(tou)擠出熔體,熔體經流延后(hou)形成含成孔(kong)劑的(de)流延厚(hou)片。
3)縱(zong)向(xiang)拉(la)伸(shen):將流延厚片進行縱(zong)向(xiang)拉(la)伸(shen)。
4)橫向(xiang)拉(la)伸(shen):將經縱向(xiang)拉(la)伸(shen)后的(de)流延厚片橫向(xiang)拉(la)伸(shen),得到含成孔劑(ji)的(de)基膜。
5)萃(cui)(cui)取:將基膜(mo)(mo)經溶(rong)劑萃(cui)(cui)取后形成不含成孔劑的基膜(mo)(mo)。
6)定(ding)型:將不含(han)成孔劑的基膜經干燥、定(ding)型得到納米微孔膜。
7)分切:將納米(mi)微孔膜(mo)根(gen)據客戶的規格要求裁切為成品膜(mo)。
濕法同步拉伸工藝流程:
濕(shi)法(fa)同(tong)步拉(la)伸(shen)技術工藝流(liu)程(cheng)(cheng)與(yu)異步拉(la)伸(shen)技術基本相同(tong),只是拉(la)伸(shen)時(shi)可(ke)(ke)在(zai)橫、縱兩個方向(xiang)同(tong)時(shi)取向(xiang),免(mian)除了(le)單獨進行縱向(xiang)拉(la)伸(shen)的(de)過程(cheng)(cheng)。但同(tong)步拉(la)伸(shen)存在(zai)的(de)問題是車速慢,第(di)二是可(ke)(ke)調(diao)性略差,只有橫向(xiang)拉(la)伸(shen)比(bi)(bi)可(ke)(ke)調(diao),縱向(xiang)拉(la)伸(shen)比(bi)(bi)則是固定的(de)。
濕法異步拉伸工藝,增強了隔膜厚度均勻性,產品透明度高、無劃傷、光學性能及表面性能優異,是綜合性能的隔膜,在隔膜高端市場中占據著重要的地位,也是現階段市場表現的鋰電池隔膜。