一、鋰電池隔膜生產工藝流程
鋰電池隔膜的(de)生產(chan)工藝,主(zhu)要(yao)分為干法拉伸與濕(shi)法拉伸。鋰電池隔膜需要(yao)具備(bei)的(de)諸多特(te)性,對其生產(chan)工藝提出了特(te)殊的(de)要(yao)求,而生產(chan)工藝包括原材料配方和快速配方調整、微(wei)孔制備(bei)技術、成套設備(bei)自主(zhu)設計等工藝。
鋰電池干法隔膜工藝(yi)是(shi)隔膜制備(bei)過程中最(zui)常(chang)采用的(de)方法,該工藝(yi)是(shi)將高分(fen)子聚合(he)物、添加劑(ji)等原(yuan)料混(hun)合(he)形成(cheng)均勻熔體,擠(ji)出(chu)時(shi)在拉伸應力下(xia)形成(cheng)片晶結構,熱(re)處理片晶結構獲得硬(ying)彈性的(de)聚合(he)物薄膜,之后在一(yi)定的(de)溫(wen)度下(xia)拉伸形成(cheng)狹縫狀微孔,熱(re)定型(xing)后制得微孔膜。目(mu)前干法工藝(yi)重要包括干法單向拉伸和雙向拉伸兩種(zhong)工藝(yi)。
濕法(fa)(fa)生產工(gong)藝(yi),又稱相(xiang)(xiang)分(fen)(fen)離法(fa)(fa)或熱致相(xiang)(xiang)分(fen)(fen)離法(fa)(fa),濕法(fa)(fa)工(gong)藝(yi)將液態烴(jing)或一些(xie)小(xiao)分(fen)(fen)子物質與聚烯烴(jing)樹脂混合,加熱熔(rong)融后,形成均勻的混合物,然后降溫進(jin)行相(xiang)(xiang)分(fen)(fen)離,壓制(zhi)得(de)膜(mo)(mo)片(pian),再將膜(mo)(mo)片(pian)加熱至(zhi)接近(jin)熔(rong)點溫度(du),進(jin)行雙向拉伸使分(fen)(fen)子鏈取(qu)向,最后保溫一定(ding)時間,用易揮發物質洗脫殘(can)留的溶劑,可制(zhi)備出相(xiang)(xiang)互貫通的微(wei)孔膜(mo)(mo)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:將PE或PP及添加劑等原料按(an)照配方預處理后,輸送至擠(ji)出(chu)系統。
2)流延(yan):將預處理(li)的原料在擠出系統中,經熔融塑化(hua)后(hou)從(cong)模頭擠出熔體(ti)(ti),熔體(ti)(ti)經流延(yan)后(hou)形成特定結晶結構(gou)的基膜。
3)熱處(chu)理(li):將(jiang)基膜(mo)經熱處(chu)理(li)后得到硬彈(dan)性(xing)薄膜(mo)。
4)拉(la)伸(shen):將硬(ying)彈性薄(bo)膜進行冷拉(la)伸(shen)和熱(re)拉(la)伸(shen)后形成(cheng)納米微孔(kong)膜。
5)分切(qie):將納(na)米微(wei)孔膜根據(ju)客戶的(de)規格要求裁切(qie)為成品膜。
干法雙拉工藝流程:
1)投(tou)料:將PP及(ji)成孔劑等原料按照配方預(yu)處理后輸送至擠出系(xi)統。
2)流延(yan):得到β晶含量高(gao)、β晶形態均一性好的PP流延(yan)鑄片(pian)。
3)縱向(xiang)拉(la)伸:在一定溫度下對(dui)鑄片(pian)進(jin)行縱向(xiang)拉(la)伸,利用β晶受拉(la)伸應(ying)力易成孔(kong)的(de)特性來(lai)致孔(kong)。
4)橫(heng)(heng)向拉(la)伸:在較高(gao)的溫度下對(dui)樣(yang)品進行橫(heng)(heng)向拉(la)伸以擴孔,同(tong)時(shi)提高(gao)孔隙尺寸分(fen)布(bu)的均(jun)勻性。
2、鋰電池隔膜濕法生產工藝
根據拉(la)伸時取向(xiang)是(shi)否(fou)同(tong)時,濕法工(gong)藝也可以分為濕法雙向(xiang)異(yi)步拉(la)伸工(gong)藝以及雙向(xiang)同(tong)步拉(la)伸工(gong)藝兩種。
濕法異步拉伸工藝流程:
1)投(tou)料:將PE、成孔劑等原料按照配方(fang)進行預(yu)處理輸(shu)送至擠(ji)出系統。
2)流延(yan):將預處理的原料在雙螺桿(gan)擠(ji)出(chu)系統中經(jing)(jing)熔融塑化后(hou)從模頭擠(ji)出(chu)熔體(ti),熔體(ti)經(jing)(jing)流延(yan)后(hou)形成(cheng)含成(cheng)孔劑的流延(yan)厚片(pian)。
3)縱向拉伸:將(jiang)流延厚片進行(xing)縱向拉伸。
4)橫向(xiang)拉伸(shen)(shen):將經縱(zong)向(xiang)拉伸(shen)(shen)后(hou)的(de)流延厚片橫向(xiang)拉伸(shen)(shen),得到含(han)成孔(kong)劑的(de)基膜。
5)萃(cui)取:將基膜(mo)經溶劑(ji)(ji)萃(cui)取后形成不含成孔劑(ji)(ji)的基膜(mo)。
6)定型:將不含成(cheng)孔劑的基膜經干燥(zao)、定型得到納米微孔膜。
7)分(fen)切:將納米微孔膜根據客戶的規格要求裁切為成品膜。
濕法同步拉伸工藝流程:
濕(shi)法同(tong)步拉(la)伸(shen)技術工藝流程與異步拉(la)伸(shen)技術基本(ben)相同(tong),只是(shi)拉(la)伸(shen)時可在橫、縱(zong)兩(liang)個方(fang)向同(tong)時取向,免(mian)除了單獨進行縱(zong)向拉(la)伸(shen)的(de)過程。但(dan)同(tong)步拉(la)伸(shen)存在的(de)問題(ti)是(shi)車速慢,第二是(shi)可調性(xing)略差,只有(you)橫向拉(la)伸(shen)比(bi)可調,縱(zong)向拉(la)伸(shen)比(bi)則是(shi)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。