一、鋰電池隔膜生產工藝流程
鋰電池隔膜的(de)生(sheng)產(chan)(chan)工藝,主要(yao)(yao)分為干(gan)法拉伸(shen)與(yu)濕法拉伸(shen)。鋰電(dian)池隔膜需(xu)要(yao)(yao)具備(bei)(bei)的(de)諸多特性,對其(qi)生(sheng)產(chan)(chan)工藝提出了(le)特殊的(de)要(yao)(yao)求,而生(sheng)產(chan)(chan)工藝包(bao)括原材(cai)料配(pei)方(fang)(fang)和快速配(pei)方(fang)(fang)調整、微孔(kong)制備(bei)(bei)技(ji)術(shu)、成套設(she)備(bei)(bei)自(zi)主設(she)計(ji)等工藝。
鋰(li)電池干(gan)法(fa)(fa)隔膜(mo)(mo)工藝(yi)是隔膜(mo)(mo)制(zhi)備(bei)過程(cheng)中最常采用的方法(fa)(fa),該工藝(yi)是將高分子聚(ju)合(he)物、添加(jia)劑等原(yuan)料混合(he)形成(cheng)均勻熔體,擠出(chu)時在拉(la)伸應(ying)力(li)下(xia)形成(cheng)片(pian)晶(jing)結構(gou),熱處理片(pian)晶(jing)結構(gou)獲得硬彈(dan)性的聚(ju)合(he)物薄(bo)膜(mo)(mo),之后在一定的溫度下(xia)拉(la)伸形成(cheng)狹縫狀微孔(kong),熱定型后制(zhi)得微孔(kong)膜(mo)(mo)。目前干(gan)法(fa)(fa)工藝(yi)重要包(bao)括干(gan)法(fa)(fa)單向拉(la)伸和(he)雙向拉(la)伸兩種工藝(yi)。
濕(shi)法(fa)(fa)(fa)生(sheng)產(chan)工藝(yi),又稱相分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)離法(fa)(fa)(fa)或(huo)熱致相分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)離法(fa)(fa)(fa),濕(shi)法(fa)(fa)(fa)工藝(yi)將液態烴(jing)或(huo)一(yi)些小分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)子物質與聚烯烴(jing)樹脂混合(he),加(jia)(jia)熱熔(rong)融后,形成均勻的(de)混合(he)物,然后降溫進行(xing)(xing)相分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)離,壓(ya)制得膜(mo)片(pian),再將膜(mo)片(pian)加(jia)(jia)熱至接近(jin)熔(rong)點溫度,進行(xing)(xing)雙向(xiang)拉(la)伸使(shi)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)子鏈取向(xiang),最后保(bao)溫一(yi)定時間,用(yong)易(yi)揮發物質洗脫殘留的(de)溶劑,可制備(bei)出(chu)相互貫通的(de)微(wei)孔膜(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(tou)料:將PE或PP及添加劑等原料按(an)照配方預處理后,輸送(song)至擠(ji)出系(xi)統。
2)流(liu)延:將預處理的(de)原(yuan)料在擠出系統中,經熔融塑化后從(cong)模頭(tou)擠出熔體,熔體經流(liu)延后形成特定結晶(jing)結構的(de)基(ji)膜。
3)熱(re)處(chu)理:將基膜(mo)經熱(re)處(chu)理后得(de)到硬彈性(xing)薄膜(mo)。
4)拉(la)(la)伸:將硬(ying)彈(dan)性薄膜進(jin)行冷(leng)拉(la)(la)伸和熱(re)拉(la)(la)伸后形成納米微孔(kong)膜。
5)分(fen)切(qie):將納米微(wei)孔膜(mo)根據客戶的規格要求裁(cai)切(qie)為成(cheng)品(pin)膜(mo)。
干法雙拉工藝流程:
1)投(tou)料:將PP及成孔劑等原料按照(zhao)配方預處理后輸(shu)送至(zhi)擠出系統。
2)流(liu)延:得到β晶(jing)含(han)量高、β晶(jing)形態均一性好的(de)PP流(liu)延鑄(zhu)片。
3)縱向(xiang)拉(la)(la)伸:在一定溫(wen)度下對(dui)鑄片(pian)進行縱向(xiang)拉(la)(la)伸,利(li)用β晶受拉(la)(la)伸應力易成孔的特性來致孔。
4)橫向(xiang)拉(la)伸:在較高的(de)溫度下對樣品進行橫向(xiang)拉(la)伸以擴(kuo)孔,同時提高孔隙尺寸分布的(de)均勻(yun)性。
2、鋰電池隔膜濕法生產工藝
根據拉(la)(la)(la)伸時取向是(shi)否同時,濕(shi)法工藝也可以分(fen)為濕(shi)法雙向異步(bu)拉(la)(la)(la)伸工藝以及雙向同步(bu)拉(la)(la)(la)伸工藝兩種。
濕法異步拉伸工藝流程:
1)投料(liao):將PE、成孔劑等原料(liao)按照配方進行(xing)預處理輸送(song)至擠(ji)出系(xi)統。
2)流延:將預處理的原(yuan)料在雙(shuang)螺桿擠出系(xi)統中經熔(rong)融(rong)塑化后(hou)(hou)從模(mo)頭擠出熔(rong)體,熔(rong)體經流延后(hou)(hou)形(xing)成(cheng)含成(cheng)孔(kong)劑(ji)的流延厚片。
3)縱向拉(la)伸:將(jiang)流延厚片(pian)進行縱向拉(la)伸。
4)橫向(xiang)(xiang)拉伸(shen):將經縱向(xiang)(xiang)拉伸(shen)后(hou)的流延(yan)厚(hou)片橫向(xiang)(xiang)拉伸(shen),得到含(han)成孔(kong)劑的基膜。
5)萃(cui)取:將基(ji)膜(mo)經溶劑(ji)萃(cui)取后形(xing)成不含成孔劑(ji)的基(ji)膜(mo)。
6)定型:將不含成孔(kong)劑的(de)基膜(mo)經干燥(zao)、定型得到(dao)納(na)米微孔(kong)膜(mo)。
7)分切:將(jiang)納米微孔膜根據(ju)客戶的規格要求裁切為成品膜。
濕法同步拉伸工藝流程:
濕法同(tong)步拉(la)(la)伸(shen)(shen)技術工(gong)藝流程與異步拉(la)(la)伸(shen)(shen)技術基(ji)本(ben)相同(tong),只是(shi)拉(la)(la)伸(shen)(shen)時(shi)可在(zai)橫(heng)、縱(zong)兩個方向(xiang)(xiang)同(tong)時(shi)取向(xiang)(xiang),免除了單獨進行縱(zong)向(xiang)(xiang)拉(la)(la)伸(shen)(shen)的(de)過程。但同(tong)步拉(la)(la)伸(shen)(shen)存在(zai)的(de)問題(ti)是(shi)車速慢,第二(er)是(shi)可調性略差,只有橫(heng)向(xiang)(xiang)拉(la)(la)伸(shen)(shen)比可調,縱(zong)向(xiang)(xiang)拉(la)(la)伸(shen)(shen)比則是(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。