一、鋰電池隔膜生產工藝流程
鋰電池隔膜的(de)生產工藝,主要(yao)分為干法(fa)拉伸(shen)(shen)與濕法(fa)拉伸(shen)(shen)。鋰電池隔膜需要(yao)具備的(de)諸(zhu)多(duo)特性,對其(qi)生產工藝提(ti)出了特殊(shu)的(de)要(yao)求,而生產工藝包括原材(cai)料(liao)配方(fang)和快速配方(fang)調整、微孔制備技術、成套(tao)設(she)備自主設(she)計(ji)等工藝。
鋰電池干法(fa)隔膜(mo)工藝(yi)(yi)(yi)是隔膜(mo)制(zhi)備過程中(zhong)最常采用的方法(fa),該工藝(yi)(yi)(yi)是將高分(fen)子聚合物、添(tian)加劑等原料混合形成(cheng)均勻熔(rong)體,擠出時在(zai)拉(la)(la)伸(shen)應(ying)力下形成(cheng)片晶結(jie)構(gou),熱處理片晶結(jie)構(gou)獲得硬彈性的聚合物薄膜(mo),之后在(zai)一定(ding)的溫度下拉(la)(la)伸(shen)形成(cheng)狹縫(feng)狀微(wei)孔,熱定(ding)型后制(zhi)得微(wei)孔膜(mo)。目(mu)前干法(fa)工藝(yi)(yi)(yi)重要包(bao)括干法(fa)單向拉(la)(la)伸(shen)和雙向拉(la)(la)伸(shen)兩種工藝(yi)(yi)(yi)。
濕法(fa)生產(chan)工藝,又稱相分(fen)離(li)法(fa)或熱致相分(fen)離(li)法(fa),濕法(fa)工藝將液態烴(jing)或一些小分(fen)子(zi)(zi)物質(zhi)與聚烯烴(jing)樹脂混合,加(jia)熱熔融后(hou),形成均勻(yun)的混合物,然后(hou)降(jiang)溫(wen)(wen)進行(xing)相分(fen)離(li),壓制得膜(mo)片(pian),再將膜(mo)片(pian)加(jia)熱至(zhi)接近熔點溫(wen)(wen)度,進行(xing)雙向拉伸使(shi)分(fen)子(zi)(zi)鏈取(qu)向,最后(hou)保溫(wen)(wen)一定時間,用易揮發物質(zhi)洗脫殘(can)留的溶劑,可制備出相互貫(guan)通的微孔膜(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)投料:將PE或(huo)PP及(ji)添加(jia)劑等原料按照配方預(yu)處(chu)理后,輸送至擠出系統。
2)流延(yan):將預處理的(de)原(yuan)料(liao)在擠(ji)出(chu)系統中,經(jing)熔(rong)(rong)(rong)融塑(su)化后從模頭擠(ji)出(chu)熔(rong)(rong)(rong)體,熔(rong)(rong)(rong)體經(jing)流延(yan)后形成(cheng)特(te)定結(jie)晶結(jie)構的(de)基膜。
3)熱處(chu)理:將基膜(mo)(mo)經熱處(chu)理后得到硬彈性薄(bo)膜(mo)(mo)。
4)拉伸:將硬(ying)彈性薄膜(mo)進(jin)行冷拉伸和熱拉伸后形(xing)成(cheng)納米微孔(kong)膜(mo)。
5)分切:將納米(mi)微(wei)孔膜(mo)根據(ju)客戶的(de)規格(ge)要求裁切為成品膜(mo)。
干法雙拉工藝流程:
1)投料:將(jiang)PP及成孔劑等原(yuan)料按照配方預處(chu)理后輸送至擠出系統。
2)流(liu)延:得到β晶(jing)含量高、β晶(jing)形態均一性好(hao)的PP流(liu)延鑄片。
3)縱向(xiang)拉(la)(la)伸(shen):在一定溫度下對鑄片進行縱向(xiang)拉(la)(la)伸(shen),利用β晶受拉(la)(la)伸(shen)應力(li)易成孔的特性來致(zhi)孔。
4)橫(heng)向拉伸(shen):在(zai)較高的(de)(de)溫度下對樣品進行橫(heng)向拉伸(shen)以擴孔,同時提(ti)高孔隙尺寸分布的(de)(de)均勻性。
2、鋰電池隔膜濕法生產工藝
根據拉伸時取(qu)向(xiang)(xiang)是否同時,濕(shi)(shi)法工(gong)藝(yi)(yi)也可(ke)以分為濕(shi)(shi)法雙向(xiang)(xiang)異步拉伸工(gong)藝(yi)(yi)以及雙向(xiang)(xiang)同步拉伸工(gong)藝(yi)(yi)兩種。
濕法異步拉伸工藝流程:
1)投料:將PE、成孔劑等(deng)原料按照配方(fang)進(jin)行預(yu)處(chu)理(li)輸送至擠出系(xi)統。
2)流(liu)延:將預處理的原(yuan)料在雙螺桿擠出(chu)系統中經(jing)(jing)熔融塑(su)化后從模頭(tou)擠出(chu)熔體(ti),熔體(ti)經(jing)(jing)流(liu)延后形成(cheng)含成(cheng)孔劑的流(liu)延厚片。
3)縱向(xiang)拉伸:將流延(yan)厚片進行縱向(xiang)拉伸。
4)橫向拉(la)伸(shen)(shen):將經縱向拉(la)伸(shen)(shen)后的流(liu)延(yan)厚片橫向拉(la)伸(shen)(shen),得到含成孔(kong)劑的基膜。
5)萃取:將基膜經溶劑(ji)萃取后(hou)形成不含成孔劑(ji)的基膜。
6)定(ding)型(xing):將(jiang)不含(han)成孔劑(ji)的基膜(mo)經干燥、定(ding)型(xing)得(de)到(dao)納米微孔膜(mo)。
7)分(fen)切:將納米微孔膜根據(ju)客戶的規(gui)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)伸(shen)(shen)(shen)技(ji)術工藝(yi)流程(cheng)與異步拉(la)伸(shen)(shen)(shen)技(ji)術基本相同(tong),只是拉(la)伸(shen)(shen)(shen)時(shi)可在橫、縱兩個方(fang)向同(tong)時(shi)取向,免(mian)除了單獨(du)進(jin)行縱向拉(la)伸(shen)(shen)(shen)的過程(cheng)。但(dan)同(tong)步拉(la)伸(shen)(shen)(shen)存在的問(wen)題(ti)是車(che)速慢,第二是可調性略差,只有(you)橫向拉(la)伸(shen)(shen)(shen)比(bi)可調,縱向拉(la)伸(shen)(shen)(shen)比(bi)則是固(gu)定的。
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。