一、鋰電池隔膜生產工藝流程
鋰電池隔膜的生產(chan)工藝(yi)(yi),主(zhu)(zhu)要分為干法拉(la)伸與濕法拉(la)伸。鋰電池隔(ge)膜需要具(ju)備的諸多特(te)性,對(dui)其生產(chan)工藝(yi)(yi)提出了特(te)殊(shu)的要求,而生產(chan)工藝(yi)(yi)包括原材料配方(fang)和快(kuai)速配方(fang)調(diao)整、微孔制備技術、成套設備自主(zhu)(zhu)設計等工藝(yi)(yi)。
鋰(li)電池干(gan)法(fa)隔膜(mo)工(gong)(gong)藝(yi)是隔膜(mo)制(zhi)備(bei)過程中最(zui)常采用的(de)方法(fa),該工(gong)(gong)藝(yi)是將高分(fen)子聚合物、添(tian)加劑等原料混合形成均(jun)勻熔體(ti),擠(ji)出(chu)時在拉伸(shen)應力下(xia)形成片(pian)(pian)晶結構(gou)(gou),熱處理片(pian)(pian)晶結構(gou)(gou)獲得(de)硬彈(dan)性的(de)聚合物薄膜(mo),之后在一定的(de)溫度(du)下(xia)拉伸(shen)形成狹縫狀(zhuang)微(wei)孔,熱定型后制(zhi)得(de)微(wei)孔膜(mo)。目前(qian)干(gan)法(fa)工(gong)(gong)藝(yi)重要包括干(gan)法(fa)單向拉伸(shen)和雙(shuang)向拉伸(shen)兩種(zhong)工(gong)(gong)藝(yi)。
濕(shi)法(fa)生產工藝(yi),又(you)稱相分離法(fa)或熱致相分離法(fa),濕(shi)法(fa)工藝(yi)將液(ye)態烴或一些(xie)小分子物(wu)質(zhi)與聚烯烴樹脂混(hun)合,加(jia)熱熔融后,形成均勻的(de)混(hun)合物(wu),然后降溫進行相分離,壓(ya)制得膜(mo)片,再將膜(mo)片加(jia)熱至接近熔點(dian)溫度,進行雙向拉伸使分子鏈(lian)取向,最后保(bao)溫一定時間,用易揮發(fa)物(wu)質(zhi)洗脫殘留的(de)溶劑,可(ke)制備出相互貫通的(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)投料:將(jiang)PE或PP及(ji)添加劑等原(yuan)料按照配方預處理(li)后,輸(shu)送至擠出系(xi)統。
2)流延:將預處理的原(yuan)料在擠(ji)出系統中,經(jing)熔(rong)融塑化(hua)后從模頭(tou)擠(ji)出熔(rong)體,熔(rong)體經(jing)流延后形成(cheng)特定結(jie)晶結(jie)構的基膜。
3)熱(re)處(chu)理:將基膜經熱(re)處(chu)理后(hou)得到(dao)硬彈性薄膜。
4)拉(la)伸(shen):將(jiang)硬(ying)彈性薄膜進行(xing)冷拉(la)伸(shen)和(he)熱拉(la)伸(shen)后形成納米微孔膜。
5)分切(qie):將納米(mi)微孔膜(mo)根據客戶的規格(ge)要求裁切(qie)為(wei)成品膜(mo)。
干法雙拉工藝流程:
1)投料(liao):將PP及成孔劑等原料(liao)按照配(pei)方預(yu)處(chu)理(li)后輸送(song)至擠出系(xi)統。
2)流延:得到β晶(jing)含量高、β晶(jing)形態(tai)均一性(xing)好的PP流延鑄(zhu)片。
3)縱向(xiang)拉(la)伸:在一定(ding)溫度下對(dui)鑄片進行縱向(xiang)拉(la)伸,利用β晶受拉(la)伸應力易成(cheng)孔的特(te)性來致孔。
4)橫向拉伸:在較高(gao)的溫度下對(dui)樣品進行橫向拉伸以(yi)擴孔,同時提(ti)高(gao)孔隙尺(chi)寸(cun)分布的均(jun)勻性。
2、鋰電池隔膜濕法生產工藝
根據拉伸時取(qu)向(xiang)是否同時,濕法工(gong)(gong)藝也可以分為濕法雙向(xiang)異(yi)步拉伸工(gong)(gong)藝以及雙向(xiang)同步拉伸工(gong)(gong)藝兩種。
濕法異步拉伸工藝流程:
1)投料(liao):將PE、成(cheng)孔劑(ji)等原料(liao)按(an)照配方進行預處理輸送(song)至擠出(chu)系統。
2)流延(yan):將預處(chu)理(li)的(de)原料(liao)在雙(shuang)螺桿擠(ji)(ji)出系(xi)統(tong)中經熔(rong)融塑化后(hou)從(cong)模(mo)頭(tou)擠(ji)(ji)出熔(rong)體,熔(rong)體經流延(yan)后(hou)形成(cheng)含(han)成(cheng)孔(kong)劑的(de)流延(yan)厚片。
3)縱(zong)向(xiang)(xiang)拉伸(shen):將流延厚(hou)片進行(xing)縱(zong)向(xiang)(xiang)拉伸(shen)。
4)橫向(xiang)拉伸:將經縱向(xiang)拉伸后的(de)流延厚片(pian)橫向(xiang)拉伸,得到含(han)成孔(kong)劑(ji)的(de)基膜。
5)萃取(qu):將(jiang)基膜經溶劑萃取(qu)后形成(cheng)不含成(cheng)孔劑的基膜。
6)定型:將不含成孔劑的基(ji)膜經(jing)干燥、定型得到納(na)米微孔膜。
7)分(fen)切:將納米微孔膜根據客(ke)戶(hu)的規格要(yao)求(qiu)裁切為成品膜。
濕法同步拉伸工藝流程:
濕法同(tong)步(bu)拉(la)伸技術工(gong)藝流程與異步(bu)拉(la)伸技術基本相(xiang)同(tong),只(zhi)是拉(la)伸時(shi)(shi)可在橫(heng)(heng)、縱兩個方向(xiang)(xiang)同(tong)時(shi)(shi)取向(xiang)(xiang),免除了(le)單獨進行(xing)縱向(xiang)(xiang)拉(la)伸的過程。但同(tong)步(bu)拉(la)伸存(cun)在的問題是車速慢(man),第(di)二是可調(diao)性(xing)略差,只(zhi)有橫(heng)(heng)向(xiang)(xiang)拉(la)伸比可調(diao),縱向(xiang)(xiang)拉(la)伸比則是固定的。
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。