一、鋰電池隔膜生產工藝流程
鋰電池隔膜的(de)生(sheng)(sheng)產工(gong)藝(yi)(yi),主要分為干(gan)法拉伸與濕法拉伸。鋰(li)電池隔(ge)膜需要具備的(de)諸多特性(xing),對其生(sheng)(sheng)產工(gong)藝(yi)(yi)提出了(le)特殊的(de)要求,而生(sheng)(sheng)產工(gong)藝(yi)(yi)包(bao)括原材料(liao)配方(fang)和(he)快速配方(fang)調(diao)整、微孔制備技術、成套設(she)備自主設(she)計等(deng)工(gong)藝(yi)(yi)。
鋰電(dian)池干法隔(ge)膜工藝(yi)是隔(ge)膜制備過程中(zhong)最常采用的(de)方法,該工藝(yi)是將高(gao)分子(zi)聚(ju)合物(wu)、添(tian)加劑等原料混合形(xing)成(cheng)均勻熔體,擠(ji)出(chu)時在(zai)拉(la)伸(shen)(shen)應力下形(xing)成(cheng)片(pian)晶結構,熱處(chu)理片(pian)晶結構獲得硬彈性(xing)的(de)聚(ju)合物(wu)薄膜,之后在(zai)一定的(de)溫度(du)下拉(la)伸(shen)(shen)形(xing)成(cheng)狹縫狀微孔(kong)(kong),熱定型后制得微孔(kong)(kong)膜。目(mu)前干法工藝(yi)重要包括干法單(dan)向(xiang)拉(la)伸(shen)(shen)和雙向(xiang)拉(la)伸(shen)(shen)兩(liang)種(zhong)工藝(yi)。
濕(shi)法(fa)生產(chan)工藝,又稱(cheng)相(xiang)分(fen)離(li)法(fa)或(huo)熱(re)致相(xiang)分(fen)離(li)法(fa),濕(shi)法(fa)工藝將液態烴或(huo)一(yi)些小分(fen)子物質與聚烯(xi)烴樹脂混合(he),加(jia)熱(re)熔融后,形成均勻的混合(he)物,然后降溫(wen)進行相(xiang)分(fen)離(li),壓制得膜片,再將膜片加(jia)熱(re)至接近熔點溫(wen)度,進行雙向拉(la)伸使分(fen)子鏈取向,最后保溫(wen)一(yi)定時間(jian),用易揮發物質洗脫殘留的溶(rong)劑,可制備出相(xiang)互貫通的微(wei)孔(kong)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(tou)料:將(jiang)PE或PP及(ji)添加(jia)劑等原料按照配方預處理后,輸送至(zhi)擠出系(xi)統。
2)流(liu)(liu)延:將(jiang)預處理的原料在擠(ji)(ji)出系統中,經熔融塑化后從模頭(tou)擠(ji)(ji)出熔體,熔體經流(liu)(liu)延后形成特定結晶(jing)結構的基膜。
3)熱(re)處理(li):將基膜經熱(re)處理(li)后得到(dao)硬彈性(xing)薄(bo)膜。
4)拉(la)伸:將(jiang)硬彈性薄膜(mo)進行冷拉(la)伸和熱(re)拉(la)伸后形成納(na)米(mi)微孔(kong)膜(mo)。
5)分切:將納米微孔膜根(gen)據客戶的規(gui)格要(yao)求裁切為(wei)成品(pin)膜。
干法雙拉工藝流程:
1)投料:將PP及成孔劑等原料按照配方預處理后輸送至擠出系統。
2)流延:得到β晶含量高、β晶形態均一性好的PP流延鑄片。
3)縱(zong)向(xiang)拉伸(shen):在一定溫度下對鑄片進(jin)行(xing)縱(zong)向(xiang)拉伸(shen),利(li)用β晶受拉伸(shen)應力易成(cheng)孔(kong)(kong)的特(te)性(xing)來(lai)致孔(kong)(kong)。
4)橫(heng)向拉(la)伸:在較高的溫度下對樣(yang)品進行(xing)橫(heng)向拉(la)伸以擴孔(kong),同時提高孔(kong)隙尺寸分(fen)布的均(jun)勻(yun)性(xing)。
2、鋰電池隔膜濕法生產工藝
根據拉(la)伸時(shi)取(qu)向(xiang)(xiang)是否同時(shi),濕法(fa)工(gong)藝也可以(yi)分為濕法(fa)雙(shuang)向(xiang)(xiang)異步拉(la)伸工(gong)藝以(yi)及雙(shuang)向(xiang)(xiang)同步拉(la)伸工(gong)藝兩(liang)種。
濕法異步拉伸工藝流程:
1)投料:將PE、成孔劑等(deng)原(yuan)料按照配方進行預(yu)處理輸送至(zhi)擠出系統。
2)流(liu)(liu)延:將預處(chu)理的原料在雙螺(luo)桿擠出系統中經(jing)熔融塑化后從模頭擠出熔體(ti),熔體(ti)經(jing)流(liu)(liu)延后形成(cheng)含(han)成(cheng)孔劑(ji)的流(liu)(liu)延厚片(pian)。
3)縱向(xiang)拉(la)伸(shen):將(jiang)流延厚片進行縱向(xiang)拉(la)伸(shen)。
4)橫向(xiang)拉伸(shen)(shen):將經(jing)縱(zong)向(xiang)拉伸(shen)(shen)后的流延厚(hou)片橫向(xiang)拉伸(shen)(shen),得到含成孔劑的基膜。
5)萃取:將基(ji)膜經溶劑(ji)萃取后形成不含(han)成孔劑(ji)的基(ji)膜。
6)定(ding)型:將不含成(cheng)孔劑的基膜經干燥、定(ding)型得到(dao)納米微孔膜。
7)分切:將納米微孔膜根據(ju)客戶的規(gui)格(ge)要求(qiu)裁切為成品膜。
濕法同步拉伸工藝流程:
濕(shi)法同(tong)步(bu)拉(la)(la)(la)伸(shen)(shen)技(ji)術(shu)工藝流程與異步(bu)拉(la)(la)(la)伸(shen)(shen)技(ji)術(shu)基本相(xiang)同(tong),只是(shi)拉(la)(la)(la)伸(shen)(shen)時可在橫(heng)、縱(zong)(zong)兩個方向同(tong)時取向,免除了單獨進行縱(zong)(zong)向拉(la)(la)(la)伸(shen)(shen)的過程。但同(tong)步(bu)拉(la)(la)(la)伸(shen)(shen)存在的問題是(shi)車速慢,第二是(shi)可調(diao)性略差(cha),只有(you)橫(heng)向拉(la)(la)(la)伸(shen)(shen)比可調(diao),縱(zong)(zong)向拉(la)(la)(la)伸(shen)(shen)比則是(shi)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。