锂离子电池隔膜的生产工艺是什么?

2019-12-09      1770 次浏览

锂离子电池隔膜的生产工艺原理


磷酸铁锂电池隔膜的生产工艺主要分为干法和湿法,其中干、湿法工艺的主要步骤和原理为:


1、干法先对聚烯烃树脂进行熔融、挤压和吹制操作,形成结晶性高分子薄膜,然后进行结晶化热处理和退火操作,获得高度取向的薄膜结构,然后在高温中拉伸,测试结晶截面分离,形成多孔结构电池隔膜。干法工艺中还可以分为单向拉伸和双向拉伸。


2、湿法传统湿法制备以相转化法为主,近年以TIPS热致相分离法为主。原理为将结晶性聚合物、热塑性聚合物以及具有高沸点的小分子化学物稀释剂(比如石蜡油)进行混合,在高温下形成均相溶液,然后降低溶液温度,使混合物发生固液相分离或者液液分离,将小分子化学物稀释剂萃取脱除后,形成热塑性与结晶性聚合物的多孔隔膜。


干法隔膜按照拉伸取向分为单拉和双拉


干法隔膜工艺是隔膜制备过程中最常采用的方法,该工艺是将高分子聚合物、添加剂等原料混合形成均匀熔体,挤出时在拉伸应力下形成片晶结构,热处理片晶结构获得硬弹性的聚合物薄膜,之后在一定的温度下拉伸形成狭缝状微孔,热定型后制得微孔膜。目前干法工艺主要包括干法单向拉伸和双向拉伸两种工艺。


干法单拉工艺流程为:


1)投料:将PE或PP及添加剂等原料按照配方预处理后,输送至挤出系统。


2)流延:将预处理的原料在挤出系统中,经熔融塑化后从模头挤出熔体,熔体经流延后形成特定结晶结构的基膜。


3)热处理:将基膜经热处理后得到硬弹性薄膜。


干法双拉工艺流程为:


1)投料:将PP及成孔剂等原料按照配方预处理后输送至挤出系统。


2)流延:得到β晶含量高、β晶形态均一性好的PP流延铸片。


3)纵向拉伸:在一定温度下对铸片进行纵向拉伸,利用β晶受拉伸应力易成孔的特性来致孔。


4)横向拉伸:在较高的温度下对样品进行横向拉伸以扩孔,同时提高孔隙尺寸分布的均匀性。


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