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锂电池隔膜生产线工艺

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产品型号4000mmBY-8um

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更新时间：2018-10-13 11:24:33浏览次数：287次

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无锡市博宇塑机有限公司

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产品简介

电池隔膜*来看，单纯的隔膜将不再存在，而由凝胶或者全固态电解质充当其隔膜的角色。现阶段而言，全固态锂离子聚合物电池采用主要采用凝胶聚电解质，要求隔膜具有很好的吸液性能，出现了以偏氟乙烯与六氟丙烯共聚物（PVDF-HFP））为主要材料通过溶剂涂膜、静电纺丝或拉伸的方法制备凝胶聚合物隔膜的研究和报道。同时在以聚烯烃隔膜材料为基体，涂覆PVDF、PEO等材料的研究也屡有出现。

详细介绍

锂电池隔膜生产线工艺,

大部分商业化的锂电池隔膜都是利用 PE，PP，其他聚烯烃及它们的混合物或者共聚物，通过干法或湿法工艺制备得到。聚烯烃通常具有很好的机械性能和化学稳定性，通过关闭微孔和将薄膜变成无孔薄膜，大部分的聚烯烃隔膜在不同温度下都具有热关闭功能。PP 膜的热关闭温度在 160℃ 左右，PE 膜在 120℃-150℃ 之间(取决于形貌)。尽管聚烯烃材料可以在合适的温度区间内提供热关闭功能，但是微孔关闭后电芯的温度仍然可能继续升高。因此隔膜可能收缩，熔融并终导致电极短路。为此，热关闭温度和熔融温度之间的间隔应该越大越好。为达到这一目的，可以将 PP 和 PE 双挤出或制成薄板来制备多层薄膜。人们为此制备了 PP/PE双层隔膜以及 PP/PE/PP 三层隔膜。在温度低于热失控温度时，PE 层转化成无孔膜，从而增加了电阻并提供热关闭。与此同时，PP 层仍旧能保持隔膜的机械性能并隔离电极。
采用湿法工艺利用高密度聚乙烯 (HDPE) 和超高分子量聚乙烯 (UHMWPE) 的共混物制备隔膜。随着共混物中 UHMWPE 分子量的提高和含量的增大，隔膜机械性能也提高了。含有 6wt.% UHMWPE 的隔膜在拉伸比为 5 时，拉伸强度大约为 100Mpa。尽管拉伸强度将随拉伸比的增大而增大，但抗冲击强度却会下降。实验结果表明隔膜孔径尺寸非常均一，大部分在 0.10 到 0.12 微米之间。聚酰亚胺前体是由四羧和二氨通过聚合反应得到的聚酰胺酸。多孔的前体膜是通过相转化方法得到的，先将聚酰胺酸溶液涂在玻璃基底上，形成由溶剂和非溶剂混合的液体膜，再将该薄膜浸没在由溶剂和非溶剂形成的凝固液中。随后将前体膜进行干燥和亚胺化形成聚酰亚胺多孔膜。该方法得到的聚酰亚胺隔膜显示了相对均一的孔径分布。尽管这种薄膜没有热关闭功能，但是却有非常好的热稳定性。
一种陶瓷隔膜，通过涂覆一层超薄的 PET非织造支撑层和氧化物包括氧化铝，氧化锆和硅石制备得到。氧化物颗粒先悬浮在无机的粘合剂中，然后将悬浮液涂覆在非织造 PET 上。通过将涂覆后的 PET 在 200℃ 下干燥就得到了复合隔膜。这种方法获得的隔膜有着很小的、大约 0.08 微米的平均孔洞尺寸和大约 24 微米的厚度。在这种隔膜中，大约 20 微米厚的 PET 非织造物提供了拉伸强度和灵活性，而陶瓷颗粒涂层则有助于避免针孔，同时阻止了枝晶穿透和提供了热稳定性。一种陶瓷增强的隔膜，通过在多孔基底上(通常是聚烯烃多孔膜)涂覆一层由无机颗粒和高分子粘合剂混合浆得到的多孔层。该隔膜由 PE作支撑层，钛酸钡/丁基丙烯酸盐－丙烯酸共聚物作涂层，在 150℃ 下 1 小时后收缩小于 0％。
人们正努力不断开发新的隔膜材料以平衡甚至同时提高隔膜的性能和安全性。同时，由于隔膜占电池成本 20% 左右，因此发展隔膜制造技术以制备低成本隔膜，对于降低电池系统的整体成本也意义重大。

干法双向拉伸工艺是*化学研究所在20世纪90年代初开发出的具有自主知识产权的工艺。通过在聚丙烯中加入具有成核作用的β晶型改进剂，利用聚丙烯不同相态间密度的差异，在拉伸过程中发生晶型转变形成微孔，用于生产单层PP膜。
湿法又称相分离法或热致相分离法，将高沸点的烃类液体或低分子量的物质与聚烯烃树脂混合，加热溶化混合物并把熔体铺在薄片上，然后降温发生相分离，再以纵向或双轴向对薄片做取向处理，后用易挥发的溶剂提取液体。可制备出相互贯通的微孔膜材料，适用的材料广。采用该法的具有代表性的公司有日本旭化成、东燃及美国Entek等，用湿法双向拉伸方法生产的隔膜由于经过了双向拉伸具有较高的纵向和横向强度。目前主要用于单层的PE隔膜。从理论上分析，干法双向拉伸工艺生产的隔膜经过双向拉伸，在纵向拉伸强度相差不大的情况下，横向拉伸强度要明显高于干法的单向拉伸工艺生产的隔膜。物理性能和机械性能方面干法双向拉伸工艺生产的隔膜更占优势。然而湿法隔膜可以得到更高的孔隙率和更好的透气性。可以满足动力电池的大电流充放的要求。但由于湿法采用聚乙烯基材，熔点只有140℃。所以热稳定性比较差。