詳解鋰離子電池隔膜的生產(chǎn)工藝
來源:寶鄂實(shí)業(yè)
2019-10-17 18:55
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目前市場化的鋰離子電池隔膜主要聚乙烯、聚丙烯為主的聚烯烴隔膜,電池隔膜鋰生產(chǎn)工藝包括單層PE,單層 PP,三層 PP/PE/PP 復(fù)合膜。現(xiàn)有的聚烯烴隔膜生產(chǎn)工藝可按照干法和濕法分為兩大類,同時(shí)干法又可細(xì)分為單向拉伸工藝和雙向拉伸工藝。
濕法又稱相分離法或熱致相分離法,將高沸點(diǎn)小分子作為致孔劑添加到聚烯烴中,加熱熔融成均勻體系,然后降溫發(fā)生相分離,拉伸后用有機(jī)溶劑萃取出小分子,可制備出相互貫通的微孔膜材料,適用的材料廣。目前主要用于單層的 PE隔膜。用濕法雙向拉伸方法生產(chǎn)的隔膜由于經(jīng)過了雙向拉伸具有較高的縱向和橫向強(qiáng)度。
用此工藝生產(chǎn)的聚丙烯微孔膜具有不同于以上工藝制得隔膜的微孔結(jié)構(gòu)。通過國內(nèi) 30 多家電池廠在鋰離子電池上進(jìn)行評價(jià),產(chǎn)品基本性能已經(jīng)完全滿足鋰離子電池隔膜的質(zhì)量指標(biāo)要求,市場反應(yīng)積極,2008 年 2 月份開始已經(jīng)有產(chǎn)品在市場上銷售。目前公司正通過建立、健全企業(yè)管理制度,完善質(zhì)量管理體系進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量水平。
干法單向拉伸工藝是通過生產(chǎn)硬彈性纖維的方法,制備出低結(jié)晶度的高取向聚丙烯或聚乙烯薄膜,在高溫退火獲得高結(jié)晶度的取向薄膜。這種薄膜先在低溫下進(jìn)行拉伸形成銀紋等微缺陷,然后高溫下使缺陷拉開,形成微孔。用于生產(chǎn)單層的聚丙烯多孔膜。該工藝經(jīng)過幾十年的發(fā)展在美國、日本已經(jīng)非常成熟,現(xiàn)在美國、日本公司采用此種工藝生產(chǎn)單層 PP、PE 以及三層 PP/PE/PP 復(fù)合膜。用這種方法生產(chǎn)的隔膜具有扁長的微孔結(jié)構(gòu),由于只進(jìn)行單向拉伸,隔膜的橫向強(qiáng)度比較差,但正是由于沒有進(jìn)行橫向拉伸,橫向幾乎沒有熱收縮。由于受國外專利保護(hù)及知識產(chǎn)權(quán)方面的制約,國內(nèi)采用單向拉伸方法制備隔膜的工業(yè)化進(jìn)展很慢。國內(nèi)2004 年已經(jīng)開始有這方面工藝的專利(CN1272374),和國外專利的不同之處在于,在聚丙烯中加入具有結(jié)晶促進(jìn)作用的成核劑以及油類添加劑劑,加速了退火過程中的結(jié)晶速率。
















