锂离子隔膜生产工艺
现在基本上是
2 种方法生产。
一是溶剂萃取成孔法,称为湿法
二是高倍率拉伸成孔法,称为干法
锂离子微孔膜干法生产工艺
——
——
——
——
成片
热复合
热处理
冷拉
热拉
成片: 通过高倍率拉伸使分子链排列成片晶结构。
热复合:通过三层复合提高物理性能。
热处理:并消除产品内应力,修正热复合时候形成的缺陷,提高贴合度。
冷拉: 通过低温拉伸,使串晶结构破裂,形成微小裂痕。
热拉: 把裂痕继续拉大。
1)成片
PP 成片:
挤出机温度:
210-230
℃ 该温度下粒料熔融均匀,熔体流动稳定,
采用衣架形垂直模头幅宽
1000mm,间隙宽 3mm,温度 200-210℃,
模头距冷却辊距离<
7mm
用
90℃的冷却辊收集膜,
并用
25℃的冷风吹收集后的膜,
再以
32m/min 的线速度卷取。
保证熔体拉伸比在
200 倍以上,得到的未拉伸的膜厚 12μm 。
在
150℃经 60 分钟热处理后,PP 膜的 100%弹性回复率为 88.2%。
HDPE 成片:
挤出机温度:
200-210℃
模头温度
173℃挤出
采用衣架形垂直模头幅宽
1000mm,间隙宽 3mm,温度 190-200℃,
模头距冷却辊距离<
7mm
用
115℃的冷却辊收集膜,
并用
25℃的冷风吹,
再以
40m/min 的线速度卷取。
保证熔体拉伸比在
250 以上,得到的未拉伸的膜厚 11μm,弹性回复率为 29.6%。
2)热复合:(PP/PE/PP)
上述未拉伸的
PP、PE 卷膜均以 5.4m/min 放卷
到
125℃的加热辊上,在线性压力 1.8kg/cm 的条件下热压
以相同的速度用
50℃的冷却辊收卷,
得膜厚
34μm,剥离强度 16g/15mm。
3)热处理与拉伸:
用
125℃的热风循环炉热处理复合膜 6h,保证卷芯内部同样达到相同温度。(注意薄膜避光,以免老化,缓慢升、
降温)
4
)拉伸
45℃的两个辊筒间低温拉伸 20%,
两个辊彼此相距
350mm,
供给侧的辊速为
1.6m/min
进入
120℃的热风循环炉中,利用辊筒进行高温分步拉伸 115%
在
130℃的加热辊上停留 25s,热松弛 16.7%
——————————————————————————————
干法工艺难点:
1)原料较难难以选择。分子链过长,不容易形成完成晶形,且熔体流动速率慢,易积料,对于 pp 极易形成球晶
而得不到相应结构;分子链过短,在高倍率拉伸下,极易完全
MD 取向,而得不到想要的片晶结构。
因此一般都是几种原料配比。
2)冷却温度:温度过高 PP 易形成球晶而在拉伸过程中产生不了裂纹,透气率变差;温度过低,三层复合后,PP
表面粗化太低,摩擦力大,收卷极易产生细皱。