CN104589560B - 用于锂离子电池隔膜流延工序的冷却方法 - Google Patents

用于锂离子电池隔膜流延工序的冷却方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于锂离子电池隔膜流延工序的冷却方法，其包括以下步骤：(1).打开冷却管阀门，流入5℃﹣15℃的流体，降低冷却管表面温度；(2).聚烯烃熔体经模头挤出，熔体流经冷却管旁时，熔体表面热量被冷却管吸收；(3).冷却后的聚烯烃熔体经流延辊形成流延膜。本发明的方法具有能提高流延膜的取向度及回弹性，同时不会使流延膜表面形成流纹的优点。

Description

用于锂离子电池隔膜流延工序的冷却方法
技术领域
本发明涉及隔膜加工工艺，尤其是涉及一种能提高流延膜的取向度及回弹性，同时不会使流延膜表面形成流纹的用于锂离子电池隔膜流延工序的冷却方法。
背景技术
由于锂离子电池具有单体电压高、比能量高和自放电小等优点，因此被广泛应用于数码产品、电动工具和电动汽车等领域。锂离子电池的隔膜绝大部分是采用聚烯烃材料为原料，通过单向或双向拉伸制备而成。而对于单向拉伸而言，其原理为通过低温挤出，高倍拉伸比来得到高取向，从而诱发片晶的形成,进而得到高回弹的流延膜，通过对高回弹流延膜的拉伸形成微孔结构的隔膜。因此在理论上，高分子材料熔体温度越低,越有利于取向的形成，所制备的流延膜回弹也越高，然而当熔体温度过低时则会影响到材料的加工性。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种能提高流延膜的取向度及回弹性，同时不会使流延膜表面形成流纹的用于锂离子电池隔膜流延工序的冷却方法。
本发明通过以下技术措施实现的，一种用于锂离子电池隔膜流延工序的冷却方法，其包括以下步骤：
(1).打开冷却管阀门，流入5℃﹣15℃的流体，降低冷却管表面温度；
(2).聚烯烃熔体经模头挤出，熔体流经冷却管旁时，熔体表面热量被冷却管吸收；
(3).冷却后的聚烯烃熔体经流延辊形成流延膜。
作为一种优选方式，所述流体为冷冻水或低于常温的气体。
作为一种优选方式，所述冷却管设置在熔体的上方。
作为一种优选方式，所述冷却管设置在熔体的上方和下方。
作为一种优选方式，所述冷却管为与熔体平行的盘管，也可以是网状管。
作为一种优选方式，所述冷却管距离模头出口的熔体外表面高3cm。
作为一种优选方式，所述冷却管为金属管。如铜管、铝管等热传导性好的金属管。
本发明通过冷却管内流动的低温流体和熔体表面的热空气进行热交换，吸收大量的热量，从而降低熔体表面温度,提高了材料取向度及回弹,同时由于不是采用向熔体表面吹冷风等方式，也不会使流延膜表面形成流纹。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为本发明实施例的侧剖视图。
具体实施方式
下面结合实施例并对照附图对本发明作进一步详细说明。
一种用于锂离子电池隔膜流延工序的冷却方法，请参照图1至图2，其包括以下步骤：
(1).打开冷却管2的阀门6，流入5℃﹣15℃的流体，降低冷却管2表面温度；
(2).聚烯烃熔体经模头1挤出，熔体5流经冷却管2旁边时，熔体5表面热量被冷却管2吸收；
(3).冷却后的聚烯烃熔体5经流延辊3形成流延膜4。
本方法通过冷却管2内流动的低温流体和熔体5表面的热空气进行热交换，吸收大量的热量，从而降低熔体5表面温度,提高了材料取向度及回弹,同时由于不是采用向熔体5表面吹冷风等方式，也不会使流延膜4表面形成流纹。
本实施例的用于锂离子电池隔膜流延工序的冷却方法，请参考图1和图2，在前面技术方案的基础上具体还可以是，流体为冷冻水或低于常温的气体。
本实施例的用于锂离子电池隔膜流延工序的冷却方法，请参考图1和图2，在前面技术方案的基础上具体还可以是，冷却管2设置在熔体5的上方。
本实施例的用于锂离子电池隔膜流延工序的冷却方法，在前面技术方案的基础上具体还可以是，冷却管2还可为二根，同时设置在熔体5的上方和下方。
本实施例的用于锂离子电池隔膜流延工序的冷却方法，在前面技术方案的基础上具体还可以是，冷却管2也可为与熔体5平行的盘管或网状管等。
本实施例的用于锂离子电池隔膜流延工序的冷却方法，请参考图1和图2，在前面技术方案的基础上具体还可以是，冷却管2距离模头1出口的熔体5外表面高3cm。
本实施例的用于锂离子电池隔膜流延工序的冷却方法，请参考图1和图2，在前面技术方案的基础上具体还可以是，冷却管2为金属管。如铜管、铝管等热传导性好的金属管。
下面结合五个具体的实施例和三个对比例来进一步说明，
实施例1
准确称量聚丙烯100kg，通过用于锂离子电池隔膜流延工序的冷却方法，其中挤出机的温度为230℃，模头温度为215℃，流延辊温度为90℃，模头开度为2.0mm，流延膜厚度为18.5um，收卷长度为1000m，在铜管内流动有温度为5℃的冷冻水，流量为5L/min。
实施例2
准确称量聚丙烯100kg，通过用于锂离子电池隔膜流延工序的冷却方法，挤出机温度：230℃，模头温度：225℃，流延辊温度：95摄氏度，模头开度：2.0mm，流延膜厚度：18.5um，收卷长度：1000m，在铝管内流动有温度为5℃的冷空气，流量为5L/min。
实施例3
准确称量聚丙烯100kg，通过用于锂离子电池隔膜流延工序的冷却方法，其中挤出机的温度为230℃，模头温度为215℃，流延辊温度为90℃，模头开度为2.0mm，流延膜厚度为18.5um，收卷长度为1000m，在铜管内流动有温度为10℃的冷冻水，流量为5L/min。
实施例4
准确称量聚丙烯100kg，通过用于锂离子电池隔膜流延工序的冷却方法，其中挤出机的温度为230℃，模头温度为215℃，流延辊温度为90℃，模头开度为2.0mm，流延膜厚度为18.5um，收卷长度为1000m，在铜管内流动有温度为10℃的冷空气，流量为5L/min。
实施例5
准确称量聚丙烯100kg，通过用于锂离子电池隔膜流延工序的冷却方法，挤出机温度：230℃，模头温度：235℃，流延辊温度：95摄氏度，模头开度：2.0mm，流延膜厚度：18.5um，收卷长度：1000m，在铝管内流动有温度为15℃的冷冻水，流量为5L/min。
对比例1
准确称量聚丙烯100kg，通过普通流延系统，挤出机温度：230℃，模头温度：215℃，流延辊温度：90℃，模头开度：2.0mm，流延膜厚度：18.5um，收卷长度：1000m。
对比例2
准确称量聚丙烯100kg，通过普通流延系统，挤出机温度：230℃，模头温度：225℃，流延辊温度：95摄氏度，模头开度：2.0mm，流延膜厚度：18.5um，收卷长度：1000m。
对比例3
准确称量聚丙烯100kg，通过普通流延系统，挤出机温度：230℃，模头温度：235℃，流延辊温度：95摄氏度，模头开度：2.0mm，流延膜厚度：18.5um，收卷长度：1000m。
表1
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 对比例1 对比例2 对比例3
流延膜回弹 88％ 86％ 84％ 78％ 73％ 77％ 72％ 68％
拉伸强度 112Mpa 109MPa 107Mpa 104MPa 100MPa 101MPa 96MPa 92MPa
从表1中可见，经过改进后,流延膜的取向有了明显的改善，强度有较大的提高，膜的回弹也有较大的提高，同时流延膜也未出现流纹现象。
以上是对本发明用于锂离子电池隔膜流延工序的冷却方法进行了阐述，用于帮助理解本发明，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，任何未背离本发明原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围的内。

Claims (6)

1.一种用于锂离子电池隔膜流延工序的冷却方法，其特征在于包括以下步骤：
(1).打开冷却管阀门，流入5℃﹣15℃的流体，降低冷却管表面温度；
(2).聚烯烃熔体经模头挤出，熔体流经冷却管时，熔体表面热量被冷却管吸收，所述冷却管距离模头出口的熔体外表面高3cm；
(3).冷却后的聚烯烃熔体经流延辊形成流延膜。
2.根据权利要求1所述的用于锂离子电池隔膜流延工序的冷却方法，其特征在于：所述流体为冷冻水或低于常温的气体。
3.根据权利要求1所述的用于锂离子电池隔膜流延工序的冷却方法，其特征在于：所述冷却管设置在熔体的上方。
4.根据权利要求1所述的用于锂离子电池隔膜流延工序的冷却方法，其特征在于：所述冷却管设置在熔体的上方和下方。
5.根据权利要求1所述的用于锂离子电池隔膜流延工序的冷却方法，其特征在于：所述冷却管为与熔体平行的盘管。
6.根据权利要求1-5所述的任一用于锂离子电池隔膜流延工序的冷却方法，其特征在于：所述冷却管为金属管。
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