CN109382291A - 一种油性锂电池隔膜涂布处理方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种油性锂电池隔膜涂布处理方法和装置，所述涂布处理方法至少包括：首先提供油性浆料，利用油性浆料对基膜表面进行涂布，形成涂布膜；然后将涂布膜置于恒温恒湿条件下进行预处理；最后将预处理后的涂布膜中的溶剂萃取出来，再将涂布膜进行烘干。本发明在萃取工艺之前增加了恒温恒湿预处理步骤，通过恒温恒湿处理，浆料中的聚合物可以均匀分散在溶剂中，并且可以使油性浆料能够在温和的环境中缓慢运动，实现涂层均匀化，消除涂层内在缺陷；另外，可以使油性浆料在最均匀的状态下预凝固分离，即恒温恒湿条件下可以对涂布膜进行初步萃取，使得后续萃取步骤对溶剂的萃取更为彻底，涂布膜也容易被烘干，大大提升涂布膜性能。

Description

一种油性锂电池隔膜涂布处理方法和装置

技术领域

本发明涉及一种锂电池隔膜技术领域，特别是涉及一种油性锂电池隔膜涂布处理方法和装置。

背景技术

锂离子电池具有能量密度高、工作电压高、无记忆效应和循环寿命长等特点而被广泛用作各种移动设备的电源，电子产品，电动汽车领域，锂电池已经成为人们生活中不可或缺的一部分。

因此，企业对锂电池隔膜的需求也变得越来越多，质量也要求的越来越高，锂电池涂布膜分作为隔膜的主要方向也变得越来越重要。锂电池涂布分为油性涂布和水性涂布两种。对于油性涂布领域，在传统工艺中，通常浆料出模头涂覆在基膜上之后直接通过水箱萃取溶剂，然后烘干。这种方式由于浆料凝固方式较快速剧烈，通常会出现涂层分布不均匀，内部有缺陷，溶剂萃取不干净，烘干较难的诸多问题，影响成品锂电池涂布膜性能。因此，解决这些问题迫在眉睫。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种油性锂电池隔膜涂布处理方法和装置，用于解决现有技术中油性锂电池隔膜涂布工艺出现涂层不均，内部有缺陷，溶剂萃取不干净，烘干较难等的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种油性锂电池隔膜涂布处理方法，所述涂布处理方法至少包括：

1)提供油性浆料，利用所述油性浆料对基膜表面进行涂布，形成涂布膜；

2)将所述涂布膜进行预处理；

3)将预处理后的所述涂布膜中的溶剂萃取出来，之后将所述涂布膜进行烘干。

作为本发明油性锂电池隔膜涂布处理方法的一种优化的方案，所述油性浆料包括溶剂和分散于所述溶剂中的聚合物。

作为本发明油性锂电池隔膜涂布处理方法的一种优化的方案，步骤2)中，所述预处理的步骤包括：将所述涂布膜置于恒温恒湿箱中进行恒温恒湿预处理，所述预处理的温度范围介于30℃～60℃之间，所述预处理的相对湿度范围介于40％～80％之间。

作为本发明油性锂电池隔膜涂布处理方法的一种优化的方案，所述预处理的温度范围介于40℃～50℃之间，所述预处理的相对湿度范围介于60％～70％之间。

作为本发明油性锂电池隔膜涂布处理方法的一种优化的方案，步骤3)中，所述萃取的步骤包括：将所述涂布膜置于水箱中，利用水将所述涂布膜中的溶剂萃取出来。

作为本发明油性锂电池隔膜涂布处理方法的一种优化的方案，所述萃取的温度介于20℃～40℃之间。

作为本发明油性锂电池隔膜涂布处理方法的一种优化的方案，所述萃取的温度介于25℃～35℃之间。

作为本发明油性锂电池隔膜涂布处理方法的一种优化的方案，步骤3)中，利用烘箱进行烘干，所述烘干的温度介于50℃～65℃之间。

作为本发明油性锂电池隔膜涂布处理方法的一种优化的方案，所述烘干的温度介于55℃～60℃之间。

本发明还提供一种油性锂电池隔膜涂布处理装置，所述涂布处理装置至少包括依次布置的预处理装置、萃取装置以及烘干装置；涂布膜在多个辊的支撑下传递，依次经过所述预处理装置、所述萃取装置以及所述烘干装置。

作为本发明油性锂电池隔膜涂布处理装置的一种优化的方案，预处理装置包括恒温恒湿箱。

作为本发明油性锂电池隔膜涂布处理装置的一种优化的方案，所述萃取装置包括水箱，所述烘干装置包括烘箱。

如上所述，本发明的油性锂电池隔膜涂布处理方法和装置，具有如下有益效果：

1、本发明在萃取工艺之前增加了预处理工艺，通过预处理步骤，使最终获得的隔膜具有更好的透气性和均匀性；

2、本发明在萃取工艺之前增加了恒温恒湿处理步骤，通过恒温恒湿处理，浆料中的聚合物可以均匀分散在溶剂中，使得最终获得的涂布膜具有均匀的孔结构；

3、本发明在萃取工艺之前增加了恒温恒湿处理步骤，通过恒温恒湿处理，可以使基膜表面油性浆料能够在温和的环境中缓慢运动，实现涂层均匀化，消除涂层内在缺陷；

4、本发明在萃取工艺之前增加了恒温恒湿处理步骤，通过恒温恒湿处理，可以使油性浆料在最均匀的状态下预凝固分离，即恒温恒湿条件下可以对涂层浆料进行初步萃取，使得后续对溶剂的萃取更为彻底，涂布膜也容易被烘干，涂布膜性能大大提升。

附图说明

图1为本发明油性锂电池隔膜涂布处理方法的流程示意图。

图2为本发明油性锂电池隔膜涂布处理装置的结构示意图。

元件标号说明

1 恒温恒湿箱

2 水箱

3 烘箱

4 辊

5 涂布膜

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅附图。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

如图1所示，本发明提供一种油性锂电池隔膜涂布处理方法，所述涂布处理方法至少包括：

首先执行步骤S1，提供油性浆料，利用所述油性浆料对基膜表面进行涂布，形成涂布膜；

然后执行步骤S2，将所述涂布膜进行预处理；

最后执行步骤S3，将预处理后的所述涂布膜中的溶剂萃取出来，之后将所述涂布膜进行烘干。

作为示例，所述油性浆料包括溶剂和分散于所述溶剂中的聚合物，其中，所述油性浆料中所使用的溶剂要求可与水进行完全互溶或部分互溶，以利用水对溶剂进行萃取。

作为示例，步骤S2中，所述预处理的步骤包括：将所述涂布膜置于恒温恒湿箱中进行恒温恒湿预处理，所述预处理的温度范围介于30℃～60℃之间，所述预处理的相对湿度范围介于40％～80％之间。

优选地，所述预处理的温度范围介于40℃～50℃之间，所述预处理的相对湿度范围介于60％～70％之间。

将所述恒温恒湿箱中的温度和湿度控制在一定范围内，涂布膜经过所述恒温恒湿箱时进行预处理，可以使涂布膜表面的油性浆料涂层更加均匀，内部缺陷大大降低，并且恒湿条件下，可以对涂层进行预萃取处理，使涂层中的聚合物体系与溶剂体系在分散最均匀的状态下预凝固分离。其中，所述预凝固分离指的是预处理过程中，在一定温度和湿度下，水会对涂层中的溶剂进行少量萃取，少量溶剂被萃取出来的过程即为溶剂与聚合物预分离的过程，由于溶剂被少量萃取出来，溶剂含量有所降低，剩余的聚合物浓度则相对更高，即为预凝固过程。

作为示例，步骤S3中，所述萃取的步骤包括：将所述涂布膜置于水箱中，利用水将所述涂布膜中的溶剂萃取出来，其中水箱中水槽的水需经常更换，以保证萃取效果。由于经过了步骤S2的预处理步骤，本步骤中两相分离会更均匀，萃取过程将更加完全，使浆料中的溶剂完全萃取出来，有利于后续的烘干步骤。

作为示例，所述萃取的温度介于20℃～40℃之间。

优选地，所述萃取的温度介于25℃～35℃之间。

作为示例，步骤S3中，利用烘箱进行烘干，所述烘干的温度介于50℃～65℃之间。

优选地，所述烘干的温度介于55℃～60℃之间。

本发明还提供一种油性锂电池隔膜涂布处理装置，所述涂布处理装置至少包括依次布置的预处理装置、萃取装置以及烘干装置；涂布膜在多个辊的支撑下传递，依次经过所述预处理装置、所述萃取装置以及所述烘干装置。

作为示例，预处理装置包括恒温恒湿箱；所述萃取装置包括水箱，所述烘干装置包括烘箱。

如图2所示为本实施例进行涂布处理的装置，利用装置中的多个辊4来支撑传递涂布膜5，可以使涂布膜5依次经过恒温恒湿箱1、水箱2以及烘箱3。具体地，涂布膜5从涂布模头出来后先经过所述恒温恒湿箱1进行一段时间的恒温恒湿处理，后经过水箱2萃取溶剂，再将涂布膜通过烘箱3进行烘干。通过该装置，不仅可以使浆料内两相分离更均匀，水箱萃取溶剂更容易且可以让涂布膜更加容易烘干，成膜更好，大大提升涂布膜性能。

下面通过几个具体实施例对本发明的油性锂电池隔膜涂布处理方法和装置做进一步说明。

实施例1：

将油性浆料锂电池隔膜涂布之后通过恒温恒湿箱，恒温恒湿箱的温度为40℃，相对湿度为60％，然后再经过水箱水洗，再烘干，得油性涂布膜。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于，本实施例的恒温恒湿箱条件为：温度为40℃，相对湿度为70％，其他操作与实施例1相同。即可得到油性涂布膜。

实施例3

本实施例与实施例1的区别在于，本实施例的恒温恒湿箱条件为：温度为50℃，相对湿度为60％，其他操作与实施例1相同。即可得到油性涂布膜。

实施例4：

本实施例与实施例1的区别在于，本实施例的恒温恒湿箱条件为：温度为50℃，相对湿度为70％，其他操作与实施例1相同。即可得到油性涂布膜。

对比例1：

将油性浆料锂电池隔膜涂布之后，直接经过水箱水洗，再烘干，得油性涂布膜。

对以上本发明的实施例和对比例涂覆的锂离子电池隔离膜透气性能进行测试，数据见下表1。

表1

从表1可以看出，实施例1-4经恒温恒湿处理后的涂布膜透气较基膜的增加值均比对比例(现有技术)的小，说明经恒温恒湿处理的涂布膜透气性较好，其中实施例3透气性最佳。而且实施例的各点的数值偏差较小，而对比例的各点透气增加值波动较大，说明本发明实施例涂层均匀性较好。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (12)

1.一种油性锂电池隔膜涂布处理方法，其特征在于，所述涂布处理方法至少包括：

1)提供油性浆料，利用所述油性浆料对基膜表面进行涂布，形成涂布膜；

2)将所述涂布膜进行预处理；

3)将预处理后的所述涂布膜中的溶剂萃取出来，之后将所述涂布膜进行烘干。

2.根据权利要求1所述的油性锂电池隔膜涂布处理方法，其特征在于：所述油性浆料包括溶剂和分散于所述溶剂中的聚合物。

3.根据权利要求1所述的油性锂电池隔膜涂布处理方法，其特征在于：步骤2)中，所述预处理的步骤包括：将所述涂布膜置于恒温恒湿箱中进行恒温恒湿预处理，所述预处理的温度范围介于30℃～60℃之间，所述预处理的相对湿度范围介于40％～80％之间。

4.根据权利要求3所述的油性锂电池隔膜涂布处理方法，其特征在于：所述预处理的温度范围介于40℃～50℃之间，所述预处理的相对湿度范围介于60％～70％之间。

5.根据权利要求1所述的油性锂电池隔膜涂布处理方法，其特征在于：步骤3)中，所述萃取的步骤包括：将所述涂布膜置于水箱中，利用水将所述涂布膜中的溶剂萃取出来。

6.根据权利要求1所述的油性锂电池隔膜涂布处理方法，其特征在于：所述萃取的温度介于20℃～40℃之间。

7.根据权利要求6所述的油性锂电池隔膜涂布处理方法，其特征在于：所述萃取的温度介于25℃～35℃之间。

8.根据权利要求1所述的油性锂电池隔膜涂布处理方法，其特征在于：步骤3)中，利用烘箱进行烘干，所述烘干的温度介于50℃～65℃之间。

9.根据权利要求8所述的油性锂电池隔膜涂布处理方法，其特征在于：所述烘干的温度介于55℃～60℃之间。

10.一种油性锂电池隔膜涂布处理装置，其特征在于，所述涂布处理装置至少包括依次布置的预处理装置、萃取装置以及烘干装置；涂布膜在多个辊的支撑下传递，依次经过所述预处理装置、所述萃取装置以及所述烘干装置。

11.根据权利要求10所述的油性锂电池隔膜涂布处理装置，其特征在于：预处理装置包括恒温恒湿箱。

12.根据权利要求10所述的油性锂电池隔膜涂布处理装置，其特征在于：所述萃取装置包括水箱，所述烘干装置包括烘箱。