CN110247006A - 锂离子二次电池隔膜的生产方法 - Google Patents

锂离子二次电池隔膜的生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种锂离子二次电池隔膜的生产方法，方法的步骤中包括：通过锂离子电池隔膜生产工艺制备微孔隔膜；将所述微孔隔膜进行分切，得到半成品微孔隔膜；将至少两卷所述半成品微孔隔膜进行层复合，得到复合微孔隔膜；将所述复合微孔隔膜进行拉伸；将拉伸后的复合微孔隔膜进行相应层的剥离，得到成品微孔隔膜。本发明通过该方法可以提高制膜效率，并扩大产能。

Description

锂离子二次电池隔膜的生产方法
技术领域
本发明涉及一种锂离子二次电池隔膜的生产方法，属于电池隔膜生产技术领域。
背景技术
目前，锂离子二次电池因其能量密度高、循环寿命长，在消费电子、电动汽车、储能领域得到越来越广泛的应用。
隔膜是锂离子二次电池的重要组成部件之一，对于电池的特性，特别对电池的安全性有非常大的影响。隔膜根据其制造方法可以分为干法隔膜和湿法隔膜。湿法隔膜由于其优良的特性、厚度较薄适用于高能量密度的三元电池体系，与干法制膜工艺比较，其制造工艺复杂，生产成本较高，在电动汽车用电池领域大量使用湿法隔膜，存在一定的挑战。
因此，设计一种能够扩大产能，提高制膜效率的工艺方法是该领域亟待解决的问题之一。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种锂离子二次电池隔膜的生产方法，通过该方法可以提高制膜效率，并扩大产能。
为了解决以上技术问题，本发明的技术方案是：一种锂离子二次电池隔膜的生产方法，方法的步骤中包括：
通过锂离子电池隔膜生产工艺制备微孔隔膜；
将所述微孔隔膜进行分切，得到半成品微孔隔膜；
将至少两卷所述半成品微孔隔膜进行层复合，得到复合微孔隔膜；
将所述复合微孔隔膜进行拉伸；
将拉伸后的复合微孔隔膜进行相应层的剥离，得到成品微孔隔膜。
进一步，将至少两卷所述半成品微孔隔膜进行层复合具体为：将至少两卷厚度为m的所述半成品微孔隔膜进行层复合；
将所述复合微孔隔膜进行拉伸具体为：将所述复合微孔隔膜进行双向拉伸，并且双向拉伸的纵拉比和横拉比均为n；其中n=1~2；
所述成品微孔隔膜中膜的厚度为m/n2。
进一步，通过锂离子电池隔膜生产工艺制备微孔隔膜的具体步骤包括：
将聚乙烯与成孔剂混合熔融，得到熔体；
将所述熔体冷却，形成含油基片；
将所述含油基片进行拉伸，形成薄膜；
采用萃取剂萃取所述薄膜，萃取结束后得到去油薄膜；
将所述去油薄膜进行热处理，形成微孔隔膜。
进一步，所述聚乙烯的粘均分子量为30万-250万，
所述聚乙烯的质量百分比为15%-50%，
所述成孔剂的质量百分比为50%-85%。
进一步，所述萃取剂为三氯甲烷、二氯甲烷或癸烷中的一种。
进一步，萃取所述薄膜的萃取时间为10min。
进一步，冷却的温度为15-40℃。
进一步，热处理的温度为100-140℃。
进一步，复合的复合速度为5-10m/min。
进一步，将所述复合微孔隔膜进行拉伸的拉伸速度为10-20m/min和/或拉伸温度为115~125℃。
采用了上述技术方案后，本发明的锂离子二次电池隔膜的生产方法能够在不影响正常产线制膜的情况下，对半成品隔膜进行多层复合并二次拉伸，再剥离的方法，从而达到扩大产能，提高制膜效率的目的。
附图说明
图1为本发明实施例一和实施例二的锂离子二次电池隔膜的生产方法的工艺流程图；
图2为现有技术中锂离子二次电池隔膜的生产方法的工艺流程图。
具体实施方式
本发明提供了一种锂离子二次电池隔膜的生产方法，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都属于本发明保护的范围。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
一种锂离子二次电池隔膜的生产方法，方法的步骤中包括：
通过锂离子电池隔膜生产工艺制备微孔隔膜；
将所述微孔隔膜进行分切，得到半成品微孔隔膜；
将至少两卷所述半成品微孔隔膜进行层复合，得到复合微孔隔膜；
将所述复合微孔隔膜进行拉伸；
将拉伸后的复合微孔隔膜进行相应层的剥离，得到成品微孔隔膜。
进一步，将至少两卷所述半成品微孔隔膜进行层复合具体为：将至少两卷厚度为m的所述半成品微孔隔膜进行层复合；
将所述复合微孔隔膜进行拉伸具体为：将所述复合微孔隔膜进行双向拉伸，并且双向拉伸的纵拉比和横拉比均为n；其中n=1~2；
所述成品微孔隔膜中膜的厚度为m/n2。
进一步，通过锂离子电池隔膜生产工艺制备微孔隔膜的具体步骤包括：
将聚乙烯与成孔剂混合熔融，得到熔体；
将所述熔体冷却，形成含油基片；
将所述含油基片进行拉伸，形成薄膜；
采用萃取剂萃取所述薄膜，萃取结束后得到去油薄膜；
将所述去油薄膜进行热处理，形成微孔隔膜。
进一步，所述聚乙烯的粘均分子量为30万-250万，
所述聚乙烯的质量百分比为15%-50%，
所述成孔剂的质量百分比为50%-85%。
进一步，所述萃取剂为三氯甲烷、二氯甲烷或癸烷中的一种。
进一步，萃取所述薄膜的萃取时间为10min。
进一步，冷却的温度为15-40℃。
进一步，热处理的温度为100-140℃。
进一步，复合的复合速度为5-10m/min。
进一步，将所述复合微孔隔膜进行拉伸的拉伸速度为10-20m/min和/或拉伸温度为115~125℃。
在本发明中，所述聚乙烯的粘均分子量的具体限定以及所述聚乙烯和所述成孔剂的质量百分比的限定、冷却、热处理温度的限定等均是为了更好地制备锂离子二次电池隔膜。
本发明的锂离子二次电池隔膜的生产方法能够在不影响正常产线制膜的情况下，对半成品隔膜进行多层复合并二次拉伸，再剥离成单层的方法，从而达到扩大产能，提高制膜效率的目的。
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。
实施例一
如图1所示，一种锂离子二次电池隔膜的生产方法，方法的步骤中包括：
通过锂离子电池隔膜生产工艺制备微孔隔膜；
将所述微孔隔膜通过分切系统进行分切，得到半成品微孔隔膜；
将四卷所述半成品微孔隔膜通过复合装置进行四层复合，得到复合微孔隔膜；其中，所述半成品微孔隔膜中膜的厚度为36μm；双向拉伸，并且双向拉伸的纵拉比和横拉比均为2；
将所述复合微孔隔膜进行拉伸；
将拉伸后的复合微孔隔膜通过剥离装置进行相应层的剥离，得到成品微孔隔膜；所述成品微孔隔膜中膜的厚度为9μm。
在本实施例中，进行四层复合，并且所述半成品微孔隔膜中膜的厚度为36μm；双向拉伸，并且双向拉伸的纵拉比和横拉比均为2，得到的成品微孔隔膜中膜的厚度为9μm，但是不限于此，它还可以满足以下条件：将至少两卷厚度为m的所述半成品微孔隔膜进行层复合；将所述复合微孔隔膜进行双向拉伸，并且双向拉伸的纵拉比和横拉比均为n；其中n=1~2；所述成品微孔隔膜中膜的厚度为m/n2。
通过锂离子电池隔膜生产工艺制备微孔隔膜的具体步骤包括：
将聚乙烯与成孔剂在挤出机中混合熔融，得到熔体；
将所述熔体在冷却辊上冷却，形成含油基片；
将所述含油基片通过传动辊进入拉伸装置中进行拉伸，形成薄膜；
将薄膜通过传动辊进入萃取装置中进行萃取，萃取结束后得到去油薄膜，所述萃取装置中含有萃取剂；
将所述去油薄膜通过传动辊传送到热处理装置中进行热处理，形成微孔隔膜。
具体地，所述聚乙烯的粘均分子量为30万，
所述聚乙烯的质量百分比为25%，
所述成孔剂的质量百分比为75%。
具体地，所述萃取剂可以选择三氯甲烷、二氯甲烷或癸烷中的一种。
具体地，萃取所述薄膜的萃取时间为10min。
具体地，冷却的温度为30℃。
具体地，热处理的温度为132℃。
具体地，复合的复合速度为10m/min。
具体地，将所述复合微孔隔膜进行拉伸的拉伸速度为20m/min和拉伸温度为115~125℃。
实施例二
本实施例的方法与实施例一基本相同，不同是：所述聚乙烯的粘均分子量为300万，
所述聚乙烯的质量百分比为25%，
所述成孔剂的质量百分比为75%。
冷却的温度为30℃。
热处理的温度为132℃。
实施例三
本实施例的方法与实施例一基本相同，不同是：所述聚乙烯的粘均分子量为200万，
所述聚乙烯的质量百分比为30%，
所述成孔剂的质量百分比为70%。
冷却的温度为30℃。
热处理的温度为132℃。
对比例一
参照图2所述的工艺流程图，取9um微孔隔膜。
综上所述，实施例一、二、三的产能明显比对比例一大，大幅度扩大了产能，提高了制膜的效率。
以上所述的具体实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种锂离子二次电池隔膜的生产方法，其特征在于方法的步骤中包括：
通过锂离子电池隔膜生产工艺制备微孔隔膜；
将所述微孔隔膜进行分切，得到半成品微孔隔膜；
将至少两卷所述半成品微孔隔膜进行层复合，得到复合微孔隔膜；
将所述复合微孔隔膜进行拉伸；
将拉伸后的复合微孔隔膜进行相应层的剥离，得到成品微孔隔膜。
2.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，
将至少两卷所述半成品微孔隔膜进行层复合具体为：将至少两卷厚度为m的所述半成品微孔隔膜进行层复合；
将所述复合微孔隔膜进行拉伸具体为：将所述复合微孔隔膜进行双向拉伸，并且双向拉伸的纵拉比和横拉比均为n；其中n=1~2；
所述成品微孔隔膜中膜的厚度为m/n2。
3.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，
通过锂离子电池隔膜生产工艺制备微孔隔膜的具体步骤包括：
将聚乙烯与成孔剂混合熔融，得到熔体；
将所述熔体冷却，形成含油基片；
将所述含油基片进行拉伸，形成薄膜；
采用萃取剂萃取所述薄膜，萃取结束后得到去油薄膜；
将所述去油薄膜进行热处理，形成微孔隔膜。
4.根据权利要求3所述的生产方法，其特征在于，
所述聚乙烯的粘均分子量为30万-250万，
所述聚乙烯的质量百分比为15%-50%，
所述成孔剂的质量百分比为50%-85%。
5.根据权利要求3所述的生产方法，其特征在于，
所述萃取剂为三氯甲烷、二氯甲烷或癸烷中的一种。
6.根据权利要求3所述的生产方法，其特征在于，
萃取所述薄膜的萃取时间为10min。
7.根据权利要求3所述的生产方法，其特征在于，
冷却的温度为15-40℃。
8.根据权利要求3所述的生产方法，其特征在于，
热处理的温度为100-140℃。
9.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，
复合的复合速度为5-10m/min。
10.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，
将所述复合微孔隔膜进行拉伸的拉伸速度为10-20m/min和/或拉伸温度为115~125℃。
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