CN115084777B - 一种锂离子电池涂覆隔膜制备系统及方法 - Google Patents

一种锂离子电池涂覆隔膜制备系统及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115084777B
CN115084777B CN202210871569.XA CN202210871569A CN115084777B CN 115084777 B CN115084777 B CN 115084777B CN 202210871569 A CN202210871569 A CN 202210871569A CN 115084777 B CN115084777 B CN 115084777B
Authority
CN
China
Prior art keywords
coating
atomizing
base film
lithium ion
atomization
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210871569.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN115084777A (zh
Inventor
杜敬然
马平川
翟萌萌
周阳
杨冬梅
刘杲珺
白耀宗
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sinoma Lithium Film Co Ltd
Original Assignee
Sinoma Lithium Film Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sinoma Lithium Film Co Ltd filed Critical Sinoma Lithium Film Co Ltd
Priority to CN202210871569.XA priority Critical patent/CN115084777B/zh
Publication of CN115084777A publication Critical patent/CN115084777A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115084777B publication Critical patent/CN115084777B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/403Manufacturing processes of separators, membranes or diaphragms
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/449Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

本发明公开了一种锂离子电池涂覆隔膜制备系统及方法。本发明的锂离子电池涂覆隔膜制备系统,包括使基膜依次连续通过的涂布装置、雾化装置、凝固浴装置、水洗装置和烘干装置,其中,所述雾化装置具有雾化室,用于在进行凝固浴之前对连续穿入雾化室的涂覆有机多孔层浆料后的基膜进行温湿度可控的雾化浴处理,可减少或避免涂覆隔膜皮层的产生,达到提升透气性,降低涂层面密度,还可同时降低凝固液中良溶剂的浓度,达到提升性能、降低成本的效果。

Description

一种锂离子电池涂覆隔膜制备系统及方法
技术领域
本发明涉及锂电池技术领域,具体而言,涉及一种锂离子电池涂覆隔膜制备系统及方法。
背景技术
锂电池隔膜的主要作用是使电池的正、负极分隔开来,防止两极接触而短路,此外还具有能使电解质离子通过的功能。作为锂电池的关键材料,其性能决定了电池的界面结构、内阻等,直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性,性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。
传统的隔膜主要采用聚烯烃多孔膜,例如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)的单层膜或多层复合膜。但是,聚烯烃隔膜吸液量低、孔隙率低、表面能差、对电解质亲和力差。
与传统聚烯烃隔膜相比,聚偏氟乙烯(PVDF)涂层隔膜因PVDF极性基团而具有较好的锂离子电解液亲和性。溶解在溶剂中的PVDF在凝胶化的过程中能够形成更为稳定的三维网络结构,可将液态电解液锁在隔膜内部,减少泄漏风险和电解液与电极的分解反应;PVDF涂层隔膜通常是将聚烯烃微孔膜浸渍于以作为耐热性树脂的聚偏氟乙烯为主要成分的涂料中,经由凝固浴、水洗、干燥工序而得到。
目前涂覆隔膜浆料分为水系和油系,水系溶剂为纯水,油系溶剂基本都为N-甲基吡咯烷酮和二甲基乙酰胺等,但水性PVDF涂层与极片间的粘结性远低于油性PVDF涂层与极片间的粘结性。
由于PVDF耐热性不足,为提升隔膜的耐热性能,通常需要添加陶瓷颗粒而提高隔膜的热稳定性并且改善热收缩率。油性PVDF涂覆隔膜制备过程中,PVDF及陶瓷混合浆料在浸入凝固浴中,由于凝固液中良溶剂浓度偏低,一般在20wt%~40wt%,溶剂交换剧烈,容易在表面形成致密的皮层,导致表面孔含量较少,透气性变差,对应的电池的内阻变大,同时电解液浸润效果变差,也会增加电池的内阻。若提高凝固液中良溶剂浓度,则可以在一定程度上解决上述问题,但同时又会大大增加运行成本。
发明内容
针对上述涂覆隔膜透气性变差的技术问题,本发明的目的在于提供一种锂离子电池涂覆隔膜制备系统及方法,通过设计有温度、湿度控制的雾化浴装置,在涂覆隔膜进入凝固浴之前进行预处理,减少或避免皮层的产生,提升隔膜透气性,降低涂层面密度,同时还可降低凝固液中良溶剂的浓度,从而达到提升隔膜性能、降低成本的效果。
本发明是这样实现的:
本发明提供一种锂离子电池涂覆隔膜制备系统,包括基膜依次连续通过的:
涂布装置,其用于在所述基膜表面涂覆有机多孔层浆料;
雾化装置,其具有雾化室,所述雾化室内设有雾化喷头,其用于对连续穿入雾化室的涂覆有机多孔层浆料后的基膜进行雾化浴处理;
凝固浴装置,其用于连续进行凝固浴处理;
水洗装置,其用于连续进行水洗处理;和
烘干装置,其用于进行连续烘干处理。
具体地,所述雾化装置还包括与雾化室连通的纯水储罐、与纯水储罐连通以控制雾化温度的模温机、设于雾化室与纯水储罐之间的雾化供料泵,所述纯水储罐侧壁内设有容纳导热媒介的中空夹层,所述模温机通过导热媒介向纯水储罐提供热量进而控制雾化室保持一定的温度。
具体地,所述模温机与中空夹层之间设有输送管道和回传管道,导热媒介通过输送管道由模温机传输至纯水储罐中空夹层中,并通过回传管道由中空夹层返回至模温机中,导热媒介通过输送管道和回传管道在中空夹层和模温机之间循环流动。
具体地,所述导热媒介采用导热油或水。
具体地,所述纯水储罐与雾化室之间设有输水管道,所述雾化供料泵设于输水管道上,以将纯水储罐中纯水通过输水管道泵入雾化室内。
具体地,所述雾化室内设有湿度检测元件,所述雾化供料泵根据雾化室内的湿度检测元件检测并反馈的湿度数据控制雾化喷头的出雾量,从而实现对雾化室内湿度进行控制。
具体地,所述纯水储罐内设有温度检测元件,所述模温机根据纯水储罐内的温度检测元件检测并反馈的温度数据,对导热媒介进行加热或降温,从而实现对雾化温度的控制。
具体地,所述雾化室在基膜行进方向上依次设有进口和出口,基膜通过进出口穿过雾化室而进行连续的雾化浴处理,所述雾化室在基膜通过雾化室的方向上的长度为2~20cm,则通过控制基膜通过雾化室的速度即可控制基膜的雾化浴时间。
本发明还提供一种锂离子电池涂覆隔膜制备方法,采用以上所述锂离子电池涂覆隔膜制备系统制备锂离子电池涂覆隔膜,所述基膜依次连续通过所述涂布装置、雾化室、凝固浴装置、水洗装置及烘干装置,收卷得到锂离子电池涂覆隔膜成品;具体包括:
步骤1、通过所述涂布装置在基膜表面涂覆有机多孔层浆料;
步骤2、经过涂覆后的基膜进入所述雾化室内进行雾化浴处理;
步骤3、经过涂覆和雾化浴处理后的基膜进入凝固浴装置,浸渍在凝固液中使基膜上的有机多孔层浆料凝固,形成有机多孔涂层,然后依次通过水洗装置、烘干装置进行清洗、烘干,最后收卷得到锂离子电池涂覆隔膜成品。
具体地,所述步骤2中,雾化浴处理的温度范围优选为15~35℃,湿度范围优选为RH80%~99%。
具体地,所述步骤2中,通过控制基膜通过雾化室的速度,控制经过涂覆后的基膜进行雾化浴的时间为0.05~0.40s。
具体地,本发明特别针对以PVDF系树脂为主体的有机多孔涂层,所述步骤1中,所述有机多孔层浆料包含PVDF系树脂以及溶解有机聚合PVDF系树脂的良溶剂,有机良溶剂在混合浆料中的含量优选为75wt%~95wt%,优选为79wt%~93.5wt%,PVDF系树脂在有机多孔涂层浆料中的质量占比为1wt%~10wt%,优选为3~8wt%。
其中,所述PVDF系树脂具体包括偏氟乙烯均聚物、偏二氟乙烯与其它可共聚单体的共聚物、或其混合物。可与偏二氟乙烯共聚的单体的具体实例可以包括选自如下单体中至少一种:四氟乙烯、六氟丙烯、三氟乙烯、氯氟乙烯、1,2-二氟乙烯、全氟甲基乙烯基醚、全氟乙基乙烯基醚、全氟丙基乙烯基醚、二氟苯并-1,3-间二氧杂环戊烯、全氟-2,2-二甲基-1,3-二氧杂环戊烯、三氯乙烯和氟乙烯。
作为PVDF系树脂的良溶剂,可举出丙酮、甲基乙基酮、N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、二乙基甲酰胺、二乙基甲酰胺之类的极性酰胺溶剂等。
具体地,所述有机多孔层浆料还包含陶瓷颗粒,所述陶瓷颗粒的平均粒径为0.2~1.0μm,所述陶瓷颗粒在有机多孔涂层浆料中的质量占比为1wt%~20wt%,优选为3~15wt%。
具体地,所述陶瓷颗粒为氧化铝、勃姆石、碳酸钙、水滑石、蒙脱土、二氧化钛、二氧化硅、二氧化锆、氧化镁、氢氧化镁、氮化硼、氮化硅、氮化铝、氮化钛、碳化硼、碳化硅、碳化锆中的一种或几种。
具体地,所述步骤3中,所述凝固浴为PVDF系树脂的良溶剂和不良溶剂的混合液,所述凝固液中良溶剂的浓度范围为15wt%~30wt%;所述凝固液中的不良溶剂为水。
具体地,所述基膜可为常用的聚烯烃多孔基膜,可以从以往的适用于锂电池隔膜的聚烯烃多孔基膜中进行选择,包括选自聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚4-甲基戊烯中的一种或多种共聚物或多种共混物。
本发明具有以下有益效果:
本发明提供的锂离子电池涂覆隔膜制备系统和方法,通过在涂布装置和凝固浴装置之间设置可温湿度控制的雾化装置,在涂覆后的基膜进入凝固浴之前,先对其进行雾化浴处理,能够有效减少或避免多孔涂层上皮层的产生,提升隔膜透气性,降低涂层面密度,还可同时降低凝固液中良溶剂的浓度,达到提升隔膜性能、降低成本的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明锂离子电池涂覆隔膜制备系统的结构示意图;
图2为本发明雾化装置的温湿度控制示意图;
图3为本发明实施例1涂覆隔膜表面形貌的SEM图;
图4为本发明比较例1涂覆隔膜表面形貌的SEM图;
图5为本发明比较例2涂覆隔膜表面形貌的SEM图;
图标:1-基膜;2/3-涂布辊;4-雾化室;5/6/7/8-槽体;9-烘箱;10-涂覆隔膜成品;11-模温机;12-输送管道;13-回传管道;14-导热媒介;15-温度检测元件;16-纯水储罐;17-输水管道;18-雾化供料泵;19/20-雾化喷头;21-湿度检测元件。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
请参阅图1,本发明实施例提供一种锂离子电池涂覆隔膜制备系统,包括使得基膜1依次连续通过的涂布装置、雾化装置、凝固浴装置、水洗装置和烘干装置。
所述涂布装置包括上下相对设置的凹版涂布辊2和涂布辊3,用于在基膜1表面涂覆有机多孔层浆料。
所述雾化装置具有雾化室4,所述雾化室4内部两侧分别设置雾化喷头19和雾化喷头20,所述雾化装置用于对连续穿入雾化室4的涂覆有机多孔层浆料后的基膜1进行雾化浴处理。
所述凝固浴装置和水洗装置包括依次并列设置的槽体5、槽体6、槽体7和槽体8,通过在槽体5、槽体6、槽体7和槽体8中分别加入凝固液和纯水,而分别对涂覆后的基膜1进行凝固浴和水洗处理。
所述烘干装置为烘箱9,其用于对涂覆后的基膜1进行连续烘干处理。
所述雾化装置的温湿度控制原理如图2所示,所述雾化装置还包括与雾化室4连通的纯水储罐16、与纯水储罐16连通以控制雾化温度的模温机11、设于雾化室4与纯水储罐16之间的雾化供料泵18,所述纯水储罐16侧壁内设有容纳导热媒介14的中空夹层,所述模温机11通过导热媒介14向纯水储罐16提供热量进而控制雾化室4的温度。
具体地,所述模温机11与中空夹层之间设有输送管道12和回传管道13,导热媒介14通过输送管道12由模温机11传输至纯水储罐16中空夹层中,并通过回传管道13由中空夹层返回至模温机11中,导热媒介14通过输送管道12和回传管道13在中空夹层和模温机11之间循环流动。
具体地,所述导热媒介可采用导热油或水。
具体地,所述纯水储罐16与雾化室4之间设有输水管道17,所述雾化供料泵18设于输水管道上,以将纯水储罐16中纯水通过输水管道17泵入雾化室4内。
所述雾化室4内设有湿度检测元件21,雾化供料泵18根据雾化室4的湿度检测元件21检测并反馈的数据调整转速,通过输水管道17输送,增加或减少雾化喷头19和雾化喷头20的出雾量,而保持雾化浴在一定的湿度。
所述纯水储罐16内设有温度检测元件15,雾化室4的温度由模温机11进行温度控制,模温机11根据纯水储罐16的温度检测元件15反馈的数据,对导热媒介14进行加热或降温,通过输送管道12输送到纯水储罐16的中空夹层中,通过回传管道13完成循环,而保持雾化浴在一定的温度。
以下将上述锂离子电池涂覆隔膜制备系统,结合到具体制备实施例和比较例中,对本发明的特征和效果作进一步的详细描述。
实施例及比较例中制备有机多孔涂层所使用的浆料均由以下方法制得:基于100重量份可涂覆浆料,将6份重量份PVDF树脂分散到87份的二甲基乙酰胺中,在50℃下溶解约3小时形成PVDF涂覆胶液。在上述胶液中加入6份硅氧烷改性后的氧化铝(D50=400~800nm)、1份钛酸钡(D50=300~600nm),经搅拌、研磨工序,使氢氧化铝在胶液中分散均匀,得到成品浆料,成品浆料粘度在100~300mpa·s之间。
实施例1
1)使用凹版涂布辊2、涂布辊3将有机多孔涂层浆料均匀涂覆在7μm聚乙烯多孔基材1之上,形成湿膜。
2)湿膜以60m/min的速度进入雾化室4,所述雾化室4内的温度为25℃、湿度为RH85%,雾化室4长度为12cm,即湿膜所进行的雾化浴时间为0.12S。
3)然后依次通过槽体5、槽体6、槽体7、槽体8,其中槽体5内为凝固液,该凝固液为二甲基乙酰胺和水的混合液,其中二甲基乙酰胺的浓度为20wt%,所述槽体6、槽体7、槽体8内为纯水,经烘箱9烘干后,得到涂覆隔膜成品10。
实施例2
1)使用凹版涂布辊2、涂布辊3将浆料均匀涂覆在7μm聚乙烯多孔基材1之上,形成湿膜。
2)湿膜以20m/min的速度进入雾化室4,所述雾化室4的温度为25℃、湿度为RH85%,长度为12cm;即对湿膜的雾化浴时间为0.36S。
3)然后依次通过槽体5、槽体6、槽体7、槽体8,其中所述槽体5内为凝固液,该凝固液为二甲基乙酰胺和水的混合液,其中二甲基乙酰胺的浓度为20wt%,所述槽体6、槽体7、槽体8内为纯水,经烘箱9烘干后,得到涂覆隔膜成品10。
实施例3
1)使用凹版涂布辊2、涂布辊3将浆料均匀涂覆在7μm聚乙烯多孔基材1之上,形成湿膜。
2)湿膜以40m/min的速度进入雾化室4,所述雾化室4的温度为25℃、湿度为RH85%,长度为12cm;即对湿膜的雾化浴时间为0.18S。
3)依次通过槽体5、槽体6、槽体7、槽体8,其中所述槽体5内为凝固液,该凝固液为二甲基乙酰胺和水的混合液,其中二甲基乙酰胺的浓度为20wt%,所述槽体6、槽体7、槽体8内为纯水,所述槽体6、槽体7、槽体8内为纯水。
实施例4
1)使用凹版涂布辊2、涂布辊3将浆料均匀涂覆在7μm聚乙烯多孔基材1之上,形成湿膜。
2)湿膜以40m/min的速度进入雾化室4,所述雾化室4的温度为25℃、湿度为RH80%,长度为12cm;即对湿膜的雾化浴时间为0.18S。
3)依次通过槽体5、槽体6、槽体7、槽体8,其中所述槽体5内为凝固液,该凝固液为二甲基乙酰胺和水的混合液,其中二甲基乙酰胺的浓度为20wt%,所述槽体6、槽体7、槽体8内为纯水,经烘箱9烘干后,得到涂覆隔膜成品10。
实施例5
1)使用凹版涂布辊2、涂布辊3将浆料均匀涂覆在7μm聚乙烯多孔基材1之上,形成湿膜。
2)湿膜以40m/min的速度进入雾化室4,所述雾化室4的温度为25℃、湿度为RH95%,长度为12cm;即对湿膜的雾化浴时间为0.18S。
3)依次通过槽体5、槽体6、槽体7、槽体8,其中所述槽体5内为凝固液,该凝固液为二甲基乙酰胺和水的混合液,其中二甲基乙酰胺的浓度为20wt%,所述槽体6、槽体7、槽体8内为纯水,经烘箱9烘干后,得到涂覆隔膜成品10。
实施例6
1)使用凹版涂布辊2、涂布辊3将浆料均匀涂覆在7μm聚乙烯多孔基材1之上,形成湿膜;
2)湿膜以40m/min的速度进入雾化室4,所述雾化室4的温度为25℃、湿度为RH85%,长度为6cm;即对湿膜的雾化浴时间为0.09S。
3)依次通过槽体5、槽体6、槽体7、槽体8,其中所述槽体5内为凝固液,该凝固液为二甲基乙酰胺和水的混合液,其中二甲基乙酰胺的浓度为20wt%,所述槽体6、槽体7、槽体8内为纯水,经烘箱9烘干后,得到涂覆隔膜成品10。
实施例7
1)使用凹版涂布辊2、涂布辊3将浆料均匀涂覆在7μm聚乙烯多孔基材1之上,形成湿膜。
2)湿膜以40m/min的速度进入雾化室4,所述雾化室4的温度为25℃、湿度为RH85%,长度为4cm;即对湿膜的雾化浴时间为0.06S。
3)依次通过槽体5、槽体6、槽体7、槽体8,其中所述槽体5内为凝固液,该凝固液为二甲基乙酰胺和水的混合液,其中二甲基乙酰胺的浓度为20wt%,所述槽体6、槽体7、槽体8内为纯水,经烘箱9烘干后,得到涂覆隔膜成品10。
比较例1
与实施例1相比,省去步骤2),无需对湿膜雾化浴,步骤3)中槽体5和槽体6内均为二甲基乙酰胺和水混合的凝固液,槽体5内凝固液中二甲基乙酰胺的浓度为40wt%,槽体6内凝固液中二甲基乙酰胺的浓度为20wt%;其他均与实施例1操作相同,在此不再赘述。
比较例2
与实施例1相比,省去步骤2),无需对湿膜雾化浴,步骤3)中槽体5和槽体6内均为二甲基乙酰胺和水混合的凝固液,槽体5内凝固液中二甲基乙酰胺的浓度为70wt%,槽体6内凝固液中二甲基乙酰胺的浓度为20wt%;其他均与实施例1操作相同,在此不再赘述。
比较例3
与实施例3相比,除了将步骤2)中雾化浴的湿度改为RH70%,其它与实施例3操作过程一致,在此不再赘述。
比较例4
与实施例3相比,除了将步骤2)中湿膜以60m/min的速度进入雾化室4,雾化室4长度改为2cm,其它操作与实施例6一致,在此不再赘述。
采用以下性能测试方法,对实施例1~7及比较例1~4所得到的锂电池涂覆隔膜进行性能测试:
<评价方法>
(1)膜厚
先采用万分尺测试隔离基膜的厚度,然后再依次测试有机多孔涂层涂覆之后的厚度,由此可以得出有机多孔涂层的厚度。
(2)单位厚度面密度
有机多孔层的单位厚度面密度按照下述的计算方法求出:
设定基膜的面密度为m1,涂覆隔膜的面密度为m2,基膜的厚度为h1,涂覆隔膜的厚度为h2,则有机多孔层单位厚度面密度m=(m1-m2)/(h2-h1)。
(3)Gurley透气值
裁取100mm×100mm的涂覆隔膜样品,利用美国Gurley4110N透气度测试仪,使用100cc的测试气体模式进行测试,记录测试气体全部通过涂覆隔膜样品的时间,即为Gurley值。
参见表1,以上实施例1~7及比较例1~4所制备隔膜的性能测试结果对比如下:
表1、实施例1~7和比较例1~4涂覆隔膜部分测试结果
通过上述实施例和比较例数据,并结合图3-5所示出的实施例1和比较例1-2所制备涂覆隔膜的表面形貌SEM图,可以得出,本发明经过雾化浴处理的涂覆隔膜,涂层表面更易成孔,透气性改善;同时,涂覆层单位厚度面密度减少;另外可采用低浓度凝固浴,有效降低生产成本。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种锂离子电池涂覆隔膜制备系统,其特征在于,包括基膜依次连续通过的:
涂布装置,其用于在所述基膜表面涂覆有机多孔层浆料;
雾化装置,其具有雾化室,所述雾化室内设有雾化喷头,其用于对连续穿入雾化室的涂覆有机多孔层浆料后的基膜进行雾化浴处理;雾化浴处理的温度范围被控制在15~35℃,湿度范围被控制在RH80%~99%;经过涂覆后的基膜进行雾化浴的时间被控制在0.05~0.40s;凝固浴装置,其用于连续进行凝固浴处理;
水洗装置,其用于连续进行水洗处理;和
烘干装置,其用于进行连续烘干处理;
其中,通过控制基膜通过雾化室的速度控制基膜的雾化浴时间。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池涂覆隔膜制备系统,其特征在于,所述雾化装置还包括与雾化室连通的纯水储罐、与纯水储罐连通以控制雾化温度的模温机、设于雾化室与纯水储罐之间的雾化供料泵,所述纯水储罐侧壁内设有容纳导热媒介的中空夹层;
所述模温机与中空夹层之间设有输送管道和回传管道,导热媒介通过输送管道由模温机传输至纯水储罐中空夹层中,并通过回传管道由中空夹层返回至模温机中;
所述纯水储罐与雾化室之间设有输水管道,所述雾化供料泵设于输水管道上,以将纯水储罐中纯水通过输水管道泵入雾化室内。
3.根据权利要求2所述的锂离子电池涂覆隔膜制备系统,其特征在于,所述雾化室内设有湿度检测元件,所述雾化供料泵根据雾化室内的湿度检测元件检测并反馈的湿度数据控制雾化喷头的出雾量,从而实现对雾化室内湿度进行控制;
所述纯水储罐内设有温度检测元件,所述模温机根据纯水储罐内的温度检测元件检测并反馈的温度数据,对导热媒介进行加热或降温,从而实现对雾化温度的控制。
4.根据权利要求1所述的锂离子电池涂覆隔膜制备系统,其特征在于,所述雾化室在基膜通过雾化室的方向上的长度为2~20cm。
5.一种锂离子电池涂覆隔膜制备方法,其特征在于,采用如权利要求1~4中任一项所述锂离子电池涂覆隔膜制备系统制备锂离子电池涂覆隔膜,所述基膜依次连续通过所述涂布装置、雾化室、凝固浴装置、水洗装置及烘干装置,收卷得到锂离子电池涂覆隔膜;具体包括:
步骤1、通过所述涂布装置在基膜表面涂覆有机多孔层浆料;
步骤2、经过涂覆后的基膜进入所述雾化室内进行雾化浴处理;
步骤3、经过涂覆和雾化浴处理后的基膜进入凝固浴装置,浸渍在凝固液中使基膜上的有机多孔层浆料凝固,形成有机多孔涂层,然后依次通过水洗装置、烘干装置进行清洗、烘干,最后收卷得到锂离子电池涂覆隔膜;
雾化浴处理的温度范围为15~35℃,湿度范围为RH80%~99%;
经过涂覆后的基膜进行雾化浴的时间为0.05~0.40s。
6.根据权利要求5所述的锂离子电池涂覆隔膜制备方法,其特征在于,所述步骤1中,所述有机多孔层浆料包含PVDF系树脂以及溶解有机聚合PVDF系树脂的良溶剂,有机良溶剂在混合浆料中的含量优选为75wt%~95wt%,PVDF系树脂在有机多孔涂层浆料中的质量占比为1wt%~10wt%。
7.根据权利要求6所述的锂离子电池涂覆隔膜制备方法,其特征在于,所述有机多孔层浆料还包含陶瓷颗粒,所述陶瓷颗粒的平均粒径为0.2~1.0μm,所述陶瓷颗粒在有机多孔涂层浆料中的质量占比为1wt%~20wt%。
8.根据权利要求5所述的锂离子电池涂覆隔膜制备方法,其特征在于,所
述步骤3中,所述凝固液为PVDF系树脂的良溶剂和不良溶剂的混合液,
所述凝固液中良溶剂的浓度范围为15wt%~30wt%。
CN202210871569.XA 2022-07-22 2022-07-22 一种锂离子电池涂覆隔膜制备系统及方法 Active CN115084777B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210871569.XA CN115084777B (zh) 2022-07-22 2022-07-22 一种锂离子电池涂覆隔膜制备系统及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210871569.XA CN115084777B (zh) 2022-07-22 2022-07-22 一种锂离子电池涂覆隔膜制备系统及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115084777A CN115084777A (zh) 2022-09-20
CN115084777B true CN115084777B (zh) 2024-03-08

Family

ID=83242174

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210871569.XA Active CN115084777B (zh) 2022-07-22 2022-07-22 一种锂离子电池涂覆隔膜制备系统及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115084777B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116407957B (zh) * 2022-12-29 2023-09-26 南京水诺环保科技有限公司 一步成型高脱盐纳滤膜制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103007775A (zh) * 2012-12-21 2013-04-03 武汉纺织大学 一种聚合物平板微孔膜的制备方法
CN104979515A (zh) * 2015-07-29 2015-10-14 沧州明珠隔膜科技有限公司 一种芳纶聚合体涂覆的锂离子电池隔膜及其制备方法
CN105552277A (zh) * 2015-12-22 2016-05-04 沧州明珠隔膜科技有限公司 一种pvdf涂覆锂离子电池隔膜及其制备方法
CN108186326A (zh) * 2017-12-13 2018-06-22 武汉市海沁医疗科技有限公司 一种蒸汽美容治疗装置
CN110680205A (zh) * 2019-09-27 2020-01-14 浙江蓝炬星电器有限公司 一种蒸烤箱加湿装置及其控制方法
CN114426699A (zh) * 2020-09-24 2022-05-03 中国石油化工股份有限公司 一种三明治型阻气透湿复合膜及其制备方法和应用
CN114426700A (zh) * 2020-09-25 2022-05-03 中国石油化工股份有限公司 一种透湿复合薄膜及其制备方法和应用

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103007775A (zh) * 2012-12-21 2013-04-03 武汉纺织大学 一种聚合物平板微孔膜的制备方法
CN104979515A (zh) * 2015-07-29 2015-10-14 沧州明珠隔膜科技有限公司 一种芳纶聚合体涂覆的锂离子电池隔膜及其制备方法
CN105552277A (zh) * 2015-12-22 2016-05-04 沧州明珠隔膜科技有限公司 一种pvdf涂覆锂离子电池隔膜及其制备方法
CN108186326A (zh) * 2017-12-13 2018-06-22 武汉市海沁医疗科技有限公司 一种蒸汽美容治疗装置
CN110680205A (zh) * 2019-09-27 2020-01-14 浙江蓝炬星电器有限公司 一种蒸烤箱加湿装置及其控制方法
CN114426699A (zh) * 2020-09-24 2022-05-03 中国石油化工股份有限公司 一种三明治型阻气透湿复合膜及其制备方法和应用
CN114426700A (zh) * 2020-09-25 2022-05-03 中国石油化工股份有限公司 一种透湿复合薄膜及其制备方法和应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN115084777A (zh) 2022-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105470523B (zh) 一种高安全性能锂离子动力电池
CN115084777B (zh) 一种锂离子电池涂覆隔膜制备系统及方法
CN103843173B (zh) 电池用隔膜及其制造方法
WO2020211621A1 (zh) 多孔隔膜及其制备方法和锂离子电池
CN110869538A (zh) 用于碱解的强化隔膜
WO2005049318A1 (ja) 複合微多孔膜及びその製造方法並びに用途
CN105489916B (zh) 一种锂离子电池用聚合物多孔薄膜及其制备方法和应用
WO2006038532A1 (ja) ポリオレフィン微多孔膜
KR20180127970A (ko) 이차전지용 세퍼레이터 및 이차전지
WO2015156127A1 (ja) 電池用セパレータ
JP2010240936A (ja) 多層多孔膜
KR20160051767A (ko) 2차 전지용 세퍼레이터 및 2차 전지
CN110635089B (zh) 高透气性偏氟乙烯聚合物混涂隔膜的制备方法
CN111477816A (zh) 一种锂离子电池隔膜及其制备方法
CN106848150B (zh) 一种锂电池用改性隔膜的制备方法
JP2010149011A (ja) コーティング膜の製造方法及び非水系二次電池用セパレータの製造方法
WO2019235112A1 (ja) 多層セパレータ
WO2020066911A1 (ja) アルカリ水電解用隔膜
WO2018021143A1 (ja) 電池用セパレータ
CN115149214A (zh) 一种电池隔膜及其制备方法和电池
JP6502500B2 (ja) イオン伝導体の充填特性に優れた多孔性支持体、その製造方法及びそれを含む強化膜
JP2019029336A (ja) 非水電解液二次電池
CN113078343A (zh) Mof基层状复合质子交换膜及其制备方法和应用
WO2017187780A1 (ja) 二次電池セパレータ用スラリー、二次電池用セパレータ及びこれらの製造方法
CN116770362A (zh) 一种复合隔膜及其制备方法和电化学能源器件

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant