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鋰電隔膜濕法生產(chǎn)工藝和干法生產(chǎn)工藝的優(yōu)勢詳解

鉅大LARGE  |  點擊量:1544次  |  2020年11月06日  

濕法生產(chǎn)工藝將液態(tài)烴或一些小分子物質(zhì)與聚烯烴樹脂混合,加熱熔融后,形成均勻的混合物,然后降溫進(jìn)行相分離,壓制得膜片,再將膜片加熱至接近熔點溫度,進(jìn)行雙向拉伸使分子鏈取向,最后保溫一按時間,用易揮發(fā)物質(zhì)洗脫殘留的溶劑,可制備出相互貫通的微孔膜材料。


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干法鋰離子電池工藝可細(xì)分為單向拉伸工藝和雙向拉伸工藝。干法單向拉伸工藝是通過生產(chǎn)硬彈性纖維的方法,制備出低結(jié)晶度的高取向聚丙烯或聚乙烯薄膜,再高溫退火獲得高結(jié)晶度的取向薄膜。這種薄膜先在低溫下進(jìn)行拉伸形成微缺陷,然后在高溫下使缺陷拉開,形成微孔。


干法雙向拉伸工藝通過在聚丙烯中加入具有成核用途的β晶型改進(jìn)劑,利用聚丙烯不同相態(tài)間密度的差異,在拉伸過程中發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變形成微孔,用于生產(chǎn)單層PP膜。目前我國三分之一以上產(chǎn)量使用干法雙拉工藝,產(chǎn)品在中低端市場占據(jù)較大比例。應(yīng)用范圍:大型鋰離子動力鋰電池


電池隔膜技術(shù)目前已經(jīng)成熟,無論是干法還是濕法制造的電池隔膜。


鋰離子電池隔膜要具備的諸多特性,對其生產(chǎn)工藝提出了特殊的要求,而生產(chǎn)工藝包括原材料配方和快速配方調(diào)整、微孔制備技術(shù)、成套設(shè)備自主設(shè)計等工藝。


干法可細(xì)分為單向拉伸工藝和雙向拉伸工藝。干法單向拉伸工藝是通過生產(chǎn)硬彈性纖維的方法,制備出低結(jié)晶度的高取向聚丙烯或聚乙烯薄膜,在高溫退火過程中,獲得高結(jié)晶度的薄膜。這種薄膜先在低溫下進(jìn)行拉伸形成微缺陷,然后高溫下使缺陷拉開,形成微孔。


目前我國三分之一以上產(chǎn)量使用干法雙拉工藝,產(chǎn)品在中低端市場占據(jù)較大比例。應(yīng)用范圍:大型鋰離子動力鋰電池


鋰離子電池濕法生產(chǎn)工藝,又稱相分離法或熱致相分離法,濕法工藝將液態(tài)烴或一些小分子物質(zhì)與聚烯烴樹脂混合,加熱熔融后,形成均勻的混合物,然后降溫進(jìn)行相分離,壓制得膜片,再將膜片加熱至接近熔點溫度,進(jìn)行雙向拉伸使分子鏈取向,最后保溫一按時間,用易揮發(fā)物質(zhì)洗脫殘留的溶劑,可制備出相互貫通的微孔膜材料。


濕法生產(chǎn)工藝,不僅可制備出相互貫通的微孔膜材料,而且生產(chǎn)出來的鋰離子電池隔膜具有較高的縱向和橫向強(qiáng)度。目前,濕法生產(chǎn)工藝重要用于生產(chǎn)單層的鋰電隔膜。應(yīng)用范圍:高性能鋰離子電池等。


在物理性能和機(jī)械性能方面,干法單向拉伸工藝生產(chǎn)的隔膜更具有優(yōu)勢。然而,采用濕法生產(chǎn)工藝生產(chǎn)出來的鋰離子電池隔膜具有較高的孔隙率和良好的透氣性,可以滿足動力鋰電池的大電流充放的要求。相反,由于濕法生產(chǎn)工藝采用聚乙烯基材,聚乙烯基材的熔點只有140℃,所以,與采用干法生產(chǎn)工藝生產(chǎn)的鋰離子電池隔膜相比,采用濕法生產(chǎn)工藝生產(chǎn)的鋰離子電池隔膜的熱穩(wěn)定性較差。


干法成型工藝要經(jīng)過熔融擠出→高倍拉伸→冷卻→熱處理→拉伸→熱定型→分切一收卷等步驟,模溫機(jī)在熔融擠出過程控制擠出溫度,保證物料的可流動性。冷水機(jī)在冷卻階段給冷卻輥降溫,模溫機(jī)在熱處理階段進(jìn)行加熱。


濕法生產(chǎn)工藝,又稱相分離法或熱致相分離法,濕法工藝將液態(tài)烴或一些小分子物質(zhì)與聚烯烴樹脂混合,加熱熔融后,形成均勻的混合物,然后降溫進(jìn)行相分離,壓制得膜片,再將膜片加熱至接近熔點溫度,進(jìn)行雙向拉伸使分子鏈取向,最后保溫一按時間,用易揮發(fā)物質(zhì)洗脫殘留的溶劑。


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