專利名稱：動(dòng)力鋰離子電池隔膜的制備方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備方法，尤其涉及一種動(dòng)力鋰離子電池隔膜的制備方法。
背景技術(shù)：
可充電鋰離子二次電池具有高比能量、長(zhǎng)循環(huán)壽命、無(wú)記憶效應(yīng)的特性，又具有安全、可靠且能快速充放電等優(yōu)點(diǎn)，因而成為近年來(lái)新型電源技術(shù)研究的熱點(diǎn)。由于鋰離子電池是綠色環(huán)保型無(wú)污染的二次電池，符合當(dāng)今各國(guó)能源環(huán)保方面大的發(fā)展需求，在各行各業(yè)的使用量正在迅速增加。目前二次鋰離子電池除廣泛用于日常熟知的手機(jī)、筆記本電腦以及MP3等數(shù)碼電子產(chǎn)品外，近年在電動(dòng)車、電動(dòng)自行車等一些大功率電池方面也已經(jīng)開始使用。從2001年起，全球鋰離子電池產(chǎn)量以每年40%的速度在迅速遞增。隔膜是鋰離子電池的重要組成部分，其性能決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等，直接影響電池的容量、循環(huán)性能等特性。性能優(yōu)異的隔膜對(duì)提高電池的綜合性能具有重要的作用。但是，以往的制備工藝會(huì)導(dǎo)致鋰離子電池隔膜成孔不均勻且膜厚不均勻，從而影響鋰離子電池的質(zhì)量。中國(guó)專利號(hào)為200810042043. 0的發(fā)明專利公布了一種鋰離子電池隔膜的方法。 該鋰離子電池隔膜的方法步驟如下
一、將分子量為700萬(wàn) 100萬(wàn)的超高分子聚乙烯、聚降冰片烯交聯(lián)劑、抗氧劑和礦物油按一定比例配比加入攪拌機(jī)內(nèi)以40 300rpm的速度將原材料充分進(jìn)行攪拌，其中，礦物油與抗氧劑的質(zhì)量比為150(Γ1600 1，礦物油與超高分子聚乙烯的質(zhì)量比為壙8 1，交聯(lián)劑與礦物油的質(zhì)量比為1 3(Γ35;
二、將由步驟一攪拌后的混合物投入雙螺桿擠出機(jī)以100 250°C加熱連續(xù)擠出，形成基片；
三、用2 20米/分鐘的速度使從雙螺桿擠出機(jī)擠出的基片通過(guò)溫度范圍為5 40°C 的冷卻成型機(jī)進(jìn)行冷卻成型；
四、通過(guò)雙向拉伸設(shè)備以2 20米/分鐘的速度對(duì)基片進(jìn)行橫、縱雙向同時(shí)拉伸，使基片拉伸成隔膜，拉伸成型的隔膜厚度達(dá)到30 100 μ m,隔膜針刺強(qiáng)度為300 600gf ；
五、將寬度為1500 2500毫米的隔膜通過(guò)萃取槽萃取出隔膜中的礦物油；
六、在100 160°C的溫度下對(duì)隔膜進(jìn)行1 3分鐘的熱處理；
七、卷曲鋰電池隔膜進(jìn)行分切包裝。上述方法解決了傳統(tǒng)技術(shù)中隔膜厚度不夠均勻且成本較高的問(wèn)題，但是還存在著下述缺陷
第一，上述方法中是采用一條龍的加工工藝，這樣會(huì)增加加工設(shè)備的數(shù)量和成本； 第二，上述方法中步驟一中使用的聚降冰片烯交聯(lián)劑，增加了制作成本； 第三，上述方法萃取隔膜中的礦物油后，隔膜上殘存的萃取劑不能保證充分的揮發(fā)，導(dǎo)致隔膜質(zhì)量下降；同時(shí)隔膜存在形狀容易出現(xiàn)隔膜偏差較大的問(wèn)題；
第四，上述方法中各項(xiàng)參數(shù)的參考范圍的限定比較苛刻，對(duì)原材料和生產(chǎn)工藝的要求都較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種動(dòng)力鋰離子電池隔膜的制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中生產(chǎn)鋰離子電池隔膜的設(shè)備使用量大、設(shè)備成本較高和制得的鋰離子電池隔膜次品發(fā)生率、生產(chǎn)要求較高的缺陷。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種動(dòng)力鋰離子電池隔膜的制備方法，包括以下步驟
一、將超高分子聚乙烯、抗氧劑和礦物油按一定比例配比加入攪拌機(jī)內(nèi)將原材料充分進(jìn)行攪拌；
二、將由步驟一攪拌后的混合物投入雙螺桿擠出機(jī)加熱連續(xù)擠出，形成基片；
三、從雙螺桿擠出機(jī)擠出的基片經(jīng)過(guò)一組冷卻輥組進(jìn)行冷卻成型；
四、冷卻成型后的基片經(jīng)過(guò)分流進(jìn)入第一加工線和第二加工線并同時(shí)進(jìn)行分別加工； 進(jìn)入第一加工線的冷卻成型的基片的加工
(1)進(jìn)入第一加工線的冷卻成型的基片通過(guò)雙向拉伸設(shè)備進(jìn)行橫、縱雙向同時(shí)拉伸，使基片拉伸成隔膜；
(2)使用烷烴類萃取劑，將隔膜通過(guò)萃取槽萃取出隔膜中的礦物油；
(3)將萃取后的隔膜通過(guò)橫向拉伸設(shè)備，對(duì)隔膜進(jìn)行定型、拉伸、糾偏，并確保隔膜上的殘余萃取液的揮發(fā)；
(4)對(duì)隔膜進(jìn)行熱處理；
(5)對(duì)熱處理后的成品隔膜進(jìn)行收卷； 進(jìn)入第二加工線的冷卻成型的基片的加工
(1)進(jìn)入第二加工線的冷卻成型的基片通過(guò)雙向拉伸設(shè)備進(jìn)行橫、縱雙向同時(shí)拉伸，使基片拉伸成隔膜；
(2)使用烷烴類萃取劑，將隔膜通過(guò)萃取槽萃取出隔膜中的礦物油；
(3)將萃取后的隔膜通過(guò)橫向拉伸設(shè)備，對(duì)隔膜進(jìn)行定型、拉伸、糾偏，并確保隔膜上的殘余萃取液的揮發(fā)；
(4)對(duì)隔膜進(jìn)行熱處理；
(5)對(duì)熱處理后的成品隔膜進(jìn)行收卷。較佳地，所述橫向拉伸設(shè)備包括用以?shī)A緊萃取后的隔膜的夾緊裝置、使夾緊裝置向前移動(dòng)的軌道及對(duì)夾緊裝置和軌道進(jìn)行支撐的支撐件，夾緊裝置包括位于隔膜兩側(cè)的左夾緊單元和右?jiàn)A緊單元，所述軌道長(zhǎng)度為2(Γ30米，且軌道與隔膜運(yùn)動(dòng)方向成一個(gè)小于5° 的斜角向外偏離。較佳地，步驟一所使用的超高分子量聚乙烯的分子量為100萬(wàn)以上，礦物油與抗氧劑的質(zhì)量比為50(Γ1800 1，礦物油與超高分子聚乙烯的質(zhì)量比為;Γ9 1。較佳地，步驟二所述雙螺桿擠出機(jī)以80 300°C加熱連續(xù)擠出。較佳地，雙向拉伸設(shè)備以5 50米/分鐘的速度對(duì)基片進(jìn)行橫、縱雙向同時(shí)拉伸， 拉伸成型的隔膜厚度為10 150 μ m。較佳地，步驟四所使用的烷烴類萃取劑的濃度為809Γ99. 9%。
較佳地，步驟四中所述橫向拉伸設(shè)備，以纊50米/分鐘的速度對(duì)隔膜進(jìn)行定型。較佳地，在60 150°C的溫度下對(duì)隔膜進(jìn)行1 10分鐘的熱處理。較佳地，對(duì)收卷后的成品隔膜進(jìn)行分切和包裝。本發(fā)明還提供一種動(dòng)力鋰離子電池隔膜的制備系統(tǒng)，包括攪拌裝置、擠出裝置、冷卻成型裝置、第一加工線子系統(tǒng)和第二加工線子系統(tǒng)，所述擠出裝置連接在所述攪拌裝置之后，所述冷卻成型裝置連接在所述擠出裝置之后，所述第一加工線子系統(tǒng)和所述第二加工線子系統(tǒng)分別連接在所述冷卻成型裝置之后，所述第一加工線子系統(tǒng)和所述第二加工線子系統(tǒng)相同，分別包括雙向拉伸裝置、萃取裝置、橫向拉伸裝置、熱處理裝置和收卷裝置，所述雙向拉伸裝置連接在所述冷卻成型裝置之后，所述雙向拉伸裝置、萃取裝置、橫向拉伸裝置、熱處理裝置、收卷裝置依次連接。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)
1、本發(fā)明在冷卻成型裝置后面連接兩條相同的加工線進(jìn)行同時(shí)加工，即兩條加工線的前面共同使用攪拌機(jī)、擠出機(jī)和冷卻輥組，減少了設(shè)備的使用量，減少了設(shè)備的成本；
2、本發(fā)明在原材料實(shí)用方面去除了交聯(lián)劑的使用，提高了技術(shù)水平，節(jié)省了成本；
3、本發(fā)明的動(dòng)力鋰離子電池隔膜制備流程加入了隔膜橫向拉伸的工藝，對(duì)隔膜進(jìn)行了拉伸、糾偏和定型的工作，同時(shí)使殘余的萃取劑得到充分的揮發(fā)，且降低了次品率的出現(xiàn)；
4、放寬了部分參數(shù)的限定范圍，降低了對(duì)原材料及生產(chǎn)工藝的要求；
5、新的發(fā)明在超高分子的選用上選擇范圍更廣；
6、可選用濃度低的萃取劑進(jìn)行萃取，達(dá)到同樣的效果；
7、提高了拉伸速度，可以提高工作效率，降低成本；
8、使用橫向拉伸設(shè)備后，熱處理的溫度也將會(huì)降低，熱處理溫度可由原來(lái)的100 160°C降低到60 150°C，節(jié)省能耗，降低成本；
9、通過(guò)加入橫向拉伸過(guò)程對(duì)隔膜進(jìn)行拉伸后，可以生產(chǎn)出寬度更寬的鋰電池隔膜。


圖1為本發(fā)明一種動(dòng)力鋰離子電池隔膜的制備連接示意圖； 圖2為橫向拉伸裝置結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供一種動(dòng)力鋰離子電池隔膜的制備方法，包括以下步驟
一、將超高分子聚乙烯、抗氧劑和礦物油按一定比例配比加入攪拌機(jī)內(nèi)將原材料充分進(jìn)行攪拌；
二、將由步驟一攪拌后的混合物投入雙螺桿擠出機(jī)加熱連續(xù)擠出，形成基片；
三、從雙螺桿擠出機(jī)擠出的基片經(jīng)過(guò)一組冷卻輥組進(jìn)行冷卻成型；
四、冷卻成型后的基片經(jīng)過(guò)分流進(jìn)入第一加工線和第二加工線并同時(shí)進(jìn)行分別加工； 進(jìn)入第一加工線的冷卻成型的基片的加工
(1)進(jìn)入第一加工線的冷卻成型的基片通過(guò)雙向拉伸設(shè)備進(jìn)行橫、縱雙向同時(shí)拉伸，使基片拉伸成隔膜；
(2)使用烷烴類萃取劑，將隔膜通過(guò)萃取槽萃取出隔膜中的礦物油；(3)將萃取后的隔膜通過(guò)橫向拉伸設(shè)備，對(duì)隔膜進(jìn)行定型、拉伸、糾偏，并確保隔膜上的殘余萃取液的揮發(fā)；
(4)對(duì)隔膜進(jìn)行熱處理；
(5)對(duì)熱處理后的成品隔膜進(jìn)行收卷； 最后，對(duì)成品隔膜進(jìn)行分切和包裝。進(jìn)入第二加工線的冷卻成型的基片的加工
(1)進(jìn)入第二加工線的冷卻成型的基片通過(guò)雙向拉伸設(shè)備進(jìn)行橫、縱雙向同時(shí)拉伸，使基片拉伸成隔膜；
(2)使用烷烴類萃取劑，將隔膜通過(guò)萃取槽萃取出隔膜中的礦物油；
(3)將萃取后的隔膜通過(guò)橫向拉伸設(shè)備，對(duì)隔膜進(jìn)行定型、拉伸、糾偏，并確保隔膜上的殘余萃取液的揮發(fā)；
(4)對(duì)隔膜進(jìn)行熱處理；
(5)對(duì)熱處理后的成品隔膜進(jìn)行收卷。最后，對(duì)成品隔膜進(jìn)行分切和包裝。第一加工線和第二加工線共同使用了攪拌機(jī)、擠出機(jī)和冷卻輥組的加工工藝，第一加工線和第二加工線使用的設(shè)備及其操作方法相同，以下列舉一具體實(shí)施例加以詳細(xì)描述。實(shí)施例1，本實(shí)施例中一種鋰離子電池隔膜制備方法的步驟如下
一、將超高分子聚乙烯、抗氧劑和礦物油按一定比例配比加入攪拌機(jī)內(nèi)將原材料充分進(jìn)行攪拌，其中，礦物油與抗氧劑的質(zhì)量比為100(Γ2000 1，礦物油與超高分子聚乙烯的質(zhì)量比為2 10 1。本實(shí)施例中的超高分子聚乙烯的分子的分子量為100萬(wàn)以上。二、將由步驟一攪拌后的混合物投入雙螺桿擠出機(jī)加熱連續(xù)擠出，形成基片。這里雙螺桿擠出機(jī)的螺桿直徑為1(Γ150毫米，其擠出量大于200公斤每小時(shí)。三、從雙螺桿擠出機(jī)擠出的基片經(jīng)過(guò)一組冷卻輥組進(jìn)行冷卻成型；
四、冷卻成型后的基片經(jīng)過(guò)分流進(jìn)入第一加工線和第二加工線并同時(shí)進(jìn)行分別加工； 進(jìn)入第一加工線的冷卻成型的基片的加工
(1)進(jìn)入第一加工線的基片通過(guò)雙向拉伸設(shè)備對(duì)基片進(jìn)行橫、縱雙向同時(shí)拉伸，使基片拉伸成隔膜，拉伸成型的隔膜厚度達(dá)到10 150 μ m。(2)使用809Γ99. 9%的高濃度烷烴類萃取劑，將寬度為1000 3000的隔膜通過(guò)萃取槽萃取出隔膜中的礦物油，并一次成孔。(3)將萃取后的隔膜通過(guò)橫向拉伸設(shè)備，以5 50米/分鐘的速度對(duì)隔膜進(jìn)行定型、 拉伸、糾偏，并確保隔膜上的殘余萃取液的揮發(fā)。(4)對(duì)隔膜進(jìn)行3 15分鐘的熱處理。(5)在隔膜完成(4)的熱處理之后，通過(guò)收卷機(jī)對(duì)成品隔膜進(jìn)行收卷，然后再進(jìn)行分切和包裝。進(jìn)入第二加工線的冷卻成型的基片的加工
(1)進(jìn)入第二加工線的基片通過(guò)雙向拉伸設(shè)備對(duì)基片進(jìn)行橫、縱雙向同時(shí)拉伸，使基片拉伸成隔膜，拉伸成型的隔膜厚度達(dá)到10 150 μ m。
(2)使用809Γ99. 9%的高濃度烷烴類萃取劑，將寬度為1000 3000的隔膜通過(guò)萃取槽萃取出隔膜中的礦物油，并一次成孔。(3)將萃取后的隔膜通過(guò)橫向拉伸設(shè)備，以5 50米/分鐘的速度對(duì)隔膜進(jìn)行定型、 拉伸、糾偏，并確保隔膜上的殘余萃取液的揮發(fā)。(4)對(duì)隔膜進(jìn)行3 15分鐘的熱處理。(5)在隔膜完成(4)的熱處理之后，通過(guò)收卷機(jī)對(duì)成品隔膜進(jìn)行收卷，然后再進(jìn)行分切和包裝。本發(fā)明的方法可以通過(guò)如下一種動(dòng)力鋰離子電池隔膜制備設(shè)備實(shí)現(xiàn)，請(qǐng)參考圖1， 其為本發(fā)明實(shí)施例的一種動(dòng)力鋰離子電池隔膜制備系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。此動(dòng)力鋰離子電池隔膜制備系統(tǒng)包括攪拌裝置1、擠出裝置2、冷卻成型裝置3、第一加工線子系統(tǒng)和第二加工線子系統(tǒng)，擠出裝置2連接在攪拌裝置1之后，冷卻成型裝置3連接在擠出裝置2之后，第一加工線子系統(tǒng)和第二加工線子系統(tǒng)分別連接在冷卻成型裝置3之后，第一加工線子系統(tǒng)和第二加工線子系統(tǒng)相同，分別包括雙向拉伸裝置4、萃取裝置5、橫向拉伸裝置6、熱處理裝置7和收卷裝置8，雙向拉伸裝置4連接在冷卻成型裝置3之后，雙向拉伸裝置4、萃取裝置5、橫向拉伸裝置6、熱處理裝置7、收卷裝置8依次連接。即此制備系統(tǒng)包括攪拌裝置1、擠出裝置2、冷卻成型裝置3，攪拌裝置1、擠出裝置 2、冷卻成型裝置3依次連接，冷卻成型裝置3后面連接兩條相同的設(shè)備加工線，即第一加工線和第二加工線，第一加工線和第二加工線分別包括雙向拉伸裝置4、萃取裝置5、橫向拉伸裝置6、熱處理裝置7和收卷裝置8，冷卻成型裝置3、雙向拉伸裝置4、萃取裝置5、橫向拉伸裝置6、熱處理裝置7、收卷裝置8依次連接，雙向拉伸裝置4連接在冷卻成型裝置3之后。在本發(fā)明的動(dòng)力鋰離子電池隔膜制備系統(tǒng)工作時(shí)，首先將一定比例的超高分子聚乙烯、抗氧劑和礦物油加入攪拌裝置1中充分進(jìn)行攪拌。其中，礦物油與抗氧劑的質(zhì)量比為 1000^2000 1，礦物油與超高分子聚乙烯的質(zhì)量比為2 10 1。超高分子聚乙烯的分子量在100萬(wàn)以上。礦物油的可利用粘度等級(jí)為30 60之間。
在超高分子聚乙烯、抗氧劑和礦物油經(jīng)過(guò)攪拌裝置1的充分?jǐn)嚢韬?，將其混合物加入擠出裝置2，并加熱連續(xù)擠出，形成基片，此基片的厚度為0. 1 15mm。其中擠出裝置2可以是雙螺桿擠出機(jī)，其螺桿直徑為1(Γ150毫米，擠出量大于200公斤每小時(shí)。從擠出裝置2擠出的基片通過(guò)冷卻成型裝置3進(jìn)行冷卻成型。其中，冷卻成型裝置3包括若干組冷卻模塊，每組模塊包括兩個(gè)冷卻輥。在本實(shí)施例中，冷卻成型裝置3可以由六組冷卻模塊組成，每組模塊有兩個(gè)冷卻輥，每組冷卻模塊的溫度不同，冷卻成型可以使基片中超高分子聚乙烯不結(jié)晶，達(dá)到膜厚度均一的目的。經(jīng)過(guò)冷卻成型裝置3冷卻成型后的基片，通過(guò)兩條傳送帶分流成兩路，即第一路基片和第二路基片，第一路基片進(jìn)入第一加工線，第二路基片進(jìn)入第二加工線，第一加工線和第二加工線的加工設(shè)備和加工工藝相同，以下以第一加工線為例加以描述
經(jīng)過(guò)冷卻成型裝置3冷卻成型后的第一路基片，再通過(guò)雙向拉伸裝置4進(jìn)行橫、縱雙向同時(shí)拉伸，使基片拉伸成厚度為10 150μπι。雙向拉伸裝置4為橫縱向同時(shí)拉伸，可以通過(guò)調(diào)節(jié)拉伸比例來(lái)調(diào)節(jié)拉伸強(qiáng)度，這樣可以保證膜厚度均勻，橫縱向拉伸比例可以根據(jù)膜厚程度進(jìn)行調(diào)整。
隔膜經(jīng)過(guò)雙向拉伸裝置4拉伸成型后，再經(jīng)過(guò)萃取裝置5進(jìn)行一次萃取，并萃取出隔膜中的礦物油。萃取裝置5可以是萃取槽。萃取裝置5中的萃取劑可以是正葵烷、 正庚烷、二氯甲烷等，其中烷烴類的萃取劑可以使隔膜中的礦物油完全析出。隔膜經(jīng)過(guò)萃取裝置5萃取后，進(jìn)入橫向拉伸裝置6。請(qǐng)參考圖2，橫向拉伸設(shè)備包括用以?shī)A緊萃取后的隔膜的夾緊裝置601、使夾緊裝置向前移動(dòng)的軌道602及對(duì)夾緊裝置和軌道進(jìn)行支撐的支撐件603。當(dāng)隔膜進(jìn)入橫向拉伸裝置6后，左夾緊單元和右?jiàn)A緊單元將隔膜的兩側(cè)夾緊。夾緊后，隔膜隨著夾緊裝置601在軌道602作用下以5 50米/分鐘的速度向前運(yùn)動(dòng)。由于軌道602與隔膜運(yùn)動(dòng)方向成一個(gè)小于5°的斜角向外偏離，隨著隔膜的向前運(yùn)動(dòng)，左夾緊單元601和右?jiàn)A緊單元之間的距離逐漸增大，隔膜逐漸被橫向拉伸展開，此過(guò)程完成了隔膜的糾偏和定型。同時(shí)，軌道602的長(zhǎng)度設(shè)定為2(Γ30米，在整個(gè)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中殘余在隔膜上的萃取劑能夠得到更充分的揮發(fā)，通過(guò)橫向拉伸隔膜的厚薄均一性得到更好的控制。然后通過(guò)熱處理裝置7對(duì)其進(jìn)行6 12分鐘熱處理。隔膜進(jìn)行熱處理后就成為了成品隔膜，成品隔膜通過(guò)收卷裝置8進(jìn)行卷曲收卷， 然后再經(jīng)過(guò)分切和包裝等工序后就可以得到動(dòng)力鋰離子電池隔膜的成品。第二路混合物進(jìn)入第二加工線，其操作步驟、操作設(shè)備和操作工序與第一加工線完全相同，故本實(shí)施例不再做詳細(xì)說(shuō)明。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)
1、本發(fā)明在冷卻成型裝置后面連接兩條相同的加工線進(jìn)行同時(shí)加工，即兩條加工線的前面共同使用攪拌機(jī)、擠出機(jī)和冷卻輥組，減少了設(shè)備的使用量，減少了設(shè)備的成本；
2、本發(fā)明在原材料實(shí)用方面去除了交聯(lián)劑的使用，提高了技術(shù)水平，節(jié)省了成本；
3、本發(fā)明的動(dòng)力鋰離子電池隔膜制備流程加入了隔膜橫向拉伸的工藝，對(duì)隔膜進(jìn)行了拉伸、糾偏和定型的工作，同時(shí)使殘余的萃取劑得到充分的揮發(fā)，且降低了次品率的出現(xiàn)；
4、放寬了部分參數(shù)的限定范圍，降低了對(duì)原材料及生產(chǎn)工藝的要求；
5、新的發(fā)明在超高分子的選用上選擇范圍更廣；
6、可選用濃度低的萃取劑進(jìn)行萃取，達(dá)到同樣的效果；
7、提高了拉伸速度，可以提高工作效率，降低成本；
8、使用橫向拉伸設(shè)備后，熱處理的溫度也將會(huì)降低，熱處理溫度可由原來(lái)的100 160°C降低到60 150°C，節(jié)省能耗，降低成本；
9、通過(guò)加入橫向拉伸過(guò)程對(duì)隔膜進(jìn)行拉伸后，可以生產(chǎn)出寬度更寬的鋰電池隔膜。以上公開的僅為本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，但本發(fā)明并非局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化，都應(yīng)落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種動(dòng)力鋰離子電池隔膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟一、將超高分子聚乙烯、抗氧劑和礦物油按一定比例配比加入攪拌機(jī)內(nèi)將原材料充分進(jìn)行攪拌；二、將由步驟一攪拌后的混合物投入雙螺桿擠出機(jī)加熱連續(xù)擠出，形成基片；三、從雙螺桿擠出機(jī)擠出的基片經(jīng)過(guò)一組冷卻輥組進(jìn)行冷卻成型；四、冷卻成型后的基片經(jīng)過(guò)分流進(jìn)入第一加工線和第二加工線并同時(shí)進(jìn)行分別加工；進(jìn)入第一加工線的冷卻成型的基片的加工(1)進(jìn)入第一加工線的冷卻成型的基片通過(guò)雙向拉伸設(shè)備進(jìn)行橫、縱雙向同時(shí)拉伸，使基片拉伸成隔膜；(2)使用烷烴類萃取劑，將隔膜通過(guò)萃取槽萃取出隔膜中的礦物油；(3)將萃取后的隔膜通過(guò)橫向拉伸設(shè)備，對(duì)隔膜進(jìn)行定型、拉伸、糾偏，并確保隔膜上的殘余萃取液的揮發(fā)；(4)對(duì)隔膜進(jìn)行熱處理；(5)對(duì)熱處理后的成品隔膜進(jìn)行收卷；進(jìn)入第二加工線的冷卻成型的基片的加工(1)進(jìn)入第二加工線的冷卻成型的基片通過(guò)雙向拉伸設(shè)備進(jìn)行橫、縱雙向同時(shí)拉伸，使基片拉伸成隔膜；(2)使用烷烴類萃取劑，將隔膜通過(guò)萃取槽萃取出隔膜中的礦物油；(3)將萃取后的隔膜通過(guò)橫向拉伸設(shè)備，對(duì)隔膜進(jìn)行定型、拉伸、糾偏，并確保隔膜上的殘余萃取液的揮發(fā)；(4)對(duì)隔膜進(jìn)行熱處理；(5)對(duì)熱處理后的成品隔膜進(jìn)行收卷。
2.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)力鋰離子電池隔膜的制備方法，其特征在于，所述橫向拉伸設(shè)備包括用以?shī)A緊萃取后的隔膜的夾緊裝置、使夾緊裝置向前移動(dòng)的軌道及對(duì)夾緊裝置和軌道進(jìn)行支撐的支撐件，夾緊裝置包括位于隔膜兩側(cè)的左夾緊單元和右?jiàn)A緊單元，所述軌道長(zhǎng)度為2(Γ30米，且軌道與隔膜運(yùn)動(dòng)方向成一個(gè)小于5°的斜角向外偏離。
3.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)力鋰離子電池隔膜的制備方法，其特征在于，步驟一所使用的超高分子量聚乙烯的分子量為100萬(wàn)以上，礦物油與抗氧劑的質(zhì)量比為50(Γ1800 1，礦物油與超高分子聚乙烯的質(zhì)量比為3、 1。
4.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)力鋰離子電池隔膜的制備方法，其特征在于，步驟二所述雙螺桿擠出機(jī)以80 300°C加熱連續(xù)擠出。
5.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)力鋰離子電池隔膜的制備方法，其特征在于，雙向拉伸設(shè)備以5 50米/分鐘的速度對(duì)基片進(jìn)行橫、縱雙向同時(shí)拉伸，拉伸成型的隔膜厚度為10 150 μ m0
6.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)力鋰離子電池隔膜的制備方法，其特征在于，步驟四所使用的烷烴類萃取劑的濃度為809Γ99. 9。/0。
7.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)力鋰離子電池隔膜的制備方法，其特征在于，步驟四中所述橫向拉伸設(shè)備，以壙50米/分鐘的速度對(duì)隔膜進(jìn)行定型。
8.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)力鋰離子電池隔膜的制備方法，其特征在于，在60 150°C的溫度下對(duì)隔膜進(jìn)行1 10分鐘的熱處理。
9.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)力鋰離子電池隔膜的制備方法，其特征在于，對(duì)收卷后的成品隔膜進(jìn)行分切和包裝。
10.一種動(dòng)力鋰離子電池隔膜的制備系統(tǒng)，其特征在于，包括攪拌裝置、擠出裝置、冷卻成型裝置、第一加工線子系統(tǒng)和第二加工線子系統(tǒng)，所述擠出裝置連接在所述攪拌裝置之后，所述冷卻成型裝置連接在所述擠出裝置之后，所述第一加工線子系統(tǒng)和所述第二加工線子系統(tǒng)分別連接在所述冷卻成型裝置之后，所述第一加工線子系統(tǒng)和所述第二加工線子系統(tǒng)相同，分別包括雙向拉伸裝置、萃取裝置、橫向拉伸裝置、熱處理裝置和收卷裝置，所述雙向拉伸裝置連接在所述冷卻成型裝置之后，所述雙向拉伸裝置、萃取裝置、橫向拉伸裝置、熱處理裝置、收卷裝置依次連接。
全文摘要
本發(fā)明提出一種動(dòng)力鋰離子電池隔膜的制備方法及系統(tǒng)，其制備方法首先，將原材料加入攪拌機(jī)內(nèi)攪拌，其次，投入到雙螺桿擠出機(jī)加熱擠出基片，第三，對(duì)擠出基片進(jìn)行冷卻成型，第四，冷卻成型后的基片經(jīng)過(guò)分流進(jìn)入兩條相同的加工線分別同時(shí)加工，加工路線是1、通過(guò)雙向拉伸設(shè)備對(duì)基片進(jìn)行橫、縱雙向同時(shí)拉伸，使基片拉伸成隔膜；2、萃取出隔膜中的礦物油；3、將萃取后的隔膜通過(guò)橫向拉伸設(shè)備進(jìn)行定型、拉伸、糾偏，確保隔膜上的殘余萃取液的揮發(fā)；4、對(duì)隔膜進(jìn)行熱處理；最后對(duì)成品隔膜進(jìn)行收卷、分切和包裝。解決了現(xiàn)有技術(shù)中生產(chǎn)電池隔膜的設(shè)備使用量大、設(shè)備成本較高和制得的鋰離子電池隔膜次品發(fā)生率、生產(chǎn)要求較高的缺陷。
文檔編號(hào)H01M2/14GK102324480SQ20111025207
公開日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月30日
發(fā)明者屠兆輝 申請(qǐng)人:上海乾呈玩具科技有限公司