锂离子电池隔膜制造工艺介绍PPT演示文稿

合集下载

《锂离子电池隔膜》课件

《锂离子电池隔膜》课件

到关注。企业需要采取有效措施,降低生产过程中的环境污染。
03
市场波动
锂离子电池隔膜市场的需求受电动汽车和储能市场的影响较大,市场波
动较大。企业需要加强市场分析和预测,以应对市场波动带来的风险。
06
锂离子电池隔膜的未来展望
新材料与新技术的研发
总结词
随着科技的不断进步,新材料和新技术 在锂离子电池隔膜领域的应用将更加广 泛。
机械性能
隔膜的机械稳定性对电池 的寿命和安全性至关重要 。
•·
拉伸强度:隔膜应具有足 够的拉伸强度,以承受电 池充放电过程中的应力。
厚度与均匀性:隔膜的厚 度应均匀,以确保电池的 一致性和稳定性。
穿刺强度:隔膜应具有一 定的抗穿刺能力,防止因 针刺等意外因素导致的电 池短路。
热性能
•·
热收缩率:隔膜的热收缩率应尽 可能低,以确保电池在充放电过 程中的结构稳定性。
03
锂离子电池隔膜的性能要求
电化学性能
隔膜在电化学反应中的表现,直接影响 电池的充放电性能。
离子选择性:隔膜应具有适当的离子选 择性,使锂离子能够顺利通过,而其他 离子或分子则受到阻碍。
电子绝缘性:隔膜应具有良好的电子绝 缘性,防止正负极直接接触而发生短路 。
•·
离子电导率:隔膜应具有较高的离子电 导率,以降低内阻,提高电池的充放电 效率。
VS
详细描述
随着对锂离子电池隔膜性能要求的提高, 新材料和新技术的发展将为隔膜的研发提 供更多可能性。例如,新型纳米材料、高 分子材料等具有优异性能的新材料,以及 先进的制备技术、改性技术等,都可能为 锂离子电池隔膜的改进和优化提供支持。
提高生产效率与降低成本
总结词
提高生产效率和降低成本是锂离子电池隔膜 未来的重要发展方向。

锂离子电池隔膜基础知识ppt课件

锂离子电池隔膜基础知识ppt课件

(2)化学稳定性。隔膜在电解液中应当
隔 膜 特 性 之 理 化 性 能
保持长期的稳定性,在强氧化发应。 和强还原的条件下,不与电解液和 电极物质隔膜的化学稳定性是通过 测定耐电解液腐蚀能力和胀缩率来 评价的。 (3)热稳定性。电池在充放电过程中会 释放热量,尤其在短路或过充电的 时候,会有大量热量放出。因此, 当温度升高的时候,隔膜应当保持 原来的完整性和一定的机械强度, 继续起到正负电极的隔离作用,防 止短路的发生。
微 孔 膜 结 构 关与 系性 能 之 间 的
2.自动关断保护性能是锂离子电池隔膜的一 种安全保护性能,是锂离子电池限制温度 升高及防止短路的有效方法。隔膜的闭孔 温度和熔融破裂温度是该性能的主要参数 。闭孔温度是指外部短路或非正常大电流 通过时所产生的热量使隔膜微孔闭塞时的 温度。熔融破裂温度是指将隔膜加热,当 温度超过试样熔点使试样发生破裂时的温 度。由于电池短路使电池内部温度升高, 当电池隔离膜温度到达闭孔温度时微孔闭 塞阻断电流通过,但热惯性会使温度进一 步上升,有可能达到熔融破裂温度而造成 隔膜破裂,电池短路。因此,闭孔温度和 熔融破裂温度相差越大越好,此时电池的 安全性越好。

隔膜是一种具有纳米级微孔的 高分子功能材料。也叫电池隔 膜、隔膜纸、多孔膜、离子交 换膜、分离膜、离子渗透膜等。 生产方法:湿法、干法(单项 拉伸、吹膜法、双向拉伸)
隔 膜 及 制 法 介 绍

湿 法 介 绍
湿法也叫热致相分离法(TIPS),或 者溶剂萃取成孔法,其化学原理是 相分离。 基本过程是指在高温下将 聚合物溶于高沸点、低挥发性的溶 剂中形成均相液,然后降温冷却, 导致溶液产生液-固相分离或液- 液相分离,再选用挥发性试剂将高 沸点溶剂萃取出来,经过干燥获得 一定结构形状的高分子微孔膜。 湿法生产的特点是产品均匀性好, 安全性好 ,机械性能良好,孔曲折 度高。

锂离子电池隔膜培训PPT课件

锂离子电池隔膜培训PPT课件
方法A: 使垂直通过试样的气流稳定在一个恒定的流量,测定在该条件下试样两侧所 形成的压差,计算空气流通阻力等参数。
方法B: 通过调节使试样两侧形成一个恒定的压差,测定一定时间内垂直通过试样给 定面积的气流流量,计算透气率等参数。
11
5.孔隙率
隔膜孔隙率的定义是空隙的体积占整个体积的比例,微孔材料中常见的孔通常 包含通孔、盲孔、闭孔 3 种结构。
弯曲度 弯曲度主要指隔膜分切后产生的弧形,弧形明显时会造成叠片不齐,卷绕时
产生涡状,造成极片外露进而短路。将隔膜条平铺于桌面上,与钢板尺边缘进 行平行度的对比,可以得到隔膜的弧度。
10
4.透气度
透气度反映隔膜的透过能力,一般采用 Gurley 法进行测定,即一定体积的 气体,在一定压力条件下通过给定面积的隔膜所需要的时间。与电池内阻成正比, 数值越大,内阻越大。
15
6.浸润性
目前对浸润性的测试主要有目测法和用接触角仪进行接触角的测量。 目测法是用微量注射器吸取电解液,滴加在隔膜上并开始计时,观察电解液何时将 隔膜完全浸润,并停止计时。 此种方法无法定量的表征隔膜对电解液的浸润性,但可用于甄别对电解液浸润性不 好的隔膜,一般 2~3s 内可完全浸润的隔膜视为浸润性较好。
5
隔膜种类 (Separator classification)
6
隔膜性能指标 (Performance index)
7
1.红外光谱
红外光谱可用于确定隔膜的化学组成,例如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚 酰亚胺(PI)等,通过了解隔膜的化学组成可初步定性判定隔膜的熔断温度、பைடு நூலகம்孔 特性、电化学稳定性等基本特性。
目前孔隙率的测试方法主要有吸液法、计算法和测试法。

锂电池隔膜的生产工艺

锂电池隔膜的生产工艺

锂电池隔膜生产工艺
一、原材料准备
锂电池隔膜的生产首先需要准备高质量的原材料,包括聚烯烃树脂、功能性添加剂、热稳定剂等。

这些原材料需要经过严格的质量控制,确保其纯度、粒径、分子量等参数符合生产要求。

二、熔融挤出
将原材料在高温下熔融,通过螺杆挤出机将熔融物料挤出成片材。

此过程需要控制好温度、压力和速度,以保证片材的厚度、宽度和均匀性。

三、拉伸取向
将挤出的片材在特定温度和拉伸比下进行拉伸取向,以提高隔膜的机械性能和透气性。

此过程中需要注意温度和拉伸速度的控制,以确保片材在拉伸过程中的均匀变形和取向效果。

四、热处理
对拉伸后的隔膜进行热处理,以消除取向过程中的内应力,提高隔膜的稳定性和机械强度。

热处理温度和时间需要根据隔膜的材质和性能要求进行设定。

五、表面处理
为了提高隔膜的浸润性和粘结性,需要对隔膜表面进行化学或物理处理。

常见的表面处理方法包括电晕处理、化学氧化处理、涂层处理等。

六、分切收卷
将热处理后的隔膜按照要求进行分切和收卷,以便后续的包装和运输。

分切时需要注意切割边缘的平整度和完整性。

七、包装入库
将分切收卷后的隔膜按照要求进行包装,并放入干燥、无尘的仓库中进行存储。

包装过程需要确保隔膜不受污染和损坏,同时仓库环境需要保持干燥、通风良好。

以上就是锂电池隔膜的生产工艺流程,每个环节都需要严格控制质量和操作参数,以确保最终产品的性能和质量。

锂电池隔膜生产工艺

锂电池隔膜生产工艺

锂电池隔膜生产工艺锂电池隔膜是锂离子电池的重要组成部分,它位于正负电极之间,起到隔离两极的作用,防止内部短路,并同时允许锂离子的传输。

下面将介绍锂电池隔膜的生产工艺。

锂电池隔膜的生产工艺主要包括原材料的选择、湿法涂布和卷绕、干法处理和检测等几个关键步骤。

首先是原材料的选择。

锂电池隔膜主要由聚烯烃(如聚丙烯)和陶瓷颗粒组成,因此需要选择高纯度的聚烯烃材料和合适的颗粒填料。

聚烯烃材料需要具有一定的拉伸性和耐高温性能,以保证隔膜在电池运行过程中的稳定性。

陶瓷颗粒用于增加隔膜的热稳定性和阻燃性能。

其次是湿法涂布和卷绕。

湿法涂布是将聚烯烃材料和颗粒填料与溶剂混合,涂布在特殊的涂布机上。

通过涂布头的设计和控制,将涂布材料均匀地涂布到释放纸或涂布纸上。

涂布完成后,需要通过烘干和压切等工艺,将涂布的聚烯烃材料和颗粒填料与纸基结合。

卷绕是将涂布完成的纸基隔膜通过卷绕机进行卷绕。

卷绕的过程中需要控制好卷绕的张力和对齐度,确保隔膜的尺寸和结构的精度。

同时,卷绕的速度也需要适中,以保证隔膜的质量和生产效率。

接下来是干法处理。

卷绕完成后,需要对隔膜进行干法处理,以去除涂布过程中产生的溶剂和水分。

干法处理可以通过高温烘箱、真空烘箱等方式进行。

干燥的过程中需要注意控制温度和时间,以避免隔膜的变形和烧损。

最后是隔膜的检测。

生产完成的隔膜需要进行质量检测,以确保其性能符合要求。

常见的检测项目包括隔膜的厚度、孔径、毛细孔截止压力、热收缩率、热稳定性等。

这些检测项目需要借助专用的设备和仪器进行。

锂电池隔膜的生产工艺虽然看似简单,但其中有很多细节需要掌握和把握。

生产过程中需要通过优化工艺参数和质量控制手段,保证隔膜的质量和性能符合要求。

随着锂电池产业的发展,锂电池隔膜的生产工艺也在不断创新和改进,以满足市场对高性能和高安全性锂电池的需求。

锂电池隔膜生产工艺

锂电池隔膜生产工艺

锂电池隔膜生产工艺
锂电池隔膜是一种关键材料,用于锂电池的正负极之间隔离,以防止短路和电解液中阳极材料的腐蚀,同时允许锂离子通过进行充放电。

锂电池隔膜的生产工艺包括以下几个主要步骤:
1. 材料准备:首先需要准备制备隔膜的材料,通常使用聚烯烃薄膜作为隔膜的基材,如聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)。

此外,还需要准备一些溶剂和添加剂,如纯水、丙酮和聚丙烯酸酯。

2. 溶剂处理:将溶剂和添加剂混合,并用搅拌器搅拌均匀,以制备成溶剂处理液。

这个过程中需要保持一定的温度和搅拌时间,以保证材料的均匀性和稳定性。

3. 薄膜涂布:将溶剂处理液通过涂布机均匀涂布在薄膜基材上。

涂布机通常采用匀速或匀厚涂布方式,以确保涂布的均匀性和精度。

4. 干燥处理:将涂布后的薄膜通过烘箱进行干燥处理。

干燥的目的是将溶剂中的水分或其他挥发物去除,以使膜材干燥固化。

5. 预处理:将干燥的薄膜进行预处理,如辊压、穿孔和热处理等。

这些处理能够使膜材具有更好的物理性能和化学性能,如高温耐受性、电解液浸透性和绝缘性能等。

6. 制品检验:对制备完成的薄膜进行质量检验,包括膜厚、孔径、拉伸强度、热收缩率等指标的检测。

只有符合要求的膜材才能进入下一步的加工和组装。

7. 散卷和切割:将薄膜进行散卷,然后根据需要对薄膜进行切割成所需的隔膜片尺寸。

以上就是锂电池隔膜的生产工艺的主要步骤,每个步骤都需要精确的控制和严格的质量检验,以确保隔膜的品质和性能。

随着锂电池行业的不断发展,隔膜生产工艺也在不断创新和改进,以提高隔膜的性能和可靠性。

锂离子电池隔膜基础ppt课件

锂离子电池隔膜基础ppt课件

Ls d
tGur
5.18
L d
式中:τ-孔的曲折度,Ls-气体或液体实际 通过的路程,d-隔膜的厚度
式中:tGur-Gurley值;τ-孔的曲折度;L膜厚(cm); ε-孔隙率;d-孔径
用压降仪来测量电池隔膜的透气率
东燃16u 东然20u celgard20u celgard25u
隔膜空气渗透性/s
械性能的耐久性; 7. 隔膜不含有电解液能溶解的颗粒和金属及对电池
有害的物质。
.
隔膜作用
1. 将电池的正负极隔离以防止短路 2. 吸附电池中电化学反应进行必须的的电解质
溶液,确保有高的离子电导率 3. 保证在电池发生异常时为提高电池的安全性
而附加的使电池反应停止的功能
.
对隔膜的要求:
a.有一定的机械强度,保证在电池变形条件下不破 裂;
下,隔膜的厚度越薄越好。现在,新型的高能电池大都采用膜厚 20μm或 16μm的单层隔膜;电动汽车(EV)和混合电动汽车(HEV)所用电池的隔膜在 40μm左右,这是电池大电流放电和高容量的需要,而且隔膜越厚,其机械强 度就越好,在组装电池过程中不易短路。
隔膜 构造 厚度
Celgard2320 PP/PE/PP 25/20/16
采用单轴拉伸时,膜在拉伸方向与垂直拉伸方向强度不同,而采用双轴拉伸制备的隔 膜其强度在两个方向上基本一致。
东然-16u 东燃-20u Celgard-20u Celgard-25u
抗拉强度均值/Mpa 132.2 141.7 199.6 205.9
伸长率均值/% 89.64 107.96 48.06 77.16
.
(3)孔隙率。
透过性可用在一定时间和压力下通过隔膜气体的量的多少来表征,主要反 映了锂离子透过隔膜的通畅性。孔隙率对膜的透过性和电解液的容纳量 非常重要。大多数商用锂离子电池隔膜的孔隙率在40%- 50%之间。

锂离子电池隔膜制造工艺

锂离子电池隔膜制造工艺

锂离子电池隔膜制造工艺
锂离子电池隔膜制造工艺大致分为以下几个步骤:
1. 原材料准备:隔膜的主要原料为聚合物材料,常用的有聚丙烯膜(PP)和聚乙烯膜(PE)。

首先需要准备这些原料,并进行物
料重量和比例的配比。

2. 溶解和混合:将聚丙烯或聚乙烯等原料加入溶剂中,通过搅拌等方式使其彻底溶解和混合均匀,制成溶液。

3. 涂布:将混合均匀的溶液通过特定的喷涂或浸涂工艺,涂布到正在旋转的金属箔上,形成一层薄膜。

箔的材质通常为铝或铜。

4. 干燥:将涂布完成的隔膜置于恒温恒湿的烘箱中,通过烘干,使隔膜表面的溶剂挥发,形成干燥的膜层。

烘干温度和时间会根据隔膜的材质和要求进行调整。

5. 筛选和检验:对干燥的隔膜进行筛选,剔除有缺陷或不合格的隔膜。

同时,进行一系列的物理性能测试和检验,确保隔膜的质量和性能符合要求。

6. 切割和卷绕:将合格的隔膜进行切割,根据电池规格和要求进行尺寸调整。

然后将切割好的隔膜通过卷绕工艺,卷绕成一定长度的隔膜卷,以便后续的电池装配。

以上是锂离子电池隔膜制造的基本工艺流程,根据不同的生产
工艺和要求,可能会有一些细节上的差异。

此外,隔膜的制造中还需要注意工艺参数、设备条件和环境条件等方面的控制,以确保隔膜的质量和稳定性。

锂离子隔膜介绍

锂离子隔膜介绍

拉伸
热定型
分切
ห้องสมุดไป่ตู้
收卷
• 优点:工艺相对简单、附加值高、无环境污染。 • 缺点:
孔径及孔隙率较难控制;拉伸比较小; 低温拉伸时容易导致隔膜穿孔; 产品不能做得很薄。
干法单向拉伸
干法双向拉伸
● 生产工艺
• 湿法又称相分离法或热致相分离法,将液态烃或一些小分子物质与聚烯烃树脂混合,加热熔融后,形成 均匀的混合物,然后降温进行相分离,压制得膜片,再将膜片加热至接近熔点温度,进行双向拉伸使分 子链取向,最后保温一定时间,用易挥发物质洗脱残留的溶剂,可制备出相互贯通的微孔膜材料。
能,保护电池安全。 空间稳定性和平整性好; 动力电池对隔膜要求更高,通常采用复合膜。
● 锂电池隔膜的要求
参数 厚度 孔径 孔隙率 收缩比 扭曲度 刺穿强度 渗透性(麦氏系数)
隔膜基本性能要求表 The requirements of property of separators
要求
参数
<25μm
聚烯烃隔膜的分类
分类方法 种类
按材料分类 PP、PE、PP/PE复合
按工艺分类 干法、湿法
按结构分类
单层PP、PE 多层PP、PE 三层 PP/PE/PP
聚烯烃隔膜的主要原料:PP、PE(特点:强度高、耐酸碱腐蚀、耐化学)
● 聚烯烃商业化隔膜
聚烯烃隔膜的主要生产方法:按成孔机理不同分类
美国Celgard干法专利, UBE购买Celgard专利
国内自主知识产权的工 艺,利用聚丙烯不同相 态间密度的差异 河南格瑞恩
● 生产工艺
干法工艺:
• 干法是将聚烯烃树脂熔融、挤压、吹膜制成结晶性聚合物薄膜,经过结晶化处理、退火后,得到高度取向 的多层结构,在高温下进一步拉伸,将结晶界面进行剥离,形成多孔结构,可以增加薄膜的孔径。

锂离子电池基本工艺流程介绍 PPT

锂离子电池基本工艺流程介绍 PPT

叠片工艺的主要工艺流程
(涂布)
工序功能:将浆料连续、均匀地涂覆在传送集流体的表面,烘干,分别
制成正负极片。 原理:涂辊转动带动浆料,通过调 整刮刀间隙来调节浆料转移量,并 利用背辊或涂辊的转动将浆料转移 到基材上,按工艺要求,控制涂布 层的厚度以达到重量要求,同时, 通过干燥加热除去平铺于基材上的 浆料中的溶剂,使固体物质很好地 粘结于基材上。
以直接与水发生反应。因此,在锂离子电池的制作过程中必须严格 控制环境的湿度和正负极材料、电解液的含水量。
注液控制点: 1.注液量 2.气袋封装强度
叠片工艺的主要工艺流程
叠片工艺的主要工艺流程
(化成)
工序功能:通过充放电方式将其内部正负极物质激活,同时在负极 表面形成良好的SEI膜。 原理:锂电芯的化成是电池的初使化,使电芯的活性物质激活,即是 一个能量转换的过程。锂电芯的化成是一个非常复杂的过程,同时 也是影响电池性能很重要的一道工序,因为在Li+第一次充电时, Li+第一次插入到石墨中,会在电池内发生电化学反应, 在电池首次 充电过程中不可避免地要在碳负极与电解液的相界面上、形成覆盖 在碳电极表面的钝化薄层,人们称之为固体电解质界面膜或称SEI膜
工序功能:通过手工或夹具将正极极片、隔离膜、负极极片规则地
重叠在一起。
叠片控制点: 1.极片包覆情况 叠片过程演示 2.电芯重量
叠片工艺的主要工艺流程
(焊接)
工序功能:将Al、CU-Ni 极耳一起焊接成为裸电芯
原理:超声波焊接利用超声频率(16~20KH Z)的机械振动能量在静压
力的共同作用下,将弹性振动能量转变为工件间的摩擦功、形变能及随 后有限的温升,从而达到连接异种金属的目的。
(SOLID ELECTROLYTE INTERFACE)

锂离子电池基本工艺介绍课件

锂离子电池基本工艺介绍课件

正极物质:钴酸锂+super P+PVDF
负极片结构
负极集流体:镍带(约0.07mm厚)
负极基体:铜箔(约0.008mm厚)
负极物质:石墨+纳米硅+La133
工艺流程
装配车间
极片烘烤 扫粉
卷绕
平压
冲壳
入壳
转交 全检 抽气预封 注液 电池烘烤 封装
卷绕
工序功能:小条正负极极片、隔膜按顺序卷绕组合成裸电芯
4.真空度
四个步骤:
原料预处理
混和
干粉分散
稀释
正极制浆
原料预处理:正极活性物质、导电剂、粘结剂常压烘烤脱水、溶剂采用干燥分子 筛或者特殊取料设施脱水 原料混和:a.粘结剂的溶解及热处理;b.活性物质和导电剂球磨
干粉分散:粘结剂液体浸湿固体,挤出气体的过程 正极材料中的所有组分均能被粘结剂溶液浸湿,所以正极料粉分散相对容易 分散方法:静止法(分散时间长,效果差,但不损伤材料原结构)
锂离子电池基本工艺介绍
工艺车间
制片车间 装配车间 检测车间
工艺流程
制片车间
材料烘烤
制浆
涂布
对辊
分切
转交 全检 分档 点焊
制浆
工序功能:将正极或负极活性物质按一定比例与专用导电剂、粘结剂和溶
剂混合均匀,并调制成浆。
浆料控制点:
1.粘度
2.颗粒度
3.固含量
工序控制点:
1.搅拌速度
2.搅拌温度
3.搅拌浓度
环境要求:电芯注液前要进行除水,关键点水分控制(手套箱湿度)
原理:水作为电解液中一种痕量组分 ,对锂离子电池SEI膜的形成和电池 性能有非常大的影响,满充状态的负 极与锂金属性质相近,可以直接与水 发生反应。因此,在锂离子电池的制 作过程中必须严格控制环境的湿度和 正负极材料、电解液的含水量。

锂电池隔膜.ppt

锂电池隔膜.ppt
隔膜应有的基本要求
1.电绝缘性好(非电子导体); 2.对电解质离子有很好的透过性,电阻低; 3.对电解质具有化学稳定性和电化学稳定性; 4.对电解质润湿性好 ; 5.具有一定的机械强度,厚度尽可能小 ;
1
隔膜性能
主要指外观;厚度;面密度;电阻;干态及湿 态抗拉强度;孔率;孔径;吸液率;吸液速率; 保持电解液能力;耐电解液腐蚀能力.
4
基本要求
1.足够的隔离性和电子绝缘性,能够保证正负极的机械隔离 和阻止活性物质的迁移; 2.有一定的孔径,对锂离子有很好的透过性,保证低的电阻和 高的离子导电率; 3.有足够的化学和电化学稳定性,一定的耐湿性和耐腐蚀性; 4.对电解液浸润性好 5.有足够的力学性能和防震能力,厚度尽可能小; 6.占的体积小,易于实现薄膜化; 7.自动关断保护性能好;
%Transmittance
80
60
40
20
11446511.8.1324472.31 1436.73 149
1304.10 1254.74
1167.52
1200
Wavenumbers (cm-1)
1000
997.66 972.63
899.05 840.59
穿刺强度:与电极板表面的粗糙程度有关,电极使用 不同的材料要求隔膜的穿刺强度也不同.
9
隔膜的内部结构
1.孔径:可用压汞法测定;通过汞的体积和压力,微 孔的大小有关;
2.孔率:单位膜的体积中孔的体积百分率;可用比 重法测定:孔率=D0-D/D0
3. 孔的曲折度:膜的厚度和气体或液体在实际膜 当中通过的路径比例.(电池放电一般对膜的电 阻而言,低曲折系数是有利的;对短路时的 shutdown来讲,高的曲折系数有利.)
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。


萃取



横拉(烘干)
热定型
收卷
分切 产品
废气 废气、废油膜
储罐 缓冲罐 废气 废气 废膜 废品
蒸 馏 塔
废石蜡油
湿法生产锂离子电池隔膜流程图
3.1 配混搅拌系统
薄膜生产投料和配料的稳定性直接关系到 挤出过程稳定性,并且对厚片和薄膜厚度产生 重要的影响,从而影响到后续加工和产品的性 能和质量,例如主料和成孔剂比例是锂离子电 池隔膜微孔孔径大小及分布的影响因素之一。 所以,投料和配料必须要得到比较高精度的保 证。
锂离子电池隔离膜湿法生产工艺
2015-10-29
目录
一、隔膜作用 二、隔膜生产工艺及对比 三、湿法隔膜生产工艺流程
1.配混搅拌系统 2.挤出冷却系统 3.同步双向拉伸 4.萃取 5.横向拉伸 6.热处理 7.卷取、分切
2015-10-29
一、隔膜的作用
阻隔正负极,同时具备微孔结构允许锂离 子通过。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。
3.2 挤出、冷却系统
挤出混合系统是薄膜生产的核心环节之一。挤出混 合的好坏,直接影响到后续工序的生产和最终产品质量。
铸片冷却是将从模头出来的熔体经过急冷辊冷却成 为固态厚片的过程。铸片冷却起到的作用是:
① 冷却熔体,形成厚片; ② 急冷熔体,降低厚片结晶度,防止球晶的形成; ③ 使成孔剂与聚烯烃产生热致性相分离; ④ 急冷厚片表面,使已产生相分离的大部分成孔 剂被锁在厚片里面,使成孔剂不容易流走和渗出
2015-10-29
图 1:钮电池隔膜在电池中的位置和作用(钻酸钮电池为例)
-··EE--EE--EE--··EE--
1/24/2021
g4
二、锂离子电池隔膜工艺
备注:两种方法都包括至少一个取向步骤使薄膜产 生空隙并提高拉升强度
2015-10-29
电池隔膜的生产工艺对比
图 2: 干 法 生 产 工 艺 的 主 要 步 骤
得到硬弹性材料
图 3: 湿法生产工艺的主要步骤
对过程精确控制要求严格
隔膜的成品对比
2015-10-29
湿法隔膜优点
1、具有良好的机械性能 2、湿法的制膜过程相对容易调控 3、可以较好地控制孔径、孔径分布和孔隙率
2015-10-29
三、锂离子电池隔离膜湿法生产工艺
基料(UHMW-PE)
石蜡油
挤出铸片 双向拉伸
洗涤过程要求快速以适应高速生产;要 求萃取能力高,以满足锂离子隔膜低成孔剂 残留量的要求。而萃取效果决定于萃取剂的 种类、浓度、萃取时间、生产速率等因素的 影响。
3.5 横向拉伸
横向拉伸机是一台装有可变幅宽、高速运行 链条-夹具的大烘箱。作用去除萃取中残留的二氯 甲烷消除薄膜内应力,减少热收缩
烘干过程就是加快萃取剂的挥发,空气取代 萃取剂位置的过程,当然烘干过程也是萃取剂循 环回收的过程。
2015-10-29
ห้องสมุดไป่ตู้
图3-1
3.3同步双向拉伸
从热力学上讲这时锂离子隔膜的微孔或微孔形状 已经是形成了,只是成孔剂还仍然占据了孔的位置, 堵住了隔膜的孔眼,使得微孔还没有呈现出来。
2015-10-29
收紧状态
展开状态
3.4 萃取系统
萃取过程就是溶剂(萃取剂)萃取成孔 剂,萃取剂取代成孔剂位置的过程。
3.6 热处理
对于结晶型聚合物,热处理是加速聚合物的二次 结晶或结晶过程,使分子链取向转变为结晶取向,消 除薄膜的内应力,提高洁净度,使晶体结构趋于完善, 减小薄膜的热收缩率。
3.7 收卷分切
收卷、分切过程中张力控制尤为重要 张力过 小容易造成打滑跑偏,而张力过大
又会造成纵向绷得太紧产生纵向皱纹,影响后 续加工的质量
相关文档
最新文档