本发明专利技术公开了一种采用陶瓷涂覆的高孔隙率锂电池隔膜的生产工艺，其是以聚乙烯作为原料树脂，白油作为溶剂，二氯甲烷作为萃取剂，三氧化二铝作为陶瓷基材，依次经过配料——挤出——过滤计量——模头挤出——铸片冷却成型——双向拉伸——萃取干燥——横拉扩幅——热定型——陶瓷涂覆——烘箱去水——在线收卷来制得高孔隙率锂电池隔膜，本发明专利技术通过控制热定型的工艺，以降低此工艺过程中的闭孔程度来提高隔膜基材的孔隙率，并且在热定型工艺后直接进行陶瓷涂覆，通过陶瓷涂覆来降低隔膜的热收缩率，避免了常规的分步制备工艺中高孔隙率隔膜在存放过程中由于热应力的释放造成的隔膜厚度及性能的变化，同时也降低了生产成本。
【技术实现步骤摘要】
采用陶瓷涂覆的高孔隙率锂电池隔膜的生产工艺
本专利技术属于电池隔膜领域，具体涉及一种采用陶瓷涂覆的高孔隙率锂电池隔膜的 生产工艺。
技术介绍
锂离子电池作为高能量电源，其应用范围不断拓展，已广泛应用于便携式电子装 置、电动工具、电动汽车、储能电站等领域隔膜是电池重要的原材料之一，因此，锂离子电池 的安全性问题一直备受关注。隔膜作为锂离子电池中重要的一部分，其作用是将正极与负 极材料隔开，容许离子通过，阻止电子通过，锂电池隔膜的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。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。 目前市场上在售的锂电池隔膜的孔隙率一般均在40%左右，目前纳米陶瓷涂覆隔 膜已经逐渐成为开发的热点，但是陶瓷涂层的增加会使隔膜的孔隙率降低，而隔膜的孔隙 率的高低将直接影响锂电池的内阻以及比容量的大小，现有技术中陶瓷涂覆锂电池隔膜的 孔隙率还有待提1?。
技术实现思路
为了进一步提高陶瓷涂覆隔膜的孔隙率，降低锂离子电池的内阻及提高锂离子电 池的比容量，本专利技术提出了一种采用陶瓷涂覆的高孔隙率锂电池隔膜的生产工艺，该生产 工艺采用一步法直接制备陶瓷涂覆的锂离子电池隔膜，通过控制拉伸工艺及热定型工艺来 控制隔膜基材的孔隙率，通过陶瓷涂覆来降低隔膜的热收缩率，直接制备得到陶瓷涂覆的 高孔隙率锂电池隔膜。 其技术方案包括： 一种采用陶瓷涂覆的高孔隙率锂电池隔膜的生产工艺，包括以下步骤： a、配料混合：称取聚乙烯粉末和白油并将其混合均匀，得到混合物A，所述聚乙烯 粉末与白油的重量比为1:2?5. 5 ; b、挤出、过滤计量：将步骤a中的混合物A经过挤出机得到高温熔体，所述高温熔 体经准确计量后送入模头中； C、铸片冷却成型：步骤b送入模头中的高温熔体从模头狭缝口流出，经激冷辊冷 却后得到含油铸片； d、双向同步拉伸：将步骤c中得到的含油铸片经预热后进行双向同步拉伸，得到 薄膜； e、萃取、干燥：将步骤d得到的薄膜放入萃取槽，将其中的白油萃取出来，萃取剂 为二氯甲烷；将萃取后的薄膜、萃取剂二氯甲烷放入干燥箱内，挥发去除得干燥后的薄膜； f、横拉扩幅、热定型：步骤e中干燥后的薄膜经过横拉机扩幅后，送入热定型装置 后去除薄膜内部的热应力，其中，热定型温度为125°C，薄膜的孔隙率为55%以上； g、涂覆：步骤f热定型后的薄膜放置于陶瓷浆料中进行陶瓷涂覆，涂覆模具选用 微凹辊或狭缝模头； h、烘干、在线收卷：将涂覆后薄膜烘干并进行在线收卷，在线收卷的速度为45m/ min〇 进一步的，步骤g中，所述陶瓷浆料中三氧化二铝浓度为40%。 进一步的，步骤b中，高温熔体依次经过温度分别为50°C-40°C-30°C-30°C的 四个激冷辊。 进一步的，步骤d中，预热温度为110°C，双向同步拉伸的温度为125°C，双向同步 拉伸得到纵拉比为5倍，横拉比为5倍的薄膜。 进一步的，步骤b中，所述混合物A通过直径为96mm，长径比为52，温度为200°C的 双螺杆挤出机得到高温熔体。 进一步的，步骤e中，萃取剂的进液量为3m3/h在温度为20°C时对其中的白油进行 萃取，干燥箱的温度设定为35°C。 本专利技术所带来的有益技术效果： 本专利技术提出了一种采用陶瓷涂覆的高孔隙率锂电池隔膜的生产工艺，以聚乙烯 作为原料树脂，白油作为溶剂，二氯甲烷作为萃取剂，三氧化二铝作为陶瓷基材，依次经 过配料--挤出--过滤计量--模头挤出--铸片冷却成型--双向拉伸--萃取干 燥--横拉扩幅--热定型--陶瓷涂覆--烘箱去水--在线收卷来制得高孔隙率锂 电池隔膜，为了提高最终陶瓷隔膜产品的孔隙率，本专利技术通过控制热定型的工艺，例如控制 热定型温度为125°C，薄膜的孔隙率为55%以上，以降低此工艺过程中的闭孔程度来提高 隔膜基材的孔隙率，并且在热定型工艺后直接进行陶瓷涂覆，通过陶瓷涂覆来降低隔膜的 热收缩率，避免了常规的分步制备工艺中高孔隙率隔膜在存放过程中由于热应力的释放造 成的隔膜厚度及性能的变化，同时也降低了生产成本。 【附图说明】 下面结合附图对本专利技术做进一步清楚、完整的说明： 图1为本专利技术生产工艺的流程图。 【具体实施方式】 本专利技术提出了一种采用陶瓷涂覆的高孔隙率锂电池隔膜的生产工艺，为了使本发 明的优点、技术方案更加突出，下面结合具体实施例对本专利技术做进一步清楚、完整的说明。 目前市场上销售的常规隔膜的孔隙率都在40%左右，而孔隙率的高低又直接影响 锂电池的性能，提高隔膜的孔隙率可以降低隔膜对锂离子迁移的阻力，孔隙率越大，孔的曲 率越小，孔的贯通性越好，锂离子的穿透能力越强。 本专利技术所选原料均可通过商业渠道购买得到，下面对本专利技术部分所选原料的性质 做如下说明： 聚乙烯：是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂，在工业上，也包括乙烯与少量 α -烯烃的共聚物，聚乙烯无臭、无毒、手感似錯，具有优良的耐低温性能，化学稳定性好，耐 大多数酸碱的侵蚀，常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，电绝缘性能优；本专利技术聚乙烯包括 分子量为100?150万的超商分子量聚乙烯与分子量低于100万的商密度聚乙烯。 -种采用陶瓷涂覆的高孔隙率锂电池隔膜的生产工艺，其操作工艺流程图如图 1所示，主要包括配料--挤出--过滤计量--模头挤出--铸片冷却成型--双向拉 伸一萃取干燥--横拉扩幅--热定型--陶瓷涂覆--烘箱去水--在线收卷，本发 明采用分子量为150万的超高分子量聚乙烯作为原料树脂，白油作为溶剂，二氯甲烷作为 萃取剂。 本专利技术，一种采用陶瓷涂覆的高孔隙率锂电池隔膜的生产工艺，具体包括以下步 骤： 步骤1、配料混合：称取聚乙烯粉末和白油并将其混合均匀，得到混合物A，其中， 聚乙烯粉末与白油的重量比为1:2?5. 5 ; 步骤2、挤出、过滤计量：将步骤1中的混合物A经过直径为96_，长径比为52,温 度为200°C的双螺杆挤出机得到高温熔体，高温熔体经准确计量后送入模头中； 步骤3、铸片冷却成型：步骤2送入模头中的高温熔体从模头狭缝口流出，经激冷 辊冷却后得到含油铸片； 步骤4、双向同步拉伸：将步骤3中得到的含油铸片经预热后进行双向同步拉伸， 得到薄膜； 步骤5、萃取、干燥：将步骤4得到的薄膜放入萃取槽，将其中的白油萃取出来，萃 取剂为二氯甲烷；将萃取后的薄膜、萃取剂二氯甲烷放入干燥箱内，挥发去除得干燥后的薄 膜； 步骤6、横拉扩幅、热定型：步骤5中干燥后的薄膜经过横拉机扩幅后，送入热定型 装置后去除薄膜内部的热应力，其中，热定型温度为125°C，薄膜的孔隙率为55%以上； 步骤7、涂覆：步骤6热定型后的薄膜放置于陶瓷浆料中进行陶瓷涂覆，涂覆模具 选用微凹辊或狭缝模头； 步骤8、烘干、在线收卷：将涂覆后薄膜烘干并进行在线收卷，在线收卷的速度为 45m/min〇 实施例1 : 本专利技术，一种采用陶瓷涂覆的高孔隙率锂电池隔膜的生产工艺，具体包括以下本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种采用陶瓷涂覆的高孔隙率锂电池隔膜的生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：a、配料混合：称取聚乙烯粉末和白油并将其混合均匀，得到混合物A，所述聚乙烯粉末与白油的重量比为1:2～5.5；b、挤出、过滤计量：将步骤a中的混合物A经过挤出机得到高温熔体，所述高温熔体经准确计量后送入模头中；c、铸片冷却成型：步骤b送入模头中的高温熔体从模头狭缝口流出，经激冷辊冷却后得到含油铸片；d、双向同步拉伸：将步骤c中得到的含油铸片经预热后进行双向同步拉伸，得到薄膜；e、萃取、干燥：将步骤d得到的薄膜放入萃取槽，将其中的白油萃取出来，萃取剂为二氯甲烷；将萃取后的薄膜、萃取剂二氯甲烷放入干燥箱内，挥发去除得干燥后的薄膜；f、横拉扩幅、热定型：步骤e中干燥后的薄膜经过横拉机扩幅后，送入热定型装置后去除薄膜内部的热应力，其中，热定型温度为125℃，薄膜的孔隙率为55％以上；g、涂覆：步骤f热定型后的薄膜放置于陶瓷浆料中进行陶瓷涂覆，涂覆模具选用微凹辊或狭缝模头；h、烘干、在线收卷：将涂覆后薄膜烘干并进行在线收卷，在线收卷的速度为45m/min。
【技术特征摘要】
1. 一种采用陶瓷涂覆的高孔隙率锂电池隔膜的生产工艺，其特征在于：包括以下步 骤： a、 配料混合：称取聚乙烯粉末和白油并将其混合均匀，得到混合物A，所述聚乙烯粉末 与白油的重量比为1:2?5. 5 ; b、 挤出、过滤计量：将步骤a中的混合物A经过挤出机得到高温熔体，所述高温熔体经 准确计量后送入模头中； c、 铸片冷却成型：步骤b送入模头中的高温熔体从模头狭缝口流出，经激冷辊冷却后 得到含油铸片； d、 双向同步拉伸：将步骤c中得到的含油铸片经预热后进行双向同步拉伸，得到薄膜； e、 萃取、干燥：将步骤d得到的薄膜放入萃取槽，将其中的白油萃取出来，萃取剂为二 氯甲烷；将萃取后的薄膜、萃取剂二氯甲烷放入干燥箱内，挥发去除得干燥后的薄膜； f、 横拉扩幅、热定型：步骤e中干燥后的薄膜经过横拉机扩幅后，送入热定型装置后去 除薄膜内部的热应力，其中，热定型温度为125°C，薄膜的孔隙率为55%以上； g、 涂覆：步骤f热定型后的薄膜...
【专利技术属性】
技术研发人员：任富忠，王志凯，梁鹏，孟庆锐，郅立鹏，陈继朝，
申请(专利权)人：青岛中科华联新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37
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