一种含石蜡油的湿法隔膜生产工艺制造技术

本发明专利技术提供一种含石蜡油的湿法隔膜生产工艺，包括以下几个步骤：步骤A:将石蜡油和成孔剂充分混合，制成浆料，并过滤计量；步骤B:通过挤出混合系统，均匀涂覆在基膜表面，涂覆过程中烘烤，成孔剂蒸发，之前成孔剂所在的位置将形成孔隙；步骤C:洗涤系统将成孔剂从油膜的孔中萃取出来，形成能让锂离子通过的微孔;步骤D:通过冷却形成含石蜡湿法隔膜。本发明专利技术的有益效果是：1.制备工艺简单易行，易产业化。2.石蜡油原材料丰富，价格便宜。3.该湿法隔膜具有较高的拉伸强度，优异的耐高温性能和阻燃性能。4.过程易调控，能保证孔径分布和孔隙率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电池领域，尤其涉及一种含石蜡油的湿法隔膜生产工艺。
技术介绍
目前，市场化的电池隔膜大部分以聚乙烯(PE，polyethylene)或聚丙烯(PP，Polypropylene)为基材，此聚烯烃类材料具有高熔点，到较高温度才起保护动作，保护效果有限。若隔膜发生热失控，随着温度的逐渐上升，隔膜仍然会融化，燃烧。隔膜作为电池的重要四大组成部分之一，起着防止正负极接触、为锂离子传输提供通道的作用，其优劣直接影响电池的性能。大部分隔膜厂家采用的是单层隔膜，材质为PE或PP，其中PE熔点约为130℃，PP熔点约为150℃，PE隔膜拉伸强度较差，PP隔膜关闭功能有限，PP或PE隔膜保护效果具有一定的局限性。
技术实现思路
为了解决以上技术问题，本专利技术提供一种含石蜡油的湿法隔膜生产工艺流程，采用同步双向拉伸工艺。工艺流程如图1所示，具体流程如下：步骤A:将石蜡油和成孔剂按一定比例充分混合，成孔剂含量为30-70wt％，制成浆料，并过滤计量；步骤B:通过挤出混合系统，均匀涂覆在基膜表面，涂覆过程中烘烤，成孔剂蒸发，将成孔剂所在的位置将形成孔隙；步骤C:通过冷却形成含石蜡湿法隔膜。本专利技术采用以上技术方案，其优点在于，薄膜生产的投料和配料的稳定性直接关系到成孔过程的稳定性，并且对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。例如主材和成孔剂的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，专利技术人可以通过改变主材和成孔剂的比例制备孔径大小在0.01-0.1μm、孔隙率在40-60％的薄膜。优选的，所述成孔剂采用正戊烷和正己烷中的至少一种。优选的，所述隔膜上石蜡层的单面厚度为1-3μm。本专利技术进一步采用以上技术方案，其优点在于，可通过调节出料口与隔膜表面间隙涂布出单面厚度在1-3μm的石蜡层。优选的，所述步骤B中，烘烤温度控制在石蜡油与成孔剂沸点之间。优选的，所述挤出混合系统包括：真空泵、管道和喷头，所述真空泵将浆料吸取，通过管道运输到等涂覆设备起始端上方，再经过所述喷头将浆料转移在待涂覆设备起始端。现有技术中，非正常情况下电池短路使电池内部温度升高，当电池内部温度达到闭孔温度时隔膜会闭塞阻断电流通过，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，造成电池内部大面积短路而引起热失控起火。基于此，在隔膜制作过程中添加石蜡油等低熔点涂层，电芯出现高温异常时石蜡油融化将隔膜孔封闭，立即关闭通电网络，电池内阻增大，阻断锂离子从隔膜中穿过，保护电芯安全性。本专利技术的有益效果是：1.制备工艺简单易行，易产业化。2.石蜡油原材料丰富，价格便宜。3.该湿法隔膜具有较高的拉伸强度，优异的耐高温性能和阻燃性能。4.过程易调控，能保证孔径分布和孔隙率。附图说明图1是本专利技术隔膜生产流程示意图。图2是本专利技术石蜡油隔膜结构图。图3是挤出混合系统结构示意图。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的较优的实施例作进一步的详细说明：实施例1如图1和图2所示，具体流程如下：1、将石蜡油和正戊烷按一定比例充分混合，成孔剂含量为30wt％，制成浆料，并过滤计量；2、通过挤出混合系统，均匀涂覆在基膜表面，涂覆过程中烘烤，正戊烷蒸发，之前正戊烷所在的位置将形成孔隙；3、冷却，形成含石蜡湿法隔膜。制备所得到的隔膜孔径大小在0.01-0.1μm、孔隙率在40-60％。实施例2如图1和图2所示，具体流程如下：1、将石蜡油和正己烷按一定比例充分混合，成孔剂含量为70wt％，制成浆料，并过滤计量；2、通过挤出混合系统，均匀涂覆在基膜表面，涂覆过程中烘烤，正己烷蒸发，之前正己烷所在的位置将形成孔隙；3、通过冷却形成含石蜡湿法隔膜。制备所得到的隔膜孔径大小在0.01-0.1μm、孔隙率在40-60％。其中，石碏涂层2涂覆在隔膜基材1的上下两层，隔膜上石蜡层的单面厚度为1-3μm。挤出混合系统结构示意图如图3所示，其工作过程为：通过真空泵6将浆料4吸取，通过管道3运输到需涂覆设备起始端上方，经过喷头5将浆料4转移在涂覆设备起始端.表1不同隔膜热冲击通过率130℃10min130℃30min150℃10min普通湿法隔膜通过率40％通过率10％通过率0实施例1通过率100％通过率100％通过率90％实施例2通过率100％通过率100％通过率95％表2拉伸强度对比由表1可知，专利技术的锂离子电池复合隔膜在电池内部，有很好的阻燃性，出现热失控时，液体石蜡融化吸收大量热，可以降低体系温度，然后将隔膜微孔堵塞，锂离子迁移被阻断，电池内阻增大，从而保护电芯避免热失控起火。由表2可知，本专利技术方法所得到的湿法隔膜具有较高的拉伸强度。以上内容是结合具体的优选实施方式对本专利技术所作的进一步详细说明，不能认定本专利技术的具体实施只局限于这些说明。对于本专利技术所属
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含石蜡油的湿法隔膜生产工艺，其特征在于，包括以下几个步骤：步骤A:将石蜡油和成孔剂充分混合，制成浆料，并过滤计量；步骤B:通过挤出混合系统，均匀涂覆在基膜表面，涂覆过程中烘烤，成孔剂蒸发，之前成孔剂所在的位置将形成孔隙；步骤D:冷却后形成含石蜡湿法隔膜。

【技术特征摘要】
1.一种含石蜡油的湿法隔膜生产工艺，其特征在于，包括以下几个步骤：步骤A:将石蜡油和成孔剂充分混合，制成浆料，并过滤计量；步骤B:通过挤出混合系统，均匀涂覆在基膜表面，涂覆过程中烘烤，成孔剂蒸发，之前成孔剂所在的位置将形成孔隙；步骤D:冷却后形成含石蜡湿法隔膜。2.如权利要求1所述的含石蜡油的湿法隔膜生产工艺，其特征在于，石蜡油和成孔剂混合物中，所述成孔剂含量为30-70wt%。3.如权利要求1所述的含石蜡油的湿法隔膜生产工艺，其特征在于，所述含石蜡湿法隔膜的孔径为0.01-0.1μm，孔隙率为40-60%。4.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘超，耿建芳，韦水凌，梁东建，
申请(专利权)人：深圳瑞隆新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44