再次制备锂离子二次电池隔膜的混合原料及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种再次制备锂离子二次电池隔膜的混合原料及其应用，混合原料的组分中含有回收料和隔膜新料；其中，所述回收料为隔膜在锂离子二次电池隔膜的制备工艺中切边后的切边料经过后续处理所得。本发明专利技术能够将隔膜制备工艺过程中的边料进行回收使用，不但提高了原材料的使用率，降低了生产成本，同时减少了企业对废料的处理费用。

【技术实现步骤摘要】
再次制备锂离子二次电池隔膜的混合原料及其应用
本专利技术涉及一种再次制备锂离子二次电池隔膜的混合原料及其应用。
技术介绍
目前，锂离子二次电池因其能量密度高、循环寿命长，在消费电子、电动汽车、储能领域得到越来越广泛的应用。隔膜是锂离子二次电池的重要组成部件之一，对于电池的特性，特别对电池的安全性有非常大的影响。隔膜根据其制造方法可以分为干法隔膜和湿法隔膜。湿法隔膜由于其优良的特性、厚度较薄适用于高能量密度的三元电池体系，与干法制膜工艺比较，其制造工艺复杂，生产成本较高，在电动汽车用电池领域大量使用湿法隔膜，存在一定的挑战。现有技术的锂离子二次电池隔膜制备工艺，其包括挤出、拉伸、萃取、热处理和卷曲，最后得到锂离子二次电池隔膜，隔膜在生产的过程中，因其边料较厚，含成孔剂率较高，在热处理工序和卷曲工序之间以及拉伸工序和萃取工序之间，都会对隔膜进行去边处理，处理部分的PE约占投入总量的15-20％，传统处理边料方法是直接按废料处理，这样就造成原材料的浪费，同时也增加了制造成本。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种再次制备锂离子二次电池隔膜的混合原料，它能够将隔膜制备工艺过程中的边料进行回收使用，不但提高了原材料的使用率，降低了生产成本，同时减少了企业对废料的处理费用。为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种再次制备锂离子二次电池隔膜的混合原料，它的组分中含有回收料和隔膜新料；其中，所述回收料为隔膜在锂离子二次电池隔膜的制备工艺中切边后的切边料经过后续处理所得。进一步为了提高制备后的隔膜的质量，保证其各项性能指标，所述回收料的质量百分比为5％～30％，其余为所述隔膜新料，总计100％。。进一步，所述回收料的质量百分比为5％～10％，其余为所述隔膜新料，总计100％。。进一步提供了一种切边料的来源方式，所述切边料为隔膜在锂离子二次电池隔膜的制备工艺中的拉伸工序和萃取工序之间切边所得的含成孔剂边料。进一步，所述后续处理的步骤如下：将含成孔剂边料进行挤出造粒，再经过冷却处理后得到回收料。进一步提供了另外一种切边料的来源方式，所述切边料为隔膜在锂离子二次电池隔膜的制备工艺中的热处理工序和卷曲工序之间切边所得的不含成孔剂边料。进一步，所述后续处理的步骤如下：将不含成孔剂边料和一定量的成孔剂混合后进行挤出造粒，再经过冷却处理后得到回收料。进一步，所述成孔剂和所述不含成孔剂边料的质量比为(1.5～4)：1。进一步，所述隔膜新料为聚乙烯，成孔剂为矿物油或人工合成油，所述切边料中至少含有聚乙烯。本专利技术还提供了一种再次制备锂离子二次电池隔膜的混合原料的应用，它应用于锂离子二次电池隔膜的制备，并和成孔剂一起作为制备锂离子二次电池隔膜的原材料。采用了上述技术方案后，本专利技术能够提高原材料的使用率，有效的降低生产成本；另外，因现含成孔剂边料按危废处理，回收利用后，降低了对环境的影响。附图说明图1为采用本专利技术混合原料再次制备锂离子二次电池隔膜的工艺流程图。具体实施方式为了使本专利技术的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本专利技术作进一步详细的说明。实施例一一种再次制备锂离子二次电池隔膜的混合原料，它的组分中含有回收料和隔膜新料；其中，所述回收料为隔膜在锂离子二次电池隔膜的制备工艺中切边后的切边料经过后续处理所得。在本实施例中，所述回收料和所述隔膜新料的质量比为1:9；当然，所述回收料的质量百分比可以在5％～30％中选取，优选为5％～10％中选取，其余为隔膜新料，总计100％；回收料可经过计量泵进行称取相应的份额，通过采用计量泵称取，控制投入回产线挤出机的回收料的重量，与产线的隔膜新料按一定的质量百分比混合。所述切边料可以由以下两种途径产生：1、所述切边料为隔膜在锂离子二次电池隔膜的制备工艺中的拉伸工序和萃取工序之间切边所得的含成孔剂边料；所述后续处理的步骤如下：将含成孔剂边料加入螺杆挤出机进行挤出造粒，再经过冷却系统冷却处理后得到回收料；其中，冷却系统可以为风冷、水冷和油冷，但是不限于此。2、所述切边料为隔膜在锂离子二次电池隔膜的制备工艺中的热处理工序和卷曲工序之间切边所得的不含成孔剂边料；所述后续处理的步骤如下：将不含成孔剂边料和一定量的成孔剂混合后加入螺杆挤出机进行挤出造粒，再经过冷却处理后得到回收料；其中，冷却系统可以为风冷、水冷和油冷，但是不限于此。在本实施例中，因挤出的切边粒料温度较高，容易发生结块，所以采用风冷、水冷或油冷的方式，将切边粒料及时降温，防止发生结块，影响投料使用。在第二种切边料的来源途径中：所述成孔剂和所述不含成孔剂边料的质量比可以为(1.5～4)：1，具体则按需选择。在本实施例中，所述隔膜新料为聚乙烯，成孔剂为矿物油，当然，还可以选择人工合成油，所述切边料中至少含有聚乙烯；当切边料来自第一种途径时，切边料中含有聚乙烯和成孔剂；当切边料来自第二种途径时，切边料中含有聚乙烯；其中，聚乙烯的粘均分子量为30-250万。如图1所示，将本实施例的混合原料用于制备锂离子二次电池隔膜，具体步骤如下：将10wt％的回收料与90wt％的新料混合浆液(新浆液PE新料与成孔剂重量比为3:7)混合，加入双螺杆挤出机，在195℃下充分熔融，熔体经过挤出机模头，在25℃的冷却辊上形成冷却基片，冷却后的基片再在120℃进行双向拉伸，拉伸倍率为5倍；再将隔膜经行萃取，萃取时间为3min。再将隔膜经过130℃热处理，形成有稳定孔结构的微孔隔膜。比较例一全部采用隔膜新料，按照实施例一的制备锂离子二次电池隔膜的步骤，得到本比较例的成品隔膜。比较例二在本实施例中，将30wt％回收料和70wt％新料浆液(新浆液PE新料与成孔剂重量比为3:7)混合，按照实施例一的制备锂离子二次电池隔膜的步骤，得到本比较例的成品隔膜。测试实施例一、比较例一和比较例二的隔膜特性，结果如下表所示：实施例一比较例一比较例二厚度(μm)121212孔隙率(％)414040透气性(s/100ml)227231225针刺强度(gf)433446302拉伸强度(kgf/cm2)174217531257延伸率(％)515338上表发现：1、当配比≤10％，所得隔膜的特性与纯隔膜新料的无明显差异；2、当配比上升为30％时，隔膜针刺强度、拉伸强度有所下降；所以：所述回收料的质量百分比可以在5％～30％中选取，优选为5％～10％中选取，其余为隔膜新料，总计100％；上表还发现：切边料回收进行造粒，与产线的隔膜新料进行混合使用，在不影响产品特性的前提下，可以有效的提高了原材料的使用率，同时降低了生产成本。表中的各测试方法如下：1)厚度(μm)：GB/T6672-2001ISO4593:1993。使用小野测厚仪进行厚度测试。2)拉伸强度(kgf/cm2)：GB6672-2001。使用岛津万能试验拉伸机，在200mm/min的速度下对宽度为10mm的样条进行拉伸。3)针刺强度(gf)：用φ1mm的针在一定速度下针破产品所需要的力。4)透气值(s/100ml)：用Gurley试验100ml空气通过φ1英寸圆截面积所需要的时间。5)孔隙率(％)：重量法，{(原材料密度*样品面积*厚度)-重量}/(原材料密度*样品面积*厚度)。以上所述的具体实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种再次制备锂离子二次电池隔膜的混合原料，其特征在于，它的组分中含有回收料和隔膜新料；其中，所述回收料为隔膜在锂离子二次电池隔膜的制备工艺中切边后的切边料经过后续处理所得。

【技术特征摘要】
1.一种再次制备锂离子二次电池隔膜的混合原料，其特征在于，它的组分中含有回收料和隔膜新料；其中，所述回收料为隔膜在锂离子二次电池隔膜的制备工艺中切边后的切边料经过后续处理所得。2.根据权利要求1所述的再次制备锂离子二次电池隔膜的混合原料，其特征在于：所述回收料的质量百分比为5％～30％，其余为所述隔膜新料，总计100％。3.根据权利要求2所述的再次制备锂离子二次电池隔膜的混合原料，其特征在于：所述回收料的质量百分比为5％～10％，其余为所述隔膜新料，总计100％。4.根据权利要求1所述的再次制备锂离子二次电池隔膜的混合原料，其特征在于：所述切边料为隔膜在锂离子二次电池隔膜的制备工艺中的拉伸工序和萃取工序之间切边所得的含成孔剂边料。5.根据权利要求4所述的再次制备锂离子二次电池隔膜的混合原料，其特征在于：所述后续处理的步骤如下：将含成孔剂边料进行挤出造粒，再经过冷却处理后得到回收料。6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：李大伟，顾杨建，中山生龙，
申请(专利权)人：溧阳月泉电能源有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32