芳纶纤维锂电池隔膜制备方法技术

本发明专利技术公开了一种芳纶纤维锂电池隔膜制备方法，包括如下步骤：步骤一，将芳纶纤维混合均匀后开松；步骤二，将经过步骤一开松后的芳纶纤维梳理后成网；步骤三，对步骤二中获得的成网进行预处理，采用雾化的方式喷湿，压实蓬松的芳纶纤维，排除芳纶纤维中的空气；步骤四，将经过预处理后的芳纶纤维送入进入水刺区，进行水刺固结；步骤五，将步骤四中获得的固结后的芳纶纤维进行烘干，得到芳纶纤维基布；步骤六，将制成的芳纶纤维基布在温度为205

【技术实现步骤摘要】
芳纶纤维锂电池隔膜制备方法


[0001]本专利技术涉及一种制备方法，更具体的说是涉及一种芳纶纤维锂电池隔膜制备方法。

技术介绍

[0002]锂电池主要依靠离子在正极和负极之间移动来工作。在锂电池的结构中，隔膜是关键的内层组件之一。锂电池隔膜是一种多孔膜，在锂电池中的主要作用是隔离电池正负极，防止电池内部短路；提供离子在放电过程中的迁移的通道，允许离子通过。
[0003]现有的隔膜材料热稳定性差，机械强度差，为进一步提高锂电池的安全性，采用芳纶纤维制成的耐热锂电池隔膜，具有耐热与抗拉力强的优点，而目前芳纶纤维的制备方法主要如专利号为202111303840.1，名称为一种芳纶无纺纸生产工艺的专利技术专利所示，然而上述方式的生产工艺，在成网之后直接进行水刺缠结，而水刺时水流的冲击力一般比较大，因而若是纤维布中有空气，便无法有效的吸收水射流的能量，容易导致纤维布在水刺中出现损伤和强力损失。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种降低纤维布在水刺加工中损伤和强力损失的芳纶纤维锂电池隔膜制备方法。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种芳纶纤维锂电池隔膜制备方法，包括如下步骤：
[0006]步骤一，将芳纶纤维混合均匀后开松；
[0007]步骤二，将经过步骤一开松后的芳纶纤维梳理后成网；
[0008]步骤三，对步骤二中获得的成网进行预处理，采用雾化的方式喷湿，压实蓬松的芳纶纤维，排除芳纶纤维中的空气；
[0009]步骤四，将经过预处理后的芳纶纤维送入进入水刺区，进行水刺固结；
[0010]步骤五，将步骤四中获得的固结后的芳纶纤维进行烘干，得到芳纶纤维基布；
[0011]步骤六，将制成的芳纶纤维基布在温度为205
‑
235℃，转速为60
‑
90m/min，辊压压力为40KN/cm的条件下经过热轧辊压定型，用轧光机进行轧光，使芳纶纤维厚度达到0.14
‑
0.15mm，面密度为70g/
㎡
，完成隔膜制备。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，所述步骤一中开松的具体步骤为：将芳纶纤维精准称量后投放到粗开松机进行芳纶纤维的初步开松,然后将开松的芳纶纤维送入混棉箱，使芳纶纤维混合均匀，然后将芳纶纤维送至精开松机进行精细开松。
[0013]作为本专利技术的进一步改进，所述步骤二中梳理成网的步骤为：
[0014]步骤二一，将经过精细开松的芳纶纤维送入梳理机，将纤维梳理成薄纤网；
[0015]步骤二二，将薄纤网送入铺网机以全交叉模式折叠铺设成蓬松的初料；
[0016]其中，步骤二二中的全交叉模式即第一台梳理机出的纤网进入第一台铺网机形成
交叉纤网，第二台梳理机出的纤网进入第二台铺网机形成交叉纤网，两种交叉纤网合并，形成上面一层是交叉网，下面一层也是交叉网这样一种纤网结构。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤二与步骤三之间还具有牵引步骤，具体为：将初料通过牵伸机缓慢牵引，以将初料有规律的弹性拉伸，即每次拉伸2mm，松弛1mm，重复10次以上，然后原料转移到杂乱辊上，杂乱辊将纤维打乱增加横向强度。
[0017]作为本专利技术的进一步改进，所述步骤四中水刺的具体步骤包括：
[0018]步骤四一，将预处理后的芳纶纤维进入水刺区，采用平网水刺机和转鼓水刺机交叉使用对铺网的正反面进行水刺，第一级、第二级为转鼓式水刺，第三级为平网式水刺，水刺头喷水板的喷水孔喷射出多股微细水射流，垂直射向芳纶纤维。
[0019]本专利技术的有益效果，通过步骤一至步骤六的设置，便可有效的实现制备出用作锂电池隔膜的纤维布，并且在制备的过程中，通过步骤三的作用，可实现对于芳纶纤维的预处理，排除芳纶纤维中的空气，使芳纶纤维进入水刺区后能有效地吸收水射流的能量，最后得到湿芳纶纤维，如此实现降低纤维在水刺中的损伤和强力损失。
具体实施方式
[0020]下面将所给出的实施例对本专利技术做进一步的详述，本实施例的芳纶纤维锂电池隔膜所用原料是由100％芳纶纤维组成，芳纶纤维全称为"聚对苯二甲酰对苯二胺",英文为Aramid fiber，该原料组份包括芳纶1414或芳纶1313，纤维为长度30
‑
50mm，直径13μm的纤维丝。
[0021]具体的本实施例提供了一种芳纶纤维锂电池隔膜制备方法包括水刺无纺布的制备流程和热轧辊压工艺流程，具体内容为：
[0022]水刺无纺布主要流程包括：
[0023]1.开松：将芳纶纤维精准称量后投放到粗开松机进行芳纶纤维的初步开松,然后将开松的芳纶纤维送入混棉箱，使芳纶纤维混合均匀，然后将芳纶纤维送至精开松机进行精细开松。
[0024]该工序主要将压紧的纤维丝之间完全松散开，便于后续铺网实现厚度均匀一致。
[0025]2.梳理：将经过精细开松的芳纶纤维送入梳理机，将纤维梳理成薄纤网。
[0026]该工序主要制成均匀、无定形的纤维层，可以后续叠加铺网。
[0027]3.铺网：将薄纤网送入铺网机以全交叉模式(即第一台梳理机出的纤网进入第一台铺网机形成交叉纤网，第二台梳理机出的纤网进入第二台铺网机形成交叉纤网，两种交叉纤网合并，形成上面一层是交叉网，下面一层也是交叉网这样一种纤网结构)折叠铺设成蓬松的初料。
[0028]该工序以全交叉模式铺设可以使纤网有较高的克重，使其有较好的纵横向强力比(≤1.2:1)，作为隔膜使用可以达到绝缘层的作用。
[0029]4.牵伸：将初料通过牵伸机缓慢牵引，即将初料有规律的弹性拉伸，即每次拉伸2mm，松弛1mm，重复10次以上。然后原料转移到杂乱辊上，杂乱辊将纤维打乱增加横向强度。
[0030]该工序改变纤维排列方向，将具有一定交叉角度的纤维排列通过牵伸变成各个方向均匀排布的纤维排列，从而控制纤维之间的孔隙、克重、纵横强力比的目的，并将纤网匀整定型，避免纤网回缩，可以满足锂电池隔膜离子透过和吸液的要求。
[0031]5.预处理：将步骤4中所得到的纤维布采用雾化的方式喷湿，压实蓬松的纤维布，排除纤维布中的空气，使纤维布进入水刺区后能有效地吸收水射流的能量，最后得到湿纤维布；
[0032]该工序主要降低纤维在水刺中的损伤和强力损失。
[0033]6.水刺：经预湿的纤维布进入水刺区，采用平网水刺机和转鼓水刺机交叉使用对铺网的正反面进行水刺，第一级、第二级为转鼓式水刺，第三级为平网式水刺，水刺头喷水板的喷水孔喷射出多股微细水射流，垂直射向纤维布。水射流使每层纤网中一部分表层纤维发生位移，包括向纤维网反面的垂直运动，当水射流穿透纤维网后，受到拖网帘或转鼓的反弹作用，以不同的方位散射到纤维网的反面。在水射流直接冲击和反弹水流的双重作用下，纤维网中的纤维发生位移、穿插、缠结、抱合，形成无数个柔性缠结点。
[0034]该工序使芳纶纤维布里的纤维相互之间连接为一个牢固的整体，增强纤维布整体牢固度和纵本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种芳纶纤维锂电池隔膜制备方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一，将芳纶纤维混合均匀后开松；步骤二，将经过步骤一开松后的芳纶纤维梳理后成网；步骤三，对步骤二中获得的成网进行预处理，采用雾化的方式喷湿，压实蓬松的芳纶纤维，排除芳纶纤维中的空气；步骤四，将经过预处理后的芳纶纤维送入进入水刺区，进行水刺固结；步骤五，将步骤四中获得的固结后的芳纶纤维进行烘干，得到芳纶纤维基布；步骤六，将制成的芳纶纤维基布在温度为205
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235℃，转速为60
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90m/min，辊压压力为40KN/cm的条件下经过热轧辊压定型，用轧光机进行轧光，使芳纶纤维厚度达到0.14
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0.15mm，面密度为70g/
㎡
，完成隔膜制备。2.根据权利要求1所述的芳纶纤维锂电池隔膜制备方法，其特征在于：所述步骤一中开松的具体步骤为：将芳纶纤维精准称量后投放到粗开松机进行芳纶纤维的初步开松,然后将开松的芳纶纤维送入混棉箱，使芳纶纤维混合均匀，然后将芳纶纤维送至精开松机进行精细开松。3.根据权利要求1或2所述的芳...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵晓，王乐生，陶国区，
申请(专利权)人：浙江弘同电源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：