一种湿法隔膜挤出系统及制备工艺技术方案

本发明专利技术提供了一种湿法隔膜挤出系统及制备工艺，所述挤出系统包括挤出机组和过滤装置，所述挤出机组包括多台双螺杆挤出机，所述过滤装置的进料口分别与多台双螺杆挤出机的出料口管道连接，所述过滤装置的出料口与模头的进料口管道连接；所述过滤装置与所述多台双螺杆挤出机连接的管道，以及所述过滤装置与模头连接的管道均设置有计量泵

【技术实现步骤摘要】
一种湿法隔膜挤出系统及制备工艺


[0001]本专利技术属于锂电池隔膜制造领域，具体涉及一种湿法隔膜制造用挤出系统及制备工艺
。

技术介绍

[0002]锂电池隔膜制备湿法工艺又被称为热致相分离法，主要原理是将聚合物与蜡油等小分子量高沸点的稀释剂进行混合，在高温下将混合料挤出形成熔体，流延或压延得到铸片后，在熔点温度附近对铸片进行双向拉伸，并利用易挥发物质
(
例如二氯甲烷和三氯乙烯
)
洗去残留的稀释剂，最终制备得到聚合物微孔膜
。
[0003]上述工艺中，挤出工序是隔膜生产的核心环节之一，挤出工序是在挤出机进行的，挤出机的出料平稳度会影响隔膜的厚度
、
透气性等物理性能，通过保证挤出机的出料平稳度，有助于保持隔膜厚度及透气性等物理性能的一致性，稳定隔膜产品质量
。
[0004]相关技术中，多采用单台螺杆挤出机对混合料挤出熔融，单台螺杆挤出机的挤出量有限，挤出速度可能跟不上后续工序的进料速度需求，导致隔膜产量低，能耗高，隔膜单位面积生产成本高，而为了提高挤出速度，需要使螺杆挤出机的螺杆具备足够高的转速，但螺杆转速过高会使出料量存在较大波动，出料平稳度无法保证，影响隔膜的厚度
、
透气性等物理性能，进而影响隔膜产品质量
。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本专利技术的目的是提供一种湿法隔膜挤出系统，挤出机出料平稳且挤出量高，一方面，有助于保持隔膜厚度及透气性等物理性能的一致性，稳定隔膜产品质量，另一方面，还有助于提高产品产量，降低能耗以及单位面积的隔膜生产成本
。
[0006]本专利技术所述的一种湿法隔膜挤出系统，用于向模头输送熔体，包括挤出机组和过滤装置，所述挤出机组包括多台双螺杆挤出机，
[0007]所述过滤装置的进料口分别与多台双螺杆挤出机的出料口管道连接，所述过滤装置的出料口与模头的进料口管道连接；
[0008]所述过滤装置与所述多台双螺杆挤出机连接的管道，以及所述过滤装置与模头连接的管道均设置有计量泵
。
[0009]优选地，所述过滤装置包括与双螺杆挤出机数量相同的粗过滤器和一台精过滤器，多台粗过滤器的进料口分别与多台双螺杆挤出机的出料口管道连接，多台粗过滤器的出料口均与精过滤器的进料口管道连接，精过滤器的出料口与模头的进料口管道连接
。
[0010]优选地，所述挤出机组包括两台平行纵置的双螺杆挤出机，两台螺杆挤出机的螺杆转速相同，螺杆转速为
50
‑
110rpm。
[0011]优选地，所述多台双螺杆挤出机以相同转速处理相同物料
。
[0012]优选地，所述相同物料为高分子量聚乙烯树脂和石蜡油按预定比例混合形成的混合料，其中，聚乙烯树脂的重均分子量为
40
‑
250
万，聚乙烯树脂和石蜡油的重量比为
(2.5
‑
4):10。
[0013]本专利技术所述的一种湿法隔膜制备工艺，采用了如上所述的湿法隔膜挤出系统，所述制备工艺包括如下步骤：
[0014]S1.
混料：将高分子量聚乙烯树脂和石蜡油按预定比例混合，得到混合料，其中，聚乙烯树脂的重均分子量为
40
‑
250
万，按重量分计，聚乙烯树脂和石蜡油的重量比为
(2.5
‑
4):10
；
[0015]S2.
熔融挤出：将步骤
S1
得到的混合料分别放入两台双螺杆挤出机中熔融，得到熔体，熔体经过过滤后放入模头成型，得到片材，片材通过急冷方式成型，得到铸片；其中，两台双螺杆挤出机的螺杆转速相同，螺杆转速为
50
‑
110rpm
；
[0016]S3.
纵向拉伸：将步骤
S2
得到的铸片进行纵向拉伸，得到膜；
[0017]S4.
双向同步拉伸：将步骤
S3
得到的膜进行双向拉伸，得到薄膜；
[0018]S5.
萃取：将步骤
S4
得到的薄膜浸入溶液中萃取，得到微孔薄膜
A
；
[0019]S6.
横向拉伸：将步骤
S5
得到的微孔膜
A
进行横向拉伸，得到微孔薄膜
B
；
[0020]S7.
干燥定型：将微孔膜
B
进行热风干燥定型，得到隔膜成品
。
[0021]优选地，在步骤
S1
中，首先向混合容器中注入
80
％
‑
90
％的重量的石蜡油，然后注入全部的聚乙烯树脂，最后以喷射方式向混合容器内注入剩余量的石蜡油，喷射方向朝向混合容器内壁
。
[0022]优选地，聚乙烯树脂的重均分子量为
200
万
‑
230
万，混合料的固含量为
20
％
‑
22
％，双螺杆挤出机的螺杆转速为
60
‑
75rpm。
[0023]优选地，高分子量聚乙烯树脂和石蜡油的混合温度为
60℃
‑
100℃。
[0024]优选地，第一次纵向拉伸的拉伸倍率为1‑
1.5
倍，第二次纵向拉伸的拉伸倍率
6.5
‑
8.5
倍，第一次横向拉伸的拉伸倍率为
7.5
‑
9.5
倍，第二次横向拉伸的拉伸倍率为
1.35
‑
1.45
倍
。
[0025]本专利技术提出的湿法隔膜挤出系统及制备工艺，有益效果在于：
[0026]本专利技术的挤出系统包括多台双螺杆挤出机，双螺杆挤出机输送的物料组分以及螺杆转速相同，相对于单台双螺杆挤出机的挤出系统设计，技术效果包括：
[0027](1)
可以增大挤出量，提升物料处理能力，从而实现产能的提升；
[0028](2)
能够处理更高分子量的物料，如
PE
料分子量处理能力可以从原来的
40
‑
80
万分子量提高到
40
‑
230
万分子量，理论上最高可以达到
300
万分子量；
[0029](3)
挤出机系统压力的波动值较小，挤出过程平稳，有助于实现对熔体的稳定供料；
[0030](4)
双螺杆挤出机的螺杆转速较低，能够减少螺杆对物料的剪切作用力，且物料碳化量少，整体塑化状效果好；此外，还有助于减少物料碳化量，降低粗过滤器和精过滤器的工作负担，稳定生产；
[0031](5)
多台双螺杆挤出机的出料口延伸至同一条管本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种湿法隔膜挤出系统，用于向模头输送熔体，其特征在于：包括挤出机组和过滤装置，所述挤出机组包括多台双螺杆挤出机；所述过滤装置的进料口分别与多台双螺杆挤出机的出料口管道连接，所述过滤装置的出料口与模头的进料口管道连接；所述过滤装置与所述多台双螺杆挤出机连接的管道，以及所述过滤装置与模头连接的管道上均设置有计量泵
。2.
根据权利要求1所述的湿法隔膜挤出系统，其特征在于：所述过滤装置包括与双螺杆挤出机数量相同的粗过滤器和一台精过滤器，多台粗过滤器的进料口分别与多台双螺杆挤出机的出料口管道连接，多台粗过滤器的出料口均与精过滤器的进料口管道连接，精过滤器的出料口与模头的进料口管道连接
。3.
根据权利要求1所述的湿法隔膜挤出系统，其特征在于：所述挤出机组包括两台平行纵置的双螺杆挤出机，两台双螺杆挤出机的螺杆转速相同，螺杆转速为
50
‑
110rpm。4.
根据权利要求1所述的湿法隔膜挤出系统，其特征在于：所述多台双螺杆挤出机以相同转速处理相同物料
。5.
根据权利要求4所述的湿法隔膜挤出系统，其特征在于：所述相同物料为高分子量聚乙烯树脂和石蜡油按预定比例混合形成的混合料，其中，聚乙烯树脂的重均分子量为
40
‑
250
万，聚乙烯树脂和石蜡油的重量比为
(2.5
‑
4):10。6.
一种湿法隔膜制备工艺，其特征在于，采用了如权利要求1至5中任一项所述的湿法隔膜挤出系统，所述制备工艺包括如下步骤：
S1.
混料：将高分子量聚乙烯树脂和石蜡油按预定比例混合，得到混合料，其中，聚乙烯树脂的重均分子量为
40
‑
250
万，聚乙烯树脂和石蜡油的重量比为
(2.5
‑
4):10
；
S2.
熔融挤出：将步骤
S1
得到的混合料分别放入两台双螺杆挤出机中熔融，得到熔体，熔体经过过滤后放入模头成型，得到片材，片材通过急冷方式成型，得到铸片；其中，两台双螺杆挤出机的螺杆转速相同，螺杆转速为
50
‑
110rp...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鸿利，李勇，贾斌，赵贺峰，张帅，
申请(专利权)人：永拓新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：