一种双向拉伸PP隔膜强化退火方法技术

本发明专利技术公开了一种双向拉伸PP隔膜强化退火方法，包括以下步骤：A1、双工位放卷机放卷；A2、纵向强化拉伸；A3、切边,卷边,牵引展平；A4、双工位收卷；本发明专利技术有效的解决了解决双向拉伸PP隔膜的脆性高、韧性差、穿刺强度低、在隔膜加工和使用过程中不太适应的缺点，并能相应的提高电池的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及双向拉伸PP锂离子电池隔膜新材料，尤其涉及的是一种双向拉伸PP隔膜强化退火方法。
技术介绍
我国锂离子电池的市场蓬勃发展，隔膜材料被称为电池的“第三电极”，在制造电池的材料中占有非常重要的地位。锂离子电池隔膜是一种多孔的薄膜，阻隔正负极防止电池内部短路，但允许离子流快速通过，从而完成在电化学充放电过程中锂离子在正负极之间的快速传输。随着锂电池越做越精巧，对隔膜的要求也越来越高。无论在哪种电池中，隔膜的作用都非常重要，至今为止我们还没有得到性能最佳理想的电池。同样，不同种类的电池隔膜也存在各种不足。优异的隔膜材料要有以下特点:1、绝缘，是电子导电的绝缘体；2、对电解液的排斥最小；3、热性能稳定性；4、机械强度高便于加工，5、对电解液的化学稳定好，不降解；6、能够有效地阻止颗粒、胶体或其它可溶物在正负电极之间的迁移；7、能够快速地被电解液浸润；8、厚度及其它的性质应该是均一的；9、电阻小，即对电介质离子运动的阻力要小，这样电池在大电流放电时的能量损耗就小。双向拉伸PP隔膜，经过二次拉伸和TDO的热定型，在结构上有了很大的变化，在拉伸过程中基本完成了 β晶形向a晶形的转化，因此经过TDO的热定型段后，结晶度较高，影响了隔膜的韧性和穿刺强度。同时因为在高弹态拉伸过程中，成孔的同时在孔隙的尖角处也形成了应力集中点，按照断裂力学的观点，这个尖角处严重影响了隔膜的强度，在实际的试验中也证明这一点。为了对双向拉伸PP隔膜的强度，韧性，穿刺强度的提高，必须采用强化退火工序，本专利就是为了这种隔膜的强化退火工序而产生。
技术实现思路
为了解决双向拉伸PP隔膜的脆性高、韧性差、穿刺强度低、在隔膜加工和使用过程中不太适应的缺点，如:它的孔隙率高对隔膜强度影响很大，不能使孔隙率与强度同时增高，另外它的热收缩较大，这是PP材料有形状记忆的特性决定的，因此对电池的安全性危害很大，本专利技术提供一种双向拉伸PP隔膜强化退火方法。本专利技术的技术方案如下:一种双向拉伸PP隔膜强化退火方法，包括以下步骤:Al、双工位放卷机放卷；A2、纵向强化拉伸:从双工位放卷机(I)放卷位置A上的隔膜卷，剥离出隔膜头，将其固定在纵拉伸机(2)的穿膜链条上，通过强化拉伸机慢拉伸辊(3)、气动橡胶压辊(4)、强化拉伸机快拉伸辊(5)达到拉伸机冷却辊(6)；拉伸机的拉伸比范围；1:2或1:1.3 —1.4 ;辊筒加热介质和温度范围；强化拉伸机预热辊2温度135°C，油加热；预热辊的速比1:1.02:1.05 ;强化拉伸机慢拉伸辊3温度140°C，油加热；拉伸间隙选择30 mm ；强化拉伸机快拉伸辊5温度40°C，水加热；强化拉伸机冷却辊6温度40°C，水加热；各辊速调整方式第一个预热辊12M/min，后面的速度按速度比例增加；强化拉伸比为1:1. 35，生产速度为17. 37M/min ；A3、切边，卷边，牵引展平a、当隔膜进入收卷机正常收卷后，打开气动切边装置(7)，同时开启卷边装置(8)，切边宽度；50±20mm ;b、切边之前，首先要启动牵引展平辊(9)，调整展平辊(9)对隔膜进行展平，有利于后边收卷；A4、双工位收卷在收卷机的双工位，装上收卷纸芯，把从拉伸机冷却辊6出来的隔膜，通过切边装置(7)，牵引展平辊(9)的隔膜平整的贴在双工位收卷机收卷工位C轴的纸芯上，进行收卷，当切边装置(7)工序切边后，收卷张力已经稳定，按下手动按钮，换卷转盘运转，再把切过边的隔膜收卷在D轴新的卷芯上；收卷宽度1500mm ;卷芯的尺寸3英寸；长度1600mm ;摆动范围±30mm ;张力调整范围38N;压力调整范围65N ;收卷直径达到450 mm，按动换卷按钮，把收卷的隔膜转到卸卷位置；切断隔膜附在待用卷芯上，进行收卷，卸下收卷好的膜卷后，换上空的纸卷芯。本专利技术有效的解决了 PP干法双向拉伸隔膜的上述问题，并能相应的提高电池的其他性能。附图说明图1为本专利技术双向拉伸PP隔膜强化退火设备结构示意图；1、双工位放卷机，包括工位A和工位B ;2、强化拉伸机预热辊，共3只；3、强化拉伸机慢拉伸辊；4、气动橡胶压辊，6只；5、强化拉伸机快拉伸辊；6、强化拉伸机冷却辊，2只；7、切边装置，2套；8、卷边装置，2套；9、牵引展平辊；10、双工位收卷机，包括工位C和工位D ；具体实施例方式以下结合具体实施例，对本专利技术进行详细说明。实施例1双向拉伸PP隔膜强化退火设备参考图1，双向拉伸PP隔膜强化退火设备，包括双工位放卷机1，采用双工位放卷机构，气动卡头，卡头适用于3英寸纸管芯,放卷的最大直径为450 mm，卷芯长度1600 mm。一个工位A放卷，另一个工位B安装新膜卷待用，翻转采用手动。放卷张力控制，采用张力传感器显示，手动调整磁粉制动器的电流。 强化拉伸机预热辊2，共有3只，强化拉伸机预热辊3只采用双流道，对流形式的流道加热，减少强化拉伸机预热辊2的横向温度差。强化拉伸机预热辊2的辊筒直径为320mm，长度为1600 mm,表面粗糙度Ra=0.05 μ m。为了增加隔膜的包角，3只强化拉伸机预热辊2采用交叉式排列，为了减少隔膜在预热过程中的收缩每个强化拉伸机预热辊2都配有气动橡胶压辊4。预热辊筒的加热，采用3组油加热单元，循环加热，用流量比率阀和智能仪表进行温度控制，强化拉伸机预热辊2的驱动系统采用伺服电机，各强化拉伸机预热辊2单独驱动，功率2.2KW。强化拉伸机慢拉伸辊3采用双流道、对流形式的流道加热，单独驱动，伺服电机功率4KW，配有油加热单元一套，配一气动橡胶压辊4，强化拉伸机慢拉伸辊3的辊筒直径180mm,长度为1600 mm,表面粗糙度Ra=0.02 μ m。气动橡胶压辊4，共6只，气动橡胶压辊4的直径为120 mm,外面包覆的硅橡胶厚度20 mm，伸缩由气缸执行，气动橡胶压辊4的压力调整是根据气源的压力进行调整，每一气路设一个调压阀进行调节。强化拉伸机快拉伸辊5也采用双流道、对流形式的流道加热，单独驱动，伺服电机功率4KW，配有水加热单元一套，配一套气动压辊，辊筒直径180 mm,长度为1600 mm,表面粗糙度Ra=0.02y m。强化拉伸机慢拉伸辊3、强化拉伸机快拉伸辊5的间隙可以调整，一般控制在< 50 mm。强化拉伸机冷却辊6，共2只，强化拉伸机冷却辊6也是采用双流道，对流形式的流道，单独驱动，伺服电机功率2.2KW，配有水加热单元各一套，2只冷却辊，强化拉伸机冷却辊6的辊筒直径180 mm,长度为1600 mm,表面粗糙度Ra=0.05 μ m。牵引切边装置7，共2套，在强化拉伸机冷却辊6与牵引展平辊9之间，两边各设有一把气动切边刀，采用剃须刀片，把因为拉伸颈缩的较厚的边切掉。两把切刀，手动按钮气动控制。牵引展平辊9是单独驱动，辊筒直径为320 mm，长度为1600 mm，表面粗糙度Ra=0.05 μ m。卷边装置8，共2套，在切边装置7的两边切刀下方，设有废边卷取装置，速度可调整，与生产速度同步，采用3英寸纸卷芯，收到满卷后可以更换。牵引展平辊9采用橡胶弓形辊，它的弓度可以调整，主要是为了收卷隔膜时，隔膜不皱。牵引展平辊9后设有双工位收卷机10，双工位收卷机10采用双工位收卷机构，气动卡头，一个工位C收卷，另一个工位D安装纸卷芯待用，翻转采本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双向拉伸PP隔膜强化退火方法，其特征在于，包括以下步骤：A1、双工位放卷机放卷；A2、纵向强化拉伸：从双工位放卷机（1）放卷位置A上的隔膜卷，剥离出隔膜头，将其固定在纵拉伸机（2）的穿膜链条上，通过强化拉伸机慢拉伸辊（3）、气动橡胶压辊（4）、强化拉伸机快拉伸辊（5）达到拉伸机冷却辊（6）；拉伸机的拉伸比范围；1:2或1:1.3—1.4；辊筒加热介质和温度范围；强化拉伸机预热辊2温度135℃，油加热；预热辊的速比1:1.02:1.05；强化拉伸机慢拉伸辊3温度140℃，油加热；拉伸间隙选择30㎜；强化拉伸机快拉伸辊5温度:40℃，水加热；强化拉伸机冷却辊6温度：40℃，水加热；各辊速调整方式:第一个预热辊12M/min，后面的速度按速度比例增加；强化拉伸比为1:1.35,生产速度为17.37M/min；A3、切边,卷边,牵引展平：a、当隔膜进入收卷机正常收卷后，打开气动切边装置（7），同时开启卷边装置（8），切边宽度；50±20mm；b、切边之前，首先要启动牵引展平辊（9），调整展平辊（9）对隔膜进行展平，有利于后边收卷；A4、双工位收卷：在收卷机的双工位，装上收卷纸芯，把从拉伸机冷却辊6出来的隔膜，通过切边装置（7），牵引展平辊（9）的隔膜平整的贴在双工位收卷机收卷工位C轴的纸芯上，进行收卷，当切边装置（7）工序切边后，收卷张力已经稳定，按下手动按钮，换卷转盘运转，再把切过边的隔膜收卷在D轴新的卷芯上；收卷宽度：1500mm；卷芯的尺寸： 3英寸；长度1600mm；摆动范围：±30mm；张力调整范围：38N；压力调整范围：65N；收卷直径达到450㎜，按动换卷按钮，把收卷的隔膜转到卸卷位置；切断隔膜附在待用卷芯上，进行收卷，卸下收卷好的膜卷后，换上空的纸卷芯。...

【技术特征摘要】
1.一种双向拉伸PP隔膜强化退火方法，其特征在于，包括以下步骤: Al、双工位放卷机放卷； A2、纵向强化拉伸: 从双工位放卷机(I)放卷位置A上的隔膜卷，剥离出隔膜头，将其固定在纵拉伸机(2)的穿膜链条上，通过强化拉伸机慢拉伸辊(3)、气动橡胶压辊(4)、强化拉伸机快拉伸辊(5)达到拉伸机冷却辊(6)； 拉伸机的拉伸比范围；1:2或1:1.3 —1.4 ; 辊筒加热介质和温度范围；强化拉伸机预热辊2温度135°C，油加热； 预热辊的速比1:1.02:1.05 ； 强化拉伸机慢拉伸辊3温度140°C，油加热； 拉伸间隙选择30 mm ； 强化拉伸机快拉伸辊5温度:40°C，水加热； 强化拉伸机冷却辊6温度:40°C，水加热； 各辊速调整方式:第一个预热辊12M/min，后面的速度按速度比例增加； 强化拉伸比为1:1.35，生产速度为17.37M/min ； ...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴培龙，符朝贵，陈建国，
申请(专利权)人：江苏景宏新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：