*鋰電池隔膜產(chǎn)業(yè)技術(shù),鋰離子電池隔膜主要產(chǎn)品的加工方法
單層PE濕法,單層PP,PE干法
干法,拉伸法, 拉伸法是將聚烯烴樹脂熔融,擠壓、吹制成薄膜,經(jīng)過結(jié)晶化熱處理、退火后,得到高度取向的多層結(jié)構(gòu),在高溫下進(jìn)一步拉伸,將結(jié)晶界面進(jìn)行剝離,形成多孔結(jié)構(gòu),可以增加隔膜的孔徑.多孔結(jié)構(gòu)與聚合物的結(jié)晶性、取向性有關(guān).是目前廣泛采用的方法,如美國的Celgard公司和日本的Ube公司生產(chǎn)的聚丙烯、 聚乙烯微孔膜就是采用此法制備.拉伸法又分為單向拉伸技術(shù)和雙向拉伸技術(shù).單向拉伸技術(shù)中提到吹塑成型的聚丙烯薄膜經(jīng)熱處理得到硬彈性薄膜,先冷拉6%~30%,然后在120~150℃之間熱拉伸80%~150%,再經(jīng)過熱定型即制得穩(wěn)定性較高的微孔膜.由于只進(jìn)行單向拉伸,隔膜的橫向強(qiáng)度比較差,但正是由于沒有進(jìn)行橫向拉伸,橫向幾乎沒有熱收縮.即為由熔融拉伸法制備得到的兩種單層隔膜表面的電鏡,雙向拉伸技術(shù)則是通過在聚丙烯中加入具有成核作用的β晶型改進(jìn)劑,利用聚丙烯不同相態(tài)間密度的差異,在拉伸過程中發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變形成微孔.
鋰離子電池隔膜表面掃描電鏡, 熱致相分離法制備的鋰離子電池隔膜 相分離法 相分離法是指在高溫下將聚合物溶于高沸點(diǎn)、低揮發(fā)性的溶劑中形成均相液,然后降溫冷卻,導(dǎo)致溶液產(chǎn)生液-固相分離或液-液相分離,再選用揮發(fā)性試劑將高沸點(diǎn)溶劑萃取出來,經(jīng)過干燥獲得一定結(jié)構(gòu)形狀的高分子微孔膜.在隔膜用微孔膜制造過程中,可以在溶劑萃取前進(jìn)行單向或雙向拉伸,萃取后進(jìn)行定型處理并收卷成膜,也可以在萃取后進(jìn)行拉伸.
發(fā)展中的鋰離子電池隔膜制備技術(shù)
微孔膜具有良好的機(jī)械性能.熱致相分離法制備高密度聚乙烯和超高分子量聚乙烯共混隔膜的制備,發(fā)現(xiàn)膜的機(jī)械強(qiáng)度和拉伸性能由分子量及其在共混物中的含量決定.這種方法制備的隔膜,可以通過在凝膠固化過程中控制溶液的組成和溶劑的揮發(fā), 改變其性能和結(jié)構(gòu).采用的原料一般是聚乙烯.為由熱致相分離法制備得到隔膜表面的掃描電鏡圖,可以看到這種膜的微孔結(jié)構(gòu)與熔融拉伸法得到的不同.利用相分離及拉伸技術(shù),可制備性能更好的復(fù)合隔膜.用于鋰離子二次電池的復(fù)合隔膜,該隔膜有至少兩層高分子量聚乙烯微多孔隔膜復(fù)合而成,其中至少一層為耐高溫聚乙烯微多孔隔膜A( 先用熱致相分離法制造高分子量聚乙烯微多孔隔膜母片,然后對(duì)母片進(jìn)行輻照交聯(lián)處理),另外至少一層為高強(qiáng)度、可關(guān)斷聚乙烯微多孔隔膜B,再利用隔膜A殘余的自由基將隔膜A和隔膜B直接熱輥壓復(fù)合在一起;復(fù)合隔膜既可以是A/B兩層結(jié)構(gòu),也可以是A/B/A三層或B/A/B三層結(jié)構(gòu).