锂离子电池隔膜生产工艺

锂离子电池隔膜生产工艺

引言

锂离子电池作为一种高性能、高能量密度的储能装置,在移动电子设备、电动汽车、储能系统等领域得到广泛应用。隔膜作为锂离子电池的重要组成部分,负责分隔阳极和阴极,防止短路和内部反应,保障电池的安全性和稳定性。本文将详细介绍锂离子电池隔膜的生产工艺。

锂离子电池隔膜的种类

隔膜是锂离子电池中关键的功能层,根据不同的材料和结构,主要分为聚合物隔膜和陶瓷隔膜两类。

聚合物隔膜

聚合物隔膜是锂离子电池中应用较为广泛的隔膜类型,由聚合物材料制成。主要有聚丙烯(PP)膜和聚乙烯(PE)膜两种。

1.聚丙烯膜:具有较好的耐热性、耐化学品性和机械强度,是目前应用最为广

泛的隔膜材料之一。其制备工艺主要包括拉伸薄膜法、浅沟法和纳米孔洞法

等。拉伸薄膜法是最常用的制备聚丙烯膜的方法,其原理是通过加热、拉伸

和冷却等工序,使聚丙烯分子排列有序,形成一定孔隙结构。随后的涂覆、

抽湿和烘干等工序可进一步改善膜的性能。

2.聚乙烯膜:聚乙烯膜相对于聚丙烯膜来说,具有更高的电导率和更好的热稳

定性。其制备工艺与聚丙烯膜相似,主要包括拉伸薄膜法和浅沟法等。不同

的制备条件可以调控膜的孔径和孔隙度,从而实现对电池性能的调整。

陶瓷隔膜

陶瓷隔膜是以无机陶瓷材料为基底制成的隔膜,其主要材料有氧化铝(Al2O3)、氧

化锆(ZrO2)和磷酸铁锂(LiFePO4)等。陶瓷隔膜具有优异的耐高温性、耐化学品性

和机械强度,适用于高温、高功率和安全性要求较高的电池应用。

锂离子电池隔膜的生产工艺

锂离子电池隔膜的生产工艺主要包括原料准备、成膜、后处理和质检等环节。

原料准备

原料准备是隔膜生产的首要步骤,主要包括聚合物材料的配制和陶瓷材料的制备。1.聚合物材料的配制:根据隔膜的要求,将聚丙烯或聚乙烯等聚合物材料按一

定比例配制成溶液。溶剂的选择和添加剂的调配均对隔膜的性能起重要作用。

2.陶瓷材料的制备:陶瓷隔膜的制备需要对陶瓷材料进行制备和加工。例如,

将氧化铝通过球磨或其他方法制备成一定颗粒度的粉末,再通过烧结和压制

等工艺制备成陶瓷薄膜。

成膜

成膜是隔膜生产的核心步骤,主要包括聚合物成膜和陶瓷成膜两个过程。

1.聚合物成膜:将聚合物溶液通过浸渍、涂覆或浇铸等方法涂覆在基材上,经

过干燥和烘烤等工艺,形成薄膜结构。涂覆的方法可以控制膜的厚度和均匀

性。

2.陶瓷成膜:通过多种方法,如物理蒸发、溅射、激光烧结等,使陶瓷材料沉

积在基材上形成陶瓷薄膜。不同的成膜方法可以得到不同的薄膜结构和性能。

后处理

成膜后,隔膜需要进行后处理工艺,以改善膜的性能和稳定性。

1.松散化处理:通过高温处理或化学处理,使隔膜的孔隙度和孔径达到一定的

要求,以促进离子传输和提高电池的性能。

2.磷酸化处理:对一些聚合物隔膜进行磷酸化处理可以增强隔膜的热稳定性和

耐化学品性能。

质检

在隔膜生产工艺的每个环节,都需要进行严格的质检,以确保隔膜的性能和稳定性。

1.原料质检:对原材料进行化学成分分析、物理性能测试等,以确保原材料的

质量符合要求。

2.成膜质检:对成膜后的薄膜进行厚度测量、孔隙度测试等,以保证膜的均匀

性和孔隙性能。

3.后处理质检:对经过后处理的隔膜进行热稳定性测试、化学耐受性测试等,

以确认后处理工艺的有效性和稳定性。

结论

锂离子电池隔膜的生产工艺涉及到原料准备、成膜、后处理和质检等多个环节。不同材料和工艺的选择,可以调控隔膜的性能和稳定性,以满足锂离子电池在不同应用领域的需求。通过精确的工艺控制和质量检测,可以提高锂离子电池隔膜的品质和可靠性,进一步推动锂离子电池技术的发展。

锂电池隔膜生产工艺【老师傅分享】

锂电池隔膜生产工艺详解 内容来源网络,由“深圳机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理! 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示,就在深圳机械展. 导读:锂离子电池是现代高性能电池的代表,由正极材料、负极材料、隔膜、电解液四个主要部分组成。其中,隔膜是一种具有微孔结构的薄膜,是锂离子电池产业链中具技术壁垒的关键内层组件,在锂电池中起到如下两个主要作用:1)隔开锂电池的正、负极,防止正、负极接触形成短路;2)薄膜中的微孔能够让锂离子通过,形成充放电回路。 锂电池隔膜生产工艺复杂、技术壁垒高

高性能锂电池需要隔膜具有厚度均匀性以及优良的力学性能(包括拉伸强度和抗穿刺强度)、透气性能、理化性能(包括润湿性、化学稳定性、热稳定性、安全性)。据涂布在线了解,隔膜的优异与否直接影响锂电池的容量、循环能力以及安全性能等特性,性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。 锂电池隔膜具有的诸多特性以及其性能指标的难以兼顾决定了其生产工艺技术壁垒高、研发难度大。隔膜生产工艺包括原材料配方和快速配方调整、微孔制备技术、成套设备自主设计等诸多工艺。其中,微孔制备技术是锂电池隔膜制备工艺的核心,根据微孔成孔机理的区别可以将隔膜工艺分为干法与湿法两种。 锂电池隔膜产品 干法隔膜按照拉伸取向分为单拉和双拉 干法隔膜工艺是隔膜制备过程中常采用的方法,该工艺是将高分子聚合物、添加剂等原料混合形成均匀熔体,挤出时在拉伸应力下形成片晶结构,热处理片晶结构获得硬弹性的聚合物薄膜,之后在一定的温度下拉伸形成狭缝状微孔,热定型后制得微孔膜。目前干法工艺主要包括干法单向拉伸和双向拉伸两种工艺。

锂离子电池生产工艺流程详解

锂离子电池生产工艺流程详解 锂离子电池作为目前最常用的电池类型之一,其生产工艺已经非常成熟。它的生产工艺需要许多步骤和环节,下面我们来详细了解一下锂离子电池生产工艺流程。 一、电池正负极材料制备 1.正极材料制备 锂离子电池的正极材料通常有三种:钴酸锂、锰酸锂和三元材料。这些材料需要通过化学方法和物理方法进行制备。 钴酸锂制备:将钴碳酸和碳酸锂一起加入反应釜中,加入稀酸和腐蚀剂煮沸反应,然后蒸发水分得到钴酸锂。 锰酸锂制备:将锰碳酸和碳酸锂一起加入反应釜中,加入稀酸和腐蚀剂煮沸反应,然后蒸发水分得到锰酸锂。 三元材料制备:将镍酸锂、钴酸锂和锰酸锂混合在一起,加入稀酸和腐蚀剂煮沸反应,然后蒸发水分得到三元材料。 2.负极材料制备 锂离子电池的负极材料通常为石墨,制备方法为:将天然石墨研磨成粉末,然后加入粘合剂、导电剂等材料,混合均匀后进行成型。

二、电池组件制备 1.正负极片制备 将正极材料和负极材料分别涂覆在铝箔和铜箔上,然后将它们一层一层叠合在一起,形成正负极片。 2.隔膜制备 将聚丙烯材料加入溶剂中,制成聚丙烯膜,然后在聚丙烯膜表面涂覆聚合物电解质,制成隔膜。 3.电解液制备 锂离子电池的电解液通常为有机溶剂,例如碳酸二甲酯、碳酸乙酯等。电解液还需要添加锂盐,通常为氟化锂或磷酸锂等物质。 三、电池组装 1.正负极片堆叠 将正负极片和隔膜一层一层堆叠,形成电池芯。 2.注入电解液 将电池芯浸泡在预先准备好的电解液中,使电解液充分渗透到电池芯中。

3.封口 在注入电解液后,需要对电池进行封口,避免电解液泄漏。 四、成品测试 将已经组装好的电池进行各种测试,如容量测试、内阻测试、循环寿命测试等。 五、包装和出厂 将测试合格的电池进行包装,如塑料、纸盒等包装,然后成品出厂。 以上就是锂离子电池生产工艺的详细流程,生产工艺环节多且繁琐,需要高度的科学精神和技术水平的支持。因此,锂离子电池生产工艺的研究和提升,对于电池的性能和使用效果都有非常重要的影响。锂离子电池的发展历程虽然只有30多年,但其在可再生能源、电子产品、电动汽车等领域的应用增速却是非常迅猛的。随着新能源汽车市场的迅猛发展,锂离子电池的需求量也会持续增长。下面,就来探讨未来锂离子电池发展的趋势和前景。 一、高能量密度 未来锂离子电池的发展趋势之一就是高能量密度。随着电动汽车越来越普及,驱动电池能量密度越来越高是必然趋势,因为

锂离子电池隔膜生产工艺

锂离子电池隔膜生产工艺 引言 锂离子电池作为一种高性能、高能量密度的储能装置,在移动电子设备、电动汽车、储能系统等领域得到广泛应用。隔膜作为锂离子电池的重要组成部分,负责分隔阳极和阴极,防止短路和内部反应,保障电池的安全性和稳定性。本文将详细介绍锂离子电池隔膜的生产工艺。 锂离子电池隔膜的种类 隔膜是锂离子电池中关键的功能层,根据不同的材料和结构,主要分为聚合物隔膜和陶瓷隔膜两类。 聚合物隔膜 聚合物隔膜是锂离子电池中应用较为广泛的隔膜类型,由聚合物材料制成。主要有聚丙烯(PP)膜和聚乙烯(PE)膜两种。 1.聚丙烯膜:具有较好的耐热性、耐化学品性和机械强度,是目前应用最为广 泛的隔膜材料之一。其制备工艺主要包括拉伸薄膜法、浅沟法和纳米孔洞法 等。拉伸薄膜法是最常用的制备聚丙烯膜的方法,其原理是通过加热、拉伸 和冷却等工序,使聚丙烯分子排列有序,形成一定孔隙结构。随后的涂覆、 抽湿和烘干等工序可进一步改善膜的性能。 2.聚乙烯膜:聚乙烯膜相对于聚丙烯膜来说,具有更高的电导率和更好的热稳 定性。其制备工艺与聚丙烯膜相似,主要包括拉伸薄膜法和浅沟法等。不同 的制备条件可以调控膜的孔径和孔隙度,从而实现对电池性能的调整。 陶瓷隔膜 陶瓷隔膜是以无机陶瓷材料为基底制成的隔膜,其主要材料有氧化铝(Al2O3)、氧 化锆(ZrO2)和磷酸铁锂(LiFePO4)等。陶瓷隔膜具有优异的耐高温性、耐化学品性 和机械强度,适用于高温、高功率和安全性要求较高的电池应用。

锂离子电池隔膜的生产工艺 锂离子电池隔膜的生产工艺主要包括原料准备、成膜、后处理和质检等环节。 原料准备 原料准备是隔膜生产的首要步骤,主要包括聚合物材料的配制和陶瓷材料的制备。1.聚合物材料的配制:根据隔膜的要求,将聚丙烯或聚乙烯等聚合物材料按一 定比例配制成溶液。溶剂的选择和添加剂的调配均对隔膜的性能起重要作用。 2.陶瓷材料的制备:陶瓷隔膜的制备需要对陶瓷材料进行制备和加工。例如, 将氧化铝通过球磨或其他方法制备成一定颗粒度的粉末,再通过烧结和压制 等工艺制备成陶瓷薄膜。 成膜 成膜是隔膜生产的核心步骤,主要包括聚合物成膜和陶瓷成膜两个过程。 1.聚合物成膜:将聚合物溶液通过浸渍、涂覆或浇铸等方法涂覆在基材上,经 过干燥和烘烤等工艺,形成薄膜结构。涂覆的方法可以控制膜的厚度和均匀 性。 2.陶瓷成膜:通过多种方法,如物理蒸发、溅射、激光烧结等,使陶瓷材料沉 积在基材上形成陶瓷薄膜。不同的成膜方法可以得到不同的薄膜结构和性能。 后处理 成膜后,隔膜需要进行后处理工艺,以改善膜的性能和稳定性。 1.松散化处理:通过高温处理或化学处理,使隔膜的孔隙度和孔径达到一定的 要求,以促进离子传输和提高电池的性能。 2.磷酸化处理:对一些聚合物隔膜进行磷酸化处理可以增强隔膜的热稳定性和 耐化学品性能。 质检 在隔膜生产工艺的每个环节,都需要进行严格的质检,以确保隔膜的性能和稳定性。 1.原料质检:对原材料进行化学成分分析、物理性能测试等,以确保原材料的 质量符合要求。

锂离子电池生产工艺流程图

锂离子电池生产工艺流程图 1.原材料准备: 2.正极材料的制备: 正极材料一般由镍、钴和锰的混合物构成。首先,将原材料加热并与 溶剂混合,形成浆料。然后,在高速搅拌下,将浆料分散成均匀的颗粒。 最后,通过过滤和干燥,制备出正极材料。 3.负极材料的制备: 负极材料主要由石墨构成。首先,将石墨经过研磨和筛选,使其具有 较小的颗粒大小。然后,将石墨与粘结剂和溶剂混合,并通过特定工艺制 备成负极材料浆料。 4.电解液的配制: 电解液是锂离子电池的重要组成部分,它主要由有机溶剂和锂盐组成。首先,根据产品设计配方,将有机溶剂和锂盐按照一定比例加入到一个密 闭的容器中。然后,通过搅拌和加热,使其充分混合并达到所需的配方要求。 5.隔膜的制备: 隔膜主要由聚合物构成,具有良好的离子通道和电子隔离效果。在制 备过程中,首先将聚合物料片放入一个密闭容器中,并通过特定工艺对其 进行拉伸和压制,以形成具有一定孔隙结构的隔膜。 6.电极片的制备:

电极片是锂离子电池的关键组成部分,包括正极片、负极片和隔膜。 在制备过程中,首先将正极材料、负极材料和隔膜按照特定层次顺序叠放 在一起。然后,通过一定的加压和切割工艺,将它们切割成合适的大小, 形成电极片。 7.组装和封装: 在组装过程中,首先将正极片、负极片和隔膜层叠在一起,并通过特 定的机械或手工工艺将它们良好地压实。然后,在压实后的电极片上涂覆 电解液,以确保离子传导。最后,将电极片组装成电池,然后通过焊接或 其他方式进行封装。 8.充电和放电测试: 在生产过程的最后阶段,需要对成品锂离子电池进行充电和放电测试,以检查其性能和质量。这些测试可以包括容量测试、循环寿命测试和安全 性能测试等,以确保电池的性能和安全性能符合要求。 9.包装和出厂: 以上就是锂离子电池生产工艺流程图的一个示例。实际生产中,根据 具体的产品设计和工艺要求,可能会有不同的工艺流程。这个示例流程图 可以作为参考,帮助人们了解锂离子电池的生产过程和各个步骤的关系。

锂电池隔膜工艺

锂电池隔膜工艺 锂电池隔膜工艺是锂电池中一个重要的环节,它的质量直接影响到电池的性能和寿命。隔膜,又称为隔离膜,是将正极和负极分离的一个薄膜。它的主要作用是防止正负极直接接触,防止短路和电池过热等问题的发生。 隔膜的材料通常是聚烯烃类塑料或复合材料,如聚乙烯、聚丙烯、聚酰亚胺等。这些材料具有良好的热稳定性、化学稳定性和机械性能,同时还要具备较高的电导率和较低的内阻,以确保电池的性能和寿命。 锂电池隔膜的制造工艺主要分为湿法和干法两种。湿法制备隔膜的过程中,先通过挤压或拉伸工艺将聚烯烃类塑料进行成型,再经过一系列的化学处理和涂覆工艺,将隔膜表面涂上一层聚合物电解质,使其具有良好的离子传输和隔离性能。干法制备隔膜的过程中,则是将聚烯烃类塑料片材通过拉伸或压缩工艺,使其具有一定的孔隙结构和微观形貌,以增加其电导率和离子传输性能。 除了制备工艺外,隔膜的厚度、孔隙率、孔径大小等参数也会对电池的性能产生影响。一般来说,隔膜的厚度越薄,电池的能量密度就越高,但同时也会影响电池的安全性和寿命。而孔隙率和孔径大小则会影响电池的内阻和离子传输速率,进而影响电池的充放电性能和循环寿命。

在实际应用中,锂电池隔膜工艺的优化和改进是一个不断进行的过程。例如,近年来出现的新型隔膜材料和制备工艺,如纳米隔膜、多孔隔膜和复合隔膜等,都具有更好的性能和更广阔的应用前景。此外,在电池的组装和测试过程中,对隔膜的质量控制和检测也是至关重要的,以保证电池的性能和安全性。 锂电池隔膜工艺是锂电池中至关重要的一个环节,它的质量和性能直接关系到电池的性能和寿命。在实际应用中,隔膜的材料、厚度、孔隙率和孔径大小等参数都需要进行优化和改进,以满足不断增长的电池需求和应用场景。

锂电池隔膜工艺

锂电池隔膜工艺 锂电池隔膜工艺是锂电池生产中非常重要的一个环节。隔膜是锂电池中的一种重要材料,它能够有效地隔离正负极,防止短路和电池内部化学反应的发生。本文将从锂电池隔膜的作用、材料、制备工艺等方面进行介绍。 一、锂电池隔膜的作用 锂电池隔膜是锂离子电池中的一种重要材料,它的主要作用是隔离正负极,防止短路和电池内部化学反应的发生。锂电池的正负极之间需要有一层隔膜来隔离,这样才能保证电池的正常工作。如果没有隔膜,正负极之间会直接接触,导致电池短路,甚至引起爆炸。 二、锂电池隔膜的材料 锂电池隔膜的材料通常采用聚烯烃薄膜,如聚丙烯(PP)薄膜、聚乙烯(PE)薄膜等。这些材料具有良好的隔离性能、耐高温性能和化学稳定性,能够有效地隔离正负极,防止短路和电池内部化学反应的发生。 三、锂电池隔膜的制备工艺 锂电池隔膜的制备工艺主要包括拉伸法、吹膜法和浸渍法等。其中,拉伸法是最常用的制备方法,它的原理是将聚合物颗粒加热熔融后,通过拉伸成薄膜的方式制备隔膜。吹膜法是将聚合物颗粒加热熔融

后,通过吹气成薄膜的方式制备隔膜。浸渍法是将聚合物颗粒溶解在溶剂中,然后将基材浸渍在溶液中,再通过干燥等工艺制备隔膜。 四、锂电池隔膜的性能要求 锂电池隔膜的性能要求主要包括以下几个方面: 1.良好的隔离性能:隔膜需要能够有效地隔离正负极,防止短路和电池内部化学反应的发生。 2.高温稳定性:锂电池在使用过程中会受到高温的影响,因此隔膜需要具有良好的高温稳定性。 3.化学稳定性:锂电池中的电解液具有一定的腐蚀性,因此隔膜需要具有良好的化学稳定性,能够抵抗电解液的腐蚀。 4.良好的机械性能:隔膜需要具有一定的机械强度和韧性,能够承受电池的挤压和变形。 五、锂电池隔膜的发展趋势 随着锂电池技术的不断发展,锂电池隔膜的性能要求也越来越高。未来,锂电池隔膜的发展趋势主要包括以下几个方面: 1.高温稳定性更好:随着电动汽车的普及,锂电池需要具有更好的高温稳定性,能够在高温环境下正常工作。

锂电池隔膜干法工艺

锂电池隔膜干法工艺 一、概述 锂电池隔膜是锂离子电池中的重要组成部分,其主要功能是隔离正负 极之间的电解液,防止短路和过充等安全问题。目前市场上主要采用 的是干法制备隔膜的工艺。 二、原材料 1.聚丙烯:作为制备隔膜的主要原料,需要具有高纯度和一定的分子量。 2.溶剂:常用的有N-甲基吡咯烷酮(NMP)、丙酮等。 3.添加剂:如抗静电剂、增塑剂等。 三、工艺流程 1.聚丙烯预处理:将聚丙烯颗粒加入反应釜中,在一定温度下进行预处理,去除杂质和残留物,以保证制备出来的隔膜具有高纯度。 2.溶解聚丙烯:将经过预处理的聚丙烯颗粒加入溶剂中,并在一定温度下搅拌至完全溶解。 3.添加剂混合:将抗静电剂、增塑剂等添加到已经溶解好的聚丙烯溶液中,混合均匀。 4.浇铸:将混合好的聚丙烯溶液倒入浇铸机中,通过压力和温度的控制,使其形成一定厚度的薄膜。 5.拉伸:将浇铸好的薄膜经过拉伸处理,使其具有一定的孔隙度和机械

强度。 6.固化:将拉伸后的隔膜在一定温度下进行固化处理,使其具有更好的稳定性和耐用性。 7.切割:将固化后的隔膜进行切割和包装,以便于后续使用。 四、工艺优势 1.干法制备的隔膜具有较高的电导率和较好的热稳定性。 2.工艺流程简单、易于控制、成本低廉。 3.生产效率高、能够满足大规模生产需求。 五、工艺改进 1.优化原材料选择,提高聚丙烯纯度和分子量,以提高隔膜性能。 2.采用新型添加剂,如纳米材料等,在保证安全性前提下提高隔膜电导率。 3.优化拉伸工艺,提高隔膜孔隙度和机械强度。 六、工艺应用 干法制备的锂电池隔膜已经广泛应用于锂离子电池、燃料电池等领域,具有较好的性能和市场前景。

湿法锂电池隔膜生产工艺

湿法锂电池隔膜生产工艺 一、湿法锂电池隔膜的概述 湿法锂电池隔膜是一种重要的电池材料,主要用于锂离子电池中,能 够起到分离正负极的作用。隔膜的质量直接影响到电池的性能和寿命,因此其生产工艺十分关键。 二、原材料准备 1.聚丙烯(PP)颗粒:采用优质聚丙烯颗粒作为原材料,其特点是具 有高温稳定性、耐化学腐蚀性和低熔点等特点。 2.溶剂:采用环保型溶剂,如甲醇、乙醇等。 3.添加剂:添加剂有助于提高隔膜的性能,如增强机械强度、改善导电性等。 三、制备工艺 1.颗粒处理:将PP颗粒加入混合桶中,并加入适量的添加剂,在高速搅拌下均匀混合。

2.挤出成型:将混合好的颗粒放入挤出机中进行挤出成型,形成带状薄片。 3.拉伸:将挤出的带状薄片进行拉伸,使其在纵向和横向上均匀延伸,形成微孔隔膜。 4.离子交换:将拉伸后的隔膜进行离子交换处理,使其具有良好的离子导电性能。 5.清洗:对交换后的隔膜进行清洗处理,去除残留的添加剂和杂质。 6.干燥:将清洗后的隔膜进行干燥处理,使其达到一定的含水率。 7.卷绕:将干燥后的隔膜进行卷绕,形成卷筒状隔膜。 四、质量控制 1.外观检查:对制备好的隔膜进行外观检查,如有明显缺陷或污染应予以淘汰。 2.厚度测量:对隔膜厚度进行测量,并按要求控制在一定范围内。

3.孔径测量:对隔膜孔径进行测量,并按要求控制在一定范围内。 4.电导率测试:对制备好的隔膜进行电导率测试,并按要求控制在一定范围内。 五、总结 湿法锂电池隔膜的生产工艺十分关键,需要严格控制每一个环节,确保制备出高质量的隔膜。同时,隔膜的性能也需要经过严格的质量控制和测试,以保证其能够满足电池的要求。

锂离子电池隔膜生产工艺

锂离子电池隔膜生产工艺 一、前言 锂离子电池隔膜是锂离子电池中的重要组成部分,它能够防止正负极 之间的直接接触,同时还能够促进离子的传输。本文将介绍锂离子电 池隔膜的生产工艺。 二、材料准备 1. 聚丙烯薄膜:聚丙烯薄膜是制作锂离子电池隔膜的基本材料。聚丙 烯薄膜应该具有高透气性、高温稳定性和较好的机械性能。 2. 溶剂:溶剂主要用于将聚丙烯颗粒溶解,形成聚丙烯溶液。常用的 溶剂包括甲醇、异丙醇和二甲苯等。 3. 添加剂:添加剂可以改善聚丙烯溶液的流动性和稳定性,常用的添 加剂包括PEG(聚乙二醇)、PVP(聚乙烯吡咯烷酮)和SA(硬脂酸)等。 三、工艺流程

1. 聚合物合成 首先,将聚丙烯颗粒加入到溶剂中,通过搅拌和加热使其完全溶解。 然后,将添加剂加入到聚丙烯溶液中,继续搅拌混合。 2. 薄膜制备 将聚丙烯溶液倒入涂布机中,通过调节转速和温度等参数,使得聚丙 烯溶液均匀地铺在基材上。然后,将基材送入干燥室进行干燥。 3. 滤膜处理 将制备好的薄膜送入滤膜处理设备中,在高温高压的条件下进行滤膜 处理。滤膜处理可以改善隔膜的孔径分布、孔径大小和透气性等性能,并且可以去除隔膜表面的杂质。 4. 滚压 将滤膜处理好的隔膜送入滚压机中进行滚压。滚压可以使得隔膜更加 平整、紧密,并且能够提高隔膜的机械强度。 5. 切割与包装

最后,将制备好的锂离子电池隔膜进行切割和包装。切割可以根据需要将隔膜切成不同的尺寸和形状,而包装则是为了保护隔膜不受污染和损坏。 四、质量控制 在锂离子电池隔膜的生产过程中,需要进行严格的质量控制,以确保隔膜的质量符合要求。常用的质量控制方法包括: 1. 厚度测量:使用厚度计对隔膜进行厚度测量,以确保其厚度符合要求。 2. 透气性测试:使用透气性测试仪对隔膜进行透气性测试,以确保其透气性符合要求。 3. 机械性能测试:使用拉伸试验机等设备对隔膜进行机械性能测试,以确保其机械强度符合要求。 4. 孔径分布测试:使用电子显微镜等设备对隔膜进行孔径分布测试,以确保其孔径分布符合要求。 五、总结

全面解析锂电池隔膜及铝塑膜技术

全面解析锂电池隔膜及铝塑膜技术 隔膜是锂离子电池的重要组成部分,它位于电池内部正负极之间,保证锂离子通过的同时,阻碍电子传输。隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等,直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性,性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。 作为一个锂离子电池生产和消费大国,我国已经基本形成从矿产资源、电池材料和配件到锂离子电池及终端应用产品的完整产业链。近年来,我国锂离子电池市场一直保持快速增长的形式,我国锂离子电池市场规模由2011年的277亿元增至2015年的850亿元,年均复合增长率高达32.4%。以下就介绍锂离子电池隔膜和铝塑膜技术。 隔膜 1、锂离子电池隔膜的作用 隔膜是锂离子电池的重要组成部分,它位于电池内部正负极之间,保证锂离子通过的同时,阻碍电子传输。隔膜的

性能决定了电池的界面结构、内阻等,直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性,性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。 2、锂离子电池对隔膜的要求 锂离子电池对隔膜的要求包括: (1)具有电子绝缘性,保证正负极的机械隔离; (2)有一定的孔径和孔隙率,保证低的电阻和高的离子电导率,对锂离子有很好的透过性; (3)耐电解液腐蚀,有足够的化学和电化学稳定性,这是由于电解质的溶剂为强极性的有机化合物; (4)具有良好的电解液的浸润性,并且吸液保湿能力强; (5)力学稳定性高,包括穿刺强度、拉伸强度等,但厚度尽可能小; (6)空间稳定性和平整性好; (7)热稳定性和自动关断保护性能好;

(8)受热收缩率小,否则会引起短路,引发电池热失控。除此之外,动力电池通常采用复合膜,对隔膜的要求更高。 3、锂离子电池隔膜分类 根据物理、化学特性的差异,锂电池隔膜可以分为:织造膜、非织造膜(无纺布)、微孔膜、复合膜、隔膜纸、碾压膜等几类。虽然类型繁多,至今商品化锂电池隔膜材料主要采用聚乙烯、聚丙烯微孔膜。 4、锂离子电池隔膜工艺 目前,锂离子电池隔膜制备方法主要有湿法和干法。湿法又称相分离法或热致相分离法,将液态烃或小分子物质与聚烯烃树脂混合,加热熔融后,形成均匀的混合物,然后降温进行相分离,压制得膜片,再将膜片加热至接近熔点温度,进行双向拉伸使分子链取向,最后保温一定时间,用易挥发物质洗脱残留的溶剂,制备出相互贯通的微孔膜。干法是将聚烯烃树脂熔融、挤压、吹膜制成结晶性聚合物薄膜,经过结晶化处理、退火后,得到高度取向的多层结构,在高温下进一步拉伸,将结晶面进行剥离,形成多孔结构,可以增加薄膜的孔径。

锂电池隔膜涂覆工艺

锂电池隔膜涂覆工艺 一、工艺概述 锂电池隔膜涂覆工艺是将聚烯烃薄膜涂覆PVDF树脂,制成隔膜,用于锂离子电池中。该工艺主要包括材料准备、涂布、干燥、卷取、切割等环节。 二、材料准备 1. PVDF树脂:选择具有较高分子量和适当粘度的PVDF树脂,如Kynar 761或Solef 6020。 2. 溶剂:选择具有较高溶解力和挥发性的溶剂,如NMP或DMF。 3. 聚烯烃薄膜:选择具有较高拉伸强度和透气性的聚丙烯或聚乙烯薄膜。 三、涂布 1. 液浸法涂布:将PVDF树脂加入溶剂中,制成浓度为10-20%的溶液。将聚烯烃薄膜浸泡在溶液中,使其充分吸收。然后将浸渍后的聚烯烃薄膜放置在滴水板上自然滴干,再将其放入烘箱中进行干燥。 2. 滚涂法涂布:将PVDF树脂加入溶剂中,制成浓度为10-20%的溶液。然后将溶液倒入滚筒内,使聚烯烃薄膜经过滚筒表面,使其表面均匀地覆盖一层PVDF树脂。然后将覆盖了PVDF树脂的聚烯烃薄膜放置在滴水板上自然滴干,再将其放入烘箱中进行干燥。

四、干燥 1. 空气干燥:将涂布好的聚烯烃薄膜放置在通风良好的房间内自然风干,待其完全干透。 2. 烤箱干燥:将涂布好的聚烯烃薄膜放置在预先加温至120℃-150℃ 的恒温箱内进行干燥,时间约为10-20分钟。 五、卷取 1. 自动卷取:使用自动卷取机对已经完成涂布和干燥的聚合物隔离膜 进行卷取。 2. 手动卷取:将已经完成涂布和干燥的聚合物隔离膜放置在卷轴上, 手动卷取。 六、切割 使用切割机对卷好的聚合物隔离膜进行切割,使其符合锂电池的要求。 七、工艺优化 1. 优化涂布浓度:根据实际情况调整PVDF树脂的浓度,以达到最佳 涂布效果。 2. 优化涂布速度:根据实际情况调整涂布速度,以达到最佳涂布效果。 3. 优化干燥温度和时间:根据实际情况调整干燥温度和时间,以达到 最佳干燥效果。

锂离子电池隔膜生产工艺(整理)

锂离子电池隔膜生产工艺(整理) 锂离子隔膜生产工艺 现在基本上是2种方法生产。 一是溶剂萃取成孔法,称为湿法 二是高倍率拉伸成孔法,称为干法 先写写干法的。 等我整理好后再写湿法的。 锂离子微孔膜干法生产工艺 成片——热复合——热处理——冷拉——热拉 成片: 通过高倍率拉伸使分子链排列成片晶结构。热复合:通过三层复合提高 物理性能。 热处理:并消除产品内应力,修正热复合时候形成的缺陷,提高贴合度。冷拉: 通过低温拉伸,使串晶结构破裂,形成微小裂痕。热拉: 把裂痕继续拉大。 1)成片 PP成片: 挤出机温度:210-230? 该温度下粒料熔融均匀,熔体流动稳定,采用衣架形 垂直模头幅宽1000mm,间隙宽3mm,温度200-210?,模头距冷却辊距离,7mm 用90?的冷却辊收集膜, 并用25?的冷风吹收集后的膜, 再以32m/min的线速度卷取。 保证熔体拉伸比在200倍以上,得到的未拉伸的膜厚12μm 。在150?经60 分钟热处理后,PP膜的100,弹性回复率为88.2,。 HDPE成片: 挤出机温度:200-210?

模头温度173?挤出 采用衣架形垂直模头幅宽1000mm,间隙宽3mm,温度190-200?,模头距冷却辊距离,7mm 用115?的冷却辊收集膜, 并用25?的冷风吹, 再以40m/min的线速度卷取。 保证熔体拉伸比在250以上,得到的未拉伸的膜厚11μm,弹性回复率为29.6,。 2)热复合:(PP/PE/PP) 上述未拉伸的PP、PE卷膜均以5.4m/min放卷 到125?的加热辊上,在线性压力1.8kg/cm的条件下热压以相同的速度用50?的冷却辊收卷, 得膜厚34μm,剥离强度16g/15mm。 3)热处理与拉伸: 用125?的热风循环炉热处理复合膜6h,保证卷芯内部同样达到相同温度。(注意薄膜避光, 以免老化,缓慢升、降温) 4)拉伸 45?的两个辊筒间低温拉伸20,, 两个辊彼此相距350mm, 供给侧的辊速为1.6m/min 进入120?的热风循环炉中,利用辊筒进行高温分步拉伸115, 在130?的加热辊上停留25s,热松弛16.7, ——————————————————————————————

锂电池隔膜涂布工艺流程

锂电池隔膜涂布工艺流程 锂电池隔膜涂布工艺流程 随着电动车、智能手机、可穿戴设备等电子产品的普及,锂电池作为 一种高性能、高能量密度的电池技术,受到了广泛的关注和应用。锂 电池的性能和安全性取决于很多因素,其中隔膜是关键的组件之一。 隔膜的涂布工艺对锂电池的性能和生命周期有着重要影响。本文将深 入探讨锂电池隔膜涂布工艺流程的各个方面,帮助读者深入理解这一 重要工艺。 一、介绍锂电池隔膜涂布工艺 1. 隔膜的作用 锂电池隔膜主要用于防止正负极之间的直接接触,以避免短路事故的 发生。隔膜还需要具备良好的电导性和离子传输性能,以提高电池的 能量输出效率。 2. 涂布工艺的作用 涂布工艺是将隔膜材料均匀地涂布在电池极片上的过程。通过涂布工 艺可以控制隔膜的厚度和均匀性,以及涂布速度和温度等参数的调节,从而影响锂电池的性能。

二、锂电池隔膜涂布工艺流程详解 1. 准备工作 在进行隔膜涂布之前需要进行准备工作。首先是检查涂布设备的状态,确保设备正常运行,并清洁设备以保证工艺的稳定性。需要准备好隔 膜材料和溶液以及相应的工艺参数设定。 2. 材料处理 隔膜材料通常以卷状供应,需要在涂布前进行切割、矫正和烘干等处理,以保证隔膜的尺寸和质量满足要求。这一步骤对保证涂布质量和 均匀性非常重要。 3. 涂布工艺参数设置 涂布工艺参数的设置包括涂布速度、涂布温度和压力等。这些参数的 选择和调节需要考虑隔膜材料的性质和要求,并通过实验和试验确定 最佳参数。 4. 涂布过程 涂布过程是将隔膜材料均匀地涂布在电池极片上的过程。通常使用滚 轮或刮板等涂布装置,将隔膜材料从涂布槽中提取,并均匀地覆盖在 电池极片上。涂布过程需要控制涂布厚度和均匀性,以避免涂布过多 或不足造成的问题。

锂离子电池隔膜技术分析及研究进展

锂离子电池隔膜技术分析及研究进展一、锂离子电池隔膜概述 锂离子电池由正极材料、负极材料、电解液和隔膜4个部分组成,图1为锂离子电池的工作原理以及结构示意图。该隔膜是一种具有微孔结构的功能膜材料,厚度一般为8~40μm,在电池体系中起着分隔正负极、阻隔充放电时电路中电子通过、允许电解液中锂离子自由通过的作用,可在电池充放电或温度升高的情况下有选择地闭合微孔,以限制过大电流、防止短路,其性能的优劣直接决定了电池的整体性能。 图1锂离子电池工作原理及结构示意图 二、传统锂离子隔膜制备方法 传统锂离子电池隔膜为聚烯烃隔膜,多为单层或三层结构,如单层PE、单层PP、PP/PE/PP复合膜等。按照常规制备工艺可分为干法和湿法工艺。 1、干法工艺 干法工艺是最常采用的方法,利用挤压、吹膜的方法,将熔融的聚烯烃树脂制成片状结晶薄膜,并通过单向拉伸或双向拉伸在高温下形成狭缝状多孔结构。单向拉伸工艺制备的薄膜微孔结构扁长且相互贯通,导通性好;生产过程中不使

用溶剂,工艺环境友好;薄膜的纵向强度优于横向,且横向基本没有热收缩;代表公司主要有美国Celgard、日本UBE及国内的星源材质、沧州明珠和东航光电。双向拉伸工艺是中科院化学研究所开发的具有自主知识产权的工艺,通过在PP 中加入具有成核作用的β晶型改进剂,利用PP不同相态间密度的差异,在拉伸过程中发生晶型转变形成微孔。双向拉伸工艺制备的薄膜纵横向均具有一定的强度,微孔尺寸及分布均匀。国内代表公司主要有新乡格瑞恩、新时科技、星源材质等。 2、湿法工艺 湿法工艺在工业上又称相分离法或热致相分离法,其制备原理是加热熔融在常温下互不相容的低分子量物质(液态烃、石蜡等)和高分子量物质(聚烯烃树脂)的混合物,使该混合物形成均匀混合的液态,并通过降温相分离压制得到微孔膜材料。湿法薄膜比干法薄膜的三维结构更加复杂,微孔屈曲度更高;但是湿法因生产过程使用溶剂而较干法相比在绿色环保方面相对欠缺优势,且热稳定性差,工艺流程也相对复杂。 根据压制膜片时拉伸工艺的不同,可分为双向同步拉伸和双向异步拉伸,两种拉伸工艺的区别在于在压制成膜片时所进行的拉伸是否是纵横向同时进行。双向同步拉伸制备的薄膜各项性能如拉伸强度、热收缩率等在纵横方向上基本相同;双向异步拉伸则是将熔融的高分子降温制得膜片后,先进行纵向拉伸,再进行横向拉伸,因在分步拉伸时无法保证拉伸力完全一致,制备的薄膜性能在纵横方向上差异较大。 湿法工艺的代表公司主要有日本旭化成、东燃、三井化学、韩国SK、美国Entek,以及国内金辉高科、天津东皋等。 三、国内外锂离子隔膜研究现状 1 多层复合隔膜 多层复合隔膜是由美国Celgard公司自主开发的PP/PE两层复合隔膜或

静电纺丝法锂离子电池隔膜制备及性能

静电纺丝法锂离子电池隔膜制备及性 能 摘要: 隔膜作为锂离子电池中的重要组成部分,其制备工艺及性能对于电池 的循环性能以及安全性有着决定性的影响。传统的隔膜制备方法存在 制备周期长、成本高、制备难度大等诸多问题,为了解决这些问题, 近年来,静电纺丝法被广泛应用于高性能锂离子电池隔膜的制备。本 文主要研究了静电纺丝法制备锂离子电池隔膜的工艺参数对隔膜性能 的影响,并对静电纺丝法制备的隔膜进行了表征,探讨了其性能及应 用前景。 关键词:静电纺丝法;锂离子电池;隔膜;制备工艺;性能表征 1. 引言 锂离子电池作为当今高性能电池的代表,具有能量密度高、功率密度大、使用寿命长、无“记忆效应”等优点,已被广泛应用于移动电子 产品、电动汽车、储能设备等领域。锂离子电池的核心组成部分是正、负极材料和隔膜,隔膜作为电化学反应的分隔膜,能够有效防止正负 极材料之间直接接触,从而避免了短路的发生,保证了电池的循环稳 定性和安全性。 2. 静电纺丝法制备锂离子电池隔膜的工艺流程及影响因素 3. 静电纺丝法制备锂离子电池隔膜的性能表征 4. 静电纺丝法制备锂离子电池隔膜在电池领域的应用前景及展望

5. 结论 通过对静电纺丝法制备锂离子电池隔膜的工艺流程及影响因素、性能 表征以及应用前景等多方面进行研究探讨,发现静电纺丝法制备的锂 离子电池隔膜具有制备周期短、成本低、工艺简单、应用广泛等优点,在锂离子电池领域具有广阔的应用前景和市场前景,可以有效地提升 锂离子电池的循环性能和安全性。因此,静电纺丝法制备锂离子电池 隔膜应加大研究力度,拓展其应用领域,有望成为未来锂离子电池隔 膜制备的重要发展方向。 2. 静电纺丝法制备锂离子电池隔膜的工艺流程及影响因素 静电纺丝法是一种简单、常用的制备纳米级材料的方法,通过静电纺 丝法制备锂离子电池隔膜可以控制隔膜的厚度、孔径和孔隙率等关键 性能指标。静电纺丝法制备锂离子电池隔膜的工艺流程主要包括以下 几个步骤: (1)材料分散。首先将多孔材料加入有机溶剂中,在磁力搅拌的条件下,使其分散均匀。 (2)制备纺丝液。将分散的材料溶液经过不断的搅拌和超声处理后, 制备得到均匀的纺丝液。 (3)静电纺丝。将纺丝液注入到静电纺丝装置中,并设置适当的电压 和电流,通过静电力将纺丝液喷射出来,在旋转的收集器上形成纤维 状物。 (4)后处理。对制备得到的隔膜进行干燥和热处理等后续处理,优化 其物理和化学性能。

相关文档
最新文档