一种干法聚丙烯锂电池隔膜前驱体膜的制备方法技术

技术编号:39730358 阅读:11 留言:0更新日期:2023-12-17 23:34
本发明专利技术涉及高分子技术领域,具体公开一种干法聚丙烯锂电池隔膜前驱体膜的制备方法

【技术实现步骤摘要】
一种干法聚丙烯锂电池隔膜前驱体膜的制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子
,具体公开一种干法聚丙烯锂电池隔膜前驱体膜的制备方法


技术介绍

[0002]锂电池隔膜在整个电池体系中起着分隔正负电极的作用,可阻隔充放电时电子通过,同时允许电解液中锂离子自由通过

随着新能源汽车行业发展,锂电池的电池容量及产量不断增加,锂电池隔膜的需求量日益扩增,锂电池隔膜专用料价格及利润也持续维持高位

电池隔膜结构虽然简单,但隔膜专用料和工艺要求很高

[0003]聚烯烃微孔膜的制备方法主要分为两种:干法
(
熔融拉伸法
)
和湿法
(
相分离法
)。
干法工艺是将聚烯烃材料在应力场下熔融挤出,迅速退火形成片晶,拉伸使片晶结构分离,将缺陷晶体撕裂成孔,热定型后即可得到微孔隔膜

[0004]熔融挤出制备前驱体膜是干法工艺的第一步,关乎最终锂电池隔膜的产品质量

熔融挤出是指在特定的条件下将聚合物熔融挤出离开口模后,对其进行高倍牵伸,在温度场以及应力场的共同作用下,诱发形成高度排列有序且垂直于口模挤出方向的片晶结构

聚丙烯树脂熔融挤出

高倍牵伸制备前驱体膜过程,螺杆转速

挤出机温度

流延辊温度

牵伸速度都会影响前驱体膜的回弹性能

虽然,目前国内锂电池隔膜研究甚广,但前驱体膜制备工艺的研究还很少,基于此本专利技术对聚丙烯锂电池隔膜的制备工艺展开研究

[0005]本专利技术提供一种干法聚丙烯锂电池隔膜前驱体膜的制备方法

通过流延工艺控制,制备出一种高结晶度

高回弹率的锂电池隔膜前驱体膜


技术实现思路

[0006]本专利技术采用的技术方案如下:
[0007]第一方面,本专利技术提供一种干法聚丙烯锂电池隔膜前驱体膜的制备方法,所述制备方法使用单螺杆挤出机

流延辊和牵引辊,所述单螺杆挤出机出口设有流延辊,流延辊后设有若干牵引辊,所述制备方法包括如下步骤:
[0008]S1
:将熔体流动速率为
1.80

2.20g/10min(2.16kg)
的聚丙烯粒料在单螺杆挤出机中喂料熔融挤出得到流延膜;所述单螺杆挤出机设有七个温度段,第一段
180

195℃
,第二段
185

200℃
,第三段
190

205℃
,第四段
190

215℃
,第五段
190

230℃
,第六段
190

230℃
,机头温度
190

200℃
;所述单螺杆挤出机的喂料转速控制在
30

50rpm

[0009]S2
:将熔融挤出的流延膜在锂电池隔膜流延设备流延辊上按
75

95℃
温度冷却结晶,牵引辊按
25

45m/min
牵伸速度牵伸,牵伸好的薄膜放入
135

145℃
的烘箱热处理,得到锂电池隔膜前驱体膜

[0010]优选地,所述步骤
S2
中,热处理时间为
25

45min。
[0011]优选地,所述单螺杆各温区温度控制为:第一段
190℃
,第二段
195℃
,第三段
200℃
,第四段
210℃
,第五段
220℃
,第六段
220℃
,机头温度
195℃
熔融挤出,螺杆喂料转速
30rpm
;将熔融挤出物放置
85℃
流延辊冷却结晶,牵引辊牵伸速度按
35m/min
制备前驱体膜;将制备后的前驱体膜放入温度为
140℃
的烘箱热处理
30min。
[0012]优选地,所述单螺杆各温区温度控制为:第一段
190℃
,第二段
195℃
,第三段
200℃
,第四段
210℃
,第五段
220℃
,第六段
220℃
,机头温度
195℃
熔融挤出,螺杆喂料转速
50rpm
;将熔融挤出物放置
85℃
流延辊冷却结晶,牵引辊牵伸速度按
45m/min
制备前驱体膜;将制备后的前驱体膜放入温度为
140℃
的烘箱热处理
30min。
[0013]优选地,所述单螺杆各温区温度控制为:第一段
190℃
,第二段
195℃
,第三段
200℃
,第四段
210℃
,第五段
220℃
,第六段
220℃
,机头温度
195℃
熔融挤出,螺杆喂料转速
50rpm。
将熔融挤出物放置
85℃
流延辊冷却结晶,牵引辊牵伸速度按
45m/min
制备前驱体膜

将制备后的前驱体膜放入温度为
140℃
的烘箱热处理
30min。
[0014]第二方面,本专利技术提供一种聚丙烯锂电池隔膜前驱体膜,采用第一方面所述方法制备得到

[0015]本专利技术取得的有益效果:
[0016]本专利技术提供的聚丙烯锂电池隔膜前驱体膜及其制备方法,能够提供一种聚丙烯锂电池隔膜前驱体膜,使得薄膜拉伸回弹率达到
80
%以上

附图说明
[0017]图1为本专利技术实施例1~8的测试结果图

具体实施方式
[0018]为了使本专利技术的目的

技术方案和优点更加清楚明确,结合以下实施例,对本专利技术进行进一步的详细说明

应当说明的是,本专利技术并不限于以下实施例

[0019]实施例1[0020]将熔体质量流动速率为
2.1g/10min
的聚丙烯粒料倒入料斗中,单螺杆各温区温度控制为:第一段
180℃
,第二段
185℃
,第三段
190℃
,第四段
200℃
,第五段
210℃
,第六段
210℃
,机头温度...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种干法聚丙烯锂电池隔膜前驱体膜的制备方法,其特征在于,所述制备方法使用单螺杆挤出机

流延辊和牵引辊,所述单螺杆挤出机出口设有流延辊,流延辊后设有若干牵引辊,包括如下步骤:
S1
:将熔体流动速率为
2.16kg
负荷下
1.80

2.20g/10min
的聚丙烯粒料在单螺杆挤出机中喂料熔融挤出得到流延膜;所述单螺杆挤出机设有七个温度段,第一段
180

195℃
,第二段
185

200℃
,第三段
190

205℃
,第四段
190

215℃
,第五段
190

230℃
,第六段
190

230℃
,机头温度
190

200℃
;所述单螺杆挤出机的喂料转速控制在
30

50rpm

S2
:将熔融挤出的流延膜在锂电池隔膜流延设备流延辊上按
75

95℃
温度冷却结晶,牵引辊按
25

45m/min
牵伸速度牵伸,牵伸好的薄膜放入
135

145℃
的烘箱热处理,得到锂电池隔膜前驱体膜
。2.
根据权利要求1所述的干法聚丙烯锂电池隔膜前驱体膜的制备方法,其特征在于,所述步骤
S2
中,热处理时间为
25

45min。3.
根据权利要求1所述的干法聚丙烯锂电池隔膜前驱体膜的制备方法,其特征在于,所述单螺杆各温区温度控制为:第一段
190℃
,第二段
195℃
,第三段
200℃
,第四段
210℃
...

【专利技术属性】
技术研发人员:修忠海郝春波姚秀超李秉荣付莹王楠李聪郑树松肖大君武天希李耀波
申请(专利权)人:北方华锦化学工业股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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