聚乙烯微孔膜的制备系统技术方案

本实用新型专利技术提出一种聚乙烯微孔膜的制备系统，该制备系统包括搅拌装置、挤出装置、冷却成型装置、双向拉伸装置、萃取装置、横向拉伸装置、热处理装置。且搅拌装置、挤出装置、冷却成型装置、双向拉伸装置、萃取装置、横向拉伸装置、热处理装置依次连接。采用本实用新型专利技术的制备系统，可以制作出6微米的超薄聚乙烯微孔膜，且其具有耐高温和耐腐蚀稳定性好、使用寿命长的优点。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种制备方法及系统，尤其涉及一种聚乙烯微孔膜的制备方法及系统。
技术介绍
可充电锂离子二次电池具有高比能量、长循环寿命、无记忆效应的特性，又具有安全、可靠且能快速充放电等优点，因而成为近年来新型电源技术研究的热点。由于锂离子电池是绿色环保型无污染的二次电池，符合当今各国能源环保方面大的发展需求，在各行各业的使用量正在迅速增加。目前二次锂离子电池除广泛用于日常熟知的手机、笔记本电脑以及MP3等数码电子产品外，近年在电动车、电动自行车等一些大功率电池方面也已经开始使用。从2001年起，全球锂离子电池产量以每年40%的速度在迅速递增。隔膜是锂离子电池的重要组成部分，其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。但是，以往的制备工艺会导致锂离子电池隔膜成孔不均匀且膜厚不均匀，从而影响锂离子电池的质量。中国专利号为200810042043.0的专利技术专利公布了一种锂离子电池隔膜的制备方法和系统。该锂离子电池隔膜的制备方法步骤如下:一、将分子量为700万 100万的超高分子聚乙烯、聚降冰片烯交联剂、抗氧剂和矿物油按一定比例配比加入搅拌机内以40 300rpm的速度将原材料充分进行搅拌，其中，矿物油与抗氧剂的质量比为150(Γ1600: 1，矿物油与超高分子聚乙烯的质量比为Γ8: 1，交联剂与矿物油的质量比为1: 3(Γ35;二、将由步骤一 搅拌后的混合物投入双螺杆挤出机以100 250°C加热连续挤出，形成基片；三、用2 20米/分钟的速度使从双螺杆挤出机挤出的基片通过温度范围为5 40°C的冷却成型机进行冷却成型；四、通过双向拉伸设备以2 20米/分钟的速度对基片进行横、纵双向同时拉伸，使基片拉伸成隔膜，拉伸成型的隔膜厚度达到30 100 μ m,隔膜针刺强度为300 600gf ；五、使用989Γ99.5%的高浓度烷烃类萃取剂，将宽度为1500 2500毫米的隔膜通过萃取槽萃取出隔膜中的矿物油；六、在100 160°C的温度下对隔膜进行I 3分钟的热处理；七、卷曲锂电池隔膜进行分切包装。上述方法解决了传统技术中隔膜厚度不够均匀且成本较高的问题，但是还存在着下述缺陷:第一、上述方法中步骤一中使用的超高分子聚乙烯耐高温性差，而且容易结晶，使用其制备的电池容易出现电解液渗出的现象，使用寿命较短；第二、上述方法萃取隔膜中的矿物油后，隔膜上残存的萃取剂不能保证充分的挥发，导致隔膜质量下降；同时隔膜存在形状容易出现偏差大的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种聚乙烯微孔膜的制备系统，该聚乙烯微孔膜可作为锂离子电池隔膜，以解决现有技术制得的锂离子电池隔膜耐高温和耐化学腐蚀性差导致次品发生率高及成本较高的缺陷。为了达到上述目的，本技术提供一种聚乙烯微孔膜的制备系统，包括搅拌装置；挤出装置，其与搅拌装置相连；冷却成型装置，其与挤出装置相连；双向拉伸装置，其与冷却成型装置相连；萃取装置，其与双向拉伸装置相连；横向拉伸装置，其与萃取装置相连；热处理装置，其与横向拉伸装置相连。较佳地，所述横向拉伸装置包括用以夹紧萃取后的薄膜的夹紧装置、使夹紧装置向前移动的轨道及对夹紧装置和轨道进行支撑的支撑件，夹紧装置包括位于薄膜两侧的左夹紧单元和右夹紧单元。较佳地，轨道长度为2(Γ30米，且轨道与薄膜运动方向成一个小于5°的斜角向外偏离。较佳地，在对薄膜进行热处理的热处理装置之后，还设有对成品薄膜进行卷曲、分切和包装的分切包装装置。较佳地，所述冷却成型装置包括温度不同的六组冷却辊。较佳地，所述萃取装置为一萃取槽。较佳地，所述挤出装置为一双螺杆挤出机。相对于现有技术，本技术具有以下优点:1、本技术采用聚丙烯作为聚乙烯微孔膜的增强和耐腐蚀的填料，聚丙烯具有耐高温性能好(可达180 190度)，收缩率低，耐酸、碱、盐和氧化剂腐蚀的优点，以其作为填料的聚乙烯电池隔膜制成的电池不易爆炸，且耐浸泡，浸泡时间长也不会影响电池的寿命O2、本技术的聚乙烯微孔膜的制备系统加入了薄膜横向拉伸装置，对薄膜进行了拉伸、纠偏和定型的工作，同时使残余的萃取剂得到充分的挥发，且降低了次品率的出现。3、可选用浓度低的萃取剂进行萃取，达到同样的效果。4、以8 50米/分钟的速度进行拉伸，可以提高工作效率，降低成本。5、使用横向拉伸装置后，热处理的温度也将会降低，热处理温度由原来的100 160°C降低到60 150°C，节省能耗，降低成本。6、使用横向拉伸装置后，通过再次拉伸薄膜可以生产出幅宽更宽的薄膜。本技术的聚乙烯微孔膜除了可用于锂离子电池隔膜之外，还可用作水处理膜坐寸ο附图说明图1为本技术实施例的一种聚乙烯微孔膜的制备系统结构图；图2为横向拉伸装置结构图。具体实施方式实施例本实施例中一种聚乙烯微孔膜的制备方法的步骤如下:一、将聚乙烯、聚丙烯、交联剂、抗氧剂和矿物油按一定比例配比加入搅拌机内将原材料充分进行搅拌，其中，矿物油与抗氧剂的质量比为50(Γ1800: 1，交联剂与矿物油的质量比为1: 3(Γ35，矿物油与聚丙烯的质量比为1000:2(Γ900，矿物油与聚乙烯的质量比为2 10: I。本实施例中的抗氧剂可以采用酹类抗氧剂Irganox和2，6_ 二叔丁基_4_甲基苯酚，交联剂为聚降冰片烯。二、将由步骤一搅拌后的混合物投入双螺杆挤出机以80 300°C加热连续挤出，形成基片。这里双螺杆挤出机的螺杆直径为1(Γ200毫米，其挤出量大于200公斤每小时。三、从双螺杆挤出机挤出的基片经过一组冷却辊组进行冷却成型；四、通过双向拉伸设备以5 50米/分钟的速度对基片进行横、纵双向同时拉伸，使基片拉伸成薄膜，拉伸成型 的薄膜厚度达到10 150 μ m。五、将宽度为1000 3000毫米的薄膜通过萃取槽萃取出薄膜中的矿物油，并一次成孔。六、将萃取后的薄膜通过横向拉伸设备，以8 50米/分钟的速度对薄膜进行定型、拉伸、纠偏，并确保薄膜上的残余萃取液的挥发。七、在60 150°C的温度下对薄膜进行I 10分钟的热处理。此外，在薄膜完成步骤七的热处理之后，还需对成品薄膜进行卷曲、分切和包装的工作。本技术的方法可以通过如下一种聚乙烯微孔膜的制备系统实现，如图1所示，其为本技术实施例的一种聚乙烯微孔膜的制备系统结构图。此聚乙烯微孔膜的制备系统包括搅拌装置103、挤出装置105、冷却成型装置107、双向拉伸装置109、萃取装置111、横向拉伸装置113、热处理装置115。且搅拌装置103、挤出装置105、冷却成型装置107、双向拉伸装置109、萃取装置111、横向拉伸装置113、热处理装置115依次连接。在本技术的聚乙烯微孔膜的制备系统工作时，首先将一定比例的聚乙烯、聚丙烯、交联剂、抗氧剂和矿物油加入搅拌装置103中充分进行搅拌。其中，矿物油与抗氧剂的质量比为50(Γ1800: 1，交联剂与矿物油的质量比为1: 3(Γ35，矿物油与聚丙烯的质量比为1000:20 900，矿物油与聚乙烯的质量比为2 10: I。聚丙烯的分子量在50万以上，聚乙烯的分子量在50万以上。矿物油的可利用粘度等级为30 60之间。在聚乙烯、聚丙烯、交联剂、抗氧剂和矿物油经本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚乙烯微孔膜的制备系统，其特征在于，包括 搅拌装置； 挤出装置，其与搅拌装置相连； 冷却成型装置，其与挤出装置相连； 双向拉伸装置，其与冷却成型装置相连； 萃取装置，其与双向拉伸装置相连； 横向拉伸装置，其与萃取装置相连； 热处理装置，其与横向拉伸装置相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：屠兆辉，
申请(专利权)人：上海乾呈玩具科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31