[发明专利]一种双向拉伸PP隔膜强化退火方法

说明书

技术领域

本发明涉及双向拉伸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。

背景技术

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。

发明内容

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，本发明提供一种双向拉伸PP隔膜强化退火方法。

本发明的技术方案如下：

一种双向拉伸PP隔膜强化退火方法，包括以下步骤：

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。

本发明有效的解决了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为本发明双向拉伸PP隔膜强化退火设备结构示意图；