[发明专利]一种高一致性隔膜的制备方法和系统

说明书

本申请公开了一种高一致性隔膜的制备方法和系统。本申请的高一致性隔膜的制备方法，包括在对流延膜卷进行热处理时，无需将整卷流延膜直接放入烤箱中，而是在烤箱外将流延膜卷放卷，使其通过烤箱，并在烤箱中设置若干个错位布置的传输辊，用于延长流延膜经过烤箱的路径，流延膜在烤箱中移动时进行热处理。本申请的高一致性隔膜的制备方法，在流延膜经过烤箱的时候对其进行热处理，避免了整卷流延膜热处理不均匀的问题；不仅提高了热处理的均匀性和热处理质量，而且，相对于整卷流延膜进行热处理的方式，本申请的制备方法热处理所需时间更短，大大提高了生产效率。

技术领域

本申请涉及电池隔膜制备领域，特别是涉及一种高一致性隔膜的制备方法和系统。

背景技术

锂离子电池隔膜按照制备工艺可以分为干法单向拉伸、干法双向拉伸和湿法双向拉伸三种工艺。在高端动力领域，干法单向拉伸以其成本低、一致性优、安全性好等优势得到广泛的应用，特别是在大电流充电及大功率电池领域，干法单向拉伸隔膜具有绝对的优势。

干法单向拉伸按照工艺流程可以分为流延、热处理及拉伸成孔三个工序。目前采用的热处理方式是，先将流延膜收卷，收卷长度一般为数千米，然后再将整卷流延膜放入烤箱中进行热处理。对于大规模的批量化生产，一个烤箱无法满足生产需求，通常会采用多个烤箱分别对同一批次的不同流延膜卷进行热处理；而不同烤箱的温度和加热效率难以完全一致，这就导致同一批次的不同流延膜卷一致性较差。甚至，同一卷流延膜中，由于热传递的关系，也存在热处理效果和质量一致性不好的问题；特别是收卷长度较长的情况下，卷外层和里层的热处理时间和温度上都存在较大差异，这直接影响了后续制备的电池隔膜的一致性。另外，对于多层复合隔膜而言，现有的生产工艺流程也是，将各层的流延膜整卷放入烤箱进行热处理，热处理完成后再放卷，将各层复合在一起形成复合层，再将复合层收卷，转移至拉伸工位，放卷、拉伸，制成多层复合隔膜。同样的，各层的流延膜卷分别在不同的烤箱中进行热处理，一致性较差，影响隔膜质量。

此外，现有的热处理方式中，为了确保流延膜卷里层也能够被有效的进行热处理，通常需要进行较长时间的烘烤，严重影响生产效率。

发明内容

本申请的目的是提供一种新的高一致性隔膜的制备方法和系统。

为了实现上述目的，本申请采用了以下技术方案：

本申请的一方面公开了一种高一致性隔膜的制备方法，包括在对流延膜卷进行热处理时，无需将整卷流延膜直接放入烤箱中，而是在烤箱外将流延膜卷放卷，使其通过烤箱，并在烤箱中设置若干个错位布置的传输辊，用于延长流延膜经过烤箱的路径，流延膜在烤箱中移动时进行热处理。本申请的流延膜是指聚烯烃原料熔融塑化加工后挤出的完成初始结晶、还没有形成微孔的膜，流延膜卷即流延膜经收卷形成的膜卷。

需要说明的是，本申请的制备方法，其关键在于在进行热处理时，不是将整卷流延膜卷放入烤箱中，而是流延膜通过传输辊经过烤箱进行热处理，避免了流延膜整卷进行热处理时外层和里层受热不均匀的问题，提高了隔膜生产质量。本申请的制备方法采用动态热处理，可以用一个烤箱持续或同时对多个流延膜卷进行热处理，热处理的一致性好。并且，由于是流延膜直接经过烤箱进行热处理，流延膜的厚度相对较薄，能够在较短的时间内完成热处理；本申请的一种实现方式中，采用传统的流延膜整卷进行热处理需要至少48小时；而采用本申请的制备方法，在8小时以内就可以完成等量流延膜的热处理；大大提高了生产效率。

还需要说明的是，烤箱中设置的传输辊的数量可以根据需要进行热处理的时间而定；原则上，流延膜在烤箱中进行热处理的时间，就是流延膜进入烤箱到由烤箱输出的这段时间，该时间取决于两个因素，即流延膜通过烤箱的路程和速度，其中速度直接影响生产效率，而烤箱的大小也是限定的；因此，在确保速度的情况下，在烤箱大小一定的情况下，可以通过错位布置的传输辊延长流延膜通过烤箱的路程，以达到所需的热处理时间。

优选的，本申请的制备方法还包括在热处理后，无需进行收卷，直接通过传输辊将热处理的流延膜导入拉伸装置中进行拉伸。