[发明专利]一种锂电池隔膜铸片的成型装置及其成型方法

说明书

本发明公开了锂电池隔膜铸片的成型装置及成型方法，包括挤出机、挤出模头、多组铸轧冷却辊组和冷却定型辊；挤出机用于挤出熔融的聚乙烯；挤出模头与挤出机的出口连接，用于承接挤出机挤出的熔融的聚乙烯通过挤出模头挤出聚乙烯熔体；铸轧冷却辊组承接在挤出模头的出口处，用于将挤出的聚乙烯熔体流延并牵引至铸轧冷却辊组上以形成流延膜；冷却定型辊承接在铸轧冷却辊组的下料处，用于将形成的流延膜流延并牵引至冷却定型辊上，以冷却结晶成型形成铸片。铸轧冷却辊组对聚乙烯熔体流延的两面进行初步冷却，保证两面的冷却效果一致，再通过冷却定型辊定型形成铸片，减少铸片内部的成孔剂从背辊侧渗出，使得微孔隔膜的均匀一致，提高产品质量。

技术领域

本发明属于电化学领域，尤其是涉及一种锂电池隔膜铸片的成型装置及其成型方法。

背景技术

锂电池隔膜是一种聚乙烯微孔膜，其制备工艺通常分为干法和湿法两类，上述两类制备方法均需要将预处理的原料在挤出系统中，经熔融后从模头挤出熔体，熔体经流延冷却后形成特定结晶结构的基膜铸片。

隔膜生产在流延形成基膜铸片阶段中，通常是采用将流延熔体悬空一段距离后再与冷却定型辊接触，流延贴附缠绕在冷却定型辊上进行冷却定型，使之形成固态厚片并使成孔剂与聚乙烯发生热致性而分离，铸片的表面被急速冷却后，使成孔剂被所在厚片的基膜铸片中。由于流延与冷却定型辊之间有一段距离，并且流延贴附缠绕在冷却定型辊上时，仅有一面与冷却定型辊的辊面接触，从而造成流延的另一侧处于自然冷却状态，导致流延两面的冷却效果不一致，直接影响隔膜的微孔结构，进而影响隔膜的透气性能。

由于隔膜的微孔结构是锂离子往返于正负极的重要通道，因此隔膜的透气性会直接影响锂电池的性能，目前，现有技术中，为了进一步提高锂电池隔膜的性能，通常需要对隔膜表面进行涂覆工艺，由于基膜铸片冷却定型时的微孔结构不一致而造成涂覆处理后的隔膜两面透气增值差异较大，从而影响产品的良率。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、操作简单、基膜铸片的两面冷却、提高隔膜的透气性能、产品合格率高的锂电池隔膜铸片的成型装置。

本发明的技术方案如下：

一种锂电池隔膜铸片的成型装置，其特征在于：包括挤出机、挤出模头、多组铸轧冷却辊组和冷却定型辊；

所述挤出机用于挤出熔融的聚乙烯；

所述挤出模头与挤出机的出口连接，用于承接所述挤出机挤出的熔融的聚乙烯并通过模头挤出聚乙烯熔体；

所述铸轧冷却辊组设置在所述挤出模头与冷却定型辊之间，所述铸轧冷却辊组位于挤出模头的出口下方，用于将挤出的聚乙烯熔体牵引至铸轧冷却辊组上，以冷却形成半固态的流延膜；

所述冷却定型辊承接在所述铸轧冷却辊组的下料处，用于将形成的流延膜牵引至冷却定型辊上，以冷却结晶成型，形成固态的铸片。

在上述技术方案中，多组所述铸轧冷却辊组呈圆弧状设置在挤出模头与冷却定型辊之间，且该圆弧中心为所述冷却定型辊的竖直轴线与挤出模头的模唇处水平线的交点，圆弧的半径为250-1000mm。

在上述技术方案中，所述铸轧冷却辊组的数量为2-8组。

在上述技术方案中，所述铸轧冷却辊组的每个铸轧冷却辊为中空辊芯，所述铸轧冷却辊的旋转接头与外部用于循环冷却水的温度控制器连通，以保证铸轧冷却辊温度恒定。

在上述技术方案中，所述铸轧冷却辊的长度与挤出机的模头幅宽相适应，铸轧冷却辊的长度≥挤出机的模头幅宽+100㎜，辊子居中布置，两侧各留余量≥50㎜，所述铸轧冷却辊的直径为100-300mm。

本发明的另一个目的是提供一种基于所述成型装置的锂电池隔膜铸片的成型方法，包括以下步骤：

(1)挤出：将聚乙烯原料加入到挤出机中，经挤出机的挤出模头挤出聚乙烯熔体；