本发明涉及电池隔膜生产
技术领域：
，具体涉及一种快速萃取含油基片的生产系统。
背景技术：
：锂离子二次电池因其能量密度大、循环寿命长，在消费电子、电动汽车与储能得到越来越广泛的应用。随着越来越多的隔膜生产线投产，隔膜企业间的竞争越来越激烈。目前，多数企业以增加产线数量，来提高产量。没有任何技术上的创新，而且投资大，周期长。一旦未达到预定的目标，将会造成重大的损失。所以提升产品良率、降低生产成本和技术创新将是隔膜企业未来发展的方向。在BOPP行业，所生产的薄膜为无孔薄膜，无需将薄膜中加入成孔剂并萃取出来，故生产线的速度可以达到500m/min，幅宽达到10m。隔膜生产线因萃取工艺的限制，速度目前在30-50m/min，幅宽在4m左右。目前隔膜的生产技术为先拉伸后萃取，萃取速度很难提升，制约着产线速度的大幅提升。困难点如下：①萃取速度加快，必将加长产线的长度，增加设备投资；②萃取速度加快，增加操作上的难度，对人员技能和设备精度要求更高。③萃取速度加快，必将带出大量的溶剂，造成膜面花斑、条纹等外观问题。因此在锂电池隔膜生产中设计一种能够避免上述问题，能够快速且高效高质的进行萃取是该领域亟待解决的问题之一。技术实现要素：鉴于现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种具有快速萃取、高效、高质等优点的快速萃取含油基片的生产系统。本发明的目的是通过以下技术方案来实现：一种快速萃取含油基片的生产方法，包括如下步骤：S1：预拉伸将厚度为0.5-3mm的含油基片放入预拉伸装置中进行预拉伸，得到预拉伸基片；S2：超声萃取将步骤S1得到的预拉伸基片通过传动辊，运送到萃取装置中进行超声萃取，所述萃取装置中含有萃取剂，萃取结束后通过传动辊，离开萃取装置，得到去油基片，对去油基片进行拉伸、热处理得到微孔隔膜，所述微孔隔膜的残油率在5％以下。所述含油基片是由聚乙烯和成孔剂在双螺杆挤出机中加热混合熔融后，冷却得到。所述聚乙烯的粘均分子量为30万-250万，所述聚乙烯的质量百分比为15％-50％，所述成孔剂的质量百分比为50％-85％，所述成孔剂为矿物油或人工合成油。在步骤S1中预拉伸的横向倍率或纵向倍率为0.1-5倍、温度为85-130℃，预拉伸方式为单向预拉伸或者双向预拉伸。在步骤S2中超声波的功率密度为1.0-2.95w/cm2、频率为10-200kHz；所述萃取剂与成孔剂互溶，且所述萃取剂为三氯甲烷、二氯甲烷或癸烷中的一种，萃取时间为3-5min。所述微孔隔膜的残油率在1％以下。本发明还提供一种快速萃取含油基片的生产系统，包括预拉伸装置与萃取装置，所述预拉伸装置与萃取装置之间设有用于传送预拉伸基片的传动辊。所述萃取装置内填充有萃取剂，且所述萃取装置包括萃取槽及位于所述萃取槽下方的多个超声波发生器。所述萃取槽内设有多个传动辊，该多个传动辊位于所述萃取槽内萃取剂的液面下及萃取槽底部之间，该多个传动辊构成W型或者V型结构。所述预拉伸装置为拉伸机。公式及常识本发明通过对预拉伸的基片采用不同超声频率，萃取时间，有效的去除基片中的成孔剂，对于萃取效果的评价，一般采用残油率和透气Gurley值来表征。残油率越小，则萃取效果越好。微孔膜的Gurley值越低，表征微孔膜的透气性越好。残油率：裁取10cm×10cm经过热处理的微孔膜，用电子天平秤量其重量m1，将微孔膜放入萃取槽中萃取10min,取出放于通风橱中晾干，再次秤量其重量m2，则该微孔膜的残油率为：(m1-m2)/m1*100％。经过实验发现，微孔膜的厚度为12μm，残油率对微孔膜的透气值影响如下表1所示。表1残油率(％)3.42.10.80.4透气值(s/100ml)485367238204表1结果显示，当残油率小于1％时，微孔膜的透气值＜300s/100ml，因此本发明以残油率＜1％作为评价萃取效果的标准。本发明具有的有益效果：本发明先对含油基片进行一定程度的预拉伸，降低基片中聚乙烯与成孔剂的界面张力，使萃取剂更容易对成孔剂进行置换；然后对预拉伸后的基片采用超声波萃取，加快萃取剂在基片中的扩散，缩短萃取时间，提高萃取效率，因此，采用超声萃取含油基片，可以有效的提高萃取效率，缩短生产时间。附图说明图1为本发明所述快速萃取含油基片的生产系统的结构示意图。其中，1-预拉伸装置，2-超声波发生器，3-传动辊，4-萃取装置，40-传动辊，5-含油基片。具体实施方式本发明提供了一种快速萃取含油基片的生产系统，下面以具体实施例来说明具体实施方式，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。实施例1将质量百分比为30％的聚乙烯(粘均分子量为80万)与质量百分比为70％的成孔剂(40℃时，运动粘度为45-55mm2/s)混合，加入双螺杆挤出机，在195℃下充分熔融，熔体经过挤出机模头，在25℃的冷却辊上形成1mm厚的含油基片，含油基片在120℃进行横向预拉伸形成预拉伸基片，拉伸倍率为2倍(预拉伸后基片厚度为0.5mm)，然后通过传动辊运送进入装有超声波发生器的萃取槽，在17kHz的条件下萃取3min，形成去油基片，之后去油基片在传动辊的带动下进入拉伸机中，在120℃下进行横向、纵向5倍拉伸，得到薄膜，薄膜经过130℃热处理，形成具有稳定孔结构的微孔隔膜，通过称量法测定微孔膜的残油率，及测试微孔膜的透气值，其结果如表2所示。对比例1：将质量百分比为30％的聚乙烯(粘均分子量为80万)与质量百分比为70％的成孔剂(40℃时，运动粘度为45-55mm2/s)混合，加入双螺杆挤出机，在195℃下充分熔融，熔体经过挤出机模头，在25℃的冷却辊上形成1mm厚的含油基片，含油基片在120℃进行横向预拉伸形成预拉伸基片，拉伸倍率为2倍(预拉伸后基片厚度为0.5mm)，然后含油基片通过传动辊运送进入萃取槽进行常规萃取(无超声波发生器)，在17kHz的条件下萃取8min，形成去油基片，之后去油基片在传动辊的带动下进入拉伸机中，在120℃下进行横向、纵向5倍拉伸，得到薄膜，薄膜经过130℃热处理，形成具有稳定孔结构的微孔隔膜，通过称量法测定微孔膜的残油率，及测试微孔膜的透气值，其结果如表2所示。对比例2：将质量百分比为30％的聚乙烯(粘均分子量为80万)与质量百分比为70％的成孔剂(40℃时，运动粘度为45-55mm2/s)混合，加入双螺杆挤出机，在195℃下充分熔融，熔体经过挤出机模头，在25℃的冷却辊上形成0.5mm厚的含油基片，然后含油基片通过传动辊运送进入装有超声波发生器的萃取槽，在17kHz的条件下萃取15min，形成去油基片，之后去油基片在传动辊的带动下进入拉伸机中，在120℃下进行横向、纵向5倍拉伸，得到薄膜，薄膜经过130℃热处理，形成具有稳定孔结构的微孔隔膜，通过称量法测定微孔膜的残油率，及测试微孔膜的透气值，其结果如表2所示。对比例3：将质量百分比为30％的聚乙烯(粘均分子量为80万)与质量百分比为70％的成孔剂(40℃时，运动粘度为45-55mm2/s)混合，加入双螺杆挤出机，在195℃下充分熔融，熔体经过挤出机模头，在25℃的冷却辊上形成0.5mm厚的含油基片，然后含油基片通过传动辊运送进入萃取槽进行常规萃取(无超声波发生器)，萃取60min，形成去油基片，之后去油基片在传动辊的带动下进入拉伸机中，在120℃下进行横向、纵向5倍拉伸，得到薄膜，薄膜经过130℃热处理，形成具有稳定孔结构的微孔隔膜，通过称量法测定微孔膜的残油率，及测试微孔膜的透气值，其结果如表2所示。表2为不同萃取方式及不同萃取时间生产的锂离子二次电池隔膜通过对比实施例1和对比例1，选择超声波萃取可以缩短萃取时间，通过对比实施例1和对比例2，在萃取前进行预拉伸可以缩短萃取时间，预拉伸对萃取时间的影响要优于超声波，通过预拉伸与超声可以有效的降低萃取时间。注：超声萃取频率为17kHz。本发明中的成孔剂为矿物油或人工合成油。因此本发明解决了厚含油基片萃取困难的问题。本发明中的预拉伸可为单向预拉伸(如横向预拉伸或纵向预拉伸)或双向预拉伸(纵向预拉伸和横向预拉伸)，其中纵向为含油基片行进方向。本发明的工艺方法是以残油率＜1％作为评价萃取效果的标准，但并不限于残油率＜1％，残油率可以为5％以下，优选为3％以下，最佳残油率在1％以下。本发明中的聚乙烯的粘均分子量为30万-250万，聚乙烯的质量百分比为15％-50％，成孔剂的质量百分比为50％-85％，本发明中的上述实施例是以聚乙烯的粘均分子量为80万，聚乙烯的质量百分比为30％，成孔剂的质量百分比为70％为例。实施例2参照图1所示，本发明涉及一种快速萃取含油基片的生产系统，包括预拉伸装置1与萃取装置4，所述预拉伸装置1与萃取装置4之间设有用于传送预拉伸基片传动辊3。所述萃取装置4内填充有萃取剂，且所述萃取装置4包括萃取槽及位于所述萃取槽下方的多个超声波发生器2；所述萃取槽内设有多个传动辊40，在所述萃取槽的液面下与萃取槽底部之间均设有多个传动辊40，多个所述传动辊40构成W型或者V型结构。所述预拉伸装置1为拉伸机。进一步地，所述萃取装置4的一端还设有拉伸装置及热处理装置，所述萃取装置4、拉伸装置以及热处理装置相邻两装置之间均设有传动辊(图中未示出)，所述拉伸装置为拉伸机，热处理装置为热定型装置。所述系统在使用时，首先将含油基片5放入所述预拉伸装置1中，在所述预拉伸装置1中进行横向或纵向的拉伸，经过预拉伸装置1后形成预拉伸基片(预拉伸的横向倍率或纵向倍率为0.1-5倍，温度为85-130℃)，该预拉伸基片通过传动辊3的传送进入所述萃取装置4中，所述萃取装置4中的萃取剂对预拉伸基片中成孔剂进行萃取，所述萃取装置4中的超声波发生器2开启，所述超声波能够加速萃取剂在基片中的扩散，使成孔剂更易于被萃取剂置换出来，有效的提高了萃取效率，缩短萃取时间，其中超声波的功率密度为1.0-2.95w/cm2、频率为10-200kHz，萃取时间可缩短为3-5分钟。所述预拉伸基片经过萃取装置4后形成了去油基片，该去油基片继续在萃取槽内传动辊40的带动下进入所述拉伸装置，所述拉伸装置对去油基片进行横向或者纵向的拉伸，使其形成薄膜，之后该薄膜在传动辊的带动下进入热处理装置，进过热处理装置处理后形成具有稳定孔结构的微孔隔膜。本发明中的萃取剂可为三氯甲烷、二氯甲烷或癸烷中的一种。本发明所述的快速萃取含油基片的生产系统，结构简单、操作方便、能够有效提高萃取效率，缩短生产周期，降低企业生产成本。最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。当前第1页1 2 3