一种动力锂电池隔膜的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种动力锂电池隔膜的制备方法。
【背景技术】
[0002] 据相关统计，2015年1月至2015年10月，我国新能源汽车累计生产20.69万辆，同比 增长3倍。按此增长趋势，今年我国新能源汽车的产销量将突破30万辆;到2016年，新能源汽 车累计产量可超过50万辆。
[0003] 目前，动力锂电池、新能源车产业、分布式发电储能面临政策、产品、市场和资本的 诸多问题，高品质的动力锂电池产品市场供不应求。随着新能源汽车的逐渐推广，未来对动 力锂电池材料的需求十分巨大。然而，目前国内生产锂电池隔膜产品的均匀性和一致性较 差，因此，研发高品质、孔径均匀、透光均匀的动力锂电池隔膜至关重要。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的技术问题是：提供一种动力锂电池隔膜的制备方法，工艺过程简 单合理，得到的动力锂电池隔膜的孔径大小均匀、孔径曲折度小、透光均匀，且动力锂电池 放电电流稳定。
[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种动力锂电池隔膜的制备方法， 具体操作步骤如下：
[0006] 步骤a、原料选用:原材料选用分子量高、分子量分布窄的聚丙烯原料；
[0007] 步骤b、流延挤出：将步骤a中的聚丙稀原料流延挤出；
[0008] 步骤c、冷却拉伸取向结晶:让熔融挤出的聚丙烯在流延辊速牵引下取向结晶；
[0009] 步骤d、热处理结晶:流延得到的薄膜放入大型烘箱中，烘箱采用循环风；
[0010] 步骤e、拉伸成孔:经过热处理再结晶的薄膜，再依次通过预热、多点冷拉伸、多点 热拉伸以及高温热定型。
[0011] 进一步地，上述技术方案中所述步骤a中聚丙烯原料的熔融指数在2.0~3.5之间。
[0012] 进一步地，上述技术方案中所述步骤b中熔融挤出温度为170°C~250°C，流延挤出 控制厚度均匀，厚度偏差值控制在1 %~2 %范围内。
[0013] 进一步地，上述技术方案中所述步骤冲流延辑的数量为4~8根，流延辑的速比为 1~1.1，流延辑的温度为60°C~90°C，模头开度为0.8mm~1.6mm，模头间隙为0.8mm~ 1.6mm〇
[0014] 进一步地，上述技术方案中所述步骤d中烘箱温度为125°C~150°C，热处理的时间 为6H~24H，热处理膜的结晶度为45%~55%。
[0015] 进一步地，上述技术方案中所述步骤e中预热温度为20°C~40°C，冷拉温度为25°C ~90°C，热拉温度为135°C~149°C，高温热定型温度为145°C~160°C，预热辊的数量为4~8 根，冷拉伸辊的数量为4~8根，热拉伸辊的数量为24~34根，热定型辊的数量为6~16根，热 定型辊的热定型速比为0.8~1.0，冷拉伸的拉伸次数为4~6次，冷拉伸辊的拉伸速比为1.0 ~1.2,热拉伸的拉伸次数为8~25次，热拉伸辊的拉伸速比为1.0~1.5。
[0016] 本发明的有益效果是:本发明的一种动力锂电池隔膜的制备方法，通过选用分子 量高且分子量分布窄的聚丙烯原料，并依次经过流延挤出、较高温冷却结晶和长时间热处 理结晶，最后在干法单拉工艺的基础上，采用多点冷拉伸和多点热拉伸，经过多次拉伸的薄 膜，能够有效地解决拉伸膜孔径不均匀和产品批次均匀性的问题，得到的动力锂电池隔膜 的孔径大小均匀、孔径曲折度小、透光均匀，且动力锂电池放电电流稳定。
【具体实施方式】
[0017] 实施例一:本发明一种动力锂电池隔膜的制备方法，具体操作步骤如下：
[0018] 步骤a、原料选用：原材料选用分子量高、分子量分布窄的聚丙烯原料，熔流比为 14区/1〇111；[11，恪融指数为2.4 ;
[0019]步骤b、流延挤出：熔融挤出温度为225°C，流延挤出控制厚度均匀，厚度偏差值控 制在1%，通过流延生产出高回弹率、高强度的聚丙烯膜；
[0020] 步骤c、冷却拉伸取向结晶：让熔融挤出的聚丙烯在流延辊速牵引下取向结晶，流 延辊的数量为6根，6根流延辊的速比分别为1、1.01、1.01、1、1、1.01，流延辊的温度为90°C， 模头开度为〇. 8mm，模头间隙为1. Omm;
[0021] 步骤d、热处理结晶:流延得到的薄膜放入大型烘箱中，烘箱采用循环风，烘箱温度 为150°C，热处理的时间为12H，热处理膜的结晶度为45%~55%;通过热处理提高聚丙烯膜 的结晶度，热处理的过程是聚丙烯再结晶的一个过程，热处理时分子链中无定型链缠结到 片晶上，片晶的尺寸增加，同时数量不增加。经过热处理后的流延膜拉伸强度增加，热处理 后结晶度增加，片晶成长后有利于拉伸成孔；
[0022]步骤e、拉伸成孔:经过热处理再结晶的薄膜，再依次通过预热、多点冷拉伸、多点 热拉伸、高温热定型;其中，预热温度为20°C，冷拉温度为60°C，热拉温度为147°C，高温热定 型温度为150°C，预热辊的数量为6根，冷拉伸辊的数量为6根，热拉伸辊的数量为28根，冷拉 伸的拉伸次数为4次，4根冷拉伸辊的拉伸速比分别为1.02、1.04、1.04、1.06，热拉伸的拉伸 次数为20次，20根热拉伸辊的拉伸速比分别为1.02、1.03、1.05、1.03、1.04、1.06、1.05、 1·08、1·09、1·1、1·15、1·18、1·2、1·23、1·26、1·3、1·38、1·4、1·42、1·46,热定型辊的数量为 12根，12根热定型辊的热定型速比分别为0.82、0.86、0.85、0.83、0.90、0.95、0.94、0.96、 0.84、0.87、1.0、0.98，采用多次均匀拉伸，得到的动力锂电池隔膜的孔径大小均匀、孔径曲 折度小、透光均匀，且动力锂电池放电电流稳定。
[0023]实施例二:本发明一种动力锂电池隔膜的制备方法，具体操作步骤如下：
[0024]步骤a、原料选用：原材料选用分子量高、分子量分布窄的聚丙烯原料，熔流比为 168/1〇11^11，熔融指数为3.5;
[0025]步骤b、流延挤出：熔融挤出温度为230°C，流延挤出控制厚度均匀，厚度偏差值控 制在1%，通过流延生产出高回弹率、高强度的聚丙烯膜；
[0026] 步骤c、冷却拉伸取向结晶：让熔融挤出的聚丙烯在流延辊速牵引下取向结晶，流 延辊的数量为6根，6根流延辊的速比分别为1、1.03、1.03、1.03、1.03、1.01，6根流延辊的温 度分别为75°C、75°C、70°C、70°C、75°C、85°C，模头开度为0.9mm，模头间隙为1.2mm;
[0027] 步骤d、热处理结晶:流延得到的薄膜放入大型烘箱中，烘箱采用循环风，烘箱温度 为145°C，热处理的时间为12H，热处理膜的结晶度为45%~55%;通过热处理提高聚丙烯膜 的结晶度，热处理的过程是聚丙烯再结晶的一个过程，热处理时分子链中无定型链缠结到 片晶上，片晶的尺寸