一种锂离子电池涂层隔膜及其加工工艺的制作方法

本发明涉及电池涂层隔膜技术领域，具体为一种锂离子电池涂层隔膜及其加工工艺。

背景技术：

锂电池的结构中，隔膜是关键的内层组件之一。隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性，性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。隔膜的主要作用是使电池的正、负极分隔开来，防止两极接触而短路，此外还具有能使电解质离子通过的功能，其中在加工生产隔膜的过程中，通常对隔膜进行热处理，但传统的任务处理工艺通常是对成卷的隔膜进行热处理，该方式不利于对卷膜的内部进行热处理，且在对隔膜拉伸处理的过程中传统的方式通常采用一次拉伸处理，该拉伸方式易导致隔膜的断裂造成原材料的浪费，同时在对隔膜进行喷涂的过程中隔膜上残留的灰尘易导致喷涂涂料的脱落，降低了隔膜的质量。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种锂离子电池涂层隔膜及其加工工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种锂离子电池涂层隔膜，包括分隔膜和分隔层，所述分隔膜的材质为聚丙烯或聚乙烯，所述分隔层为二氧化涂层或者三氧化二铝涂层。

一种锂离子电池涂层隔膜的加工工艺，包括以下步骤，步骤一，成片；步骤二，热复合；步骤三，展膜；步骤四，热处理；步骤五，拉伸卷膜；步骤六，清洗隔膜；步骤七，喷涂烘干；

其中上述步骤一中，将聚丙烯或聚乙烯放入在挤出机挤出，且挤出温度为210-230℃，且采用衣架形垂直模头对冷却辊进行输送，利用冷却辊对挤出后的原料进行收集，且冷却辊的温度为90℃，模头距冷却辊距离为3-6mm，并用25℃的冷风吹收集后的膜，然后再以32m/min的线速度进行卷绕；

其中上述步骤二中，将步骤一中卷绕的卷膜以5m/min进行放卷到加热辊上，在线性压力2kg/cm的条件下热压，然后将热压后的卷膜以5.4m/min进行放卷到冷却辊上进行收卷；

其中上述步骤三中，将步骤二中使用冷却辊卷绕的卷膜通过卷绕辊对卷膜进行s型卷绕；

其中上述步骤四中，将步骤三中处理后的卷膜运输在热风循环炉热处理卷膜6h，且处理温度为当125℃，处理完成后，以20℃/h的降温速度降温至常温；

其中上述步骤五中，将步骤四中的处理后的卷膜通过两个加热辊进行拉伸，且加热辊的温度为45℃，两个加热辊之间的距离为350-400mm，且供给侧的加热辊辊速为1.6m/min，然后将拉伸后的卷膜放入在110-125℃的热风循环炉中通过两个加热辊进行三次往复拉伸，且每次拉伸的加热辊温度为60℃、80℃和100℃，随后将拉伸后的卷膜放置在125-135℃的加热滚上停留25s，随后得到隔膜；

其中上述步骤六中，将步骤五中得到的隔膜通过等离子风扇对隔膜进行除静电处理，避免隔膜上残留灰尘，随后将处理后的隔膜放在大气等离子清洗机内进行清洗，且大气等离子清洗机内通入co2；

其中上述步骤七中，将步骤六中处理后的隔膜通过涂布机对隔膜的一面进行喷涂涂料，然后将涂布后的隔膜放置在空气中干燥，然后再移送到紫外线烘干箱中进行烘干处理，随后将烘干后的隔膜使用涂布机对隔膜的另一面进行涂布处理，随后移动至紫外线烘干箱中进行再次烘干处理，且再次烘干温度为40-50℃，再次烘干时间为20min。

根据上述技术方案，所述步骤一中，衣架形垂直模头的幅宽1000mm，间隙宽3mm，温度为200-210℃。

根据上述技术方案，所述步骤二中，加热辊的温度为125-130℃。

根据上述技术方案，所述步骤二中，冷却辊的温度为50℃。

根据上述技术方案，所述步骤三中，相邻卷膜之间的距离为5-10mm。

根据上述技术方案，所述步骤四中，热风循环炉的升温速度为20℃/h。

根据上述技术方案，所述步骤六中，co2气体流量为15-25ml/min，清洗时间为2-3min。

根据上述技术方案，所述步骤七中，空气干燥时间为10-20min。

根据上述技术方案，所述步骤七中，烘干温度为40-50℃，且烘干时间为20min。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：该发明，通过改变传统中对整卷的隔膜进行热处理的方式，改变为对单层的隔膜进行热处理，有利于对隔膜均匀热处理；同时在对隔膜进行拉伸的过程中通过对隔膜进行多次拉伸，改变了传统中对隔膜进行单次的拉伸方式，避免了对隔膜进行直接拉伸导致隔膜的断裂，有利于减少隔膜生产原材料的浪费，且在对喷涂涂层之前的隔膜上残留的灰尘进行清理，降低了涂层的脱落率，提高了该隔膜的品质。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的工艺流程图；

图中：1、分隔膜；2、分隔层。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种锂离子电池涂层隔膜，包括分隔膜1和分隔层2，分隔膜1的材质为聚丙烯或聚乙烯，分隔层2为二氧化涂层或者三氧化二铝涂层。

一种锂离子电池涂层隔膜的加工工艺，包括以下步骤，步骤一，成片；步骤二，热复合；步骤三，展膜；步骤四，热处理；步骤五，拉伸卷膜；步骤六，清洗隔膜；步骤七，喷涂烘干；

其中上述步骤一中，将聚丙烯或聚乙烯放入在挤出机挤出，且挤出温度为210-230℃，且采用衣架形垂直模头对冷却辊进行输送，且衣架形垂直模头的幅宽1000mm，间隙宽3mm，温度为200-210℃，利用冷却辊对挤出后的原料进行收集，且冷却辊的温度为90℃，模头距冷却辊距离为3-6mm，并用25℃的冷风吹收集后的膜，然后再以32m/min的线速度进行卷绕；

其中上述步骤二中，将步骤一中卷绕的卷膜以5m/min进行放卷到加热辊上，且加热辊的温度为125-130℃，在线性压力2kg/cm的条件下热压，然后将热压后的卷膜以5.4m/min进行放卷到冷却辊上进行收卷，且冷却辊的温度为50℃；

其中上述步骤三中，将步骤二中使用冷却辊卷绕的卷膜通过卷绕辊对卷膜进行s型卷绕，且相邻卷膜之间的距离为5-10mm；

其中上述步骤四中，将步骤三中处理后的卷膜运输在热风循环炉热处理卷膜6h，且处理温度为当125℃，且热风循环炉的升温速度为20℃/h，处理完成后，以20℃/h的降温速度降温至常温；

其中上述步骤五中，将步骤四中的处理后的卷膜通过两个加热辊进行拉伸，且加热辊的温度为45℃，两个加热辊之间的距离为350-400mm，且供给侧的加热辊辊速为1.6m/min，然后将拉伸后的卷膜放入在110-125℃的热风循环炉中通过两个加热辊进行三次往复拉伸，且每次拉伸的加热辊温度为60℃、80℃和100℃，随后将拉伸后的卷膜放置在125-135℃的加热滚上停留25s，随后得到隔膜；

其中上述步骤六中，将步骤五中得到的隔膜通过等离子风扇对隔膜进行除静电处理，避免隔膜上残留灰尘，随后将处理后的隔膜放在大气等离子清洗机内进行清洗，且大气等离子清洗机内通入co2，且co2气体流量为15-25ml/min，清洗时间为2-3min；

其中上述步骤七中，将步骤六中处理后的隔膜通过涂布机对隔膜的一面进行喷涂涂料，然后将涂布后的隔膜放置在空气中干燥，且空气干燥时间为10-20min，然后再移送到紫外线烘干箱中进行烘干处理，且烘干温度为40-50℃，且烘干时间为20min，随后将烘干后的隔膜使用涂布机对隔膜的另一面进行涂布处理，随后移动至紫外线烘干箱中进行再次烘干处理，且再次烘干温度为40-50℃，再次烘干时间为20min。

基于上述，本发明的优点在于，该发明，通过改变了传统中对隔膜的单次拉伸方式，采用对隔膜进行多次拉伸，避免了直接对隔膜拉伸导致隔膜的断裂，降低了原材料的浪费率，且通过对单层隔膜进行热处理，避免了对整卷的隔膜进行热处理导致对隔膜热处理的不均匀，同时在对喷涂涂层之间的隔膜进行清洗，避免了由于隔膜表面残留有灰尘导致涂层的脱落，提高了隔膜的品质。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。