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1 # 小玖說科技
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2 # 姚乾樹
肯定不是
幹法隔膜工藝主要還是應用在鋰電池但是這種工藝還可以應用在鎳氫電池,下面來介紹一下幹法隔膜的作用原理
隔膜是鋰離子電池的重要組成部分,它位於電池內部正負極之間,保證鋰離子透過的同時,阻礙電子傳輸。
隔膜的效能決定了電池的介面結構、內阻等,直接影響電池的容量、迴圈以及安全效能等特性,效能優異的隔膜對提高電池的綜合性能具有重要的作用。
幹法隔膜按照拉伸取向分為單拉和雙拉幹法隔膜工藝是隔膜製備過程中最常採用的方法,該工藝是將高分子聚合物、新增劑等原料混合形成均勻熔體,擠出時在拉伸應力下形成片晶結構,熱處理片晶結構獲得硬彈性的聚合物薄膜,之後在一定的溫度下拉伸形成狹縫狀微孔,熱定型後製得微孔膜。目前幹法工藝主要包括幹法單向拉伸和雙向拉伸兩種工藝。
幹法單拉幹法單拉是使用流動性好、分子量低的聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)聚合物,利用硬彈性纖維的製造原理,先製備出高取向度、低結晶的聚烯烴鑄片,低溫拉伸形成銀紋等微缺陷後,採用高溫退火使缺陷拉開,進而獲得孔徑均一、單軸取向的微孔薄膜。單向拉伸工藝的核心專利主要為美國和日本的企業所有,這種方法生產的隔膜具有扁長的微孔結構,橫向強度較差,但在一定溫度範圍內幾乎沒有熱收縮。目前使用這種工藝的企業有美Polypore公司(原Celgard公司,已被日本旭化成收購)、日本UBE公司,中國滄州明珠、深圳星源、東航、天豐等。
幹法單拉工藝流程為:
1)投料:將PE或PP及新增劑等原料按照配方預處理後,輸送至擠出系統。
2)流延:將預處理的原料在擠出系統中,經熔融塑化後從模頭擠出熔體,熔體經流延後形成特定結晶結構的基膜。
3)熱處理:將基膜經熱處理後得到硬彈性薄膜。
4)拉伸:將硬彈性薄膜進行冷拉伸和熱拉伸後形成奈米微孔膜。
5)分切:將奈米微孔膜根據客戶的規格要求裁切為成品膜。
幹法雙拉據瞭解,幹法雙拉工藝是中科院化學研究所開發的具有自主智慧財產權的工藝,也是中國特有的隔膜製造工藝。由於PP的β晶型為六方晶系,單晶成核、晶片排列疏鬆,擁有沿徑向生長成發散式束狀的片晶結構的同時不具有完整的球晶結構,在熱和應力作用下會轉變為更加緻密和穩定的α晶,在吸收大量衝擊能後將會在材料內部產生孔洞。該工藝透過在PP中加入具有成核作用的β晶型改性劑,利用PP不同相態間密度的差異,在拉伸過程中發生晶型轉變形成微孔。
幹法雙拉工藝流程為:
1)投料:將PP及成孔劑等原料按照配方預處理後輸送至擠出系統。2)流延:得到β晶含量高、β晶形態均一性好的PP流延鑄片。3)縱向拉伸:在一定溫度下對鑄片進行縱向拉伸,利用β晶受拉伸應力易成孔的特性來致孔。4)橫向拉伸:在較高的溫度下對樣品進行橫向拉伸以擴孔,同時提高孔隙尺寸分佈的均勻性。5)定型收卷:透過在高溫下對隔膜進行熱處理,降低其熱收縮率,提高尺寸穩定性。
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溼法也是可以的!
下面我來具體說明
幹法和溼法的區別 a、幹法由於工序簡單,固定資產投入比溼法小;但是加工工藝幹法的溫度等指標控制難,溼法的工藝更簡單; b、幹法可以做三層膜,溼法只能做單層膜;(三層膜的優勢在於熱關閉溫度是135 度,但是熱穩定溫度為160 度,可以防止熱慣性,有25 度的空間,更安 全) c、幹法和溼法除了加工工藝不同,使用的原料也不同(雖然都是聚乙烯和聚丙烯,但是聚乙烯還分很多種,比如流動性好或不流動的,分子量低或分子量高 的)。幹法使用的原料是流動性好、分子量低的(即更簡單的原料),所以高溫只能達到135 度(熱關閉溫度),遇熱會收縮(<5%),安全性不適合做大功率、高容量電池;溼法使用不流動、分子量高的原料,熱關閉溫度可以達到180 度(日本東燃現在能達到190 度,德國德固賽(Degussa)公司的“Separion”陶瓷無機隔膜可達到200 度),能保證大功率電池的安全性; d、在生產一般的鋰電池方面,幹法具有優勢,成本低、汙染小、孔更均勻;大功率電池方面溼法有優勢,主要是安全性和熱收縮性小