一种电池绝缘用非织造材料的制备方法与流程

本发明涉及电池隔膜生产，具体为一种电池绝缘用非织造材料的制备方法。

背景技术：

1、电池隔膜是指在电池正极和负极之间一层隔膜材料，是电池中非常关键的部分，对电池安全性和成本有直接影响，其主要作用是：隔离正、负极并使电池内的电子不能自由穿过，让电解液中的离子在正负极之间自由通过，电池隔膜的的离子传导能力直接关系到电池的整体性能，其隔离正负极的作用使电池在过度充电或者温度升高的情况下能限制电流的升高，防止电池短路引起爆炸，具有微孔自闭保护作用，对电池使用者和设备起到安全保护的作用，隔膜的制备方法分为干法和湿法两类。

2、湿法生产工艺，不仅可制备出相互贯通的微孔膜材料，而且生产出来的锂电池隔膜具有较高的纵向和横向强度，目前，湿法生产工艺主要用于生产单层的锂电池隔膜，采用湿法生产工艺生产出来的锂电池隔膜具有较高的孔隙率和良好的透气性，可以满足动力电池的大电流充放的要求。

3、在制备的过程中，为了增加成型隔膜中的孔隙率，在对原料进行加热的过程中需要加入成孔剂，在隔膜被拉伸后，还需要经溶剂将成孔剂萃取出去，使得工艺步骤复杂且成本更高。因此，我们提出一种电池绝缘用非织造材料的制备方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种电池绝缘用非织造材料的制备方法，加热原料的过程中使用超声波换能器通过板材作用至熔融液，使超声波在熔融液中疏密相同的向前辐射，使熔融液流动而产生数以万计的微小气泡，并且此过程中还不断的搅拌熔融液而避免加热过程中形成分层现象，之后进行降温相分离，压制得膜片并进行横向和纵向拉伸后获得隔膜，无需进行萃取工作而简化生产流程，解决了背景技术中所提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电池绝缘用非织造材料的制备方法，包括以下步骤：

3、步骤一：先对pe原料颗粒进行筛选和清理，取出pe原料颗粒中的杂质而保证其纯净度，然后对pe颗粒原料进行干燥处理备用；

4、步骤二：按比例称取pe颗粒原料、陶瓷颗粒和其他添加剂等，包括但不限于抗氧化剂、氟化剂等，将上述原料均匀的混合，然后全部加入至加热容器中，启动加热设备对原料混合物进行加热；

5、步骤三：原料混合物被加热至熔融液的状态，并设置超声波换能器，通过容器底部的平板，作用至熔融液中，当超声振动传递到熔融液中时，由于声强很大，会在熔融液中激发很强的空化效应，从而在液体中产生大量的细小气泡，并在此过程中同时进行不间断的搅拌处理，避免熔融液存在分层的现象；

6、步骤四：进行降温进行相分离，压制得膜片，再将膜片加热至接近熔点温度，进行双向拉伸使分子链取向，制备出相互贯通的微孔膜材料；

7、步骤五：对为微孔隔膜进行分切处理，检测合格后将微孔隔膜收卷包装。

8、作为本发明的一种优选实施方式，所述步骤一中的pe颗粒原料在清洗之后，通过热风进行烘干。

9、作为本发明的一种优选实施方式，所述步骤二中的陶瓷颗粒粒径为10～200nm，可增加隔膜的阻燃性能，同时能够提高隔膜的浸润性能，使其吸附更多电解液。

10、作为本发明的一种优选实施方式，所述步骤二中的抗氧剂可以提高隔膜成型后的抗氧化性能，提高隔膜的使用寿命。

11、作为本发明的一种优选实施方式，所述步骤二中的氟化剂均匀混入至隔膜熔融液中，能够提升电池的循环寿命和耐高温性能。

12、作为本发明的一种优选实施方式，所述步骤三中的搅拌机构被安装在加热熔器的上方，搅动转动的速度为30-50r/min。

13、作为本发明的一种优选实施方式，所述步骤三中的超声波换能器安装在平板的底部表面，并通过平面与熔融液接触，对熔融液获得更大的作用面积。

14、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

15、本发明通过先使原料被均匀混合，然后对原料进行加热，加热原料的过程中使用超声波换能器通过板材作用至熔融液，使超声波在熔融液中疏密相同的向前辐射，使熔融液流动而产生数以万计的微小气泡，并且此过程中还不断的搅拌熔融液而避免加热过程中形成分层现象，之后进行降温相分离并压制膜片，再加热膜片至接近熔融状态，对膜片进行横向和纵向拉伸后获得隔膜，无需进行萃取工作而简化生产流程。

技术特征：

1.一种电池绝缘用非织造材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种电池绝缘用非织造材料的制备方法，其特征在于：所述步骤一中的pe颗粒原料在清洗之后，通过热风进行烘干。

3.根据权利要求1所述的一种电池绝缘用非织造材料的制备方法，其特征在于：所述步骤二中的陶瓷颗粒粒径为10～200nm，可增加隔膜的阻燃性能，同时能够提高隔膜的浸润性能，使其吸附更多电解液。

4.根据权利要求1所述的一种电池绝缘用非织造材料的制备方法，其特征在于：所述步骤二中的抗氧剂可以提高隔膜成型后的抗氧化性能，提高隔膜的使用寿命。

5.根据权利要求1所述的一种电池绝缘用非织造材料的制备方法，其特征在于：所述步骤二中的氟化剂均匀混入至隔膜熔融液中，能够提升电池的循环寿命和耐高温性能。

6.根据权利要求1所述的一种电池绝缘用非织造材料的制备方法，其特征在于：所述步骤三中的搅拌机构被安装在加热熔器的上方，搅动转动的速度为30-50r/min。

7.根据权利要求1所述的一种电池绝缘用非织造材料的制备方法，其特征在于：所述步骤三中的超声波换能器安装在平板的底部表面，并通过平面与熔融液接触，对熔融液获得更大的作用面积。

技术总结
本发明涉及电池隔膜生产技术领域，公开了一种电池绝缘用非织造材料的制备方法，包括以下步骤：步骤一：原料颗粒进行筛选和清理；步骤二：原料加入至加热容器中进行加热；步骤三：原料混合物被加热至熔融液的状态，并设置超声波换能器，作用至熔融液中；步骤四：压制得膜片，进行双向拉伸制备出微孔膜材料。本发明通过先使加热原料的过程中使用超声波换能器通过板材作用至熔融液，使超声波在熔融液中疏密相同的向前辐射，使熔融液流动而产生数以万计的微小气泡，并且此过程中还不断的搅拌熔融液而避免加热过程中形成分层现象，之后进行降温相分离，压制得膜片并进行横向和纵向拉伸后获得隔膜，无需进行萃取工作而简化生产流程。

技术研发人员：赵靖,余毅,冯帆,殷杰,蔡亚星,肖静
受保护的技术使用者：四川嘉义新能有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5