CN108466415B - 湿法隔膜膜片制备装置及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了湿法隔膜膜片制备装置，其包括用于挤出聚合物熔体的挤出结构、以及用于成型膜片的冷却成型结构；其还包括靠近所述冷却成型结构设置对成型时的膜片厚度进行调节控制以获得中间厚周边薄的膜片的厚度控制结构；膜片成型过程中通过所述厚度控制结构对膜片厚度进行调节，从而获得中间厚周边薄的膜片，进而膜片经拉伸后能够获得厚度均匀一致的隔膜；如此不仅膜片提高拉伸阶段均匀性，而且提高了膜片利用率、尽可能避免材料浪费。
Description
技术领域
本发明涉及多孔膜制备技术领域，具体涉及一种湿法隔膜膜片制备装置和制备方法。
背景技术
目前，锂离子电池隔膜制备方法分为干法和湿法；其中，湿法又称相分离法或热致相分离法，将液态烃或一些小分子物质与聚烯烃树脂混合，加热熔融后，形成均匀的混合物，然后降温进行相分离，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，最后保温一定时间，用易挥发物质洗脱残留的溶剂，可制备出相互贯通的微孔膜材料。
湿法隔膜一般使用超高分子量聚乙烯作为隔膜主体，石蜡油作为成孔剂，二氯甲烷作为萃取液。在隔膜的制备过程的拉伸阶段时，经过铸片后的膜片需要经过一次纵向拉伸、两次横拉，为了得到一致性较好的隔膜，必须在拉伸工艺之后切掉大量厚度不均匀的部分，造成了非常严重的浪费，导致膜片的实际利用率一般只有40%-60%。因此，如何提高膜片在拉伸阶段的均匀性是提高隔膜生产效率的关键。
综上，现提供一种能够提高拉伸阶段均匀性的湿法隔膜膜片制备装置以及制备方法。
发明内容
为此，本发明提供了一种湿法隔膜膜片制备装置，其包括用于挤出聚合物熔体的挤出结构、以及用于成型膜片的冷却成型结构；其还包括靠近所述冷却成型结构设置对成型时的膜片厚度进行调节控制以获得中间厚周边薄的膜片的厚度控制结构。
所述冷却成型结构包括靠辊和成型辊，所述厚度控制结构包括靠近所述成型辊设置的调节模以及对所述调节模进行温度调节控制的调温组件，其中，所述调节模接触所述膜片的调节面呈中间凹两头突的凹形结构。
所述调温组件包括若干均布在所述调节模的调节面下方的若干加热元件，所述加热元件使所述调节面形成若干独立控温的加热区间。
所述加热区间的个数设为5～15个，所述加热区间的控温范围为60°～250°。
所述加热区间内还设有温度传感器和根据温度传感器的检测温度对加热区间内的加热元件进行温度调节的PLC控制器。
所述厚度控制结构还包括压力调节结构。
所述压力调节结构包括若干均布于所述调节模下方的螺杆结构，所述螺杆结构的螺杆端部与所述调节模的底面相抵。
所述压力调节结构的压力范围为700Kgf～2500Kgf。
在上述基础上，本发明进一步提供一种湿法隔膜膜片制备方法：由挤出结构的挤出模头挤出的聚合物溶体进行冷却成型结构中进行成型，在成型过程中，厚度控制结构对成型膜片的厚度进行调节。
厚度控制结构的调温组件对成型的膜片温度进行区域性调节，厚度控制结构的压力调节结构对膜片的整体厚度进行微调。
本发明相对于现有技术，具有如下优点之处：
在本发明中，膜片成型过程中通过所述厚度控制结构对膜片厚度进行调节，从而获得中间厚周边薄的膜片，进而膜片经拉伸后能够获得厚度均匀一致的隔膜；如此不仅膜片提高拉伸阶段均匀性，而且提高了膜片利用率、尽可能避免材料浪费。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1 为本发明所述的湿法隔膜膜片制备装置示意图；
图2 为本发明所述的湿法隔膜膜片制备装置另一示意图；
图3 为本发明所述的湿法隔膜膜片制备装置截面示意图；
附图标记说明：1-膜片；2-靠辊；3-成型辊；4-调节模；5-加热元件；6-压力调节结构。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1
如图1、2和3所示，本实施例提供了一种湿法隔膜膜片制备装置，其包括用于挤出聚合物熔体的挤出结构、以及用于成型膜片1的冷却成型结构；其还包括靠近所述冷却成型结构设置对成型时的膜片1厚度进行调节控制以获得中间厚周边薄的膜片1的厚度控制结构。
在本实施例中，膜片1成型过程中通过所述厚度控制结构对膜片1厚度进行调节，从而获得中间厚周边薄的膜片1，进而膜片1经拉伸后能够获得厚度均匀一致的隔膜；如此不仅膜片1提高拉伸阶段均匀性，而且提高了膜片1利用率、尽可能避免材料浪费。
具体地，所述冷却成型结构包括靠辊2和成型辊3，所述厚度控制结构包括靠近所述成型辊3设置的调节模4以及对所述调节模4进行温度调节控制的调温组件，其中，所述调节模4接触所述膜片1的调节面呈中间凹两头突的凹形结构。
进一步，所述调温组件包括若干均布在所述调节模4的调节面下方的若干加热元件5，所述加热元件5使所述调节面形成若干独立控温的加热区间。其中，所述加热区间的个数设为5～15个，所述加热区间的控温范围为60°～250°。作为优选的实施方式，控温范围为150°～250℃；如此，从而使得成型后的膜片1具有多个不同厚度，使得其能够充分满足拉伸阶段的变形需求，进而最大程度上保证经拉伸处理后的隔膜的厚度均匀性。
作为优选的实施方式，本实施例的所述加热区间内还设有温度传感器和根据温度传感器的检测温度对加热区间内的加热元件5进行温度调节的PLC控制器；从而可以及时对加热区间的加热温度进行调节。
所述厚度控制结构还包括压力调节结构6。
所述压力调节结构6包括若干均布于所述调节模4下方的螺杆结构，所述螺杆结构的螺杆端部与所述调节模4的底面相抵，其中，所述压力调节结构6的压力范围为700Kgf～2500Kgf；通过所述螺杆结构可以对所述调节模4的调节面与所述成型辊3之间的间距进行整体微调或区域微调，从而实现对所述膜片1的成型厚度的调节。
实施例2
在上述基础上，本发明进一步提供一种湿法隔膜膜片制备方法：由挤出结构的挤出模头挤出的聚合物溶体进行冷却成型结构中进行成型，在成型过程中，厚度控制结构对成型膜片1的厚度进行调节。
厚度控制结构的调温组件对成型的膜片1温度进行区域性调节，厚度控制结构的压力调节结构6对膜片1的整体厚度进行微调。
在本实施例中，通过区域设置的调温组件中的加热元件5实现对膜片1的成型厚度的区域性调节，通过压力调节结构6可以对膜片1的成型厚度进行整体调节或区域性调节，从而使得成型后的膜片1具有多个不同厚度，使得其能够充分满足拉伸阶段的变形需求，进而最大程度上保证经拉伸处理后的隔膜的厚度均匀性。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (4)
1.湿法隔膜膜片制备装置，其包括用于挤出聚合物熔体的挤出结构、以及用于成型膜片(1)的冷却成型结构，其特征在于：其还包括靠近所述冷却成型结构设置对成型时的膜片(1)厚度进行调节控制以获得中间厚周边薄的膜片(1)的厚度控制结构；所述冷却成型结构包括靠辊(2)和成型辊(3)，所述厚度控制结构包括靠近所述成型辊(3)设置的调节模(4)以及对所述调节模(4)进行温度调节控制的调温组件，其中，所述调节模(4)接触所述膜片(1)的调节面呈中间凹两头突的凹形结构；所述调温组件包括若干均布在所述调节模(4)的调节面下方的若干加热元件(5)，所述加热元件(5)使所述调节面形成若干独立控温的加热区间；所述厚度控制结构还包括压力调节结构(6)；所述压力调节结构(6)包括若干均布于所述调节模(4)下方的螺杆结构，所述螺杆结构的螺杆端部与所述调节模(4)的底面相抵。
2.根据权利要求1所述的湿法隔膜膜片制备装置，其特征在于：所述加热区间的个数设为5～15个。
3.根据权利要求1所述的湿法隔膜膜片制备装置，其特征在于：所述加热区间内还设有温度传感器和根据温度传感器的检测温度对加热区间内的加热元件(5)进行温度调节的PLC控制器。
4.采用权利要求1-3任一所述的湿法隔膜膜片制备装置制备湿法隔膜膜片的方法，其特征在于：由挤出结构的挤出模头挤出的聚合物溶体进行冷却成型结构中进行成型，在成型过程中，厚度控制结构对成型膜片(1)的厚度进行调节；厚度控制结构的调温组件对成型的膜片(1)温度进行区域性调节，厚度控制结构的压力调节结构(6)对膜片(1)的整体厚度进行微调。
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