本技術(shù)屬于鋰電池隔膜生產(chǎn)，具體而言，涉及一種在線熱處理裝置、制備系統(tǒng)、制備方法及其復(fù)合膜。

背景技術(shù)：

1、鋰電池的結(jié)構(gòu)中，隔膜是關(guān)鍵的內(nèi)層組件之一，決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等，其性能的差異直接影響了鋰離子電池的電化學(xué)性能及性能的一致性。一致性好的隔膜可以提高電池的一致性，而這對(duì)于延長電池的使用壽命、提高電池的安全性能具有重要的意義。

2、隔膜的一致性主要包括隔膜厚度一致性及成孔一致性。而影響厚度及成孔一致性的因素，主要體現(xiàn)在不同熱處理工藝及拉伸和定型工藝的差異上。

3、早期的熱處理技術(shù)，主要是離線烘箱烘烤工藝。而離線烘箱烘烤處理工藝往往需要較長的時(shí)間，需要配套大量的烘箱和操作人員，不適合自動(dòng)化和大量規(guī)?；纳a(chǎn)要求?，F(xiàn)有技術(shù)cn205836043u中已公開鋰電池隔膜在線熱處理生產(chǎn)技術(shù)，該技術(shù)相對(duì)于離線烘箱烘烤技術(shù)，在提高熱處理效果一致性方面有一定的改善。但由于是多層膜復(fù)合在一起進(jìn)入熱輥筒進(jìn)行預(yù)熱，容易導(dǎo)致表面膜與內(nèi)層膜的預(yù)熱效果有差異，使得在熱處理段會(huì)影響內(nèi)外層膜的熱處理效果一致性，進(jìn)而會(huì)影響隔膜的外觀及熱處理效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺點(diǎn)，本技術(shù)的目的之一在于提供一種在線熱處理裝置，可以便于提高復(fù)合膜的外觀以及熱處理效果。

2、本技術(shù)為了解決上述的技術(shù)問題所采用的技術(shù)手段是：

3、本技術(shù)中提供一種在線熱處理裝置，包括依次設(shè)置的放卷機(jī)構(gòu)、排氣機(jī)構(gòu)、預(yù)熱機(jī)構(gòu)、熱復(fù)合機(jī)構(gòu)與熱處理機(jī)構(gòu)；

4、所述放卷機(jī)構(gòu)包括至少兩個(gè)放卷裝置，所述放卷裝置用于提供復(fù)合膜，所述復(fù)合膜包括至少一個(gè)膜層；

5、所述排氣機(jī)構(gòu)包括主動(dòng)輥和與所述主動(dòng)輥相互配合的至少一個(gè)壓輥，所述主動(dòng)輥與所述壓輥用于相互配合將復(fù)合膜間的氣體進(jìn)行擠壓及排出；

6、所述預(yù)熱機(jī)構(gòu)用于將經(jīng)排氣處理的所述復(fù)合膜進(jìn)行復(fù)合前的升溫預(yù)熱；所述熱復(fù)合機(jī)構(gòu)用于將經(jīng)預(yù)熱機(jī)構(gòu)處理后的所述復(fù)合膜進(jìn)行熱復(fù)合；所述熱處理機(jī)構(gòu)用于對(duì)經(jīng)熱復(fù)合機(jī)構(gòu)處理后的所述復(fù)合膜進(jìn)行在線熱處理。

7、在上述實(shí)現(xiàn)過程中，設(shè)置的所述在線熱處理裝置，使得復(fù)合膜可以在放卷、排氣、預(yù)熱、熱復(fù)合和熱處理等工序之間連續(xù)性地運(yùn)作，以形成在線熱處理方式，整個(gè)過程一氣呵成，生產(chǎn)過程的銜接性以及熱處理效果更好。其中，設(shè)置的所述排氣機(jī)構(gòu)，可以對(duì)放卷復(fù)合后而熱處理前的復(fù)合膜進(jìn)行排氣處理，以排出膜層與膜層之間的空氣，從而可以減少甚至避免在熱處理時(shí)出現(xiàn)脫層鼓包以及皺褶現(xiàn)象，以改善復(fù)合膜的外觀效果。

8、作為優(yōu)選，所述主動(dòng)輥與所述壓輥之間的擠壓強(qiáng)度自中部向兩端遞減。

9、作為優(yōu)選，所述壓輥的中部呈凸起設(shè)置，且所述壓輥的凸起高度自中部向兩端遞減；

10、所述壓輥的中部與兩端之間的凸起差值在0.2-2mm之間。

11、在上述實(shí)現(xiàn)過程中，通過所述主動(dòng)輥與所述壓輥之間的相互擠壓作用，從而對(duì)膜層與膜層之間存在的空氣進(jìn)行擠壓；而將壓輥的中部設(shè)置為凸起的形式，可以便于膜層之間夾雜的空氣自中部向兩端排出，使得膜層與膜層之間的排氣效果更好。

12、作為優(yōu)選，當(dāng)所述壓輥的數(shù)量≥2時(shí)，沿所述復(fù)合膜的前進(jìn)方向，所述壓輥之間的凸起差值呈遞減設(shè)置。將壓輥之間凸起的差值沿復(fù)合膜前進(jìn)方向設(shè)置為逐步遞減，有利于在復(fù)合膜前進(jìn)過程中將膜層中的夾氣從兩側(cè)逐步排出。

13、作為優(yōu)選，所述壓輥的輥面為橡膠材料制成，其邵氏硬度為50～80度。更優(yōu)選的，所述壓輥的輥面的邵氏硬度為55～75度。

14、在上述實(shí)現(xiàn)過程中，通過在復(fù)合膜的前進(jìn)方向上設(shè)置的多根所述壓輥，可以與所述主動(dòng)輥形成多個(gè)擠壓排氣節(jié)點(diǎn)，以進(jìn)一步提高對(duì)復(fù)合膜進(jìn)行擠壓排氣的效果。而將所述壓輥的輥面設(shè)置成特定硬度的橡膠材料，有利于在保證排氣效果的同時(shí)保護(hù)膜面外觀不易刮花。

15、作為優(yōu)選，所述預(yù)熱機(jī)構(gòu)包括預(yù)熱烘箱，所述預(yù)熱烘箱內(nèi)設(shè)置有供所述復(fù)合膜傳輸?shù)娜舾蓪?dǎo)向輥。

16、在上述實(shí)現(xiàn)過程中，通過設(shè)置的所述預(yù)熱烘箱和若干導(dǎo)向輥，所述導(dǎo)向輥可以用于所述復(fù)合膜的傳輸，而設(shè)置的所述預(yù)熱烘箱，通過烘箱式的加熱方式，可以使得所述復(fù)合膜中膜層與膜層間的受熱效果更好，便于提高所述復(fù)合膜內(nèi)外膜層熱處理性能的一致性。

17、作為優(yōu)選，若干所述導(dǎo)向輥形成有相對(duì)設(shè)置的第一導(dǎo)向輥組、第二導(dǎo)向輥組，所述第一導(dǎo)向輥組上設(shè)置的導(dǎo)向輥與所述第二導(dǎo)向輥組上設(shè)置的導(dǎo)向輥呈交錯(cuò)設(shè)置。

18、作為優(yōu)選，沿所述復(fù)合膜的傳輸方向，在所述預(yù)熱烘箱內(nèi)設(shè)置有至少兩個(gè)由第一隔熱層分隔開的控溫區(qū)。

19、在上述實(shí)現(xiàn)過程中，通過設(shè)置的所述第一隔熱層，可以形成多個(gè)所述控溫區(qū)，使得所述預(yù)熱烘箱內(nèi)部可以設(shè)置多個(gè)溫度梯度，溫度調(diào)控更精細(xì)，同時(shí)減少控溫區(qū)之間的溫度波動(dòng)干擾。

20、作為優(yōu)選，所述熱復(fù)合機(jī)構(gòu)包括復(fù)合主輥和與復(fù)合主輥配合用于將所述復(fù)合膜進(jìn)行疊合的復(fù)合壓輥。

21、在上述實(shí)現(xiàn)過程中，所述復(fù)合壓輥與所述復(fù)合主輥之間設(shè)有供復(fù)合膜通過的間隙，通過復(fù)合壓輥對(duì)排氣后的復(fù)合膜施加一定的壓合力，使得膜層與膜層之間緊密貼合在一起。

22、作為優(yōu)選，所述熱處理機(jī)構(gòu)包括熱處理烘箱，所述熱處理烘箱內(nèi)設(shè)置有供所述復(fù)合膜傳輸?shù)娜舾奢斔洼?。可以理解，采用熱處理烘箱進(jìn)行熱處理的方式在保證均勻加熱的情況下，造價(jià)和綜合能耗較低。在其他實(shí)施方式中熱處理機(jī)構(gòu)也可以包括其他熱處理設(shè)備，例如可以是熱處理烘箱搭配內(nèi)部通導(dǎo)熱介質(zhì)的鋼輥、也可以直接采用內(nèi)部通導(dǎo)熱介質(zhì)的鋼輥、或者其他能向復(fù)合膜導(dǎo)熱的方式。

23、作為優(yōu)選，在所述熱處理烘箱的輸出端設(shè)置有供所述復(fù)合膜冷卻的第一冷卻段。

24、在上述實(shí)現(xiàn)過程中，設(shè)置的所述第一冷卻段，可以便于經(jīng)熱處理后的所述復(fù)合膜進(jìn)行冷卻，以提高所述復(fù)合膜的狀態(tài)穩(wěn)定性，同時(shí)，也可以便于與后一工序進(jìn)行銜接。

25、本技術(shù)的另一目的在于提供一種制備系統(tǒng)，可以便于實(shí)現(xiàn)電池隔膜的規(guī)?；a(chǎn)。

26、本技術(shù)為了解決上述的技術(shù)問題所采用的技術(shù)手段是：

27、本技術(shù)中提供一種制備系統(tǒng)，包括以上所述的一種在線熱處理裝置，在所述在線熱處理裝置后設(shè)置有用于將所述復(fù)合膜進(jìn)行拉伸成孔的拉伸機(jī)構(gòu)。

28、在上述實(shí)現(xiàn)過程中，通過設(shè)置的所述制備系統(tǒng)，使得復(fù)合膜在經(jīng)熱處理后，可以直接銜接進(jìn)行所述復(fù)合膜的拉伸處理，進(jìn)一步提高了工序間的銜接性，生產(chǎn)效率可以更高。

29、作為優(yōu)選，所述拉伸機(jī)構(gòu)包括順次設(shè)置的第一拉伸機(jī)構(gòu)、第二拉伸機(jī)構(gòu)，所述第一拉伸機(jī)構(gòu)用于將所述復(fù)合膜拉伸形成銀紋，所述第二拉伸機(jī)構(gòu)用于將經(jīng)所述第一拉伸機(jī)構(gòu)處理后的復(fù)合膜進(jìn)行擴(kuò)孔；

30、所述第一拉伸機(jī)構(gòu)上設(shè)置有第一拉伸溫度，所述第二拉伸機(jī)構(gòu)上設(shè)置有第二拉伸溫度，所述第一拉伸溫度小于所述第二拉伸溫度。

31、作為優(yōu)選，在所述第一拉伸機(jī)構(gòu)與所述第二拉伸機(jī)構(gòu)之間設(shè)置有拉伸預(yù)熱輥組；

32、所述拉伸預(yù)熱輥組上設(shè)置有拉伸預(yù)熱溫度，所述拉伸預(yù)熱溫度大于所述第一拉伸溫度?？梢岳斫?，設(shè)置拉伸預(yù)熱輥組可以減少經(jīng)第一拉伸機(jī)構(gòu)處理后的復(fù)合膜驟然升溫導(dǎo)致內(nèi)外膜層的受熱不均，提高內(nèi)外膜層的拉伸處理一致性。

33、作為優(yōu)選，還包括熱定型機(jī)構(gòu)，所述熱定型機(jī)構(gòu)銜接設(shè)置在所述拉伸機(jī)構(gòu)的輸出端與收卷機(jī)構(gòu)之間；

34、所述熱定型機(jī)構(gòu)包括定型烘箱、設(shè)置在定型烘箱內(nèi)供復(fù)合膜傳輸?shù)亩ㄐ蛯?dǎo)輥。

35、作為優(yōu)選，所述定型烘箱包括第一烘箱和第二烘箱，所述第一烘箱用于經(jīng)拉伸后的所述復(fù)合膜的定型，所述第二烘箱用于定型后的所述復(fù)合膜的輔助定型?？梢岳斫?，通過第一烘箱對(duì)拉伸后的所述復(fù)合膜進(jìn)行退火定型消除內(nèi)應(yīng)力后，再經(jīng)第二烘箱進(jìn)行輔助定型，使得復(fù)合膜得到充分的退火定型處理，消除復(fù)合膜的內(nèi)應(yīng)力，提高復(fù)合膜微孔形態(tài)的一致性。

36、作為優(yōu)選，沿所述復(fù)合膜的傳輸方向，在所述定型烘箱內(nèi)設(shè)置有至少兩個(gè)由第二隔熱層分隔開的控溫區(qū)。

37、作為優(yōu)選，在所述定型烘箱的輸出端設(shè)置有供所述復(fù)合膜傳輸?shù)牡诙鋮s段。

38、在上述實(shí)現(xiàn)過程中，設(shè)置的所述第二冷卻段，可以便于經(jīng)定型處理后的所述復(fù)合膜進(jìn)行冷卻，以及與后一工序進(jìn)行銜接。

39、本技術(shù)的另一目的在于提供一種制備方法，可以便于提高復(fù)合膜的厚度一致性和成孔一致性。

40、本技術(shù)為了解決上述的技術(shù)問題所采用的技術(shù)手段是：

41、本技術(shù)中提供一種制備方法，適用于以上所述的一種制備系統(tǒng)，包括如下步驟：

42、排氣處理，對(duì)至少兩層復(fù)合膜進(jìn)行排氣處理，以排出所述復(fù)合膜膜層之間的氣體，所述排氣處理設(shè)置在熱復(fù)合之前；

43、預(yù)熱處理，設(shè)置在排氣處理與熱復(fù)合之間，對(duì)所述排氣處理后的所述復(fù)合膜進(jìn)行預(yù)熱處理，其中，預(yù)熱處理時(shí)的溫度不大于熱復(fù)合時(shí)的溫度；

44、熱復(fù)合處理，對(duì)經(jīng)排氣處理以及預(yù)熱處理后的至少兩層所述復(fù)合膜進(jìn)行疊合；

45、在線熱處理，對(duì)經(jīng)熱復(fù)合處理后的復(fù)合膜進(jìn)行在線熱處理；

46、拉伸處理，將在線熱處理后的所述復(fù)合膜進(jìn)行拉伸處理。

47、進(jìn)一步地，在所述拉伸處理的步驟之后還包括熱定型處理：

48、所述拉伸處理時(shí)設(shè)置的溫度小于所述熱定型處理時(shí)設(shè)置的溫度；

49、或，所述拉伸處理時(shí)設(shè)置的溫度區(qū)間內(nèi)的最大值落在所述熱定型處理時(shí)設(shè)置的溫度區(qū)間內(nèi)。

50、進(jìn)一步地，所述熱定型處理包括第一熱定型處理和第二熱定型處理，所述第一熱定型處理的溫度為140-160℃，所述第二熱定型處理的溫度比第一熱定型處理的溫度低10℃到50℃。

51、進(jìn)一步地，所述拉伸處理包括冷拉處理和熱拉處理；

52、所述冷拉處理設(shè)置有50～100℃的第一拉伸溫度，所述熱拉處理設(shè)置有135～150℃的第二拉伸溫度。

53、進(jìn)一步地，在所述冷拉處理和熱拉處理之間還設(shè)置有拉伸預(yù)熱處理，所述拉伸預(yù)熱處理的溫度設(shè)置在130～145℃之間。

54、進(jìn)一步地，進(jìn)行所述預(yù)熱處理和/或所述熱定型處理時(shí)為采用空氣加熱的方式。

55、本技術(shù)的另一目的在于提供一種復(fù)合膜，其具有更好的厚度一致性和成孔一致性。

56、本技術(shù)為了解決上述的技術(shù)問題所采用的技術(shù)手段是：

57、本技術(shù)中提供一種復(fù)合膜，其采用以上所述的一種制備系統(tǒng)制成；

58、或，其采用以上所述的一種制備方法制成。