本申請(qǐng)涉及鋰離子電池隔膜處理設(shè)備領(lǐng)域，特別是涉及一種用于鋰離子電池隔膜或基膜的電暈處理裝置和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

可充電鋰離子二次電池具有高比能量、長循環(huán)壽命、無記憶效應(yīng)的特性，又具有安全、可靠且能快速充放電等優(yōu)點(diǎn)，因而成為近年來新型電源技術(shù)研究的熱點(diǎn)。由于鋰離子電池是綠色環(huán)保無污染的二次電池，符合當(dāng)今各國能源環(huán)保方面大的發(fā)展需求，在各行各業(yè)的使用量正在迅速增加。目前鋰離子電池不僅廣泛用于日常熟知的手機(jī)、筆記本電腦、單反相機(jī)等數(shù)碼電子產(chǎn)品，而且廣泛用于電動(dòng)車、電動(dòng)自行車等一些大功率電池方面。

隔膜是鋰離子電池的重要的結(jié)構(gòu)部件，其性能決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等，直接影響電池的容量、循環(huán)性能等特性。

目前商品化鋰離子電池的隔膜大多為聚烯烴微孔膜，包括聚丙烯(縮寫PP)單層微孔膜、聚乙烯(縮寫PE)單層微孔膜或由PP和PE復(fù)合的多層微孔膜?，F(xiàn)有的聚烯烴隔膜生產(chǎn)工藝可按照干法和濕法分為兩大類，同時(shí)干法又可細(xì)分為單向拉伸工藝和雙向拉伸工藝。其中，目前市場上使用最多的是干法單向拉伸。

干法單向拉伸工藝是通過生產(chǎn)硬彈性纖維的方法，制備出低結(jié)晶度的高取向聚丙烯或聚乙烯薄膜，在高溫退火獲得高結(jié)晶度的取向薄膜。這種薄膜先在低溫下進(jìn)行拉伸形成銀紋等微缺陷，然后高溫下使缺陷拉開，形成含有微孔的隔膜。該工藝經(jīng)過幾十年的發(fā)展，在美國、日本已經(jīng)非常成熟，我國也有很多鋰電池隔膜生產(chǎn)廠家使用該工藝。

然而在干法單向拉伸工業(yè)化進(jìn)程中，雖然工藝成熟，設(shè)備較簡單，生產(chǎn)過程中不會(huì)產(chǎn)生任何環(huán)境污染，但是卻對(duì)工藝控制的要求很高，生產(chǎn)效率和產(chǎn)品合格率較低，這往往成為制約隔膜企業(yè)降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本的關(guān)鍵。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請(qǐng)的目的是提供一種新的特別用于鋰離子電池隔膜的電暈處理裝置和系統(tǒng)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)采用了以下技術(shù)方案：

本申請(qǐng)的一方面公開了一種用于鋰離子電池隔膜或基膜的電暈處理裝置，包括前導(dǎo)輥1、第一電暈輥21、第一電暈放電裝置22、后導(dǎo)輥4；前導(dǎo)輥1和后導(dǎo)輥4分別設(shè)置于第一電暈輥21的兩側(cè)，用于隔膜或基膜傳輸；第一電暈放電裝置22設(shè)置于第一電暈輥21的正下方，使用時(shí)隔膜或基膜由第一電暈輥21和第一電暈放電裝置22之間穿過，對(duì)隔膜或基膜的一個(gè)表面進(jìn)行電暈處理。

需要說明的是，本申請(qǐng)的電暈處理裝置特別針對(duì)鋰離子電池隔膜或基膜而設(shè)計(jì)。采用本申請(qǐng)的電暈處理裝置對(duì)鋰離子電池隔膜基膜進(jìn)行電暈處理，在基膜的表面產(chǎn)生羰基和含氮基團(tuán)等極性基團(tuán)，使基膜表面帶有一定的靜電，改善膜面的粘附性，從而使基膜收集在卷筒上的收卷膜面不易起皺、更平整，膜面之間不易滑動(dòng)，進(jìn)而使膜的一致性更好，有利于基膜的后續(xù)拉伸和加工，生產(chǎn)出透氣性良好、孔徑分布均勻、拉伸強(qiáng)度波動(dòng)更小的隔膜，這對(duì)提高鋰離子電池基膜的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品合格率都有著非常重要的作用。同樣的，對(duì)隔膜進(jìn)行電暈處理，也會(huì)在隔膜表面產(chǎn)生羰基和含氮基團(tuán)等極性基團(tuán)，改善隔膜的理化性能，使電暈處理后的隔膜在卷筒上的收卷膜面不易起皺、更平整，膜面之間不易滑動(dòng)，進(jìn)而使隔膜的一致性更好，利于隔膜的后續(xù)加工，提高了隔膜的使用質(zhì)量和效率。

優(yōu)選的，第一電暈放電裝置22上設(shè)置由第一抽風(fēng)管23，用于將電暈處理的臭氧抽走。

需要說明的是，電暈處理會(huì)產(chǎn)生臭氧，為了保障生產(chǎn)安全，可以將臭氧抽走，然后進(jìn)行統(tǒng)一處理，臭氧的安全處理，參考現(xiàn)有的臭氧處理技術(shù)，在此不累述。

優(yōu)選的，本申請(qǐng)的電暈處理裝置還包括第二電暈輥31和第二電暈放電裝置32，第二電暈輥31設(shè)置于第一電暈輥21和后導(dǎo)輥4之間，第二電暈放電裝置32設(shè)置于第二電暈輥31的正上方；使用時(shí)，隔膜或基膜呈S形路線繞過第一電暈輥21和第二電暈輥31，并且，由第二電暈輥31和第二電暈放電裝置32之間穿過，對(duì)隔膜或基膜的另一個(gè)表面進(jìn)行電暈處理。

需要說明的是，第一電暈輥21和第一電暈放電裝置22可以對(duì)隔膜或基膜的一個(gè)表面進(jìn)行電暈處理，而在一些使用情況下，需要對(duì)隔膜或基膜的兩個(gè)表面都進(jìn)行電暈處理，所以，在本申請(qǐng)的一種改進(jìn)方式中，還增加了第二電暈輥31和第二電暈放電裝置32，用于對(duì)隔膜或基膜的另一個(gè)表面進(jìn)行電暈處理。可以理解，如果只需要對(duì)隔膜或基膜的一個(gè)表面進(jìn)行電暈處理，則只需要第一電暈輥21和第一電暈放電裝置22即可。

同樣的，為了保障生產(chǎn)安全，在第二電暈放電裝置32上設(shè)置由第二抽風(fēng)管33，用于將電暈處理的臭氧抽走。

可以理解，第一抽風(fēng)管23和第二抽風(fēng)管33的目的都是抽走電暈處理產(chǎn)生的臭氧；在本申請(qǐng)的發(fā)明思路下，完全可以將第一電暈輥21和第二電暈輥31設(shè)計(jì)在一個(gè)相對(duì)封閉的空間內(nèi)，定義該空間為電暈處理區(qū)，然后采用一個(gè)抽風(fēng)管統(tǒng)一的對(duì)電暈處理區(qū)進(jìn)行臭氧抽離即可；當(dāng)然，根據(jù)具體生產(chǎn)環(huán)境，也可以有其它的具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在此不做具體限定。

優(yōu)選的，第一電暈輥21和第一電暈放電裝置22之間的距離為100μm～5mm，第二電暈輥31和第二電暈放電裝置32之間的距離為100μm～5mm。

本申請(qǐng)的另一面公開了本申請(qǐng)的電暈處理裝置在鋰離子電池隔膜干法單向拉伸系統(tǒng)中的應(yīng)用。

需要說明的是，本申請(qǐng)的電暈處理裝置，一方面可以特別對(duì)鋰離子電池隔膜基膜，即基膜，進(jìn)行電暈處理；另一方面，也可以直接用于對(duì)拉伸后的鋰離子電池隔膜本身進(jìn)行電暈處理。因此，完全可以根據(jù)不同的使用需求，將本申請(qǐng)的電暈處理裝置整合到鋰離子電池隔膜干法單向拉伸系統(tǒng)中。當(dāng)然，本申請(qǐng)的電暈處理裝置也可以作為一個(gè)獨(dú)立的裝置，單獨(dú)對(duì)基膜或隔膜進(jìn)行電暈處理。

本申請(qǐng)的再一面公開了一種鋰離子電池隔膜干法單向拉伸系統(tǒng)，包括至少一套本申請(qǐng)的電暈處理裝置，電暈處理裝置設(shè)置于螺桿擠出裝置之后，用于對(duì)基膜進(jìn)行電暈處理。

需要說明的是，本申請(qǐng)的鋰離子電池隔膜干法單向拉伸系統(tǒng)，將電暈處理裝置設(shè)置于螺桿擠出裝置之后，主要是針對(duì)基膜進(jìn)行電暈處理；如果還需要對(duì)隔膜進(jìn)行電暈處理，還可以再增加一套本申請(qǐng)的電暈處理裝置，例如設(shè)置于隔膜收卷機(jī)之前，對(duì)隔膜進(jìn)行電暈處理，然后再收卷。

因此，本申請(qǐng)的優(yōu)選方案中，鋰離子電池隔膜干法單向拉伸系統(tǒng)包括兩套本申請(qǐng)的電暈處理裝置，其中一套電暈處理裝置設(shè)置于螺桿擠出裝置之后，用于對(duì)基膜進(jìn)行電暈處理；另一套電暈處理裝置設(shè)置于隔膜收卷裝置之前，用于對(duì)隔膜進(jìn)行電暈處理。

本申請(qǐng)的再一面公開了一種鋰離子電池隔膜或基膜的處理方法，包括對(duì)鋰離子電池隔膜或基膜進(jìn)行電暈處理，電暈處理的鋰離子電池隔膜或基膜的表面溫度為5～100℃。

需要說明的是，電暈處理的鋰離子電池隔膜或基膜的表面溫度為5～100℃，該溫度為本申請(qǐng)的電暈處理裝置的正常工作溫度范圍，只要在該溫度范圍內(nèi)就可以保障，在隔膜或基膜的表面進(jìn)行有效的電暈處理，在隔膜或基膜的表面產(chǎn)生羰基和含氮基團(tuán)等極性基團(tuán)，使隔膜或基膜表面帶有一定的靜電，改善膜面的粘附性?？梢岳斫?，膜面的溫度主要取決于隔膜或基膜所用原料經(jīng)加熱熔融從擠出機(jī)擠出后冷卻的速度和時(shí)間。

優(yōu)選的，本申請(qǐng)的處理方法中，電暈處理采用本申請(qǐng)的電暈處理裝置進(jìn)行。

優(yōu)選的，鋰離子電池隔膜基膜為聚烯烴基膜，聚烯烴基膜包括低密度聚乙烯膜、高密度聚乙烯膜、低密度聚丙烯膜、高密度聚丙烯膜，以及由低密度聚乙烯膜、高密度聚乙烯膜、低密度聚丙烯膜和高密度聚丙烯膜中的至少兩種組成的多層復(fù)合膜。

由于采用以上技術(shù)方案，本申請(qǐng)的有益效果在于：

本申請(qǐng)的用于鋰離子電池隔膜或基膜的電暈處理裝置，特別針對(duì)隔膜或基膜而設(shè)計(jì)，通過對(duì)隔膜或基膜進(jìn)行電暈處理，可以在膜面形成羰基和含氮基團(tuán)等極性基團(tuán)，使膜面帶靜電，改善膜面的粘附性，從而使隔膜或基膜在卷筒上的收卷膜面不易起皺、更平整，膜面間不易滑動(dòng)，使膜的一致性更好。采用電暈處理的基膜制備隔膜，不僅利于后續(xù)拉伸加工，而且生產(chǎn)出的隔膜透氣性良好、孔徑分布均勻、拉伸強(qiáng)度波動(dòng)更小，提高了鋰離子電池基膜的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品合格率。

附圖說明

圖1是本申請(qǐng)實(shí)施例中電暈處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

電暈處理是將高頻高壓施加于放電電極上，以產(chǎn)生大量的等離子氣體及臭氧，與被處理的薄膜表面分子直接或間接作用，使其表面分子鏈上產(chǎn)生羰基和含氮基團(tuán)等極性基團(tuán)，表面張力明顯提高，加之粗化表面，從而改善表面的粘附性，達(dá)到表面預(yù)處理的目的。電暈處理具有時(shí)間短、速度快、操作簡單、控制容易等優(yōu)點(diǎn)。本申請(qǐng)創(chuàng)造性的，將電暈處理運(yùn)用于電池隔膜和基膜的表面處理，在高頻高壓下，隔膜或基膜表面的原子與空氣電離的臭氧發(fā)生取代或加成反應(yīng)，在隔膜或基膜表面形成納米級(jí)的氧化層，以改善隔膜或基膜的表面性能；為此，特別設(shè)計(jì)并提出了本申請(qǐng)的電暈處理裝置。

下面通過具體實(shí)施例和附圖對(duì)本申請(qǐng)作進(jìn)一步詳細(xì)說明。以下實(shí)施例僅對(duì)本申請(qǐng)進(jìn)行進(jìn)一步說明，不應(yīng)理解為對(duì)本申請(qǐng)的限制。

實(shí)施例

本例用于鋰離子電池隔膜或基膜的電暈處理裝置，如圖1所示，包括前導(dǎo)輥1、第一電暈輥21、第一電暈放電裝置22、第二電暈輥31、第二電暈放電裝置32和后導(dǎo)輥4。前導(dǎo)輥1和后導(dǎo)輥4分別設(shè)置于第一電暈輥21的兩側(cè)，第二電暈輥31設(shè)置于第一電暈輥21和后導(dǎo)輥4之間，前導(dǎo)輥1和后導(dǎo)輥4用于隔膜或基膜傳輸。第一電暈放電裝置22設(shè)置于第一電暈輥21的正下方，第二電暈放電裝置32設(shè)置于第二電暈輥31的正上方。并且，第一電暈放電裝置22上設(shè)置由第一抽風(fēng)管23，第二電暈放電裝置32上設(shè)置由第二抽風(fēng)管33。為了保障電暈處理效果，同時(shí)，為了保障隔膜或基膜通過，第一電暈輥21和第一電暈放電裝置22之間的距離可以設(shè)計(jì)為100μm～5mm，第二電暈輥31和第二電暈放電裝置32之間的距離為100μm～5mm；本例具體的都設(shè)計(jì)為1mm。

使用時(shí)，保持室溫25℃左右，開啟兩個(gè)電暈放電裝置和兩個(gè)抽風(fēng)管，隔膜或基膜5呈S形路線繞過第一電暈輥21和第二電暈輥31，并且，經(jīng)過第一電暈輥21時(shí)，隔膜或基膜由第一電暈輥21和第一電暈放電裝置22之間穿過，經(jīng)過第二電暈輥31時(shí)，隔膜或基膜由第二電暈輥31和第二電暈放電裝置32之間穿過，兩個(gè)電暈輥分別對(duì)隔膜或基膜的兩個(gè)表面進(jìn)行電暈處理。

此外，根據(jù)不同的使用環(huán)境或需求，本例的改進(jìn)方案中，還在電暈處理裝置進(jìn)行電暈處理之前，預(yù)先采用加熱裝置對(duì)隔膜或基膜進(jìn)行加熱處理，使其表面溫度為5～100℃。

本例的一種改進(jìn)方式中，將本例的電暈處理裝置整合到鋰離子電池隔膜干法單向拉伸系統(tǒng)中，將電暈處理裝置設(shè)置于螺桿擠出裝置之后，用于對(duì)基膜進(jìn)行電暈處理。使用時(shí)，利用螺桿擠出基膜本身的溫度，控制基膜的表面溫度為5～100℃，對(duì)基膜進(jìn)行電暈處理。

采用本例的電暈處理裝置對(duì)隔膜或基膜進(jìn)行電暈處理，在隔膜或基膜的表面形成羰基和含氮基團(tuán)等極性基團(tuán)，使隔膜或基膜的表面帶靜電，改善膜面的粘附性，從而使隔膜或基膜在卷筒上的收卷膜面不易起皺、更平整，膜面間不易滑動(dòng)，使膜的一致性更好。采用電暈處理的基膜制備隔膜，由于基膜的膜面更平整，且膜面間不易滑動(dòng)，使其更利于后續(xù)拉伸加工；并且，由于基膜的一致性更好，使得生產(chǎn)出的隔膜透氣性良好、孔徑分布均勻、拉伸強(qiáng)度波動(dòng)更小，這對(duì)提高鋰離子電池基膜的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品合格率都有非常重要的作用；并且由于隔膜或基膜的收卷膜面不易起皺、更平整，提高了隔膜或基膜的使用效率，避免了因收卷起皺或不平整造成的材料浪費(fèi)。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實(shí)施方式對(duì)本申請(qǐng)所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本申請(qǐng)的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本申請(qǐng)所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本申請(qǐng)構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本申請(qǐng)的保護(hù)范圍。