電磁加熱輥行業(yè)現(xiàn)狀

電磁加熱輥鋰電池隔膜生產(chǎn)應(yīng)用

概述：電磁加熱輥應(yīng)用于干法鋰電池隔膜拉伸工序，均勻的溫度能為保證孔隙率一致性、孔徑大小及分布、力學(xué)強度提供有效保障。

一、鋰離子電池隔膜簡介

電池按照工作性質(zhì)可以分為一次電池和二次電池。一次電池是指不可以循環(huán)使用的電池。二次電池是指可以反復(fù)充電、循環(huán)使用的電池，如先后商業(yè)化使用的鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池以及鋰離子電池。鋰離子電池具有平均輸出電壓高，比能量大，無記憶效應(yīng)，使用壽命長，安全性能好、不含有毒物質(zhì)等特點。因此，也被稱為“綠色電池”。

鋰離子電池制造所需的正極材料、負極材料、隔膜和電解質(zhì)材料被稱為鋰離子電池四大關(guān)鍵材料。

其中，隔膜的主要作用是使電池的正、負極分隔開來，防止兩極接觸而短路，同時具有能使電解質(zhì)離子通過的功能。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)以及安全性能等特性，性能優(yōu)異的隔膜對提高電池綜合性能具有重要作用。

鋰電池隔膜是四大材料中技術(shù)壁壘最高的部分，其成本占比僅次于正極材料，約為10%-14%，在一些高端電池中，隔膜成本占比甚至達到20%。隔膜產(chǎn)品主要有單層PP、單層PE、PP+陶瓷涂覆、PE+陶瓷涂覆、雙層PP/PE、雙層PP/PP和三層PP/PE/PP等，其中前兩類產(chǎn)品主要用于3C消費電池，后幾類產(chǎn)品主要用于動力鋰電池。我國企業(yè)主要生產(chǎn)雙層PP/PP隔膜，而全球汽車動力鋰電池使用的隔膜以三層PP/PE/PP、雙層PP/PE以及PP+陶瓷涂覆、PE+陶瓷涂覆等隔膜材料產(chǎn)品為主。這主要是因為我國目前的還不具備將PP與PE制成雙層復(fù)合膜的技術(shù)和能力。

隔膜的技術(shù)工藝，分為干法和濕法，干法工藝的原理是物理拉伸，結(jié)晶和淬取。相對于干法工藝，濕法工藝的原理是相位分離，制備的隔膜微孔分布均勻性好，孔徑大小合適，閉孔溫度低，雙向拉伸強度高，刺穿強度高，可以制備較薄的隔膜。濕法工序較干法更為復(fù)雜，資金投入更大，生產(chǎn)周期也更長，技術(shù)壁壘較高，其生產(chǎn)設(shè)備的復(fù)雜程度也遠高于干法工藝。

二、現(xiàn)有技術(shù)分析：

鋰電隔膜的技術(shù)的難點在于基體材料制備以及造孔的工程技術(shù)。除了基材、添加劑、制膜工藝的影響之外，生產(chǎn)設(shè)備對于造孔的穩(wěn)定性也有很大的影響，加熱輥及冷卻輥的表面溫度均勻性以及機械精度都是其中重要的影響因素。傳統(tǒng)的導(dǎo)熱油加熱輥造價低，但使用一段時間后，往往因為導(dǎo)熱油結(jié)碳等原因?qū)е螺伱鏈夭罴眲〖哟蟆囟鹊牟痪鶆驎哟罂讖椒植?，從而影響隔膜的一致性。表現(xiàn)為孔隙率一致性、孔徑大小及分布、力學(xué)強度等方面。

同樣，膜片冷卻過程的換熱，采取冷卻輥作為換熱工具，

冷卻輥的溫度均勻性同樣至關(guān)重要。溫度的均勻性同樣會影響到產(chǎn)品最終性能。同時，在環(huán)境露點相對低的時期，生產(chǎn)過程中，冷卻輥兩端面會結(jié)露，會給生產(chǎn)帶來諸我麻煩。

三、解決方案

聯(lián)凈電磁感應(yīng)加熱輥采用特殊的均溫結(jié)構(gòu)，可以將輥筒表面溫度始終維持在±1℃以內(nèi)，從而確?？紫堵室恢滦浴⒖讖酱笮〖胺植?、力學(xué)強度一致性良好，提高產(chǎn)品的總體性能。

對機械方面的考慮到一般薄膜的厚度為0.015mm，建議將跳動指標做高到0.005mm，減少機械能影響薄膜的一致性。

同時，電磁加熱輥采用單個獨立閉環(huán)回路控溫，可以讓用戶實現(xiàn)更多的工藝可能。對于隔膜拉伸，以16~20支輥組為一個牽伸單元為例。為提高輥筒的通用性，從功率設(shè)計等方面全部一致，但在工作時，其表面溫度設(shè)定建議根據(jù)工藝的需要逐步提高，而不是每支輥的溫度設(shè)定一樣。這樣，可以確保拉伸更加均勻。

為確保薄膜受熱均勻，避免前面幾支輥筒的熱負荷特別高、后幾支輥筒熱負荷特別低的情況，輥組的溫度設(shè)定應(yīng)從低到高逐步升高，讓各輥筒的負荷盡可能均衡。其中前面約14支左右的輥筒主要起升溫作用，而后面6支輥筒溫度設(shè)定到最高，主要起保溫和適量補充熱量的作用。薄膜總的溫升ΔT就等于各輥筒ΔTi之和。

ΔT=ΔT1+…ΔTi +…+ΔTn

通常，對用于加熱的各輥筒溫度升高的幅度（ΔTi）設(shè)置值都比較接近，這樣，其實際負荷也就接近了。輥筒的溫度設(shè)定和薄膜的實際溫度如下圖所示。

注：上述溫度梯度的建議僅供參考，具體須由工藝條件決定。

膜片的冷卻，采用無結(jié)露冷輥對現(xiàn)有冷卻輥進行替換。聯(lián)凈無結(jié)露冷卻輥采用獨特的結(jié)構(gòu)設(shè)計和先進的熱交換技術(shù)，使得工作區(qū)域的熱量能夠迅速傳遞到兩端，不但可以使得輥面溫度均勻一致，而且可以杜絕輥體兩端的結(jié)露問題，大幅提高產(chǎn)品品質(zhì)。和傳統(tǒng)的冷卻輥相比，上海聯(lián)凈新型冷卻輥由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，有較高的技術(shù)含量，其造價也必然相應(yīng)上升，但是，新型冷卻輥帶來的生產(chǎn)效率提高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定是無法用兩種輥價格之差來衡量的。目前，全世界只有為數(shù)不多的企業(yè)掌握了這項均溫冷卻技術(shù)，和國外同行相比，國內(nèi)legion的產(chǎn)品價格更低，但都能達到同樣的效果。

四、產(chǎn)品相關(guān)參數(shù)概要：

1.電磁加熱輥：

2.無結(jié)露冷卻輥

展第14屆上海國際膠粘帶、保護膜及光學(xué)膜展覽會&第十四屆上海國際功能薄膜展覽會(APFE2018),電磁加熱輥將定于2018年5月25-27日在國家會展中心(上海·虹橋)開展。覽規(guī)模將達27,000平方米（6.1號館全館），云集23個國家和地區(qū)的中外品牌企業(yè)達536家參展合計搭建達1350個展位。屆時，將演繹出膠帶與薄膜行業(yè)小材料大市場的神話，國際性的膠帶薄膜行業(yè)品牌企業(yè)悉數(shù)聚首上海，是業(yè)內(nèi)人士不容錯過的行業(yè)盛會！展會期間，將有多場行業(yè)論壇與技術(shù)的講座同期活動貫穿整個展期，這些前沿技術(shù)論壇和戰(zhàn)略交流活動為業(yè)內(nèi)精英提供了一個信息共享、產(chǎn)業(yè)一體化溝通的高效平臺，共同探討中國膠帶薄膜行業(yè)的發(fā)展新路徑。

聯(lián)凈電磁加熱輥將攜帶電磁感應(yīng)加熱輥、無結(jié)露冷卻輥再次參展，為各類高分子材料深加工提供不一樣的非標熱加工解決方案。為各類用戶提供可靠的非標電磁感應(yīng)加熱輥，如模切、涂布、印刷、復(fù)合、烘干、壓整、壓光、模壓等工藝。最小尺寸D100mm*L100mm，最大尺寸D1250mm*L4000mm，溫度最從常溫至420℃。聯(lián)凈電磁加熱輥具有如下特點，更好的適應(yīng)于國家2025高端裝備、智能設(shè)備的需求。

本次展位號：6.1H E171

一、溫度分布范圍大:

輥筒在電磁場的作用下自身感應(yīng)發(fā)熱，可以實現(xiàn)在50~420℃范圍內(nèi)調(diào)節(jié)輥筒溫度；

二、溫控精度高，輥面溫度均勻

采用特殊的能量密度分布技術(shù)，可實現(xiàn)輥面溫度精度最高達到±0.5℃，還可以按照用戶需要，進行特殊的溫度分布設(shè)計；

三、結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)省空間

聯(lián)凈?電磁感應(yīng)加熱輥只需要用電，無須其它動力設(shè)施，安裝和使用空間??；

四、使用清潔，維護方便

沒有使用導(dǎo)熱油、蒸汽及其它可燃物的泄漏，工作現(xiàn)場清潔。模塊化設(shè)計結(jié)合多元化人機交互畫面，一鍵操控，操作維護方便。支持ModBus/TCP、MosBus RTU/ASCII RS-485 、EtherNet-IP等通信協(xié)議，適現(xiàn)更多的工業(yè)互聯(lián)可能.

下面列羅上一屆相關(guān)展商，不同展商的無限精彩展現(xiàn)，值得期待：他們有艾利·丹尼森、NICHIBAN（蒙氏）、YOUNGWOO（永佑）、BEMIS、NIPPA、司克（SICAD）、道康寧、瓦克，藍星、邁圖、綜研、耐恒、畢瑪時、樂凱、東材、中國石油、上海聯(lián)凈電磁加熱輥、蘭埔成、亞博聯(lián)、泰得思、法鑫忠信、金利寶、世星新材、新豐、通利光電、皇冠、友誼、萬華、道明光學(xué)、永冠、星辰、群特、吉翔寶、和昌、鼎力等；設(shè)備品牌展商包括克ConQuip、Kensinger、GUZZETTI，G& A、PNT、CO-TECH、Samheung、阿母，萩原工業(yè)、日立高新、丸紅、保利泰/華鷹，愛德旺斯、PORA、BST、BESA，佑順發(fā)、泓旸、陜西北人、松德、華陽、遠東輕化、浩能、金緯、佳源、韋伯康、富日、豐日、科斗、華滋、哈德勝、無錫正先、中鼎高科、永盛、玉龍等。大會共吸引來自三十多個國家與地區(qū)超過2萬名專業(yè)觀眾到會參觀，觀眾主要來自電子、光電、汽車、能源、家電、通訊、印刷、包裝、外貿(mào)等采購熱點領(lǐng)域。