電磁加熱輥

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(qiáng)度提供有效保障。

一、鋰離子電池隔膜簡(jiǎn)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(zhǎng)，安全性能好、不含有毒物質(zhì)等特點(diǎn)。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(fù)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(fù)極分隔開來，防止兩極接觸而短路，同時(shí)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(duì)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(dá)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(fèi)電池，后幾類產(chǎn)品主要用于動(dòng)力鋰電池。我國(guó)企業(yè)主要生產(chǎn)雙層PP/PP隔膜，而全球汽車動(dòng)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?yàn)槲覈?guó)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(duì)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(qiáng)度高，刺穿強(qiáng)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(zhǎng)，技術(shù)壁壘較高，其生產(chǎn)設(shè)備的復(fù)雜程度也遠(yuǎn)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(diǎn)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(duì)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(jī)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(jià)低，但使用一段時(shí)間后，往往因?yàn)閷?dǎo)熱油結(jié)碳等原因?qū)е螺伱鏈夭罴眲〖哟?。溫度的不均勻?huì)加大孔徑分布，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(qiáng)度等方面。

同樣，膜片冷卻過程的換熱，采取冷卻輥?zhàn)鳛閾Q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(huì)影響到產(chǎn)品最終性能。同時(shí)，在環(huán)境露點(diǎn)相對(duì)低的時(shí)期，生產(chǎn)過程中，冷卻輥兩端面會(huì)結(jié)露，會(huì)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?、孔徑大小及分布、力學(xué)強(qiáng)度一致性良好，提高產(chǎn)品的總體性能。

對(duì)機(jī)械方面的考慮到一般薄膜的厚度為0.015mm，建議將跳動(dòng)指標(biāo)做高到0.005mm，減少機(jī)械能影響薄膜的一致性。

同時(shí)，電磁加熱輥采用單個(gè)獨(dú)立閉環(huán)回路控溫，可以讓用戶實(shí)現(xiàn)更多的工藝可能。對(duì)于隔膜拉伸，以16~20支輥組為一個(gè)牽伸單元為例。為提高輥筒的通用性，從功率設(shè)計(jì)等方面全部一致，但在工作時(shí)，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(fù)荷特別高、后幾支輥筒熱負(fù)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(fù)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(bǔ)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(duì)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(shí)際負(fù)荷也就接近了。輥筒的溫度設(shè)定和薄膜的實(shí)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(duì)現(xiàn)有冷卻輥進(jìn)行替換。聯(lián)凈無結(jié)露冷卻輥采用獨(dú)特的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和先進(jìn)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(jià)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(jià)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(xiàng)均溫冷卻技術(shù)，和國(guó)外同行相比，國(guó)內(nèi)legion的產(chǎn)品價(jià)格更低，但都能達(dá)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(guó)際膠粘帶、保護(hù)膜及光學(xué)膜展覽會(huì)&第十四屆上海國(guó)際功能薄膜展覽會(huì)(APFE2018),電磁加熱輥將定于2018年5月25-27日在國(guó)家會(huì)展中心(上海·虹橋)開展。覽規(guī)模將達(dá)27,000平方米（6.1號(hào)館全館），云集23個(gè)國(guó)家和地區(qū)的中外品牌企業(yè)達(dá)536家參展合計(jì)搭建達(dá)1350個(gè)展位。屆時(shí)，將演繹出膠帶與薄膜行業(yè)小材料大市場(chǎng)的神話，國(guó)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(cuò)過的行業(yè)盛會(huì)！展會(huì)期間，將有多場(chǎng)行業(yè)論壇與技術(shù)的講座同期活動(dòng)貫穿整個(gè)展期，這些前沿技術(shù)論壇和戰(zhàn)略交流活動(dòng)為業(yè)內(nèi)精英提供了一個(gè)信息共享、產(chǎn)業(yè)一體化溝通的高效平臺(tái)，共同探討中國(guó)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(biāo)熱加工解決方案。為各類用戶提供可靠的非標(biāo)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(diǎn)，更好的適應(yīng)于國(guó)家2025高端裝備、智能設(shè)備的需求。

本次展位號(hào)：6.1H E171

一、溫度分布范圍大:

輥筒在電磁場(chǎng)的作用下自身感應(yīng)發(fā)熱，可以實(shí)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(shí)現(xiàn)輥面溫度精度最高達(dá)到±0.5℃，還可以按照用戶需要，進(jìn)行特殊的溫度分布設(shè)計(jì)；

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(dòng)力設(shè)施，安裝和使用空間??；

四、使用清潔，維護(hù)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(chǎng)清潔。模塊化設(shè)計(jì)結(jié)合多元化人機(jī)交互畫面，一鍵操控，操作維護(hù)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(lán)星、邁圖、綜研、耐恒、畢瑪時(shí)、樂凱、東材、中國(guó)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(yáng)、遠(yuǎn)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(huì)共吸引來自三十多個(gè)國(guó)家與地區(qū)超過2萬名專業(yè)觀眾到會(huì)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(gòu)熱點(diǎn)領(lǐng)域。