[发明专利]一种安全高性能锂离子电池隔膜

权利要求书

1.一种安全高性能锂离子电池隔膜，其特征在于：包括聚烯烃微孔膜和复合在聚烯烃微孔膜上表面和/或下表面的纳米金属氢氧化物涂层；

或包括UHMWEP/HDEP/纳米金属氢氧化物微孔膜；

或包括UHMWEP/HDEP/纳米金属氢氧化物微孔膜和复合在UHMWEP/HDEP/纳米金属氢氧化物微孔膜上表面和/或下表面的纳米金属氢氧化化物涂层；

其中，安全高性能锂离子电池隔膜总厚度为8～60μm，纳米金属氢氧化物涂层的单层厚度为1～10μm，聚烯烃微孔膜的厚度为6～40μm，UHMWEP/HDEP/纳米金属氢氧化物微孔膜的厚度为6～40μm；

UHMWEP/HDEP/纳米金属氢氧化物微孔膜的原料包括：超高分子量聚乙烯粉、高密度聚乙烯粉和纳米金属氢氧化物，其中，纳米金属氢氧化物的质量为超高分子量聚乙烯粉和高密度聚乙烯粉质量和的1～30％，高密度聚乙烯粉的质量用量为超高分子量聚乙烯粉质量的5～60％；

当安全高性能锂离子电池隔膜包括聚烯烃微孔膜和复合在聚烯烃微孔膜上表面和/或下表面的纳米金属氢氧化物涂层时，纳米金属氢氧化物涂层的质量为聚烯烃微孔膜质量的0.5～15％；当安全高性能锂离子电池隔膜包括包括UHMWEP/HDEP/纳米金属氢氧化物微孔膜和复合在UHMWEP/HDEP/纳米金属氢氧化物微孔膜上表面和/或下表面的纳米金属氢氧化物涂层时，纳米金属氢氧化物的质量为超高分子量聚乙烯粉和高密度聚乙烯粉质量和的1.5～45％；

UHMWEP/HDEP/纳米金属氢氧化物微孔膜的原料包括：超高分子量聚乙烯粉、高密度聚乙烯粉、石蜡油、抗氧剂、纳米金属氢氧化物、纳米分散剂和硅烷偶联剂；

其中，超高分子量聚乙烯粉，粒径≤100μm，分子量为50～400万，质量为石蜡油的质量的1～40％；

高密度聚乙烯粉，粒径≤100μm，质量为超高分子量聚乙烯粉的质量的5～60％；

抗氧剂，粒径≤120μm，质量为超高分子量聚乙烯粉和高密度聚乙烯粉质量和的0.1～2％；

纳米金属氢氧化物，粒径为30～1000nm，质量为超高分子量聚乙烯粉和高密度聚乙烯粉质量和的1～30％；

纳米分散剂，质量为纳米金属氢氧化物质量的1～10％；

硅烷偶联剂，质量为超高分子量聚乙烯粉和高密度聚乙烯粉质量和的0.1～5％。

2.如权利要求1所述的安全高性能锂离子电池隔膜，其特征在于：纳米金属氢氧化物涂层的制备为：利用浸渍、喷涂、刮涂或辊式涂覆的方式涂覆在聚烯烃微孔膜或UHMWEP/HDEP/纳米金属氢氧化物微孔膜的上表面和/或下表面经烘干固化而成，其中，烘干固化温度为100～160℃，时间为2～30分钟。

3.如权利要求1或2所述的安全高性能锂离子电池隔膜，其特征在于：UHMWEP/HDEP/纳米金属氢氧化物微孔膜的制备方法：将各原料组分混匀，所得物料用熔体泵输入啮合同向双螺杆挤出机进一步均化、溶胀，再经由片材模具挤出，接着通过铸片辊组淬冷热致相分离形成基片；基片通过萃取槽经由萃取剂将其中的石蜡油萃取出来，形成微孔基片；然后经预热、双向拉伸、应力消除、热定型、冷却，制成微孔膜；

其中，啮合同向双螺杆挤出机的为转速5～500rpm，螺杆熔化段温度为160～290℃；铸片辊线速度与模具熔体流出的线速度比为1:1～5:1；铸片辊，温度为12～90℃，冷却速率为0.5～20℃/min；熔体在铸片辊上的冷却时间为0.3～10分钟；双向拉伸温度为80～150℃，双向拉伸比为2×2～15×15，纵横向收缩比为(1～10％)×(1～7％)；应力消除温度为60～140℃；热定型温度为90～160℃；冷却温度为12～50℃。

4.如权利要求3所述的安全高性能锂离子电池隔膜，其特征在于：萃取剂为乙醇、正己烷、庚烷、二氯甲烷或二氯乙烷。