[发明专利]单向拉伸引发生产PE/PE/PE结构高强隔膜的方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚丙烯隔膜领域，具体涉及的是单向拉伸引发生产PE/PE/PE结构高强隔膜的方法。

背景技术

锂电池隔膜的作用是在正极与负极之间，将正负极活性物质分隔开，防止两极因接触而短路，在电化学反应时，能保持必要的电解液，形成离子移动的通道。

聚烯烃锂电池隔膜是一种易加工的材料，制品工艺易控制、产品物理及化学性能较好，广泛应用于锂电池生产。现有的单向拉伸工艺均用聚丙烯作为原材料，在成孔过程中存在孔隙分布不均、不密，造成制品穿刺强度低。在电池遇到高温、正负极极片毛刺、外界压力的情况下极易发生正负极短路。

现有的聚丙烯隔膜熔点是165℃，在锂电池发生短路发热时，孔的闭合温度是145-150℃，不能有效的阻止、隔断热冲击，影响锂电池性能并发生安全风险。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供单向拉伸引发生产PE/PE/PE结构高强隔膜的方法，使产品微观结构更均匀，有超低的热关闭温度和较高的穿刺强度，大大提高了产品的性能，更好的提升了锂电池的安全性能。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

单向拉伸引发生产PE/PE/PE结构高强隔膜的方法，包括以下步骤：

步骤1)生产基膜：将三种不同融指的PE材料混合在一起，然后在混合材料中加入引发剂，采用流延共挤方法生产多层结构基膜；

步骤2)放卷：将步骤1生产出的基膜收卷在钢卷芯上，收卷速度为30-100m/min；

步骤3)预热：将收卷好的基膜送入熟化室进行熟化结晶处理，高温处理时间为1-10小时，温度为80-125℃，在流延过程中产生的晶体，通过一段时间的生长，即达到了拉伸成孔的要求后，结束此过程；

步骤4)冷拉伸：在20-70℃、拉伸速度为1-30m/min，拉伸比为1-3倍的冷拉伸条件下拉伸形成银纹缺陷；

步骤5)热拉伸：在90-125℃、拉伸速度为1-30m/min、拉伸比为2-3倍的条件下拉伸形成微孔结构，制成微孔膜；

步骤6)退火定型：退火温度70-100℃，退火时间为1-10小时；

步骤7)收卷：使用收卷机进行收卷，车速为1-30m/min。

所述步骤1中的三种不同融指的PE材料的融指分别为0.35、0.5和1.0。

所述步骤1中的引发剂和PE材料的质量比为1:45。

作为优化的，所述引发剂为两亲性化合物。

进一步优化的，所述两亲性化合物为聚乙二醇辛基苯基醚。

作为优化的，所述步骤1中所述流延共挤方法的条件为挤出机温度200-240℃，模头温度200-230℃，冷辊温度50-100℃。

作为优化的，所述步骤3中拉伸成孔的要求为基膜弹性达到60％-90％。

作为优化的，所述步骤5中形成的微孔结构的孔径为10-30nm。

本发明的有益效果是:

因本发明在PE材料中加入了特殊引发剂，提高了微孔表面的亲水性，而且是持久性的亲水性使产品吸附电解液的能力大大加强，提升了锂电池的导电性能；

因本发明选用的低熔点的PE材料，使得隔膜的热关闭温度大大降低，电池内部的热失控会得到控制，提高了锂电池的安全性能；

因本发明采用了PE材料的共挤复合结构，优化了隔膜结构，多层材料在拉伸过程中形成了交错立体结构，大大提升了产品的穿刺强度，微孔分布均匀，孔曲折度提高，提高隔膜孔隙率和透气度，提升了锂电池循环性能和寿命。

具体实施方式

下面结合实施例，来详细说明本发明。

实施例1

单向拉伸引发生产PE/PE/PE结构高强隔膜的方法，包括以下步骤：

步骤1)生产基膜：将三种融指为0.35、0.5和1.0的PE材料混合在一起，然后在混合材料中加入聚乙二醇辛基苯基醚，聚乙二醇辛基苯基醚与PE混合材料的质量比为1:45，采用流延共挤方法生产多层结构基膜，所述流延共挤方法的条件为挤出机温度200℃，模头温度200℃，冷辊温度50℃；

步骤2)放卷：将步骤1生产出的基膜收卷在钢卷芯上，收卷速度为30m/min；

步骤3)预热：将收卷好的基膜送入熟化室进行熟化结晶处理，高温处理时间为1小时，温度为80℃，在流延过程中产生的晶体，通过一段时间的生长，当基膜弹性达到60％时，完成生长；