[发明专利]一种锂离子电池隔膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种锂离子电池隔膜的制备方法。所述方法将含有聚乙烯的液相稳定体系冷却成型、双拉扩孔，然后通过溶剂萃取和热定型得到锂离子电池隔膜，所述双拉扩孔在同步双拉步骤前使用预拉伸。

技术领域

本发明涉及电化学领域，尤其涉及一种锂离子电池隔膜的制备方法。

背景技术

较好的化学稳定性和优异的物理性能使微孔聚乙烯膜被广泛应用于二次锂离子电池。目前制备微孔聚乙烯膜主要有三种工艺：工艺一为将聚烯烃加工成纤维状，再通过无纺布工艺加工为薄膜状的结构；工艺二为干法工艺，首先进行熔融挤出得到高结晶、高取向的聚烯烃薄膜，经退火得到规整的片晶机构，然后经过高温拉伸使得片晶分离得到微孔；工艺三为湿法工艺，即TIPS方法(1981年由美国A.J.Castro提出)，首先将聚烯烃在高温下与填充剂混合形成液相稳定体系，然后在冷却过程中聚烯烃形成固相，而填充剂仍保持液相，使用溶剂提取其中的液相填充剂而形成孔隙。

随着动力汽车在生活中的广泛应用，由于较大数量串并联电池组的出现，要求锂离子电池具有较好的一致性，同时锂离子电池中作为隔断正负极材料的隔膜，对其安全性的要求也很高，另外隔膜厚度等物理性能的一致性和高强度也是其重要的衡量指标。

对于隔膜的机械强度，目前一般使用具有更高分子量的聚乙烯来进行改善，但树脂的分子量增加容易导致双螺杆挤出载荷增大、聚乙烯和填充剂的混合不均匀，拉伸过程中拉伸器负荷大，拉伸不均匀，拉伸速度慢等导致生产速度降低和隔膜一致性下降的情况，另外过高分子量的聚乙烯由于会导致隔膜闭孔温度的上升，在锂电池的使用过程中也带来安全隐患。

因此，本领域迫切需要寻找一些新的制备锂离子电池隔膜的方法，在保持良好的生产效率的同时，使制得的隔膜机械强度高，理化性能具有高度的一致性，并且能保障锂电池使用过程中的安全性要求。

发明内容

本发明旨在提供一种锂离子电池隔膜的制备方法以及由此方法制得的锂离子电池隔膜。

在本发明的第一方面，提供了一种锂离子电池隔膜的制备方法，所述方法将含有聚乙烯的液相稳定体系冷却成型、双拉扩孔，然后通过溶剂萃取和热定型得到锂离子电池隔膜，所述双拉扩孔在同步双拉步骤前使用预拉伸。

在另一优选例中，所述预拉伸为纵向拉伸。

在另一优选例中，所述预拉伸的温度在80℃-130℃。

在另一优选例中，所述预拉伸的拉伸倍率为1.01-6倍；更优选为1.01-3倍。

在另一优选例中，所述同步双拉中横向拉伸和纵向拉伸的拉伸倍率分别为1.01-8倍；更优选为4-8倍。

在另一优选例中，液相稳定体系中含有聚乙烯和填充剂。

在另一优选例中，所述聚乙烯的重均分子量量为20万-300万；更优选为80万-200万；所述填充剂的沸点高于200℃。

在另一优选例中，所述萃取溶剂为与填充剂互溶的有机溶剂。

在本发明的第二方面，提供了一种通过如上所述的本发明提供的制备方法获得的锂离子电池隔膜。

在本发明的第三方面，提供了一种如上所述的通过本发明提供的制备方法获得的锂离子电池隔膜的应用。

据此，本发明提供了新的制备锂离子电池隔膜的方法，在保持良好的生产效率的同时，使制得的隔膜机械强度高，理化性能具有高度的一致性，并且能保障锂电池使用过程中的安全性要求。

附图说明

图1是本发明实施例和对比例分别获得的锂离子电池隔膜的纵向透气度的箱线图。

图2是进行了预拉伸与未进行预拉伸而获得的锂离子电池隔膜的SEM图；其中：