[发明专利]一种锂电池隔膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种锂电池隔膜的制备方法，该方法将熔融的聚烯烃树脂、熔融的成孔剂、添加剂和陶瓷微粉均匀混合，挤出，经冷却辊和可调辊之间的空隙挤压成厚片，再将厚片经过预热辊加热至拉伸温度，再进行纵向拉伸，得到中间隔膜，最后中间隔膜进入横变装置的预热段，再进行横向拉伸，经收卷和时效处理后得到聚烯烃隔膜。本发明在制作聚烯烃隔膜时候加入了陶瓷微粉，能够增强隔膜的耐热性，同时其拉伸工艺提升了隔膜厚度的合格率。

技术领域

本发明涉及电池制造技术领域，具体涉及一种锂电池隔膜的制备方法。

背景技术

锂电池的结构中，隔膜是关键的内层组件之一。隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性，性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。 隔膜的主要作用是使电池的正、负极分隔开来，防止两极接触而短路，此外还具有能使电解质离子通过的功能。隔膜材质是不导电的，其物理化学性质对电池的性能有很大的影响。

由于锂电池的电解液为有机溶剂体系，因而需要耐有机溶剂的隔膜材料，一般采用高强度薄膜化的聚烯烃多孔膜。而现有的聚烯烃多孔膜直接是聚烯烃树脂、成孔剂和添加剂混合制成，使用过程中耐热温度低，一但温度过高其穿刺强度和韧性都会大大降低。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种锂电池隔膜的制备方法，从而提升聚烯烃多孔膜的穿刺强度和耐热温度。

本发明采用的技术方案如下：

本发明的锂电池隔膜的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，将熔融的聚烯烃树脂、熔融的成孔剂、添加剂和陶瓷微粉均匀混合，挤出，经冷却辊和可调辊之间的空隙挤压成厚片；

步骤二，将所述厚片经过预热辊加热至拉伸温度，再进行纵向拉伸，得到中间隔膜；

步骤三，步骤二中的中间隔膜进入横变装置的预热段，再进行横向拉伸，经收卷和时效处理后得到聚烯烃隔膜。

由于聚烯烃隔膜的耐热性能低，在高温下会导致穿孔强度降低，而陶瓷微粉耐热性高，化学性质稳定，具有一定的强度，在制作过程中加入陶瓷微粉可以提升聚烯烃隔膜的耐热性和强度，且不会影响聚烯烃薄膜的成孔性。同时在拉伸前进行预热，使聚烯烃膜更容易被拉伸，更容易获取合格的聚烯烃隔膜。

本发明的制备方法，所述横变装置设置有两条进行回转的特殊链条，链条侧边设置有一个薄膜厚度检测仪，链条上的夹具仅仅夹住厚片的边缘，并支撑在可变幅宽的导轨上，借助于两条链条的同向、同步运行实现对厚片的横向拉伸，通过厚度检测仪合格后进行冷却收卷。

由于采用上述方法，聚烯烃厚片边缘被夹具夹住，链条在横向拉伸时通过薄膜厚度检测仪控制拉伸的厚度，便于控制拉伸的厚度，避免了拉断或者是不符合厚度标准。

进一步地，所述聚烯烃树脂与成孔剂质量比为1：3~6，所述添加剂质量为成孔剂质量的0.3%~1%，所述陶瓷微粉质量为成孔剂质量的0.5%~1.5%。

进一步地，所述挤出温度为150℃~200℃，所述冷却辊的温度为2℃~25℃。

进一步地，所述厚片的厚度为0.7mm~1.5mm。

进一步地，所述纵向拉伸的预热温度为80℃~120℃，拉伸倍率为4~6。

进一步地，所述横向拉伸预热温度为100℃~120℃，拉伸倍率为1.5~2.8。

进一步地，所述时效处理的温度为40℃~70℃，时间为12h~24h。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：