[发明专利]一种脂肪族聚酮微孔膜及其制备方法

说明书

本发明属于电池的技术领域，尤其涉及一种脂肪族聚酮微孔膜及其制备方法。本发明的一种脂肪族聚酮微孔膜，包括以下步骤：通过脂肪族聚酮熔融挤出或吹塑成初始流延膜后，将所述初始流延膜依次经过热处理、冷拉伸、热拉伸和热定型后得到脂肪族聚酮微孔膜。本发明提供了一种脂肪族聚酮微孔膜及其制备方法，用于解决现有技术中的微孔隔离膜具有闭孔温度较低，高温热尺寸稳定性不佳，在电池运行容易又安全隐患的技术缺陷。

技术领域

本发明属于电池的技术领域，尤其涉及一种脂肪族聚酮微孔膜及其制备方法。

背景技术

聚烯烃微孔膜作为隔离膜广泛应用于锂离子电池，隔离膜是锂离子电池的核心部件，大约占整个锂电池成本的18-30％。其性能的好坏对锂电池的整体性能起着至关重要的作用，也是制约锂电池发展的关键技术之一。随着电子产品的发展和应用领域的扩大，人们对锂电池性能的要求也越来越高。为了满足锂电池的发展要求，隔离膜应具有较高的力学强度、优异的热稳定性、较好的微孔分布及较低的制造成本等。

目前，锂离子电池隔离膜主要是聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等结晶型聚烯烃材料，但是这两种聚烯烃隔膜都存在缺点和不足。隔离膜在高温下的尺寸稳定性也是非常重要的，如果在高温下不能保持形状，正极和负极直接接触，电池发生短路，会处于危险状态，而聚丙烯和聚乙烯由于熔点较低，高温下微孔膜尺寸稳定性不能保持，因此具有较大的潜在安全隐患。

热致相分离法(湿法)是制备聚烯烃微孔膜是常用方法之一。将聚烯烃树脂和长链烷烃溶剂混合成均一溶液在模头挤出，后经拉伸成薄膜再抽提溶剂干燥得到微孔膜。如专利CN201210105083.1、CN102152514A、都提及用该法制备聚烯烃微孔膜。其中专利CN201210105083.1中提及用10～40份聚乙烯材料和环烷烃、白油、液体石蜡中等几种的混合物作为稀释剂混合挤出，经预抽提，拉伸、抽提稀释剂、定形、退火制备锂电池隔离膜。其中专利CN102152514A提及到用20wt％的高密度聚乙烯和80wt％的液体石蜡作为芯层挤出，40wt％的聚丙烯和60wt％的混合油(石蜡油：十一烷：苯甲酸甲酯＝10：2：1)作为表层挤出，共挤出得到薄片，拉伸后用二氯甲烷清洗，干燥后可得到透气值450s/100cc的多层复合微孔膜。以上制膜过程复杂且都使用大量有机溶剂，成本较高，不符合环保理念。

熔融拉伸法(干法)制备聚烯烃微孔膜，不需使用有机溶剂可制备得到聚烯烃微孔膜。CN201310671834.0将聚烯烃树脂与辅助添加剂共混挤出挤出的铸片，经退火处理、拉伸后制备具有微孔结构的隔膜。专利CN102956859A采用一步热拉制备聚烯烃微孔膜，用高密度聚乙烯和聚丙烯树脂通过三层共挤出，流延和熔体拉伸得到三层聚烯烃基膜，将所得基膜在130℃下拉伸100％得到三层聚烯烃复合微孔膜。但是受限于聚烯烃材料本身熔点低的缘故，以上专利得到隔离膜的闭孔温度较低，高温热尺寸稳定性不佳，在电池运行过程更容易增加安全隐患。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供了一种闭孔温度高，高透气率、高破膜温度，高热尺寸稳定性的微孔隔离膜。

为了达到上述目的，本发明的技术方案为：

一种脂肪族聚酮微孔膜，包括以下步骤：通过脂肪族聚酮熔融挤出或吹塑成初始流延膜后，将所述初始流延膜依次经过热处理、冷拉伸、热拉伸和热定型后得到脂肪族聚酮微孔膜。

作为优选，所述脂肪族聚酮微孔膜的Gurley值为420s-520s。

作为优选，所述脂肪族聚酮微孔膜的孔隙率为35％-48％。

作为优选，所述脂肪族聚酮微孔膜的140℃热收缩率为5.5％-8％。

作为优选，所述脂肪族聚酮微孔膜的破膜温度为208℃-212℃。

更优选的，所述的脂肪族聚酮熔融指数为2～5g/10min。