[发明专利]超薄、高强度聚烯烃微多孔膜及其制备方法

说明书

本发明涉及一种超薄、高强度聚烯烃微多孔膜及其制备方法，所述方法包括下列步骤：1)将聚烯烃树脂和成孔剂等原料熔融得到混炼溶液；2)将所述混炼溶液从模头挤出并冷却形成含成孔剂的流延厚片；3)将流延厚片拉伸得到含成孔剂的基膜；4)将基膜经有机溶剂萃取干燥后形成不含成孔剂的基膜；5)将所述不含成孔剂的基膜再次在至少一轴方向拉伸；和6)经热处理定型得到聚烯烃微多孔膜。与现有微多孔膜相比，用本发明方法制备的微多孔膜厚度更薄，具有更优异的耐腐蚀性、机械强度及透过性等优点。

技术领域

本发明涉及一种超薄、高强度聚烯烃微多孔膜，尤其是锂离子电池用聚烯烃微多孔膜，及其制备方法。

背景技术

聚烯烃微多孔膜通常用于电池用隔膜、电解电容器用隔膜、超滤膜、微滤膜及医用膜等各种用途。无论是数码类锂离子电池还是动力类锂离子电池，在保证隔膜性能的基础上，轻薄化已成为趋势。聚烯烃微多孔膜的薄膜化，可以提高电极层的层叠数，有利于提高锂电池的能量密度和容量，从而使高输出化实现成为可能。但是，现有的超薄聚烯烃微多孔膜的缺点是强度较差，在其作为间隔件膜与电极一起高张力卷绕时，现有的超薄聚烯烃微多孔膜容易发生断裂。因此，现有技术仍然不能生产厚度均匀、质量稳定的超薄高强度隔膜。

在中国专利申请号CN 102136557 A中，公开了一种锂离子电池隔膜制备方法，该方法使用超高分子聚乙烯为主材料，制备了厚度达到20μm的强度好的隔膜。

在日本专利JPH0873643 A中，公开了一种锂离子电池隔膜制备方法，该方法使用粘均分子量10万以上的聚乙烯，制备了具有特定的厚度、透气性、孔隙率和拉伸伸长率的隔膜，该隔膜的厚度为20～40μm。

发明内容

上述专利和专利申请中公开的配方和方法解决了传统技术中薄膜强度的问题，但是还存在着下述缺陷，即隔膜厚度过厚的问题，不能达到超薄、高强度的要求。超薄高强度聚烯烃微多孔膜的技术难点在于超薄隔膜的厚度、强度和孔隙率不能得到兼顾，且隔膜的厚度均匀性较差。

因此，本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种聚烯烃微多孔膜，该微多孔膜的孔隙率高、超薄、高强度且具有好的厚度均匀性，能够提高电池性能和降低电池成本。

本发明的目的通过采用以下技术方案得到了实现：对图1所示的现有湿法制备单层超薄高强度聚烯烃微多孔膜的方法进行改进，在萃取、干燥步骤后再次进行拉伸。得到的聚烯烃微多孔膜具有5～100μm的厚度，100～600秒/100cc的透气性，和20％～70％的孔隙率。所述改进的湿法制备单层超薄高强度聚烯烃微多孔膜的方法依次包括以下步骤：

1)将聚烯烃树脂、成孔剂和任选的添加剂按照配方进行熔融，得到混炼溶液；

2)将所述混炼溶液从模头挤出并冷却形成含成孔剂的流延厚片；

3)将流延厚片拉伸得到含成孔剂的基膜；

4)将含成孔剂的基膜经有机溶剂萃取干燥后形成不含成孔剂的基膜；

5)将所述不含成孔剂的基膜在至少一轴方向再次拉伸；

6)经热处理定型得到聚烯烃微多孔膜。

本发明的有益效果在于与现有的微多孔膜相比，采用本发明方法制备的聚烯烃微多孔膜更能够满足对微多孔膜的厚度均匀性、超薄和高强度有较高要求的应用，特别适合用于动力锂离子电池隔膜领域。

根据本公开的以下描述并结合附图，本公开的这些和其他目的、方面和优点将变得显而易见。

附图说明

图1是湿法异步拉伸聚烯烃隔膜制备工艺流程图。

图2是高性能锂电池隔膜生产装置示意图。

具体实施方式