[发明专利]一种高孔隙率聚烯烃锂离子电池隔膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种高孔隙率聚烯烃锂离子电池隔膜的制备方法，包括流延膜制备—退火处理—热复合—拉伸定型。本发明通过采用流延膜制备—退火处理—热复合—拉伸定型的制备方法，且严格控制各个制备步骤工序内的参数，使得制备出来的产品孔隙率、穿刺强度、纵拉强度和高温热收缩率都非常优秀，并且该制备方法简单，对设备要求较低，条件容易控制，适合工业化发展趋势。

技术领域

本发明涉及高分子材料塑料薄膜领域，特别涉及一种高孔隙率聚烯烃锂离子电池隔膜的制备方法。

背景技术

随着锂离子电池的发展快充电池已开始广泛得到开发，而在锂离子电池四大材料之一其高孔隙率聚烯烃锂离子电池隔膜的发展需要更一步的提高，由于聚烯烃锂离子电池隔膜孔隙率分布上限理论为55％，其制备方法需要多种工艺参数配合。

目前高倍率锂离子电池主要从材料纳米化、提高电解液电导率和隔膜孔隙率来进行改善，隔膜在正负极之间，锂离子从正极脱嵌，在电解液中溶剂化，然后通过隔膜进入负极端，去溶剂嵌入负极，整个过程中隔膜阻碍作用大，提高隔膜孔隙率可以大幅提高倍率性能。

现阶段聚烯烃锂离子电池孔隙率分布在45％左右，使用在快充电池方面已不能实现其真正的效果，必须生产50％以上孔隙率聚烯烃锂离子电池隔膜才能满足其快充效果，因此制备高孔隙率聚烯烃锂离子电池隔膜是市场的发展需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种方法简单，对设备要求较低，条件容易控制，适合工业化发展趋势，并且制备出来的产品高穿刺强度、高拉伸强度和高温低收缩好的高孔隙率聚烯烃锂离子电池隔膜的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为:

一种高孔隙率聚烯烃锂离子电池隔膜的制备方法，包括流延膜制备—退火处理—热复合—拉伸定型：

①流延膜制备：将聚丙烯颗粒投入挤出机温度为220-230℃、流道温度225℃、模头温度210℃、铸片温度为90-100℃和生产速度为90m/min的生产挤出系统中进行挤出，然后收取单层流延膜；

②退火处理：将制备得到的单层流延膜投入退火装置内进行退火温度为110-120℃和退火时间为12-18h的退火处理；

③热复合：将退火处理后的单层流延膜叠加，使得叠加层数为两层的流延膜投入复合装置内进行复合温度为80℃的热复合处理，得到复合膜；

④拉伸定型：将复合膜依次进行使用冷拉温度为40℃、冷拉伸比为20-30％、热拉温度为120-130℃、热拉伸比为220-250％、回缩比为25％和定型温度为150℃的拉伸定型处理，得到锂离子电池隔膜。

优选地，所述单层流延膜厚度为8.9μm。

优选地，所述锂电池隔膜拉伸定型后厚度为16μm。

优选地，所述热复合处理中的复合速度为5m/min。

优选地，所述单层流延膜弹性回复率≥90％。

本发明的有益效果：

本发明通过采用流延膜制备—退火处理—热复合—拉伸定型的制备方法，且严格控制各个制备步骤工序内的参数，使得制备出来的产品孔隙率、穿刺强度、纵拉强度和高温热收缩率都非常优秀，并且该制备方法简单，对设备要求较低，条件容易控制，适合工业化发展趋势。

附图说明

图1为本发明的制备方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。