[发明专利]一种高刚性锂离子电池隔膜制备方法及制得的隔膜

说明书

本申请提供一种高刚性锂离子电池隔膜的制备方法，通过采用两种在等规度和重均分子量方面相差较大的的聚丙烯材料，且等规度和重均分子量较高的聚丙烯材料用量占很大的比例，经过混料、挤出流延、退火、拉伸和热定型工艺，制得的隔膜其弹性模量较单一聚丙烯材料制备的普通隔膜可以提高1.5‑2倍，即制得高刚性的隔膜，而隔膜的其余理化性能基本保持不变。该高刚性隔膜用作锂离子电池隔膜，可以减轻锂离子电池在使用过程中隔膜容易被锂枝晶刺穿及隔膜卷绕中的褶皱问题，提高锂离子电池的在使用过程中的安全性。

技术领域

本发明属于锂离子电池隔膜技术领域，具体涉及一种高刚性锂离子电池隔膜制备方法及制得的高刚性锂离子电池隔膜。

背景技术

锂离子电池具有能量密度高、安全性好、循环寿命长等优点，在数码产品、电动摩托、电动汽车、储能等多个行业及领域得到广泛应用。随着锂离子电池应用领域的不断扩大和锂电产品在人们生活中的影响不断深化，人们对锂离子电池性能的要求也越来越高。

锂离子电池的四大主要部件是正极材料、负极材料、电解液和隔膜。隔膜作为锂离子电池的重要部件之一，不仅应具有良好的化学稳定性、安全性，还应具有较高的力学强度。隔膜的性能好坏对于锂离子电池的循环性能和安全性能具有重要的影响。

当前锂离子电池隔膜的生产工艺主要湿法工艺和干法工艺两种，其中干法单向拉伸技术是将高分子熔体在一定的条件下熔融挤出，在挤出方向上形成高度取向的结构，经退火、拉伸形成多孔隔膜。干法单向拉伸膜热缩小、耐温性好，在锂离子电池的应用中具有一定优势。但是，锂离子电池电解液在一定的条件下会产生锂枝晶，容易刺穿隔膜，导致短路，造成安全隐患。同时，锂电池隔膜刚性越好，则其在卷绕过程中抗电解液引起的褶皱性能越好，因此，本领域需要开发高刚性的锂离子电池隔膜。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的锂离子电池隔膜刚性不足，容易被锂枝晶刺穿的问题，而提供一种高刚性锂离子电池隔膜的制备方法及制得的高刚性锂离子电池隔膜。

因此，在一个方面，本发明涉及一种高刚性锂离子电池隔膜的制备方法，该制备方法包括以下步骤：

(1)备料：提供等规度不同的聚丙烯原料A和聚丙烯原料B；

(2)混料：将聚丙烯原料A和聚丙烯原料B进行搅拌混合，得到混合料；

(3)挤出流延：将混合料进行挤出、流延，得到流延膜；

(4)退火：将流延膜进行烘烤，得到退火膜；

(5)拉伸：将退火膜进行冷拉和热拉，得到拉伸膜；

(6)热定型：将拉伸膜进行热定型，得到该高刚性锂离子电池隔膜；

其中聚丙烯原料A的等规度为96-105，熔融指数为0.5-6g/10min，重均分子量为2-6×10⁶道尔顿，分子量分布为5-8，聚丙烯原料B的等规度为85-95，熔融指数为0.5-3g/10min，重均分子量为5-8×10⁵道尔顿，分子量分布为3-6，并且聚丙烯原料A占聚丙烯原料A和聚丙烯原料B的总重量的80-95重量％。

优选地，聚丙烯原料A的等规度≥96，聚丙烯原料B的等规度为85-90，并且聚丙烯原料A占聚丙烯原料A和聚丙烯原料B的总重量的90-95重量％。

优选地，聚丙烯原料A的熔融指数为0.5-6g/10min，重均分子量为4-6×10⁶道尔顿，分子量分布为5-8，聚丙烯原料B的熔融指数为0.5-3g/10min，重均分子量为5-6×10⁵道尔顿，分子量分布为3-6。

在本发明的具体实施方案中，在步骤(2)中，聚丙烯原料A和聚丙烯原料B搅拌混合的速度为200-1000rpm，时间为1-3h。