[发明专利]交联聚烯烃隔离膜及其制备方法

说明书

本发明的一个方面提供一种隔离膜及其制备方法，上述隔离膜包括：原纤维(fibril)，包含聚烯烃；以及键合结构，该键合结构通过光反应性材料使形成在上述原纤维的表面上的第一自由基和形成在上述光反应性材料的第二自由基中的至少一部分产生反应而形成。

技术领域

本发明涉及一种交联聚烯烃隔离膜及其制备方法，更具体而言，涉及光交联聚烯烃隔离膜及其制备方法。

背景技术

锂二次电池广泛用作需要小型化和轻量化的如智能手机、笔记本电脑及平板电脑等各种电子产品的电源。随着其应用领域扩大到智能电网和用于电动车辆的中大型电池，需要开发具有大容量、长寿命和高稳定性的锂二次电池。

作为用于达到上述目的的手段，对使用通过分离正电极和负电极可以防止内部短路(Internal Short)且可以在充电和放电过程中使锂离子顺利移动的形成有细孔的隔离膜(Separator)的多微孔隔离膜，其中使用有利于通过热致相分离(Thermally InducedPhase Separation)的成孔、且经济、可以满足隔离膜所需的物理性能的如聚乙烯等的聚烯烃的多微孔隔离膜积极地进行研究和开发。

然而，使用熔点低至约135℃的聚乙烯的隔离膜可能由于电池的发热而在等于或高于熔点的高温下引起收缩变形。若由于这种变形而发生短路，则电池可能经受热失控现象，导致发生如点火等的安全问题。为了解决这些问题，已经提出了通过交联聚烯烃隔离膜来提高耐热性的方法。

日本特开平11-144700号和11-172036号公开了使用硅烷改性聚烯烃来制造交联隔离膜以提高耐热性的发明。但所制造的隔离膜的物理性能具有如下水平，即，厚度为25μm、透气度为900sec/100ml、穿刺强度为200gf。这与目前商用化的隔离膜的物理性能水平即12μm或更小的厚度、150sec/100ml或更小的透气度、250gf或更大的穿刺强度相比非常低劣，实际上无法实现商用化。

日本授权专利第4583532号公开了将重均分子量为500,000或更大的超高分子量聚乙烯与硅烷改性聚烯烃混合来制造隔离膜的方法。然而，上述超高分子量聚乙烯具有与上述硅烷改性聚烯烃之间的分散性差的缺点。结果，制造的隔离膜发生偏差，废弃率高，硅烷可交联聚烯烃偏重于一部分区域，因此无法获得具有均匀物理性能的隔离膜。

韩国授权专利第1536062号公开了由相对于100重量份的聚烯烃树脂含有0.01～1重量份的光引发剂和0.001～5重量份的偶合剂的树脂组合物构成的二次电池用微多孔隔离膜，上述微多孔隔离膜是通过干式工序制备的，并且具有如下问题，即，如拉伸强度和拉伸伸长率等的机械性能和以熔化(Melt down)温度为代表的耐热性显着低于通过湿式工序制备的隔离膜。

韩国授权专利第1955911号公开了使多孔膜中包含的硅烷改性的聚烯烃交联的隔离膜的制备方法以及由此制备的隔离膜，但根据上述方法的交联是在水分的存在下进行的，交联所需的时间至少为10分钟，因此实现其以上的生产率有局限性。

发明内容

发明要解决的问题

本发明是为了解决上述现有技术的问题而提出的，本发明的目的在于提供在均衡实现机械性能和耐热性的同时，减少交联所需的时间，以能够显着提高生产率的隔离膜及其制备方法。

用于解决问题的方案

本发明的一个方面提供一种隔离膜，其特征在于，包括：原纤维(fibril)，包含聚烯烃；以及键合结构，该键合结构通过光反应性材料使形成在上述原纤维的表面上的第一自由基和形成在上述光反应性材料的第二自由基中的至少一部分产生反应而形成。

在一实施例中，上述聚烯烃可以具有250,000～800,000的重均分子量(M_w)和3～7的分子量分布(M_w/M_n)。