[发明专利]聚丙烯隔膜及其制备方法和锂离子电池

说明书

本发明涉及一种聚丙烯隔膜及其制备方法和锂离子电池。上述聚丙烯隔膜包括依次层叠的第一表层、中间层和第二表层，第一表层和第二表层的原料包括熔体流动指数为6.0g/10min～12.0g/10min、重均分子量为2.0×10supgt;5/supgt;～3.5×10supgt;5/supgt;的聚丙烯，中间层的原料包括熔体流动指数为0.3g/10min～1.0g/10min、重均分子量为3.5×10supgt;5/supgt;～6.0×10supgt;5/supgt;的聚丙烯。上述聚丙烯隔膜通过对聚丙烯原料的选择和膜层的设计，使得聚丙烯隔膜具有改善的机械强度、离子迁移性能和电解质润湿性能，对电性能的匹配程度较高。

技术领域

本发明涉及隔膜领域，特别是涉及一种聚丙烯隔膜及其制备方法和锂离子电池。

背景技术

受利于新能源的高速发展，锂离子电池作为目前可规模化生产应用的新能源被广泛应用于新能源汽车、储能电站、电动工具、军工等行业，锂离子电池隔膜作为锂离子电池的四大主材之一，经过几十年的发展，已经十分成熟。但随着锂离子电池能量密度提升的需求，隔膜厚度要求越来越薄，从32微米到25微米、20微米，再到目前普遍应用的16微米和12微米，在保证电池安全性能的前提下，隔膜薄型化对电池能量密度的提升是未来的趋势。

对于干法隔膜来说，主要为单向拉伸产品，机械强度普遍较弱，是隔膜薄型化过程中普遍需要改善的问题。传统的方法虽然能够提高隔膜的机械强度，但同时会导致隔膜的离子迁移性能和电解质润湿性能下降，从而对电性能的匹配程度出现了明显的下降。

发明内容

基于此，有必要提供一种聚丙烯隔膜，该聚丙烯隔膜可以采用干法制备，同时兼具改善的机械强度、离子迁移性能和电解质润湿性能，从而对电性能的匹配程度较高。

此外，还提供一种聚丙烯隔膜的制备方法和锂离子电池。

一种聚丙烯隔膜，包括依次层叠的第一表层、中间层和第二表层，所述第一表层和所述第二表层的原料包括熔体流动指数为6.0g/10min～12.0g/10min、重均分子量为2.0×10⁵～3.5×10⁵的聚丙烯，所述中间层的原料包括熔体流动指数为0.3g/10min～1.0g/10min、重均分子量为3.5×10⁵～6.0×10⁵的聚丙烯。

在其中一个实施例中，所述第一表层和所述第二表层的平均孔径为40nm～80nm。

在其中一个实施例中，所述聚丙烯隔膜的孔弯曲度为2.0～4.5。

在其中一个实施例中，在所述聚丙烯隔膜的原料中，所述中间层的原料的质量百分比为20％～70％。

在其中一个实施例中，所述中间层的原料的质量百分比为20％～60％。

在其中一个实施例中，所述聚丙烯隔膜的总厚度为5μm～25μm。

在其中一个实施例中，所述聚丙烯隔膜的孔隙率为20％～70％。

一种聚丙烯隔膜的制备方法，包括如下步骤：

将第一表层、中间层和第二表层的原料分别进行熔融塑化，然后依次层叠共挤出，形成三层流体，其中，所述第一表层和所述第二表层的原料包括熔体流动指数为6.0g/10min～12.0g/10min、重均分子量为2.0×10⁵～3.5×10⁵的聚丙烯，所述中间层的原料包括熔体流动指数为0.3g/10min～1.0g/10min、重均分子量为3.5×10⁵～6.0×10⁵的聚丙烯；

对所述三层流体进行牵引和冷却，得到三层无孔前体膜；

对所述三层无孔前体膜进行退火处理；及