[发明专利]一种低闭孔温度隔膜的制备方法、制备的低闭孔温度隔膜及其应用

说明书

本发明公开了一种低闭孔温度隔膜的制备方法，包括以下步骤：步骤1：将聚乙烯、石蜡油、抗氧化剂和聚乙烯蜡按照比例混合得混合物；步骤2：加热至130℃‑140℃得熔融体；步骤3：将所得熔融体制成铸片；步骤4：将所得铸片拉伸后萃取形成微孔膜；步骤5：所得微孔膜高温热定型得低闭孔温度隔膜。该制备方法在聚乙烯、石蜡油和抗氧化剂中加入聚乙烯蜡，利用聚乙烯蜡熔点低的特点，实现在不影响隔膜基本功能的前提下，降低隔膜的闭孔温度，更好的保护锂离子电池和周围零件安全。

技术领域

本发明涉及锂离子电池隔膜生产技术领域，特别是涉及一种低闭孔温度隔膜的制备方法、制备的低闭孔温度隔膜及其应用。

背景技术

锂离子电池广泛应用于电子通讯、储能及动力电源等领域，主要由正极、负极、电解质和电池隔膜构成。其中，电池隔膜是不导电的，位于正极和负极之间，防止正、负极二者因接触而短路，同时允许电解质离子通过，从而产生电流。

当前的电池隔膜多为具有微孔结构的聚烯烃膜，其性能决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的容量、循环性能以及安全性能等特性，性能优异的电池隔膜对提高电池的综合性能具有重要作用。

闭孔温度是隔膜的重要特性之一，也是应用于锂离子电池保障安全性的首要考虑指标。为了保障锂离子的自由通过，能够商业化使用的隔膜都具有大量贯通的微孔结构，电池内部短路时由于剧烈的电化学反应会产生大量的焦耳热，当温度达到隔膜的闭孔温度时，隔膜会通过收缩闭孔阻碍锂离子的通过，从而使得电池内阻急剧上升并避免了进一步热失控的发生，因此，选用具有适宜的闭孔温度的隔膜对保障电池安全性有重要意义。

目前聚乙烯隔膜的闭孔温度大概在130℃-140℃，锂离子电池的正常工作温度为0～60℃，当温度失控，达到130～140℃时，已经会引起其他零件异常或损坏，造成一定损失。为了进一步提高锂离子电池的安全性能，需要闭孔温度更低的隔膜。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中隔膜闭孔温度较高的技术缺陷，而提供一种低闭孔温度隔膜的制备方法，该制备方法在聚乙烯、石蜡油和抗氧化剂中加入聚乙烯蜡，利用聚乙烯蜡熔点低的特点，实现在不影响隔膜基本功能的前提下，降低隔膜的闭孔温度，更好的保护锂离子电池和周围零件安全。

本发明的另一个目的，是提供上述制备方法制备的低闭孔温度隔膜。

本发明的另一个目的，是提供聚乙烯蜡在低闭孔温度隔膜制备中的应用。

本发明的另一个目的，是提供一种锂离子电池。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种低闭孔温度隔膜的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：将聚乙烯、石蜡油、抗氧化剂和聚乙烯蜡按照比例混合得混合物；

所述混合物中，在所述混合物中，聚乙烯的质量份数为20-30份，石蜡油的质量份数为68.5-76份，抗氧化剂的质量份数为0.5-1份，聚乙烯蜡的质量份数为1-5份。

所述抗氧化剂为2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、季戊四醇-四-[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙烯酸酯]和十八烷-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙烯酸酯中一种或任意比例的混合。

所述聚乙烯的重均分子量为30万-150万。

步骤2：加热至130℃-140℃得熔融体；

步骤3：将所得熔融体制成铸片；

步骤4：将所得铸片拉伸后萃取形成微孔膜；

纵向拉伸比为4-4.5，横向拉伸比为5-5.5。

步骤5：所得微孔膜高温热定型得低闭孔温度隔膜。