[发明专利]一种抗电解液褶皱锂电池隔膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种抗电解液褶皱锂电池隔膜及其制备方法，包括隔膜层，所述隔膜层的外侧包覆有防水层，所述防水层的外侧包覆有耐热层，所述耐热层的外部包覆有粘附层，所述防水层、耐热层和粘附层的内部均开设有通槽，所述通槽的内侧壁粘接有抗褶皱颗粒；将超高分子聚乙烯、交联剂、抗氧剂和矿物油按照指定比例在四个不同的配料容器中进行分类配比；本发明通过配料搅拌、加热挤出、冷却成型、拉伸成型和分切包装五个步骤的设置，使电池隔膜在制备过程中避免了锂离子电池隔膜成孔不均匀的情况出现，进而使锂离子电池的成品质量得到提升；通过在防水层、耐热层和粘附层的内部设置贯穿的通槽，进而使电子隔膜具备了抗电解液褶皱的功能。

技术领域

本发明涉及电池隔膜制备技术领域，具体为一种抗电解液褶皱锂电池隔膜及其制备方法。

背景技术

锂电池的结构中，隔膜是关键的内层组件之一。隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性，性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。隔膜的主要作用是使电池的正、负极分隔开来，防止两极接触而短路，此外还具有能使电解质离子通过的功能。隔膜材质是不导电的，其物理化学性质对电池的性能有很大的影响。电池的种类不同，采用的隔膜也不同。对于锂电池系列，由于电解液为有机溶剂体系，因而需要有耐有机溶剂的隔膜材料，一般采用高强度薄膜化的聚烯烃多孔膜。根据不同的物理、化学特性，锂电池隔膜材料可以分为：织造膜、非织造膜无纺布、微孔膜、复合膜、隔膜纸、碾压膜等几类。聚烯烃材料具有优异的力学性能、化学稳定性和相对廉价的特点，因此聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃微孔膜在锂电池研究开发初期便被用作锂电池隔膜。尽管近年来有研究用其他材料制备锂电池隔膜，如采用相转化法以聚偏氟乙烯为本体聚合物制备锂电池隔膜，研究纤维素复合膜作为锂电池隔膜材料等。然而，至今商品化锂电池隔膜材料仍主要采用聚乙烯、聚丙烯微孔膜。

但是，现有技术中的制备工艺在制备过程中会导致锂离子电池隔膜成孔不均匀，从而造成膜厚不均匀，进而影响锂离子电池的质量，并且使电子隔膜不具备抗电解液褶皱的功能，为此，提出一种抗电解液褶皱锂电池隔膜及其制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗电解液褶皱锂电池隔膜及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种抗电解液褶皱锂电池隔膜，包括隔膜层，所述隔膜层的外侧包覆有防水层，所述防水层的外侧包覆有耐热层，所述耐热层的外部包覆有粘附层，所述防水层、耐热层和粘附层的内部均开设有通槽，所述通槽的内侧壁粘接有抗褶皱颗粒。

另外，本发明还提供了一种抗电解液褶皱锂电池隔膜制备方法，包括以下步骤：

步骤一、配料搅拌，将超高分子聚乙烯、交联剂、抗氧剂和矿物油按照指定比例在四个不同的配料容器中进行分类配比，配比完成后，将超高分子聚乙烯、交联剂、抗氧剂和矿物油放置入搅拌设备中进行搅拌，并将搅拌设备的转动时速调至60～350rpm之间；

步骤二、加热挤出，将搅拌后的混合原料取出，使用双旋杆挤出机对混合原料进行连续挤出，并使原料在双旋杆挤出机的内部处于120～300摄氏度之间，挤出后的混合原料形成片状体；

步骤三、冷却成型，使用冷却成型机对形成片状体的混合原料进行冷却，并在冷却的同时，将防水层粘附在片状体的表面；

步骤四、拉伸成型，通过双向拉伸设备对片状体进行拉伸操作，并在拉伸的同时，将耐热层粘附在防水层的外侧；通过挤压设备将含有高强度胶水的粘附层粘连在防水层的外侧；

步骤五、分切包装，通过微小钻孔设备将防水层、耐热层和粘附层的内部开设通槽，并在通槽内部设置抗褶皱颗粒，使用分切机对电池隔膜进行分段截断后，再将成品放置入包装箱中进行集中包装。

作为本技术方案的进一步优选的：在步骤一中，矿物油与抗痒剂的质量比为1300～1400∶1，矿物油与超分子聚乙烯的质量比为5～9∶1，交联剂与矿物油的质量比为1∶32～38。