[发明专利]一种锂离子电池隔膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种锂离子电池隔膜的制备方法，属于锂离子电池隔膜制备技术领域，包括以下步骤：S01.制备流延膜；S02.退火；S03.拉伸定型。本发明通过严格控制流延膜的退火、拉伸定型参数，并选用结晶度为35％～45％的聚丙烯颗粒为原料来制备隔膜，制得的隔膜孔隙发达，在热压整形组装电芯的过程中，微孔被堵塞的情况能够被改善，锂离子的传输不会受到影响，从而使锂离子电池保持较佳的工作状态。本发明制备方法制得的隔膜可以替代涂层隔膜，将制得的隔膜用于组装电芯，电芯在热压整形过程中，不会出现聚合物材料熔化堵塞隔膜孔隙的问题，从而使锂离子电池能够进一步保持较佳的工作状态，组装得到的电芯具有平整度高、硬度高、短路率低的优点。

技术领域

本发明涉及锂离子电池隔膜制备技术领域，特别涉及一种锂离子电池隔膜的制备方法及制得的隔膜。

背景技术

锂离子电池的电芯热压整形工序是在一定的热压温度下对正、负极极片和隔膜组装形成的电芯施加一定压力的工艺，通过热压整形工序，可以实现如下目的：(1)确保正极片、隔膜、负极片的平整度；(2)消除隔膜褶皱，驱除电芯内部空气，使隔膜和正、负极极片贴合在一起，缩短锂离子扩散距离，降低电池内阻。然而，在热压整形过程中，压力会使隔膜可能被严重压缩，隔膜厚度变化大，不仅会导致隔膜孔隙被堵塞，在锂离子电池工作时会影响锂离子传输，而且隔膜被严重压缩时，正极极片和负极极片容易接触，进而使电芯容易短路；另外，在热压整形后，热压效果不佳的话，电芯的硬度低，电芯容易发生变形。对于涂层隔膜而言，涂层中使用的聚合物颗粒材料(如PVDF-HFP(聚偏氟乙烯与六氟丙烯的共聚物)、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)等)在电芯热压整形时易发生熔化，堵塞隔膜孔隙。

可见，现有技术还有待改进和提高。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种锂离子电池隔膜及其制备方法，旨在解决包含涂层隔膜的电芯经热压整形工序后导致的隔膜孔隙被堵塞、电芯硬度低以及短路率高的问题。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种锂离子电池隔膜的制备方法，包括以下步骤：

S01.制备流延膜：将聚丙烯颗粒投入挤出机中挤出，铸片成膜，得单层流延膜；

S02.退火：将挤出机中得到的流延膜摆放好，然后将流延膜放进烘烤箱中退火处理；

S03.拉伸定型：对退火后自然冷却至室温的流延膜依次进行冷拉、热拉以及高温定型处理，然后得到锂离子电池隔膜；

所述步骤S01中，聚丙烯颗粒的结晶度为35％～45％。

所述步骤S02中，退火温度为110℃～120℃，退火时间为8～12h；

所述步骤S03中，流延膜的冷拉温度为30℃～50℃，冷拉伸倍率为1.1～1.2，热拉温度为120℃～130℃，热拉伸倍率为2.5～3。

进一步的，所述步骤S01中，挤出机的挤出温度为200℃～215℃，铸片温度为70℃～90℃。

进一步的，所述步骤S01中，挤出机的挤出速度为75～120m/min。

进一步的，所述步骤S03中，高温定型温度为140℃～150℃，热定型回缩率为20％～50％。

进一步的，所述聚丙烯颗粒在230℃，标称负荷为2.16kg时的熔融指数为2.0±0.2g/10min。

本发明还提供了一种锂离子电池隔膜，所述的锂离子电池隔膜是由上述锂离子电池隔膜的制备方法制得，且锂离子电池隔膜的结晶度为40％～52％。

有益效果：