[發(fā)明專利]高浸潤(rùn)性鋰離子電池隔膜的原料及隔膜的加工方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410670346.2
• 申請(qǐng)日: 2014-11-20
• 公開（公告）號(hào): CN104403195A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃恩德;蔣坤;陳良
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市星源材質(zhì)科技股份有限公司
• 主分類號(hào): C08L23/12
• 分類號(hào): C08L23/12;C08L51/06;H01M2/14
• 代理公司: 廣東卓建律師事務(wù)所 44305
• 代理人: 皮波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋰離子電池，尤其是涉及一種加工的隔膜浸潤(rùn)性高、成本低的高浸潤(rùn)性鋰離子電池隔膜的原料及一種加工工序簡(jiǎn)單的隔膜的加工方法。

背景技術(shù)

由于鋰離子電池具有單體電壓高、比能量高和自放電小等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于數(shù)碼產(chǎn)品、電動(dòng)工具和電動(dòng)汽車等領(lǐng)域。鋰離子電池的隔膜絕大部分是采用聚烯烴材料為原料，通過單向或雙向拉伸制備而成。然而由于聚烯烴材料具有的疏水性使得其對(duì)極性的電解液浸潤(rùn)性很差，嚴(yán)重影響電解液吸液率、保液率及電池循環(huán)性等電化學(xué)及電池性能。因此提高聚烯烴隔膜對(duì)電解液的浸潤(rùn)性具有重要的意義。目前提高隔膜對(duì)電解液的浸潤(rùn)性的方法就是在隔膜表面涂覆陶瓷以提高隔膜的浸潤(rùn)性和耐熱性。然而該方法的加工設(shè)備價(jià)格高且原料成本也較高，同時(shí)工序較為復(fù)雜，在一定程度上限制了其大規(guī)模使用。

發(fā)明內(nèi)容

為克服上述缺點(diǎn)，提供一種加工的隔膜浸潤(rùn)性高、成本低的高浸潤(rùn)性鋰離子電池隔膜的原料，本發(fā)明的另一目的是提供一種加工工序簡(jiǎn)單的隔膜的加工方法。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)的，一種高浸潤(rùn)性鋰離子電池隔膜的原料法，由聚烯烴樹脂和馬來酸酐接枝聚丙烯制成。

作為一種優(yōu)選方式，所述馬來酸酐接枝聚丙烯的接枝率為0.1％-10％。

作為一種優(yōu)選方式，還包括抗氧劑。

作為一種優(yōu)選方式，還包括增塑劑。

本發(fā)明還公開了一種高浸潤(rùn)性鋰離子電池隔膜的加工方法，包括如下步驟：

步驟1：將聚烯烴樹脂、馬來酸酐接枝聚丙烯與其它添加劑通過攪拌混料機(jī)攪拌均勻，得到混合物Ⅰ；

步驟2：將混合物Ⅰ加入到擠出流延系統(tǒng)中進(jìn)行鑄片，制備前驅(qū)體膜；

步驟3：將所得前驅(qū)體體膜放入恒溫烘箱中進(jìn)行退火處理；

步驟4：將退火后的前驅(qū)體膜進(jìn)行縱向拉伸，制備出具有微孔結(jié)構(gòu)的隔膜。

作為一種優(yōu)選方式，所述步驟1中攪拌混料機(jī)的攪拌速度為500-6000rpm，攪拌時(shí)間為10-40min。

作為一種優(yōu)選方式，所述步驟2中擠出機(jī)的溫度為180-240℃，模頭溫度為185-235℃，流延輥溫度為30-120℃，制備的前驅(qū)體膜厚度為10-40μm。

作為一種優(yōu)選方式，所述步驟3烘箱的溫度為100-155℃，退火時(shí)間為10-300分鐘。

作為一種優(yōu)選方式，所述步驟4中拉伸溫度為100-155℃，拉伸倍率為0.5-3.0。

本高浸潤(rùn)性鋰離子電池隔膜可應(yīng)用于制備鋰離子電池的隔膜，尤其用于鋰離子動(dòng)力電池隔膜，有利于提高其快速充放電的使用安全性能及綜合性能。

本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果：

通過本原料加工的隔膜浸潤(rùn)性高、成本較低，本方法具有工序簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

一種高浸潤(rùn)性鋰離子電池隔膜的原料法，主要由聚烯烴樹脂和馬來酸酐接枝聚丙烯制成。其中馬來酸酐接枝聚丙烯的接枝率優(yōu)選為0.1％-10％。

在此原料中還可加入抗氧劑和/或增塑劑。

一種利用上述原料加工高浸潤(rùn)性鋰離子電池隔膜的方法，包括如下步驟：

步驟1：將聚烯烴樹脂、馬來酸酐接枝聚丙烯與其它添加劑通過攪拌混料機(jī)攪拌均勻，得到混合物Ⅰ；其中，攪拌混料機(jī)的攪拌速度為500-6000rpm，攪拌時(shí)間為10-40min。

步驟2：將混合物Ⅰ加入到擠出流延系統(tǒng)中進(jìn)行鑄片，制備前驅(qū)體膜；其中，擠出機(jī)的溫度為180-240℃，模頭溫度為185-235℃，流延輥溫度為30-120℃，制備的前驅(qū)體膜厚度為10-40μm。

步驟3：將所得前驅(qū)體體膜放入恒溫烘箱中進(jìn)行退火處理；其中，烘箱的溫度為100-155℃，退火時(shí)間為10-300分鐘。

步驟4：將退火后的前驅(qū)體膜進(jìn)行縱向拉伸，制備出具有微孔結(jié)構(gòu)的隔膜；其中，拉伸溫度為100-155℃，拉伸倍率為0.5-3.0。。

下面結(jié)合具體實(shí)施例和對(duì)比例對(duì)上述方案做進(jìn)一步說明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例是用于說明本發(fā)明，并不限于限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例中采用的實(shí)施條件可以根據(jù)具體情況做進(jìn)一步調(diào)整，未注明的實(shí)施條件通常為常規(guī)實(shí)驗(yàn)中的條件。

以下實(shí)施例中，聚丙烯樹脂采用一種薄膜級(jí)高等規(guī)聚丙烯，熔融指數(shù)為3.0g/10min(2.16kg)，等規(guī)度為98％，密度0.91g/cm3。制備流延膜時(shí)的其它助劑，抗氧劑1010的添加量為0.2％，鄰苯二甲酸二辛酯的添加量為2％。

實(shí)施例1