[發明專利]一種爽滑性鋰離子電池隔膜及隔膜的加工方法

在審

• 申請號: 201510367364.8
• 申請日: 2015-06-26
• 公開（公告）號: CN104966806A
• 公開（公告）日: 2015-10-07
• 發明（設計）人: 黃恩德;王永國;劉孟權;李雷
• 申請（專利權）人: 深圳市星源材質科技股份有限公司
• 主分類號: H01M2/16
• 分類號: H01M2/16;H01M10/0525
• 代理公司: 廣東卓建律師事務所 44305
• 代理人: 王今剛

技術領域

本發明涉及鋰離子電池，尤其是涉及一種具有爽滑性的鋰離子電池隔膜及一種加工工序簡單的隔膜的加工方法。

背景技術

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點，因此被廣泛應用于數碼產品、電動工具和電動汽車等領域。目前商業化的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熱變形溫度較低，在進行多層拉伸時各層膜間容易粘接在一起，剝離力較大，造成后續的分層工序產生撕裂、撕邊等異常情況的發生，嚴重影響產品的生產效率及成品收成率而目前還未有具有爽滑性鋰離子電池隔膜的相關專利.

發明內容

為克服聚烯烴，特別是聚丙烯鋰離子電池隔膜的在多層拉伸時造成層間的粘接，提供一種具有高爽滑性鋰離子電池隔膜，本發明的另一目的是提供一種加工工序簡單的隔膜的加工方法。

本發明的目的是通過以下技術措施實現的，一種爽滑性鋰離子電池隔膜，含有聚烯烴樹脂和爽滑劑，其重量分數為：

聚烯烴樹脂??????90～99.95份，

爽滑劑??????????0.05～10份。

作為一種優選方式，聚烯烴樹脂為95～99.95份，爽滑劑為0.05～5份。

作為一種優選方式，所述爽滑劑為硅酮類、酰胺類和二氧化硅類中的一種或兩種以上。

作為一種優選方式，還包括抗氧劑1010，其添加的重量份數為0.05～1份。

作為一種優選方式，若所選爽滑劑為二氧化硅類爽滑劑，原料中還包括偶聯劑，進一步優選為硅烷偶聯劑或鋁酸酯偶聯劑，其重量份數為0.1～4份。

一種爽滑性鋰離子電池隔膜制備方法，包括如下步驟：

步驟1：將聚烯烴樹脂、爽滑劑與抗氧劑通過攪拌混料機攪拌均勻，得到混合物Ⅰ；其中，攪拌混料機的攪拌速度為500～6000rpm，攪拌時間為10～40min；

步驟2：將混合物Ⅰ加入到擠出流延系統中進行鑄片，制備前驅體膜；其中，擠出機的溫度為180～240℃，模頭溫度為185～235℃，流延輥溫度為30～120℃，制備的前驅體膜厚度為10～40μm；

步驟3：將所得前驅體膜放入恒溫烘箱中進行退火處理；其中，烘箱的溫度為100～155℃，退火時間為10～700分鐘；

步驟4：將退火后的前驅體膜復合成多層后進行縱向拉伸，制備出具有微孔結構的隔膜；其中，拉伸溫度為100～155℃，拉伸倍率為1.2～3.0倍。

作為一種優選方式，所述步驟1中攪拌混料機的攪拌速度為1000～6000rpm，攪拌時間為20～40min。

作為一種優選方式，所述步驟2中擠出機的溫度優選為200～230℃；模頭溫度為優選為200～220℃；流延輥溫度優選為60～110℃。

作為一種優選方式，所述步驟3中烘箱的溫度為120～155℃，退火時間為200～700分鐘。

作為一種優選方式，所述步驟4中拉伸溫度為120～155℃，拉伸倍率為1.5～3.0倍。

本發明相對于現有技術具有如下的優點及效果：

通過本發明制備的隔膜具有爽滑性高的特點，具有工序簡單的優點。本高爽滑性鋰離子電池隔膜原料可直接應用于制備鋰離子電池的隔膜，尤其用于鋰離子動力電池隔膜，有利于提高成品收成率和生產效率，降低生產成本。克服了聚烯烴，特別是聚丙烯鋰離子電池隔膜的在多層拉伸時造成層間的粘接，提供一種具有高爽滑性的鋰離子電池隔膜。

具體實施方式

下面結合具體實施例和對比例對上述方案做進一步說明。實施例中采用的實施條件可以根據具體情況做進一步調整，未注明的實施條件通常為常規實驗中的條件。

以下實施例中，聚丙烯樹脂采用一種薄膜級高等規聚丙烯，熔融指數為5.0g/10min(2.16kg)，等規度為95％，密度0.91g/cm³。制備流延膜時的其它助劑，抗氧劑1010的添加量為0.2％。

實施例1

準確稱量聚丙烯：99.95kg，抗氧劑1010：0.2kg，爽滑劑：0.05kg。通過流延系統鑄片制備前驅體膜A，擠出機溫度：240℃，模頭溫度：235℃，流延輥溫度：120℃，模頭開度：1.0mm，流延膜厚度：18.5um，收卷長度：1000m。

將前驅體膜A放入恒溫烘箱進行熱處理，熱處理溫度：155℃，熱處理時間：200分鐘。

將經過熱處理的前驅體膜A，復合成8層后進行拉伸，制備得到鋰離子電池隔膜，拉伸倍率：3.0倍，拉伸溫度155℃。