[發明專利]一種耐高溫鋰離子電池復合隔膜及其制備方法

在審

• 申請號: 201711141145.3
• 申請日: 2017-11-16
• 公開（公告）號: CN108054327A
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發明（設計）人: 毛鵬飛;顧軍;錢超
• 申請（專利權）人: 深圳市博盛新材料有限公司
• 主分類號: H01M2/16
• 分類號: H01M2/16;H01M2/14
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產權代理有限公司 44281
• 代理人: 彭愿潔;彭家恩

1.一種耐高溫鋰離子電池復合隔膜，其特征在于，所述復合隔膜包括表層/芯層/表層三層復合膜結構，所述表層包括高密度聚乙烯，所述芯層包括低密度聚乙烯與無機填料共混物，所述復合隔膜由所述表層和所述芯層的原料通過干法工藝共擠流延制得。

2.根據權利要求1所述的耐高溫鋰離子電池復合隔膜，其特征在于，所述低密度聚乙烯與所述無機填料的比例為60-90重量份:10-40重量份，優選70-80重量份:20-30重量份。

3.根據權利要求1或2所述的耐高溫鋰離子電池復合隔膜，其特征在于，所述高密度聚乙烯的密度在0.94-0.96g/cm3之間，熔點在137-139℃之間，分子量在40-50萬之間，所述低密度聚乙烯的密度在0.91-0.93g/cm3之間，熔點在110-115℃之間，分子量在20萬-40萬之間。

4.根據權利要求1或2所述的耐高溫鋰離子電池復合隔膜，其特征在于，所述無機填料為二氧化硅、二氧化鈦、硫酸鋇、三氧化二鋁或者它們中的一種或多種的組合。

5.根據權利要求1-4中任一項所述的耐高溫鋰離子電池復合隔膜，其特征在于，所述隔膜的厚度為8-60微米，所述表層/芯層/表層三層的厚度比例任意可調。

6.根據權利要求5所述的耐高溫鋰離子電池復合隔膜，其特征在于，所述隔膜的厚度為20-40微米，所述表層的厚度為1.5-3微米，所述芯層的厚度為9-12微米。

7.一種制備鋰離子電池復合隔膜的方法，其特征在于所述方法包括以下步驟：

a.備料步驟：提供高密度聚乙烯原料，以及提供低密度聚乙烯原料、無機填料原料和添加劑原料并配制成低密度聚乙烯與無機填料和添加劑的混合物；

b.三層擠出步驟：利用長徑比L/D≥34的單螺桿擠出機將高密度聚乙烯原料熔融擠出，經粗過濾、精密計量、精過濾，到三層模頭入口作為表層料流，利用雙螺桿擠出機將步驟a配制的低密度聚乙烯與無機填料和添加劑的混合物熔融擠出，經粗過濾、精密計量、精過濾，到所述三層模頭入口作為芯層料流，將所述表層料流和所述芯層料流同時從所述三層模頭擠出形成具有表層/芯層/表層三層復合結構的高溫熔體；

c.鑄片處理步驟：將步驟b所得的高溫熔體經過鑄片冷卻形成高度取向的流延薄膜，薄膜厚度8-60微米，鑄片后的薄膜進一步經過牽引、在線測厚、表面瑕疵檢查合格后收卷；

d.熱處理結晶：將步驟c所得的流延膜置于120-132℃的烤箱烘烤8-10小時后，使流延膜結晶完善，冷卻；

e.復合步驟：將經步驟d處理好的膜經過復合機疊加成多層結構；

f.拉伸步驟：將經步驟e復合好的多層膜經過放卷、冷拉形成微缺陷、熱拉擴孔、熱定型、冷卻后形成具有表層/芯層/表層的三層復合結構的鋰離子電池復合隔膜。

8.根據權利要求7所述的制備鋰離子電池復合隔膜的方法，其特征在于，所述低密度聚乙烯與所述無機填料的比例為60-90重量份:10-40重量份，優選70-80重量份:20-30重量份。

9.根據權利要求7所述的制備鋰離子電池復合隔膜的方法，其特征在于，所述高密度聚乙烯原料的密度在0.94-0.96g/cm3之間，熔點在137-139℃之間，分子量在40-50萬之間，所述低密度聚乙烯原料的密度在0.91-0.93g/cm3之間，熔點在110-115℃之間，分子量在20萬-40萬之間。

10.根據權利要求7或8所述的制備鋰離子電池復合隔膜的方法，其特征在于，所述無機填料任選地為二氧化硅、二氧化鈦、硫酸鋇、三氧化二鋁或者它們中的一種或多種的組合。