[發(fā)明專利]一種制備聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三層復(fù)合微孔膜的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711490081.8
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108281593B
• 公開（公告）日: 2022-01-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王翔;李慶亞;劉建金;陳官茂;王哲
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢中興創(chuàng)新材料技術(shù)有限公司
• 主分類號: H01M50/403
• 分類號: H01M50/403;H01M50/457;H01M50/40;H01M10/0525
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44281
• 代理人: 李小焦;彭家恩

本申請公開了一種制備聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三層復(fù)合微孔膜的方法。本申請的制備方法，包括通過共擠出技術(shù)一次性流延獲得聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三層流延膜，并在對三層流延膜進(jìn)行冷拉處理時，分兩次進(jìn)行冷拉，第一次冷拉的溫度低于第二次冷拉溫度。本申請的制備方法，采用共擠出技術(shù)一次性流延獲得聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三層流延膜，制備方法簡單；通過兩次冷拉，解決了三層流延膜成孔困難的問題，使得制備的三層復(fù)合微孔膜的微孔分布均勻，并且，孔徑集中在10?50nm范圍內(nèi)。本申請的三層復(fù)合微孔膜作為電池隔膜使用時，均勻性和穩(wěn)定性更好，為制備高品質(zhì)和高安全性的鋰離子電池奠定了基礎(chǔ)。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及鋰離子電池隔膜領(lǐng)域，特別是涉及一種制備聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三層復(fù)合微孔膜的方法。

背景技術(shù)

鋰離子電池由于具有能量密度大、輸出電壓高、循環(huán)壽命長、環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)，在移動智能設(shè)備和電動車中獲得了廣泛應(yīng)用，在航空航天等領(lǐng)域也具有廣闊的應(yīng)用前景。但是，伴隨著鋰離子電池的快速發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，鋰離子電池安全事故時有發(fā)生，小至電池發(fā)熱，大至引燃汽車，引起了人們對鋰離子電池安全性的極大關(guān)注。

聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三層復(fù)合微孔膜，利用其中聚乙烯層具有較低熔點(diǎn)和較低閉孔溫度的特性，使得復(fù)合微孔膜具有較低閉孔溫度和高熱收縮變形，從而大幅度提高了電池在使用過程中的安全性。

目前制備聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三層復(fù)合微孔膜的方法是，分別制備聚乙烯流延單層基膜和聚丙烯流延單層基膜，分別對各單層基膜進(jìn)行熱處理，然后通過熱壓復(fù)合后單向拉伸成孔，或是先拉伸成孔后再熱壓復(fù)合，從而形成三層復(fù)合微孔隔膜。顯然，這樣的制造過程比較復(fù)雜，生產(chǎn)效率低。

因此，人們嘗試了三層共擠技術(shù)，一次性流延得到聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三層流延膜。但是聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三層流延膜在低溫退火、低溫拉伸時，出現(xiàn)如下難題：在低冷拉拉伸倍率下，聚丙烯層可形成小而密的孔，平均孔徑約在10nm-50nm之間，但聚乙烯層成孔難；而在高冷拉拉伸倍率下，聚乙烯層成孔容易，但聚丙烯層難以成孔。

發(fā)明內(nèi)容

本申請的目的是提供一種新的制備聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三層復(fù)合微孔膜的方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請采用了以下技術(shù)方案：

本申請的一方面公開了一種制備聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三層復(fù)合微孔膜的方法，包括通過共擠出技術(shù)一次性流延獲得聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三層流延膜，在對三層流延膜進(jìn)行冷拉處理時，分兩次進(jìn)行冷拉，并且，第一次冷拉的溫度低于第二次冷拉，第一次冷拉的倍率低于1.5。

需要說明的是，本申請創(chuàng)造性的將冷拉處理分為兩次進(jìn)行，巧妙的解決了冷拉時聚丙烯和聚乙烯的成孔矛盾。本申請的制備方法，第一次冷拉在相對較低的溫度下進(jìn)行低倍率冷拉，預(yù)先將聚丙烯拉開形成小而密的孔，然后再提高溫度進(jìn)行第二次冷拉；此時，一方面聚乙烯容易形成較大的微孔；另一方面聚丙烯由于預(yù)先形成小而密的孔，使其具有一定的抗形變能力，因此不至于在高冷拉倍率下被拉塌；從而解決了在高冷拉拉伸倍率下聚丙烯層難以成孔的問題。

優(yōu)選的，聚丙烯熔融指數(shù)在1.0～4.0之間，聚乙烯的熔融指數(shù)在0.2～1.5之間。

優(yōu)選的，第一次冷拉的溫度低于95℃，第二次冷拉的溫度為50-120℃。

優(yōu)選的，本申請的方法在冷拉處理之前，還包括對三層流延膜進(jìn)行退火處理。

優(yōu)選的，退火處理的條件為50-130℃保溫3-24h。

優(yōu)選的，本申請的方法在冷拉處理之后，還包括對冷拉處理的產(chǎn)物進(jìn)行熱拉處理。

優(yōu)選的，熱拉處理的拉伸溫度為100-130℃，拉伸倍率為1.5-2.8。

優(yōu)選的，本申請的方法在熱拉處理之后，還包括對熱拉處理的產(chǎn)物進(jìn)行熱定型處理。