[發明專利]電池隔離膜制備方法

在審

• 申請號: 201810022891.9
• 申請日: 2018-01-10
• 公開（公告）號: CN108232091A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 程躍;熊磊
• 申請（專利權）人: 上海恩捷新材料科技股份有限公司
• 主分類號: H01M2/14
• 分類號: H01M2/14;H01M2/16
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 張新鑫;許亦琳

本發明提供一種電池隔離膜制備方法所述制備方法至少包括以下步驟：將混合料擠出，流延鑄片，一次水洗，雙向拉伸，二次水洗，熱定型。采用本發明所述的電池隔離膜制備方法無需使用有機溶劑萃取，同時制備的電池隔離膜具有較低的微孔孔徑，均勻集中的孔徑分布，良好的孔隙率和膜強度。

技術領域

本發明涉及一種電池隔離膜制備方法。

背景技術

鋰離子電池通常主要由正極、負極、隔膜、電解液以及電池外殼組成。鋰離子電池結構中，隔膜是關鍵的內層組件之一。隔膜的主要作用是將電池的正、負極分隔開來，防止正負極直接接觸而短路，同時還要使電解質離子能夠在電池充放電過程中順利通過，形成電流；在電池工作溫度發生異常升高時，關閉電解質離子的遷移通道，切斷電流保證電池安全。由此可見，隔膜的性能決定了電池的界面結構、內阻等，直接影響電池的容量、循環以及安全性能等特性，性能優異的隔膜對提高電池的綜合性能具有重要的作用。目前市售的鋰離子電池隔膜一般采用聚烯烴多孔膜。

電池隔離膜的主要性能參數包括厚度、孔隙率、孔徑大小、孔徑分布、強度、熱收縮率、閉孔溫度和破膜溫度等。為了減少電池內阻，電極面積必須盡可能大，所以對于隔膜的厚度要求盡可能的薄。電池隔膜本身雖然不導電，但是導電離子需要通過隔膜進行遷移，這就要求隔膜本身需要存在一定數量的孔，即孔隙率，但是孔隙率過高勢必導致隔膜強度降低，影響電池整體可靠性。除此之外，電解液在隔膜上的浸潤性直接影響離子遷移的阻力，浸潤性越好，離子通過隔膜進行遷移的阻力越小，電池內阻也就越小。通常，在孔徑不是非常大的情況下，孔徑分布越均勻，電解液的浸潤性越好。電池組件在其生產組裝過程中需要對隔膜進行牽引，在組裝完成后還需要保證隔膜不會被電極材料刺穿，因此隔膜不僅需要足夠的拉伸強度還需要一定的刺穿強度。聚合物隔離膜在一定的受熱條件下會發生熱收縮，為避免熱收縮帶來的正負極直接接觸而造成的內部短路，對隔離膜的熱收縮率也有一定的要求。鋰離子電池在異常條件下，如外部線路發生短路時，由于電流過大，電池內部溫度急劇升高，這就需要隔膜能夠及時關閉導電離子的遷移通道。因此，將電池隔離膜的微孔發生熔融閉合的溫度稱為閉孔溫度。當溫度繼續升高時，發生隔離膜熔斷破裂，將此熔斷破裂溫度稱為破膜溫度。從鋰離子電池的安全角度來考慮，隔膜的閉孔溫度和破膜溫度必須有一定的溫度差，以保證隔膜閉孔切斷電流后即使溫度繼續上升，也有足夠溫度緩沖區間不發生隔膜破裂。

常規濕法鋰離子電池隔離膜在生產過程中需要經過有機溶劑的萃取過程，此過程往往是限制整個電池隔離膜生產速度的瓶頸，且有機溶劑存在一定的使用和環境風險。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種電池隔離膜的混合料制備方法，用于解決現有技術中制備方法中需要采用有機溶劑萃取的問題。

本發明要解決的另外一個問題是提供一種微孔孔徑較大、孔隙率不佳的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種電池隔離膜的混合料，所述混合料包括以下重量份的組分：

聚乙烯 100份

致孔劑 500～2000份

抗氧化劑 0.1～10份，

所述致孔劑是水溶性的，所述聚乙烯的分子量為1.0×10⁵～10.0×10⁶，密度為0.940～0.976g/cm³。

優選地，所述聚乙烯的分子量為1.0×10⁵～5.0×10⁶，最優選1.0×10⁵～2.0×10⁶。

優選地，所述聚乙烯其密度為0.940～0.966g/cm³，最優選0.950～0.966g/cm³。