[發明專利]一種抗褶皺電池隔膜的制備方法、電池隔膜和電池

在審

• 申請號: 201910271620.1
• 申請日: 2019-04-04
• 公開（公告）號: CN109980157A
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 樊孝紅;王夢元;劉建金;黃子建
• 申請（專利權）人: 深圳中興新材技術股份有限公司
• 主分類號: H01M2/14
• 分類號: H01M2/14;H01M2/16;H01M10/0525
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產權代理有限公司 44281
• 代理人: 李小焦;彭家恩

本申請公開了一種抗褶皺電池隔膜的制備方法、電池隔膜和電池。本申請的抗褶皺電池隔膜的制備方法，包括流延步驟、熱處理步驟和拉伸步驟，以及內應力釋放步驟；其中，內應力釋放步驟包括將拉伸完成后收卷的膜整卷靜置釋放內應力，靜置完成后將整卷膜放入烤箱中再次進行內應力釋放，烤箱溫度為40?120℃，處理時間為4?12小時，最終獲得抗褶皺電池隔膜。本申請的抗褶皺電池隔膜的制備方法，創造性的在現有工藝生產中引入內應力釋放步驟，通過靜置和再次烘烤釋放內應力，減小了隔膜在電解液中的變形，減少了隔膜注液后的褶皺，提高了電池的平整性，也減小了因褶皺對電池的不良影響，為制備高品質的電池隔膜和電池奠定了基礎。

技術領域

本申請涉及電池隔膜制備領域，特別是涉及一種抗褶皺電池隔膜的制備方法、電池隔膜和電池。

背景技術

隨著新能源行業的飛速發展，電動汽車具有清潔環保等優點，受到越來越多的青睞。鋰離子電池作為電動汽車的關鍵和核心部件被廣泛研究，電池隔膜是鋰離子電池的核心材料之一，對電池的電性能和安全性具有至關重要的影響。

鋰離子電池隔膜按照制備工藝可以分為干法隔膜和濕法隔膜。在電動汽車等高端動力領域，干法隔膜以其成本低廉、制備過程無污染、電性能優異、安全性能優良等優勢得到廣泛的應用；特別是在大電流充電及大功率電池領域，干法隔膜具有絕對的優勢。

但是，干法隔膜在電池制備過程中，將電解液注入后，會在電芯中間產生大小不一的褶皺，不僅影響電池的平整性，在后續的充放電過程中，褶皺部位極易析出金屬鋰或形成黑斑，影響電池的安全。干法隔膜的褶皺問題是困擾其進一步擴大應用的關鍵性瓶頸問題，也是干法隔膜應用中最普遍的現象，目前尚沒有簡單有效的解決方案。

發明內容

本申請的目的是提供一種新的抗褶皺電池隔膜的制備方法，及其制備的電池隔膜，以及采用該電池隔膜的電池。

為了實現上述目的，本申請采用了以下技術方案：

本申請的一方面公開了一種抗褶皺電池隔膜的制備方法，包括流延步驟、熱處理步驟和拉伸步驟，以及內應力釋放步驟；其中，內應力釋放步驟包括將拉伸完成后收卷的膜整卷靜置釋放內應力，靜置完成后將整卷膜放入烤箱中再次進行內應力釋放，烤箱溫度為40-120℃，處理時間為4-12小時，最終獲得本申請的抗褶皺電池隔膜。

需要說明的是，本申請的制備方法，在不改變原有干法隔膜制備工藝和原材料及電池隔膜基本屬性的情況下，創造性的分兩個步驟進行內應力釋放，降低了制備的電池隔膜的縱向內應力，從而使得電池隔膜在電池制備過程中具有抗褶皺的性能，減小甚至避免了褶皺引起的電池平整性和安全性等問題。

優選的，拉伸完成后收卷的膜整卷靜置釋放內應力的靜置時間為8-36小時。

需要說明的是，原則上靜置的時間越長內應力的釋放也越徹底，但是，考慮到生產效率，并且后續還有第二次內應力釋放，因此，本申請優選的靜置8-36小時即可。

優選的，拉伸完成后的收卷張力為5-50N。

需要說明的是，收卷張力是直接影響內應力的一個重要因素，收卷張力越小，內應力也會適當減小，但是，收卷張力太小導致層與層之間的滑移，從而影響產品品質，因此，本申請優選的收卷張力為5-50N。

優選的，流延步驟包括，將隔膜原料熔融擠出，擠出溫度為140-280℃；擠出熔體過濾后進入模頭，模頭溫度為150-250℃；熔體從模頭出來后經過高速牽引的激冷棍牽引成膜，激冷輥溫設置為60-120℃；將膜切除邊緣餌料后收卷，即獲得流延膜卷；其中，熔體到模頭的距離L＝0.5-3cm。

優選的，熱處理步驟包括，將流延膜卷放入熱處理烤箱內烘烤，熱處理溫度為135-155℃，熱處理時間為8-24小時，烘烤完成后移出烤箱，自然冷卻。