[發(fā)明專利]高延伸的聚烯烴隔膜和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911279139.3
• 申請日: 2019-12-13
• 公開（公告）號: CN110931688B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王志豪;陶晶;李偉;陳強;袁其振;楊影杰
• 申請（專利權(quán)）人: 華為技術(shù)有限公司
• 主分類號: H01M50/403
• 分類號: H01M50/403;H01M50/417;H01M10/052
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 熊永強;李稷芳

本發(fā)明公開了一種高延伸的聚烯烴隔膜和應(yīng)用；所述聚烯烴隔膜含有聚烯烴組合物，所述聚烯烴組合物含有第一聚乙烯、第二聚乙烯和第三聚乙烯。本發(fā)明通過合理的聚乙烯分子量分布組合設(shè)計以及特定的鑄片、拉伸工藝調(diào)整，制備出高延伸率的聚烯烴隔膜，5μm厚度下的雙向延伸率≥100％，甚至≥150％。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋰電池隔膜材料領(lǐng)域，具體涉及一種高延伸的聚烯烴隔膜和應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著鋰離子電池向高能量密度、高倍率充放電、長循環(huán)、高安全方向發(fā)展，對聚烯烴隔膜的要求也越來越苛刻，其中，對隔膜的要求包括具有優(yōu)異的耐熱沖擊/重物沖擊、耐擠壓等力學(xué)性能，在電池內(nèi)部引起熱異常導(dǎo)致劇烈膨脹，或電池外部受到重物沖擊引起變形，隔膜通過自身優(yōu)異的延伸性，仍然不破裂，達到極高的安全性。同時在柔性屏及可穿戴設(shè)備快速發(fā)展的今天，對隔膜性能提出進一步要求，如具有優(yōu)異的延伸率，以達到可折疊的效果。

傳統(tǒng)的單一組分聚乙烯隔膜已不能滿足鋰電池的安全特性，因此尋找聚乙烯可替代組分就成了隔膜行業(yè)的迫切需求，聚烯烴隔膜也向著多組分、多功能方向發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種高延伸的聚烯烴隔膜和應(yīng)用，得到的聚烯烴隔膜具有高延伸率。

為達到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種高延伸的聚烯烴隔膜，所述聚烯烴隔膜含有聚烯烴組合物，所述聚烯烴組合物含有第一聚乙烯、第二聚乙烯和第三聚乙烯，所述第一聚乙烯的M_w為10-30萬，所述第二聚乙烯的M_w為40-60萬，所述第三聚乙烯的M_w為90-120萬；

所述聚烯烴隔膜的制備包括以下步驟：

(1)將所述聚烯烴組合物和塑化劑通過模頭擠出，冷卻以形成凝膠狀片材；其中，擠出量控制在30-170kg/h，流延速度控制在≤20m/min，流延溫度控制在≤35℃，片材厚度控制在≤300μm；

(2)對凝膠狀片材先后進行縱向拉伸、第一橫向拉伸和第二橫向拉伸；其中，縱向拉伸溫度控制在40-130℃之間，縱向拉伸速比控制在≤10；第一橫向拉伸溫度控制在80-130℃之間，第一橫向拉伸速比控制在≤12；第二橫向拉伸溫度控制在≤130℃，第二橫向拉伸速比控制在≤2.0。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述聚烯烴組合物中，第一聚乙烯占比8wt％-20wt％，第二聚乙烯占比5wt％-20wt％，第三聚乙烯占比60wt％-87wt％。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述第一聚乙烯的M_w為20萬，所述第二聚乙烯的M_w為50萬，所述第三聚乙烯的M_w為100萬。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述第一聚乙烯的熔點≤126℃，熱焓為≤157J/g；所述第二聚乙烯的熔點為132-137℃，熱焓為192-202J/g；所述第三聚乙烯的熔點為135-142℃，熱焓為≤173J/g。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述聚烯烴隔膜在5μm厚度下的雙向延伸率≥150％。

本發(fā)明還提供了聚烯烴隔膜作為電池隔膜的應(yīng)用，一種電池包括正極、負極、電解質(zhì)以及位于正極和負極之間的電池隔膜，所述電池隔膜包括所述的聚烯烴隔膜。

本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明通過合理的聚乙烯分子量分布組合設(shè)計以及特定的鑄片、拉伸工藝調(diào)整，制備出高延伸率的聚烯烴隔膜，5μm厚度下的雙向延伸率≥100％，甚至≥150％。本發(fā)明相對于傳統(tǒng)的單一聚乙烯組分隔膜，雙向延伸率大大提高。隨著高端3C消費類電子的發(fā)展，如柔性屏，可穿戴設(shè)備等，具有廣闊的應(yīng)用前景和市場。

具體實施方式