[發(fā)明專利]一種耐氧化長壽命隔膜及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010611037.3
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111933874B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發(fā)明（設計）人: 王成豪;李正林;翁星星;陳朝暉;貢晶晶
• 申請（專利權）人: 江蘇厚生新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M50/491
• 分類號: H01M50/491;H01M50/417;H01M50/449;H01M10/0525
• 代理公司: 常州市科誼專利代理事務所 32225
• 代理人: 孫彬

本發(fā)明公開了一種耐氧化長壽命隔膜及其制備方法，該隔膜的平均孔徑范圍：1nm至100nm，孔隙率的范圍：10％至90％，膜厚范圍：1μm至30μm，結晶度在60％?65％的范圍內，其結晶度的CPK達到1.33以上。本發(fā)明采用直鏈結構的白油，充分利用材料的相似相溶的原理，提升白油與聚烯烴粒子的相容性，從而在提高隔膜鑄片時的結晶度的一致性，制備出結晶度一致性較高的隔膜，結晶度的一致性越高，缺陷少，則隔膜的抗氧化能力越強，性能越穩(wěn)定，從而提高隔膜的壽命。

技術領域

本發(fā)明涉及一種耐氧化長壽命隔膜及其制備方法，屬于電化學技術領域。

背景技術

隨著新能源汽車的發(fā)展，新能源汽車對電池的循環(huán)壽命要求越來越高，而隔膜作為鋰電池中重要的組成部分，其耐氧化性能對鋰電池具有重要的影響。目前動力電池為了追求高能量密度，電池的電壓做的越來越高，這樣就對隔膜的耐氧化性提出了很大的挑戰(zhàn)，因為電池的內部電壓越高，隔膜被氧化的越厲害，進而影響電池的壽命，導致電池循環(huán)變差，壽命縮短。

目前行業(yè)內的鋰電池隔膜主要為聚烯烴中的PP或PE，其中PE隔膜的制作主要采用的是濕法工藝，而在濕法工藝中主要采用的溶劑為帶支鏈結構的白油，而PE的分子鏈為直鏈結構，根據材料相似相溶的原理，直鏈結構的PE與帶支鏈結構的白油在相容方面存在一定的缺陷，進而影響隔膜前期鑄片的結晶，從而在后面的工序導致隔膜出現結晶度一致性差的問題，而隔膜的結晶度的一致性越高，則隔膜的耐氧化能力越強，隔膜的結晶度的一致性越低，則隔膜的耐氧化能力越弱。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種耐氧化長壽命隔膜及其制備方法，能提高制備出的隔膜的結晶度一致性，從而提高隔膜的耐氧化能力。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案是：一種耐氧化長壽命隔膜，該隔膜的平均孔徑范圍：1nm至100nm，孔隙率的范圍：10％至90％，膜厚范圍：1μm至30μm，結晶度在60％-65％的范圍內，其結晶度的CPK達到1.33以上。

進一步，該隔膜按照JIS P8117法測得的Gurley值為20秒/100cc以上。

進一步，按聚烯烴固態(tài)成分的單位截面積換算得到的該隔膜的拉伸斷裂強度(MD或TD)為60MPa以上。

本發(fā)明還提供了一種耐氧化長壽命隔膜的制備方法，包括以下步驟：

步驟S1，制備由聚烯烴組合物和白油組成的混合液；所述聚烯烴組合物占混合液的質量百分數為10％～35％，所使用的白油為直鏈白油，所述白油的分子量在200-550之間；

步驟S2，將上述混合液熔融混煉，將得到的熔融混煉物從模中擠出，進行冷卻固化，得到凝膠狀成型物；

步驟S3.1，預拉伸：沿任意方向對凝膠狀成型物進行預拉伸；

步驟S3.2，拉伸：沿至少一個方向對凝膠狀成型物進行拉伸，形成中間成型物；

步驟S4，對中間成型物的內部的溶劑進行萃取，形成微多孔隔膜。

進一步，步驟S1中，所使用的直鏈白油中不揮發(fā)性溶劑的質量百分數為80％～98％。

進一步，步驟S1中，所述聚烯烴組合物占混合液的質量百分數為15％～30％。

進一步，所述步驟S2中，熔融混煉物從模中擠出時的溫度范圍為聚烯烴組合物的熔點T～T+65℃。

進一步，所述步驟S2中，熔融混煉物從模中擠出，冷卻溫度為10～40℃，冷卻后得到的所述凝膠狀成型物為片狀。

進一步，所述步驟S3中，拉伸為雙軸拉伸，所述雙軸拉伸包括縱向拉伸和橫向拉伸。

進一步，所述步驟S3中，所述凝膠狀成型物的面積拉伸倍率(縱向拉伸倍率與橫向拉伸倍率之積)為45～99倍，拉伸時的溫度范圍為90～110℃。