[發明專利]一種高強度低收縮的鋰離子電池隔膜及其制備方法在審

申請號：	202011042518.3	申請日：	2020-09-28
公開（公告）號：	CN112259904A	公開（公告）日：	2021-01-22
發明（設計）人：	袁海朝;徐鋒;楊歡;馬文獻	申請（專利權）人：	河北金力新能源科技股份有限公司
主分類號：	H01M50/403	分類號：	H01M50/403;H01M50/446;H01M10/0525;B29C48/00;B29C48/08
代理公司：	天津創智天誠知識產權代理事務所(普通合伙) 12214	代理人：	李玲
地址：	057150 河北省邯鄲***	國省代碼：	河北;13
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種強度收縮鋰離子電池隔膜及其制備方法
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【說明書】：

本發明公開了一種一種高強度低收縮的鋰離子電池隔膜的制備方法，包括以下步驟：步驟1：將高分子量聚乙烯、無機晶須、偶聯劑和石蠟油高溫混合得混合物；步驟2：所得混合物高溫共混形成均相共混物；步驟3：將所得均相共混物冷卻定型得鑄片；步驟4：將所得鑄片依次進行縱向拉伸、一次橫向拉伸、萃取、二次橫向拉伸、熱定型以及收卷工藝，鋰離子電池隔膜。其制備的鋰離子電池隔膜具有良好機械強度和耐高溫收縮性能。這種鋰離子電池隔膜厚度在5?25μm之間，與現有鋰離子電池隔膜相比機械強度提高30％左右，熱收縮率顯著降低。

技術領域

本發明涉及電池隔膜技術領域，特別是涉及一種高強度低收縮的鋰離子電池隔膜及其制備方法。

背景技術

鋰離子電池廣泛應用于電子通訊、儲能及動力電源等領域，主要由正極、負極、電解質和電池隔膜構成，其中，電池隔膜是不導電的，位于正極和負極之間，防止正、負極二者因接觸而短路，同時允許電解質離子通過，從而產生電流，當前的電池隔膜多為具有微孔結構的聚烯烴膜，其性能決定了電池的界面結構、內阻等，直接影響電池的容量、循環性能以及安全性能等特性，性能優異的電池隔膜對提高電池的綜合性能具有重要作用。

現有鋰離子電池隔膜主要包括聚乙烯和聚丙烯隔膜，成型的方法包括濕法成型及干法成型。濕法成型聚乙烯鋰離子隔膜具有孔隙率高、孔徑分布均一，具有更加優異的電池性能，是未來動力用鋰離子電池隔膜的主要發展方向。

為滿足鋰離子電池隔膜的強度要求，一般使用超高分子量聚乙烯，然而超高分子量聚乙烯材料是一種耐高溫性能較差的材料，由于隔膜內存在較大的內應力，高溫時隔膜易出現收縮，進一步的高溫會使隔膜熔融，造成電池內部短路，進而產生電池的自燃甚至爆炸。現有技術鋰離子電池隔膜的機械強度和耐熱性很難兼顧。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術中濕法鋰離子電池隔膜機械強度低、高溫下易收縮的技術缺陷，而提供一種高強度低收縮的鋰離子電池隔膜的制備方法。

本發明的另一個目的，是提供上述制備方法制備的高強度低收縮的鋰離子電池隔膜。

為實現本發明的目的所采用的技術方案是：

一種高強度低收縮的鋰離子電池隔膜的制備方法，包括以下步驟：

步驟1：將高分子量聚乙烯、無機晶須、偶聯劑和石蠟油高溫混合，得到混合物，高溫混合溫度為60-100℃；

在所述步驟1中，高分子量聚乙烯、無機晶須、偶聯劑和石蠟油的質量份數比為(20-30)：(1-5)：(0.5-2)：(60-80)；

在所述步驟1中，高分子量聚乙烯的重均分子量為50-150萬；

在所述步驟1中，所述無機晶須為硫酸鈣晶須、硫酸鎂晶須、碳酸鈣晶須和氧化鋅晶須中的一種；所述無機晶須的平均長徑比為(20-40)：1。

在所述步驟1中，所述偶聯劑為稀土偶聯劑、硅烷類偶聯劑、鈦酸酯類偶聯劑和鋯鋁鹽類偶聯劑中的一種。