[發明專利]一種超高分子量聚乙烯鋰電池隔膜及其制備方法

有效

• 申請號: 202011543405.1
• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN112670668B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 巢雷;張翰林;沈亞定;盛夏
• 申請（專利權）人: 江蘇厚生新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M50/417
• 分類號: H01M50/417;H01M50/403;H01M10/0525
• 代理公司: 北京華際知識產權代理有限公司 11676
• 代理人: 袁瑞紅

1.一種超高分子量聚乙烯鋰電池隔膜的制備方法，其特征在于：包括以下步驟；

(1)取甲基丙烯酸縮水甘油酯、過氧化二異丙苯加入甲苯溶劑中，溶解制得引發溶液，取超高分子量聚乙烯粉，向其中加入引發溶液攪拌，氮氣保護，反應得到固相接枝的超高分子量聚乙烯粉；

(2)取步驟(1)制得的固相接枝的超高分子量聚乙烯粉、造孔劑投入到擠出機中，擠出熔融，固相接枝中的二甲苯經擠出機排氣孔抽出，回收，物料在高溫下經過雙螺桿剪切混合后經模口流出至冷卻輥，冷卻定型，得到鑄片；

(3)將步驟(2)制得的鑄片先進行縱向拉伸；再進行橫向拉伸，得到膜片；

(4)將步驟(3)制得的膜片，浸入到超純水中，膜片中的造孔劑溶解到超純水中，制得微孔膜片；

(5)將步驟(4)中制得的微孔膜片，經過高溫熱定型，收卷，制得超高分子量聚乙烯鋰電池隔膜。

2.根據權利要求1所述的一種超高分子量聚乙烯鋰電池隔膜的制備方法，其特征在于：包括以下步驟；

(1)取甲基丙烯酸縮水甘油酯、過氧化二異丙苯加入甲苯溶劑中，溶解制得引發溶液，取超高分子量聚乙烯粉，向其中加入引發溶液攪拌，攪拌速度為50-80rpm，氮氣保護，溫度為97-103℃，反應5-7h，得到固相接枝的超高分子量聚乙烯粉；

(2)取步驟(1)制得的固相接枝的超高分子量聚乙烯粉、造孔劑投入到擠出機中，擠出熔融，固相接枝中的二甲苯經擠出機排氣孔抽出，回收，物料在高溫下經過雙螺桿剪切混合后經模口流出至冷卻輥，溫度為10-30℃條件下，冷卻定型，得到鑄片；

(3)將步驟(2)制得的鑄片先在溫度為80-120℃條件下進行縱向拉伸；溫度為80-130℃條件下再進行橫向拉伸，得到膜片；

(4)將步驟(3)制得的膜片，浸入到超純水中，膜片中的造孔劑溶解到超純水中，制得微孔膜片；

(5)將步驟(4)中制得的微孔膜片，經過高溫熱定型，收卷，制得超高分子量聚乙烯鋰電池隔膜。

3.根據權利要求2所述的一種超高分子量聚乙烯鋰電池隔膜的制備方法，其特征在于：所述步驟(2)中擠出機擠出溫度180-250℃，雙螺桿轉速為100-200rpm，擠出機擠出量200-500kg/h。

4.根據權利要求2所述的一種超高分子量聚乙烯鋰電池隔膜的制備方法，其特征在于：所述步驟(3)中所述縱向拉伸倍率為2-8倍；所述橫向拉伸倍率為2-12倍。

5.根據權利要求2所述的一種超高分子量聚乙烯鋰電池隔膜的制備方法，其特征在于：所述步驟(4)中所述超純水溫度25-60℃，循環流量3-8m³/h。

6.根據權利要求2所述的一種超高分子量聚乙烯鋰電池隔膜的制備方法，其特征在于：所述步驟(5)中所述熱定型溫度為120-150℃。

7.根據權利要求2所述的一種超高分子量聚乙烯鋰電池隔膜的制備方法，其特征在于：所述鋰電池隔膜包括如下重量百分比的原料，超高分子量聚乙烯20-40wt.％，聚乙烯醇5-15wt.％；甘油45-75wt.％。

8.根據權利要求7述的一種超高分子量聚乙烯鋰電池隔膜的制備方法，其特征在于：所述超高分子量聚乙烯的分子量≥1500000。

9.根據權利要求7述的一種超高分子量聚乙烯鋰電池隔膜的制備方法，其特征在于：所述聚乙烯醇熔體流動速率為0.01-1.5g/min，醇解度66-89％。