[發明專利]一種鋰離子電池隔膜及其制備方法

在審

• 申請號: 202110553797.8
• 申請日: 2021-05-20
• 公開（公告）號: CN113394512A
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 晉沛沛;孫先維;賴旭倫;楊山;陳杰
• 申請（專利權）人: 惠州鋰威電子科技有限公司
• 主分類號: H01M50/414
• 分類號: H01M50/414;H01M50/417;H01M50/44;H01M50/403;H01M50/406;H01M10/0525;H01M10/42
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 潘俊達

本發明屬于電池隔膜技術領域，尤其涉及一種鋰離子電池隔膜及其制備方法，包括下列重量份數的原料：15～40份聚烯烴；1～15份浸潤劑以及50～85份成孔劑。本發明的一種鋰離子電池隔膜，對電解液具有良好的擴散性，能夠提高鋰離子電池的循環及界面性。本發明的一種鋰離子電池隔膜的制備方法，制備簡單，材料成本低，易操作，便于大規范生產，同時不影響電池的的其他性能。

技術領域

本發明屬于電池隔膜技術領域，尤其涉及一種鋰離子電池隔膜及其制備方法。

背景技術

鋰離子電池因具有能量密度高，倍率性能好，綠色環保等特點，被大量運用在3C數碼產品以及電動汽車領域；鋰離子電池主要由正極，負極，隔膜，電解液，鋁塑膜等組成，其中隔膜在鋰離子電池中起到傳導離子、隔離正負極，防止短路的重要作用；商業使用的鋰離子電池隔膜大多是聚烯烴材料例如聚乙烯；由于聚烯烴材料本身為非極性的，因此使得隔膜表面對電解液的浸潤性能很差。從而影響到鋰離子電池的吸液效率，保液量這些對鋰離子電池性能影響極大的因素；現有專利中(申請CN201610477597.8)通過電暈的方法對基膜表面進行表面處理，同時在接枝其他極性的官能團，從而達到提高表面浸潤的效果，然而這種方法存在很大的弊端，1)電暈會破壞隔膜的微孔結構，從而影響鋰離子的穿梭；2)接枝在表面的官能團容易脫落，脫落后隔膜將失去浸潤效果；因此需要尋求其他方法提高基膜的浸潤效果，從而實現提升鋰離子電池的保液量及浸潤速率。

發明內容

本發明的目的在于：針對現有技術的不足，而提供一種鋰離子電池隔膜，對電解液具有良好的擴散性，能夠提高鋰離子電池的循環及界面性。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種鋰離子電池隔膜，包括下列重量份數的原料：15～40份聚烯烴；1～15份浸潤劑以及50～85份成孔劑。

優選地，所述聚烯烴的密度為0.9～1.5g/cm³。

優選地，所述浸潤劑為聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、改性聚丙烯腈纖維、改性聚乙烯醇纖維中的一種或二種以上的混合物。

優選地，所述成孔劑為石蠟油。

優選地，所述鋰離子電池隔膜的孔隙率為30-80％，厚度3～20um，穿刺強度200-500N。

本發明的另一目的在于：針對現有技術的不足，而提供一種鋰離子電池隔膜的制備方法，制備簡單，材料成本低，易操作，便于大規范生產，同時不影響電池的的其他性能。

一種上述的鋰離子電池隔膜的制備方法，包括下列步驟：

步驟(A)：將上述質量份數的原料混合制得混合物；

步驟(B)：將步驟(A)得到的混合物熔融擠出，冷卻得到鑄片；

步驟(C)：將步驟(B)得到的鑄片第一次縱向拉伸，第一次橫向拉伸，萃取，第二次橫向拉伸，熱定型即得鋰離子電池隔膜。

優選地，所述步驟(B)中熔融擠出使用的是雙螺桿擠出機，螺桿轉速為25～80rpm/min。

優選地，所述步驟(B)中熔融擠出的溫度為200℃～280℃，雙螺桿擠出桿的膜口溫度為170℃～220℃，冷卻的溫度為-10℃～30℃。

優選地，所述第一次縱向拉伸的縱拉比為1～5倍，第一次橫向拉伸的橫拉比為2-10倍；第二次橫向拉伸比為0.2-5倍。

優選地，所述熱定型的溫度為60℃～90℃。

相對于現有技術，本發明的有益效果在于：本發明的鋰離子電池隔膜使用極性較強的浸潤劑與聚烯烴材料進行熔融，鑄片，異步雙向拉伸制得鋰離子電池隔膜，由于浸潤劑具有較強的極性，根據相似相溶原理，電解液會對極性強的隔膜具有更好的親和性，從而增加隔膜的浸潤性。