一种隔膜及其制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114221090A(43)申请公布日2022.03.22(21)申请号202111506012.8(22)申请日2021.12.10(71)申请人蜂巢能源科技股份有限公司地址213200江苏省常州市金坛区鑫城大道8899号(72)发明人焦令宽吴江雪杨盈利刘静(74)专利代理机构北京远智汇知识产权代理有限公司11659代理人牛海燕(51)Int.Cl.H01M50/403(2021.01)H01M10/0525(2010.01)H01M50/417(2021.01)H01M50/491(2021.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种隔膜及其制备方法和应用(57)摘要本发明提供了一种隔膜及其制备方法和应用，所述制备方法包括以下步骤：(1)将聚乙烯粉末和成孔剂混合得到预混液；(2)对步骤(1)得到的预混液进行加热和混炼，挤出后冷却成片，对所述片进行预热及拉伸处理得到油膜；(3)对步骤(2)得到的油膜进行萃取，烘干后经热定型处理得到所述隔膜；其中，步骤(1)所述聚乙烯粉末的分子量为2～2.5×106g/mol，本发明采用超高分子量聚乙烯粉末作为隔膜骨架材料，采用高闪点氢化油作为成孔剂配置成预混液，减小超高分子量聚乙烯降解影响隔膜强度，制得隔膜制成快充电池的充电时间较常规快充电池缩短20％。CN114221090ACN114221090A权利要求书1/1页1.一种隔膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：(1)将聚乙烯粉末和成孔剂混合得到预混液；(2)对步骤(1)得到的预混液进行加热和混炼，挤出后冷却成片，对所述片进行预热及拉伸处理得到油膜；(3)对步骤(2)得到的油膜进行萃取，烘干后经热定型处理得到所述隔膜；其中，步骤(1)所述聚乙烯粉末的分子量为2～2.5×106g/mol。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述聚乙烯粉末为中空结构；优选地，所述聚乙烯粉末的孔径为5～20μm；优选地，所述成孔剂包括氢化油；优选地，所述氢化油的闪点>100℃；优选地，所述预混液还包括填料和抗氧剂；优选地，所述填料包括磷酸镁锂；优选地，所述磷酸镁锂的中值粒径D50为10～20nm。3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，以所述预混液的质量为100％计，所述聚乙烯粉末的质量分数为15～20％；优选地，所述成孔剂的质量分数为80～85％；优选地，所述填料的质量分数为0.05～1％；优选地，所述聚乙烯粉末和抗氧剂的质量比为1:(0.001～0.005)。4.如权利要求1‑3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述挤出的模头温度为150～180℃；优选地，所述冷却的方法为将挤出的熔体贴敷在铸片辊上；优选地，所述冷却的温度为15～35℃。5.如权利要求1‑4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述预热及拉伸处理的温度为108～128℃；优选地，所述拉伸处理的纵向和横向的倍率为6×6～10×10。6.如权利要求1‑5任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述萃取的萃取剂包括二氯甲烷；优选地，所述萃取的温度为25～35℃；优选地，所述萃取的时间为1～14min。7.如权利要求1‑6任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述热定型处理的温度为110～130℃；优选地，所述热定型处理的时间>2min。8.一种隔膜，其特征在于，所述隔膜通过如权利要求1‑7任一项所述方法制得。9.如权利要求8所述的隔膜，其特征在于，所述隔膜的厚度为5～16μm；优选地，所述隔膜的孔隙率为45～65％；优选地，所述隔膜的平均孔径为50～80nm。10.一种快充型锂离子电池，其特征在于，所述快充型锂离子电池包含如权利要求8或9所述的隔膜。2CN114221090A说明书1/5页一种隔膜及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明属于电池隔膜技术领域，涉及一种隔膜及其制备方法和应用。背景技术[0002]随着新能源汽车的普及，充电设施紧缺的问题日益突出，特别在节假日等出行高峰，甚至出现了一桩难求的局面，要缓解充电设施不足与新能源汽车日益增多的矛盾，通过缩短充电时间、提高电池的充电能力是提高充电设施的利用率的重要途经，针对市场痛点各电池厂纷纷在开发快充电池。[0003]隔膜作为锂电池的重要组件，是锂离子在正负极之间穿梭的唯一通道，其性能的优劣对电池的快充特性起到关键作用。为提高隔膜快充能力，现有技术主要是通过提高隔膜孔隙率来增加锂离子的通道数量，现有产品中非快充型隔膜孔隙率一般为30％‑40％，快充型隔膜孔隙率一般为40％‑50％。[0004]CN110265609A公开了一种具有快充功能的电池用隔膜，其所述隔膜包括隔膜a和隔膜b，所述