一种高穿刺强度锂离子电池隔膜及其制备方法.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(10)申请公布号CNCN103633273103633273A(43)申请公布日2014.03.12(21)申请号201310675003.0(22)申请日2013.12.10(71)申请人深圳市星源材质科技有限公司地址518000广东省深圳市南山区朗山路同方信息港A座5楼(72)发明人杨雪梅蒋坤王今刚陈良(74)专利代理机构深圳市硕法知识产权代理事务所(普通合伙)44321代理人李姝(51)Int.Cl.H01M2/16(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书5页说明书5页附图1页附图1页(54)发明名称一种高穿刺强度锂离子电池隔膜及其制备方法(57)摘要本发明涉及锂离子电池隔膜的加工领域，公开了一种高穿刺强度锂离子电池隔膜，由重量百分比为75-99.9%的主体烯烃树脂和重量百分比为25-0.1%辅助添加剂组成。本发明还公开了一种制备高穿刺强度锂离子电池隔膜的方法，包括以下步骤：将经过纵向拉伸的微孔隔膜进行横向拉伸，微孔膜行走的速度为0.5-200mm/min，拉伸温度为100℃-150℃，拉伸倍率为0.5-3.0。本发明是在现有干法单向拉伸的基础上增加了一步横向拉伸，经过一定比例的横向拉伸，在不影响微孔膜基本性能如（透气性、孔隙率等）的条件下，提高了微孔膜的横向强度，也即提高微孔膜的耐穿刺强度，使隔膜能更好的适应电池的装配性，以及减少或者杜绝因锂枝晶刺穿而产生的微短路问题，提高电池的安全性。CN103633273ACN103627ACN103633273A权利要求书1/2页1.一种高穿刺强度锂离子电池隔膜，其特征在于，由重量百分比为75-99.9%的主体烯烃树脂和重量百分比为25-0.1%辅助添加剂组成，所述主体烯烃树脂为聚丙烯、聚乙烯、聚偏氟乙烯、聚丙烯晴中的一种或多种，所述辅助添加剂为增塑剂、填充剂、阻燃剂、抗氧化剂中的一种或多种。2.根据权利要求1所述的高穿刺强度锂离子电池隔膜，其特征在于，所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类、脂肪族二元酸酯类、磷酸酯类、氯化石蜡中的一种或多种；所述填充剂为硅酸盐、滑石、碳酸盐中的一种或多种；所述阻燃剂为三氧化二锑、三水合氧化铝、硼酸锌、偏硼酸锌、四溴丁烷、六溴联苯、磷酸三（2,3-二氯丙基）酯中的一种或多种；所述抗氧化剂为酚类、胺类、含磷化合物、含硫化合物和有机金属盐中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的高穿刺强度锂离子电池隔膜，其特征在于，所述电池隔膜的穿刺强度为240-350g，TD方向的拉伸强度为20-40Mpa。4.一种制备高穿刺强度锂离子电池隔膜的方法，其特征在于包括以下步骤：6）、将经过纵向拉伸的微孔隔膜进行横向拉伸，微孔膜行走的速度为0.5-200mm/min，拉伸温度为100℃-150℃，拉伸倍率为0.5-3.0。5.根据权利要求4所述的制备高穿刺强度锂离子电池隔膜的方法，其特征在于：在步骤6）后还包括以下步骤：7）、将经过横向拉伸的微孔膜进行热定型，定型的温度为110-160℃，定型时间为5-60分钟。6.根据权利要求4或5所述的制备高穿刺强度锂离子电池隔膜的方法，其特征在于：在步骤6）前还包括以下步骤：1）、将主体聚烯烃树脂与辅助添加剂通过搅拌混料机搅拌均匀，搅拌速度为500-6000rpm，搅拌时间为10-40min，得到混合物Ⅰ；2）、将所得混合物Ⅰ加入到挤出机中，在温度为180-240℃的条件下熔融塑化均匀的熔体；3）、将所得熔体从模头挤出的铸片，模头温度为185-235℃，随后进入流延工序，流延温度为50-110℃，制备成厚度在8μm-40μm的中间体膜；4）、将所得中间体膜放入恒温烘箱中进行退火处理，烘箱的温度为100-150℃，退火时间为10-300分钟；5）、将退火后的中间体膜进行纵向拉伸，拉伸温度为100-150℃，拉伸倍率为0.5-3.0，制备出具有微孔结构的隔膜。7.根据权利要求6所述的制备高穿刺强度锂离子电池隔膜的方法，其特征在于：所述主体烯烃树脂为聚丙烯、聚乙烯、聚偏氟乙烯、聚丙烯晴中的一种或多种，主体烯烃树脂所占比例按重量百分比计算为75-99.9%。8.根据权利要求6所述的制备高穿刺强度锂离子电池隔膜的方法，其特征在于：所述辅助添加剂为增塑剂、填充剂、阻燃剂、抗氧化剂中的一种或多种，辅助添加剂所占重量百分比为25-0.1%。9.根据权利要求8所述的制备高穿刺强度锂离子电池隔膜的方法，其特征在于：所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类、脂肪族二元酸酯类、磷酸酯类、氯化石蜡中的一种或多种；所述填充剂为硅酸盐、滑石、碳酸盐中的一种或多种；所述阻燃剂为三氧化二锑、三水合氧化铝、2CN103633273A权利要求书2/2页硼酸锌、偏硼酸锌、四溴丁烷、六溴联苯、磷酸三（2,3-二