一种聚烯烃微孔膜、制备方法及锂离子电池.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CN105355811A(43)申请公布日2016.02.24(21)申请号201510724715.6(22)申请日2015.10.29(71)申请人乐凯胶片股份有限公司地址071054河北省保定市乐凯南大街6号(72)发明人宋红芹韩继庆张永升(74)专利代理机构石家庄冀科专利商标事务所有限公司13108代理人李羡民郭绍华(51)Int.Cl.H01M2/14(2006.01)H01M2/16(2006.01)H01M10/0525(2010.01)权利要求书1页说明书8页附图2页(54)发明名称一种聚烯烃微孔膜、制备方法及锂离子电池(57)摘要本发明涉及一种聚烯烃微孔膜、制备方法及锂离子电池，所述微孔膜使骨架结构由聚丙烯和聚乙烯的两相连续相共同构成,其中，聚丙烯树脂的质量百分含量为50-65%，聚乙烯树脂百分质量含量为35-50%,且聚丙烯树脂和聚乙烯树脂的特性粘度值为200ml/g-1000ml/g之间，二者的特性粘度差小于100ml/g。所述微孔膜用于锂离子电池时，其安全窗口大，高温熔体完整性优良，可大大提高电池的安全性能。CN105355811ACN105355811A权利要求书1/1页1.一种聚烯烃微孔膜，其特征在于，所述微孔膜使骨架结构由聚丙烯和聚乙烯的两相连续相共同构成,其中，聚丙烯树脂的质量百分含量为50-65%，聚乙烯树脂百分质量含量为35-50%,且聚丙烯树脂和聚乙烯树脂的特性粘度值为200ml/g-1000ml/g之间，二者的特性粘度差小于100ml/g。2.根据权利要求1所述的聚烯烃微孔膜，其特征在于，所述微孔膜的闭孔温度小于140℃，破膜温度大于155℃。3.根据权利要求1和2所述的聚烯烃微孔膜，其特征在于，所述微孔膜的厚度为5～30μm，孔隙率35～50%，透气度为50～350s/100ml，刺穿强度4～10N/20μm。4.一种制备如权利要求1-3所述聚烯烃微孔膜的方法，其特征在于，采用如下步骤：a．聚烯烃母粒的制备：将聚丙烯树脂和聚乙烯树脂按比例加入双螺杆挤出机内，温度160-230℃下进行熔融混炼，挤出，重复1-5次，得到聚烯烃母粒；b．含油厚片的制备：将聚烯烃母粒和成孔剂按照30-50：50-70的质量份数比由不同的喂料口加入双螺杆挤出机，在180-260℃熔融混炼，由模头挤出后冷却降温至40-90℃，螺杆转速为200-300rpm，制成含油厚片；c.对含油厚片进行双向拉伸，得到含油薄膜；d.萃取含油薄膜中的成孔剂，得到具有微孔结构的薄膜；e.进行热定型处理，得到聚烯烃微孔膜。5.一种锂离子电池，其特征在于，使用如权利要求1-4任一项所述的聚烯烃微孔膜。2CN105355811A说明书1/8页一种聚烯烃微孔膜、制备方法及锂离子电池技术领域[0001]本发明涉及锂离子电池用微孔膜材料，特别涉及一种锂离子电池用聚烯烃微孔膜。背景技术[0002]锂离子电池尤其是动力锂离子电池，除了要求隔膜具有优异的机械强度与透过性等常规物理性能之外，从电池的安全角度考虑，还要求隔膜具有加大的安全窗口与良好的耐热性能。[0003]当电池内部因过度充电等而过热时，隔膜熔融形成覆盖电极的皮膜，微孔闭合从而阻断电流以确保电池的安全性。此温度称为隔膜的“闭孔温度”。闭孔温度越低，电池越安全。当电池内部持续高温达到一定程度，发生了熔融闭孔后的隔膜不能再保持其原有的形状而发生破裂，该温度称作“破膜温度”。破膜温度越高电池相对越安全。隔膜的破膜温度与闭孔温度的差值称作“安全窗口”。该安全窗口越大，电池的安全性越高。[0004]耐热性能是指隔膜在熔融后仍需要维持其形状，保持正负电极间的绝缘。因此高温时的熔融完整性也是检验隔膜性能优劣的重要技术指标。美国规格UL1642（锂电池标准）规定了在150oC烘箱中保存10分钟的电池安全评价标准。为达到此标准，优选隔膜在断路无孔化之后，在150oC最好接近160oC时隔膜仍然要维持隔膜的形状而不发生破膜，所以更应优选在此高温下强度优良的隔膜。[0005]一直以来，聚乙烯微孔膜被广泛应用于锂离子电池当中。之所以主要使用聚乙烯微孔膜，是因为在130-140℃时可以发生熔融闭孔，从而使电流断路。因此，聚乙烯是非常合适的。但是，聚乙烯熔解后有机械强度降低的倾向，无法继续保持电极间的绝缘，因而电池安全性无法保证。[0006]聚丙烯微孔膜的熔点比聚乙烯高，在更高的温度下仍然能够保持形状的完整性，因此在高温时可以持续阻止电池正负极短路，满足电池高温时的安全需求。但是，由于不具备在较低温度时的闭孔功能，无法保证电池全面的安全性能。[0007]因此，在将聚烯烃微孔膜作为锂离子电池用隔膜使用的情况下，为了在具有低温闭孔功能的同时具有高的