一种锂离子电池用聚烯烃微孔膜的制备方法及微孔膜.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CNCN103522550103522550A(43)申请公布日2014.01.22(21)申请号201310511405.7B23K23/00(2006.01)(22)申请日2013.10.27(71)申请人中国乐凯集团有限公司地址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生千昌富(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.B29C69/00(2006.01)B29C47/00(2006.01)B29C55/12(2006.01)H01M2/16(2006.01)B29L7/00(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书9页说明书9页附图2页附图2页(54)发明名称一种锂离子电池用聚烯烃微孔膜的制备方法及微孔膜(57)摘要一种锂离子电池用聚烯烃微孔膜的制备方法及微孔膜，所述方法采用两次双向拉伸，两次总拉伸倍率为16～100倍，制备按如下步骤进行：a、挤出铸片；b、第一次双向拉伸，双向拉伸倍率控制在4～10倍之间，得到含油薄膜；c、萃取，得到微孔膜Ａ；d、第二次双向拉伸，双向拉伸倍率控制在4～10倍之间，得到厚度更薄的微孔膜B；e、热定型，得到聚烯烃微孔膜。本发明制得的聚烯烃微孔膜，微观为拉伸完全的纤维结构，孔径均匀，性能一致性好，且具有更优的机械性能、更高的透气性能和增强的离子电导率。本发明能极大提高产能，使用该微孔膜的锂离子电池具有高的组装性，增强了电池的性能和稳定性。CN103522550ACN10352ACN103522550A权利要求书1/1页1.一种锂离子电池用聚烯烃微孔膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法采用两次双向拉伸工艺，两次总拉伸倍率为16～100倍，并按如下步骤进行：（1）挤出铸片：将聚烯烃树脂与成孔剂加入双螺杆挤出机内，熔融混合成均一的熔体，由模头连续挤出，并经冷却辊冷却铸成厚片；（2）第一次双向拉伸：将上述厚片加热到聚烯烃树脂熔点以下进行第一次双向拉伸，双向拉伸倍率控制在4～10倍之间，得到含油薄膜；（3）萃取：用溶剂萃取上述含油薄膜中的成孔剂，得到微孔膜Ａ；（4）第二次双向拉伸：将上述微孔膜A预热后进行第二次双向拉伸，双向拉伸倍率控制在4～10倍之间，得到厚度更薄的微孔膜B；（5）热定型：将上述微孔膜B进行热定型处理，得到锂离子电池用聚烯烃微孔膜。2.根据权利要求1所述的聚烯烃微孔膜的制备方法，其特征在于，所述的第一次双向拉伸时，横向或纵向的拉伸倍率大于等于2。3.根据权利要求2所述的聚烯烃微孔膜的制备方法，其特征在于，所述的第二次双向拉伸时，横向或纵向的拉伸倍率大于等于2。4.一种根据权利要求1、2或3所述方法制备的锂离子电池用聚烯烃微孔膜，其特征在于，聚烯烃微孔膜的厚度为5～30μm，厚度标准偏差为±1.0μm以内，弧度小于2mm/m，孔隙率为35～65%，透气度为100～240s/100ml，离子电导率在5.0×10-4S/cm以上，横纵向拉伸强度均在120MPa以上，刺穿强度在0.20N/μm以上。2CN103522550A说明书1/9页一种锂离子电池用聚烯烃微孔膜的制备方法及微孔膜技术领域[0001]本发明涉及高分子微孔膜材料技术领域，特别涉及一种锂离子电池用聚烯烃微孔膜的制备方法。背景技术[0002]随着锂离子电池在电动汽车及新能源产业中的逐步推广，全球对锂离子电池的需求持续增长。由于聚烯烃微孔膜具有较高的孔隙率、抗撕裂强度、较低的电阻、良好的抗酸碱能力和弹性，因此成为锂离子电池隔膜的首选。隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性。性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。[0003]目前由湿法工艺制备的聚烯烃微孔膜，被国内外许多锂电池生产企业所采用。湿法制备聚烯烃微孔膜先铸成厚片，之后一次性完成拉伸倍率在10倍以上的双向拉伸；用易挥发物质萃取其中的成孔剂，生成微孔,最后将该膜进行热定型，或者经过较低倍率的二次横向拉伸后再进行热定型，制备出聚烯烃微孔膜。[0004]但是，按照上述公知技术生产聚烯烃微孔膜，在铸片后需要将厚片的尺寸一次拉伸到位，拉伸倍率过大，因此从拉伸开始，到随后的萃取、热定型过程，设备的幅宽需要持续保持在宽幅状态。这样宽幅的薄膜，对拉伸设备、拉伸操作、萃取设备、热定型设备等方面的要求就会非常高，并因此在制造过程中容易出现诸多问题，从而对隔膜的性能及其均一性造成不良影响。具体表现在以下几个方面：1.铸片后进行单次大倍率拉伸成膜，容易出现脱夹、撕边、膜厚度不均，中间薄两边厚等现象、并且由于单次大倍率拉伸成膜，造成膜的幅宽过大；膜幅宽过大容易造