一种聚烯烃微孔隔膜及其制备方法

摘要

本发明属于锂电池制备技术领域，具体涉及一种锂离子动力电池用聚烯烃微孔隔膜及其制备方法。本发明一种聚烯烃微孔隔膜，向聚烯烃树脂中加入了β晶型成核剂和抗氧化剂，其中β晶型成核剂含量占聚烯烃树脂的质量百分比为0.001～5.0%，抗氧化剂为的含量占聚烯烃树脂的质量百分比为0.001～1%。采用本发明提供的改性后的聚烯烃树脂制备多孔隔膜，隔膜易成孔，且成孔均匀，孔径小（平均孔径0.01～0.1μm），孔隙率高（35%～80%），透气性好，隔膜强度高。

主权项

一种聚烯烃微孔隔膜的制备方法，其特征在于，所述隔膜包括聚烯烃树脂，向聚烯烃树脂中加入β晶型成核剂和抗氧化剂，其中β晶型成核剂含量占聚烯烃树脂的质量百分比为0.001～5.0%，抗氧化剂占聚烯烃树脂的质量百分比为0.001～1%；所述的聚烯烃树脂为超高分子量聚烯烃和高密度聚烯烃的混合物，其中超高分子量聚烯烃占聚烯烃树脂的质量百分比为5%～45%；所述的聚烯烃为聚乙烯、聚丙烯两者的混合物；所述的β晶型成核剂为纳米β晶型成核剂，所述的纳米β晶型成核剂选自酰胺类化合物、硬脂酸盐、苯甲酸、滑石粉、白垩、石膏、粘土、云母中的任何一种或几种的混合物，所述的硬脂酸盐为硬脂酸钙、硬脂酸钾或硬脂酸钠，所述的抗氧化剂为二丁基羟基甲苯、丁基羟基茴香醚；所述制备方法包括以下步骤：（1）将超高分子量聚烯烃树脂加入混炼机中，在200～260℃下将其熔融并搅拌均匀；（2）将上述熔融液冷却5～30分钟，冷却到150～170℃，加入高密度聚烯烃树脂、β晶型成核剂及抗氧化剂，在150～260℃下熔融并搅拌均匀；添加β晶型成核剂后，聚烯烃的结晶度提高，使拉伸过程中成孔率提高，孔的分布更加均匀，从而使电池极板上的充放电电流分布更加的均匀，提高电池的综合性能；另一方面，聚烯烃的结晶度提高，隔膜分子链的排列更加规整，使隔膜的强度也有所改善；添加抗氧化剂后，制得的锂离子电池隔膜在有机电解液中的化学稳定性增加，对强氧化物质不活泼，同时隔膜的机械强度不会衰减且不产生杂质；（3）在100～280℃下将熔融液由挤出机挤出，然后经冷却辊于40～150℃下冷却得原始平膜，冷却时间为0.1～10分钟；（4）将原始平膜在40～120℃温度下进行双向同时拉伸，拉伸比为1:5；（5）将拉伸后的薄膜在100～150℃下热定型0.1～10分钟，收卷得到微孔隔膜，所述微孔隔膜的平均孔径为0.01～0.1μm，孔隙率为35%～80%。