專利名稱：一種電池隔膜的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電池制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電池隔膜的制備方法。
背景技術(shù)：
隨著材料科學(xué)的發(fā)展和新能源技術(shù)的進(jìn)步，鋰離子電池以其能量密度高、充放電迅速、循環(huán)壽命長、無記憶效應(yīng)、體積小質(zhì)量輕、安全系數(shù)高等優(yōu)良的特性，在電子及通訊行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，因此鋰離子電池原料的制備越來越重要。鋰離子電池的組成包括正極材料、負(fù)極材料、電解質(zhì)液和中間的電池隔膜。電池隔膜的主要作用是隔離正負(fù)極并阻止電池內(nèi)電子穿過，同時能夠允許離子的通過，從而完成在電化學(xué)充放電過程中鋰離子在正負(fù)極之間的快速傳輸。在鋰電池結(jié)構(gòu)中，隔膜是關(guān)鍵的內(nèi)層組件之一，其性質(zhì)決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等，直接影響電池的容量、循環(huán)以及安全等特性。電池隔膜需要滿足隔斷性、孔隙率、化學(xué)穩(wěn)定性、電穩(wěn)定性、浸潤性、力學(xué)強(qiáng)度、平整性和安全性等要求。隔斷性要求電池隔膜具有隔斷性和電子絕緣性，保證正負(fù)極的有效機(jī)械隔離；孔隙率要求隔膜具有一定的孔徑和孔隙率，保證低的電阻和高的離子導(dǎo)電率，且對鋰離子有很好的透過性；化學(xué)穩(wěn)定性和電穩(wěn)定性要求隔膜具備耐濕性和耐電解液腐蝕性；浸潤性要求隔膜對電解液的浸潤性好，并具有一定的吸液保濕能力和離子導(dǎo)電性 ’力學(xué)強(qiáng)度要求隔膜在厚度盡可能小的同時要保證足夠的力學(xué)性能和抗震性，包括穿刺強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度；安全性要求隔膜要具有熱穩(wěn)定性和自動關(guān)斷保護(hù)性能。但現(xiàn)有的隔膜制備工藝中存在原料溶解不均勻的問題，由于聚乙烯材料和礦物油之間的溶解和相分離不均勻，導(dǎo)致形成的鋰離子電池隔膜中聚乙烯的分布不均勻，進(jìn)而使形成的鋰離子電池隔膜的微孔分布不均，隔膜厚度不均勻，從而不能滿足鋰電子電池生產(chǎn)的要求。專利號為US4588633的美國專利公開了一種鋰離子電池隔膜制備方法，該方法將超高分子聚乙烯和礦物油按一定的比例加入攪拌機(jī)內(nèi)進(jìn)行攪拌和溶解，其中，礦物油與超高分子量聚乙烯的質(zhì)量比為10、9:1。上述配方增強(qiáng)了膜的強(qiáng)度，但形成的鋰離子電池隔膜的微孔孔徑不均勻，影響了隔膜的性能。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種電池隔膜的制備方法，該方法制備的電池隔膜厚度與微孔孔徑分布均較均勻。本發(fā)明提供了一種電池隔膜的制備方法，包括以下步驟A)將熔融的聚烯烴樹脂、熔融的成孔劑與添加劑混合，擠出，經(jīng)冷卻輥和可調(diào)輥之間的空隙擠壓鑄成厚片；B)將所述厚片依次進(jìn)行縱向拉伸和第一次橫向拉伸，萃取后得到中間隔膜；C)將所述中間隔膜進(jìn)行第二次橫向拉伸，得到電池隔膜。
優(yōu)選的，所述聚烯烴樹脂與成孔劑的質(zhì)量比為I :(2. 5^4. 5)，所述添加劑的質(zhì)量為成孔劑質(zhì)量的O. 59Γ2. 0%。優(yōu)選的，所述擠出的溫度為150°C 250°C。優(yōu)選的，所述冷卻輥的溫度為5°C 30°C。優(yōu)選的，所述厚片的厚度為O. 7"!· 6mm。優(yōu)選的，所述縱向拉伸的溫度為80°C 120°C，拉伸倍率為4. 0 6. O。優(yōu)選的，所述第一次橫向拉伸的溫度為80°C 130°C，拉伸倍率為3. 8^5. 2。優(yōu)選的，所述第二次橫向拉伸的溫度為100°C 135°C，拉伸倍率為I. Γ . 8。
優(yōu)選的，所述步驟C還包括收卷和時效處理。優(yōu)選的，所述時效處理的溫度為40°C 70°C，時間為12 24h。本發(fā)明提供一種電池隔膜的制備方法，該方法將熔融的聚烯烴樹脂、熔融的成孔劑與添加劑混合，擠出，經(jīng)冷卻輥和可調(diào)輥之間的空隙擠壓鑄成厚片；將所述厚片依次進(jìn)行縱向拉伸和第一次橫向拉伸，萃取后得到中間隔膜；將所述中間隔膜進(jìn)行第二次橫向拉伸，得到電池隔膜。與現(xiàn)有技術(shù)電池隔膜制備相比，首先，本發(fā)明采用熔融狀態(tài)的聚烯烴樹脂與熔融狀態(tài)的成孔劑混合，使物料混合的更加均勻，成孔劑均勻分布于聚烯烴樹脂上，從而使制備得到的電池隔膜微孔孔徑分布較均勻；其次，擠出的混合物料經(jīng)冷卻輥和可調(diào)輥之間空隙擠壓鑄成厚片，混合物料可在冷卻輥與可調(diào)輥之間先形成一個堆積，進(jìn)而進(jìn)行擠壓，可使電池隔膜的厚度較均勻。


圖I為本發(fā)明原料加入示意圖；圖2為本發(fā)明擠壓示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供了一種電池隔膜的制備方法，包括以下步驟:A)將熔融的聚烯烴樹脂、熔融的成孔劑與添加劑混合，擠出，經(jīng)冷卻輥和可調(diào)輥之間的空隙擠壓鑄成厚片；B)將所述厚片依次進(jìn)行縱向拉伸和第一次橫向拉伸，萃取后得到中間隔膜；C)將所述中間隔膜進(jìn)行第二次橫向拉伸，得到電池隔膜。其中，所述聚烯烴樹脂為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的聚烯烴樹脂，并無特殊的限制，本發(fā)明中優(yōu)選為超高分子量聚烯烴樹脂或高密度聚烯烴樹脂，更優(yōu)選為聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯，再優(yōu)選為數(shù)均分子量為6 10X105g/mol的聚乙烯。所述成孔劑為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的成孔劑，并無特殊的限制，本發(fā)明中優(yōu)選為鄰苯二甲酸酯、癸二酸酯、己二酸酯、磷酸酯或白油，更優(yōu)選為白油。所述添加劑為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的添加劑即可，并無特殊的限制，本發(fā)明中優(yōu)選為抗氧化劑、抗靜電劑與無機(jī)填料中的一種或多種，更優(yōu)選為抗氧化劑。所述抗氧化劑為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的抗氧化劑即可，并無特殊的限制，本發(fā)明中優(yōu)選為2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)。所述聚烯烴樹脂與添加劑作為隔膜的基體材料直接影響著電池隔膜的力學(xué)性能及與電解液的浸潤性等，所述添加劑可視電池隔膜最終使用的要求而選擇。所述聚烯烴樹脂與成孔劑的質(zhì)量比為I :(2.51. 5)，優(yōu)選為I :(3 4.5)，更優(yōu)選為I : (3 4);所述添加劑的質(zhì)量為成孔劑質(zhì)量的O. 59Γ2. 0%，優(yōu)選為O. 8°/Γ . 8%。所述聚烯烴樹脂、成孔劑與添加劑的比例及投料的穩(wěn)定性直接關(guān)系到擠出過程的穩(wěn)定性，并且對擠出形成的厚片及最終隔膜的厚度產(chǎn)生重要影響，從而影響到后續(xù)加工和產(chǎn)品的質(zhì)量性能。聚烯烴樹脂與成孔劑的比例影響著電池隔膜微孔孔徑大小及分布。所述聚烯烴樹脂的投料速率優(yōu)選按照最后所要制備的電池隔膜的厚度及孔隙率要求而定，更優(yōu)選為20 75kg/h。本發(fā)明中所述成孔劑優(yōu)選為分批加入，更優(yōu)選為兩點(diǎn)注入，如圖I所示，圖I中I為聚烯烴樹脂的加入點(diǎn)，2和3為成孔劑的注入點(diǎn)。分批加入可使聚烯烴樹脂與成孔劑混合的更加均勻，使成孔劑均勻分布于聚烯烴樹脂中，從而使最終電池隔膜的微孔孔徑分布均勻。按照本發(fā)明，所述擠出的溫度為150°C 250°C，更優(yōu)選為180°C 220°C。所述擠出的方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的擠出方法即可，并無特殊的限制，本發(fā)明中優(yōu)選采用雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出，擠出機(jī)的設(shè)置情況可直接影響擠出厚片的性狀及最終隔膜的性能，雙螺桿擠出機(jī)具備較強(qiáng)的剪切塑化能力，可使聚烯烴樹脂快速、均勻地塑化；具備良好的混合效果，可使聚烯烴樹脂與成孔劑混合較均勻；同時雙螺桿擠出機(jī)可保證物料與擠出機(jī)之間不打滑、不倒流、能夠穩(wěn)定進(jìn)料；并且雙螺桿擠出機(jī)的內(nèi)部可分區(qū)域進(jìn)行溫度調(diào)控，以調(diào)整擠出厚片的厚度。所述擠出機(jī)內(nèi)部的溫度優(yōu)選為180°C 260°C，更優(yōu)選為190°C 210°C。擠出的物料在擠壓之前先在冷卻輥和可調(diào)輥之間形成物料堆積，進(jìn)而再經(jīng)過兩者的擠壓鑄成厚片，如圖2所示，圖2中Rl為冷卻輥，R2為可調(diào)輥。兩者之間的空隙較小，物料先形成堆積，然后經(jīng)過Rl與R2之間的空隙擠出鑄成厚片，可避免擠出機(jī)由于壓力不穩(wěn)擠出物料的量有偏差造成的擠壓鑄成的厚片厚度不均勻，同時也可避免因擠出機(jī)大聲機(jī)械振蕩而對厚片的影響，從而使最后得到的隔膜厚度較均勻。所述擠壓鑄成厚片經(jīng)過的冷卻輥的溫度為5°C 30°C，優(yōu)選為8°C 20°C，更優(yōu)選為10°C 18°C。經(jīng)過冷卻輥冷卻的速度較快，可降低厚片的結(jié)晶度，防止晶球形成，同時也可使聚烯烴樹脂與成孔劑產(chǎn)生熱致性相分離，而厚片表面的快速冷卻則使已產(chǎn)生相分離的大部分成孔劑被鎖在厚片內(nèi)部，使成孔劑不容易流走和滲出。經(jīng)擠壓鑄成的所述厚片的厚度可根據(jù)最后所要得到的隔膜用途而定，并無特殊的限制，本發(fā)明中優(yōu)選為O. 7 I. 6mm,更優(yōu)選為I. O I. 6mm。所述縱向拉伸的溫度為80°C 120°C，優(yōu)選為90°C 110°C，拉伸倍率為4. 0 6. 0，優(yōu)選為4. 5 5。此過程中成孔劑占位的微孔形狀會隨著在縱向方向上拉長，孔的大小由拉伸的溫度而控制，而同時厚片也在縱向獲得機(jī)械強(qiáng)度。所述第一次橫向拉伸的溫度為80°C 130°C，優(yōu)選為100°C 120°C，拉伸倍率為3. 8^5. 2，優(yōu)選為4. (Γ5. O。本發(fā)明中所述第一次橫向拉伸的溫度通過熱風(fēng)加熱來控制，與蒸汽和電加熱相比，熱風(fēng)流動性較好，能夠使薄膜受熱較均勻。經(jīng)過第一次橫向拉伸，薄膜上的微孔橫向被拉長，使薄膜在橫向獲得較高的機(jī)械強(qiáng)度，同時也使薄膜的通氣度達(dá)到使用要求。所述萃取為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的萃取方法，并無特殊的限制。本發(fā)明中優(yōu)選采用二氯甲烷進(jìn)行萃取，經(jīng)萃取除去成孔劑，得到中間隔膜。所述第二次橫向拉伸的溫度為100°C 135°C，優(yōu)選為110°C 130°C，拉伸倍率為I. Γ1. 8，優(yōu)選為 I. 2 I. 4。本發(fā)明中通過拉伸使分子鏈產(chǎn)生取向，從而可改善產(chǎn)品的機(jī)械強(qiáng)度并能增加新的性能。經(jīng)過雙向拉伸之后的隔膜在橫向縱向拉伸均獲得取向，成孔劑也能更加均勻的分布于隔膜中，使微孔的均勻性較好。按照本發(fā)明，第二次橫向拉伸之后優(yōu)選還包括進(jìn)行收卷、分切并進(jìn)行時效處理。所述收卷的方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的收卷方法，并無特殊的限制，收卷所用的輥?zhàn)泳哂屑訜峁δ?，收卷過程其作用為隔膜的再次熱固定過程，有助于增強(qiáng)隔膜在熱收縮率方面的性能。所述時效處理的方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法，并無特殊的限制。本發(fā)明 中時效處理的溫度優(yōu)選為40°C 70°C，更優(yōu)選為50°C 60°C，所述時效處理的時間優(yōu)選為12 24h，更優(yōu)選為16 20h。時效處理的目的是增強(qiáng)隔膜的熱收縮率性能，使隔膜的性能更加穩(wěn)定。為了進(jìn)一步說明本發(fā)明，以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明提供的一種電池隔膜的制備方法進(jìn)行詳細(xì)描述。以下實(shí)施例中所用試劑均為市售。實(shí)施例II. I將數(shù)均分子量為80萬g/mol的聚乙烯加熱至180°C熔融，以39kg/h投料速率加至雙螺桿擠出機(jī)中。將白油加熱至95°C，與BHT混合攪拌3h，將混合物分兩次注入雙螺桿擠出機(jī)中。擠出機(jī)內(nèi)部的溫度為200°C，擠出溫度為190°C，擠出物料經(jīng)15°C冷卻輥與可調(diào)輥之間的空隙擠壓鑄成厚度為I. Omm的厚片。聚乙烯與白油的質(zhì)量比為I :2. 4,BHT的質(zhì)量為白油質(zhì)量的1.0%。I. 2將I. I中得到的厚片依次進(jìn)行縱向拉伸和第一次橫向拉伸，縱向拉伸的溫度為100°c，拉伸倍率為5. 78，第一次橫向拉伸的溫度為120°C，拉伸倍率為4. 87，經(jīng)二氯甲烷萃取后，得到中間隔膜。I. 3將1.2中得到的中間隔膜進(jìn)行第二次橫向拉伸，第二次橫向拉伸的溫度為132°C，拉伸倍率為I. 6，收卷分切，50°C時效處理18h，得到電池隔膜。利用透氣度測試儀對I. 3中得到的電池隔膜進(jìn)行透氣度測試，得到其透氣度，結(jié)果見表I。利用拉力測試儀對I. 3中得到的電池隔膜進(jìn)行拉伸強(qiáng)度測試，得到其橫向(TD)與縱向(MD)的拉伸強(qiáng)度，結(jié)果見表I。利用電子拉力機(jī)對I. 3中得到的電池隔膜進(jìn)行抗刺穿強(qiáng)度與延伸率測試，得到其穿刺強(qiáng)度與橫向(TD)縱向(MD)的延伸率，結(jié)果見表I。利用壓汞儀對I. 3中得到的電池隔膜進(jìn)行孔隙率測試，得到結(jié)果見表I。利用電池隔膜熱收縮率測試儀對I. 3中得到的電池隔膜進(jìn)行測試，得到其熱收縮率，結(jié)果見表I。實(shí)施例22. I將數(shù)均分子量為80萬g/mol的聚乙烯加熱至180°C熔融，以41. 5kg/h投料速率加至雙螺桿擠出機(jī)中。將白油加熱至95°C，與BHT混合攪拌3h，將混合物分兩次注入雙螺桿擠出機(jī)中。擠出機(jī)內(nèi)部的溫度為200°C，擠出溫度為190°C，擠出物料經(jīng)15°C冷卻輥與可調(diào)輥之間的空隙擠壓鑄成厚度為I. 5mm的厚片。聚乙烯與白油的質(zhì)量比為I :2. 4,BHT的質(zhì)量為白油質(zhì)量的I. 0%。2. 2將2. I中得到的厚片依次進(jìn)行縱向拉伸和第一次橫向拉伸，縱向拉伸的溫度為100°c，拉伸倍率為5. 78，第一次橫向拉伸的溫度為120°C，拉伸倍率為4. 41，經(jīng)二氯甲烷萃取后，得到中間隔膜。2. 3將2. 2中得到的中間隔膜進(jìn)行第二次橫向拉伸，第二次橫向拉伸的溫度為133°C，拉伸倍率為I. 6，收卷分切，50°C時效處理18h，得到電池隔膜。利用透氣度測試儀對2. 3中得到的電池隔膜進(jìn)行透氣度測試，得到其透氣度，結(jié)果見表I?！だ美y試儀對2. 3中得到的電池隔膜進(jìn)行拉伸強(qiáng)度測試，得到其橫向(TD)與縱向(MD)的拉伸強(qiáng)度，結(jié)果見表I。利用電子拉力機(jī)對2. 3中得到的電池隔膜進(jìn)行抗刺穿強(qiáng)度與延伸率測試，得到其穿刺強(qiáng)度與橫向(TD)縱向(MD)的延伸率，結(jié)果見表I。利用壓汞儀對2. 3中得到的電池隔膜進(jìn)行孔隙率測試，得到結(jié)果見表I。利用電池隔膜熱收縮率測試儀對2. 3中得到的電池隔膜進(jìn)行測試，得到其熱收縮率，結(jié)果見表I。實(shí)施例33. I將數(shù)均分子量為80萬g/mol的聚乙烯加熱至180°C熔融，以41. 5kg/h投料速率加至雙螺桿擠出機(jī)中。將白油加熱至95°C，與BHT混合攪拌3h，將混合物分兩次注入雙螺桿擠出機(jī)中。擠出機(jī)內(nèi)部的溫度為200°C，擠出溫度為190°C，擠出物料經(jīng)15°C冷卻輥與可調(diào)輥之間的空隙擠壓鑄成厚度為I. 2mm的厚片。聚乙烯與白油的質(zhì)量比為I :2. 4,BHT的質(zhì)量為白油質(zhì)量的I. 0%。3. 2將3. I中得到的厚片依次進(jìn)行縱向拉伸和第一次橫向拉伸，縱向拉伸的溫度為100°c，拉伸倍率為5. 78，第一次橫向拉伸的溫度為123°C，拉伸倍率為4. 41，經(jīng)二氯甲烷萃取后，得到中間隔膜。3. 3將3. 2中得到的中間隔膜進(jìn)行第二次橫向拉伸，第二次橫向拉伸的溫度為133°C，拉伸倍率為I. 6，收卷分切，50°C時效處理18h，得到電池隔膜。利用透氣度測試儀對3. 3中得到的電池隔膜進(jìn)行透氣度測試，得到其透氣度，結(jié)果見表I。利用拉力測試儀對3. 3中得到的電池隔膜進(jìn)行拉伸強(qiáng)度測試，得到其橫向(TD)與縱向(MD)的拉伸強(qiáng)度，結(jié)果見表I。利用電子拉力機(jī)對3. 3中得到的電池隔膜進(jìn)行抗刺穿強(qiáng)度與延伸率測試，得到其穿刺強(qiáng)度與橫向(TD)縱向(MD)的延伸率，結(jié)果見表I。利用壓汞儀對3. 3中得到的電池隔膜進(jìn)行孔隙率測試，得到結(jié)果見表I。利用電池隔膜熱收縮率測試儀對3. 3中得到的電池隔膜進(jìn)行測試，得到其熱收縮率，結(jié)果見表I。實(shí)施例4
4. I將數(shù)均分子量為80萬g/mol的聚乙烯加熱至180°C熔融，以49kg/h投料速率加至雙螺桿擠出機(jī)中。將白油加熱至95°C，與BHT混合攪拌3h，將混合物分兩次注入雙螺桿擠出機(jī)中。擠出機(jī)內(nèi)部的溫度為200°C，擠出溫度為190°C，擠出物料經(jīng)15°C冷卻輥與可調(diào)輥之間的空隙擠壓鑄成厚度為I. 3mm的厚片。聚乙烯與白油的質(zhì)量比為I :2. 4,BHT的質(zhì)量為白油質(zhì)量的1.0%。4. 2將4. I中得到的厚片依次進(jìn)行縱向拉伸和第一次橫向拉伸，縱向拉伸的溫度為100°c，拉伸倍率為5. 78，第一次橫向拉伸的溫度為115°C，拉伸倍率為4. 41，經(jīng)二氯甲烷萃取后，得到中間隔膜。4. 3將4. 2中得到的中間隔膜進(jìn)行第二次橫向拉伸，第二次橫向拉伸的溫度為133°C，拉伸倍率為I. 5，收卷分切，50°C時效處理18h，得到電池隔膜。利用透氣度測試儀對4. 3中得到的電池隔膜進(jìn)行透氣度測試，得到其透氣度，結(jié)果見表I。
利用拉力測試儀對4. 3中得到的電池隔膜進(jìn)行拉伸強(qiáng)度測試，得到其橫向(TD)與縱向(MD)的拉伸強(qiáng)度，結(jié)果見表I。利用電子拉力機(jī)對4. 3中得到的電池隔膜進(jìn)行抗刺穿強(qiáng)度與延伸率測試，得到其穿刺強(qiáng)度與橫向(TD)縱向(MD)的延伸率，結(jié)果見表I。利用壓汞儀對4. 3中得到的電池隔膜進(jìn)行孔隙率測試，得到結(jié)果見表I。利用電池隔膜熱收縮率測試儀對4. 3中得到的電池隔膜進(jìn)行測試，得到其熱收縮率，結(jié)果見表I。實(shí)施例55. I將數(shù)均分子量為80萬g/mol的聚乙烯加熱至180°C熔融，以49kg/h投料速率加至雙螺桿擠出機(jī)中。將白油加熱至95°C，與BHT混合攪拌3h，將混合物分兩次注入雙螺桿擠出機(jī)中。擠出機(jī)內(nèi)部的溫度為200°C，擠出溫度為190°C，擠出物料經(jīng)15°C冷卻輥與可調(diào)輥之間的空隙擠壓鑄成厚度為I. 3mm的厚片。聚乙烯與白油的質(zhì)量比為I :2. 4,BHT的質(zhì)量為白油質(zhì)量的1.0%。5. 2將5. I中得到的厚片依次進(jìn)行縱向拉伸和第一次橫向拉伸，縱向拉伸的溫度為100°c，拉伸倍率為5. 78，第一次橫向拉伸的溫度為120°C，拉伸倍率為4. 41，經(jīng)二氯甲烷萃取后，得到中間隔膜。5. 3將5. 2中得到的中間隔膜進(jìn)行第二次橫向拉伸，第二次橫向拉伸的溫度為132°C，拉伸倍率為I. 5，收卷分切，50°C時效處理18h，得到電池隔膜。利用透氣度測試儀對5. 3中得到的電池隔膜進(jìn)行透氣度測試，得到其透氣度，結(jié)果見表I。利用拉力測試儀對5. 3中得到的電池隔膜進(jìn)行拉伸強(qiáng)度測試，得到其橫向(TD)與縱向(MD)的拉伸強(qiáng)度，結(jié)果見表I。利用電子拉力機(jī)對5. 3中得到的電池隔膜進(jìn)行抗刺穿強(qiáng)度與延伸率測試，得到其穿刺強(qiáng)度與橫向(TD)縱向(MD)的延伸率，結(jié)果見表I。利用壓汞儀對5. 3中得到的電池隔膜進(jìn)行孔隙率測試，得到結(jié)果見表I。利用電池隔膜熱收縮率測試儀對5. 3中得到的電池隔膜進(jìn)行測試，得到其熱收縮率，結(jié)果見表I。
實(shí)施例66. I將數(shù)均分子量為80萬g/mol的聚乙烯加熱至180°C熔融，以54kg/h投料速率加至雙螺桿擠出機(jī)中。將白油加熱至95°C，與BHT混合攪拌3h，將混合物分兩次注入雙螺桿擠出機(jī)中。擠出機(jī)內(nèi)部的溫度為200°C，擠出溫度為190°C，擠出物料經(jīng)15°C冷卻輥與可調(diào)輥之間的空隙擠壓鑄成厚度為I. 4mm的厚片。聚乙烯與白油的質(zhì)量比為I :2. 4,BHT的質(zhì)量為白油質(zhì)量的1.0%。6. 2將6. I中得到的厚片依次進(jìn)行縱向拉伸和第一次橫向拉伸，縱向拉伸的溫度為100°c，拉伸倍率為5. 78，第一次橫向拉伸的溫度為120°C，拉伸倍率為4. 41，經(jīng)二氯甲烷萃取后，得到中間隔膜。6. 3將6. 2中得到的中間隔膜進(jìn)行第二次橫向拉伸，第二次橫向拉伸的溫度為132°C，拉伸倍率為I. 6，收卷分切，50°C時效處理18h，得到電池隔膜。利用透氣度測試儀對6. 3中得到的電池隔膜進(jìn)行透氣度測試，得到其透氣度，結(jié) 果見表I。利用拉力測試儀對6. 3中得到的電池隔膜進(jìn)行拉伸強(qiáng)度測試，得到其橫向(TD)與縱向(MD)的拉伸強(qiáng)度，結(jié)果見表I。利用電子拉力機(jī)對6. 3中得到的電池隔膜進(jìn)行抗刺穿強(qiáng)度與延伸率測試，得到其穿刺強(qiáng)度與橫向(TD)縱向(MD)的延伸率，結(jié)果見表I。利用壓汞儀對6. 3中得到的電池隔膜進(jìn)行孔隙率測試，得到結(jié)果見表I。利用電池隔膜熱收縮率測試儀對6. 3中得到的電池隔膜進(jìn)行測試，得到其熱收縮率，結(jié)果見表I。表I電池隔膜的性能參數(shù)
權(quán)利要求
1.一種電池隔膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟A)將熔融的聚烯烴樹脂、熔融的成孔劑與添加劑混合，擠出，經(jīng)冷卻輥和可調(diào)輥之間的空隙擠壓鑄成厚片；B)將所述厚片依次進(jìn)行縱向拉伸和第一次橫向拉伸，萃取后得到中間隔膜；C)將所述中間隔膜進(jìn)行第二次橫向拉伸，得到電池隔膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于，所述聚烯烴樹脂與成孔劑的質(zhì)量比為I : (2. 5^4. 5)，所述添加劑的質(zhì)量為成孔劑質(zhì)量的O. 59Γ2. 0%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于，所述擠出的溫度為150°C 250°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于，所述冷卻輥的溫度為5°C 30°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于，所述厚片的厚度為O.7^1. 6mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于，所述縱向拉伸的溫度為80Π20 ， 拉伸倍率為4. (Γ6. O。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于，所述第一次橫向拉伸的溫度為 800C 130°C，拉伸倍率為3. 8 5. 2。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于，所述第二次橫向拉伸的溫度為 IOO0C 135°C，拉伸倍率為I. I I. 8。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于，所述步驟C還包括收卷和時效處理。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于，所述時效處理的溫度為40°C 70°C， 時間為12 24h。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電池隔膜的制備方法，該方法將熔融的聚烯烴樹脂、熔融的成孔劑與添加劑混合，擠出，經(jīng)冷卻輥和可調(diào)輥之間的空隙擠壓鑄成厚片；將所述厚片依次進(jìn)行縱向拉伸和第一次橫向拉伸，萃取后得到中間隔膜；將所述中間隔膜進(jìn)行第二次橫向拉伸，得到電池隔膜。與現(xiàn)有技術(shù)電池隔膜制備相比，首先，本發(fā)明采用熔融狀態(tài)的聚烯烴樹脂與熔融狀態(tài)的成孔劑混合，使物料混合的更加均勻，成孔劑均勻分布于聚烯烴樹脂上，從而使制備得到的電池隔膜微孔孔徑分布較均勻；其次，擠出的混合物料經(jīng)冷卻輥和可調(diào)輥之間空隙擠壓鑄成厚片，混合物料可在冷卻輥與可調(diào)輥之間先形成一個堆積，進(jìn)而進(jìn)行擠壓，可使電池隔膜的厚度較均勻。
文檔編號H01M2/16GK102931371SQ20121045407
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月13日
發(fā)明者張漢鴻, 張文博, 李鵬, 楊立春 申請人:遼源鴻圖鋰電隔膜科技股份有限公司