The invention relates to a polypropylene / polyethylene / polypropylene three layer lithium battery separator, it is A1/B/A2 three layer structure, the surface of A1 and A2 were copolymerized polypropylene porous structure is formed; the porous structure of the middle layer B high density polyethylene is formed; the preparation method is that the high density polyethylene and polypropylene copolymer are melting, and then from the three synchronous cavity of three layer composite die casting and extrusion drawing film, with CO extruded film A1/B/A2 three layer structure; followed by annealing, longitudinal cold drawing, hot stretching, heat setting after PP / PE / PP three layer lithium ion battery separator. The melting temperature of the lithium battery separator layer having a lower temperature and higher obturator surface, improves the melt integrity and safety of the battery under the condition of extreme high temperature lithium battery diaphragm; with low melt index of middle layer and high melting index of the surface, and the middle layer with good strength and surface plasticizing uniformity.
【技术实现步骤摘要】
一种聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三层共挤锂离子电池隔膜及其制备方法
本专利技术属于锂离子电池隔膜
,具体涉及一种聚丙烯(PP)/聚乙烯(PE)/聚丙烯(PP)三层共挤锂离子电池隔膜及其制备方法。
技术介绍
隔膜是决定锂电池内界面结构、内阻、容量、循环性能,特别是安全性能的关键材料。在过充/过放或其它极端条件下,锂电池内部温度会极速上升。当电池内部温度接近隔膜成孔材料熔点时,成孔材料会软化并发生闭孔行为,从而阻断离子传输形成断路,起到安全保护的作用。但是单层材质的隔膜由于闭孔温度和熔化温度相同,隔膜在闭孔的同时由于温度急剧升高,反应不及极易导致破膜,从而引起电池正负极直接接触,造成短路和爆炸。为解决闭孔温度和和熔化温度相同的问题,研究者采用异质材料对隔膜进行复合以获得较高的隔膜熔点温差。如在专利US5952120中,Celgard采用PE微孔膜和PP微孔膜进行热压复合,获得PE/PP复合的多层结构,在保障PE低温闭孔(熔化温度130~140℃)的同时,PP膜由于较高的熔化温度(~150℃)不破裂。但是,这种形成微孔膜后再复合的非原位复合技术制备的多层膜厚度较大;同时为了不损坏隔膜的孔结构,热复合温度较低,PE/PP的粘接不充分,导致隔膜在温度升高的工作条件下会发生分层行为。对于非层状的复合技术,Tanghaolin等人(JPowerSources2013,241,203)采用PVDF-HFP(偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物)与ePTFE(膨体聚四氟乙烯)多孔网络复合,制备的PVDF-HFP/ePTFE复合隔膜闭孔温度为~150℃,由于ePTFE形成了连续的网状结构 ...
【技术保护点】
一种聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三层共挤锂离子电池隔膜,其特征在于它为A1/B/A2三层结构,其中,表层A1、A2均为共聚聚丙烯形成的多孔结构;中间层B为高密度聚乙烯形成的多孔结构。
【技术特征摘要】
1.一种聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三层共挤锂离子电池隔膜,其特征在于它为A1/B/A2三层结构,其中,表层A1、A2均为共聚聚丙烯形成的多孔结构;中间层B为高密度聚乙烯形成的多孔结构。2.根据权利要求1所述的一种聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三层共挤锂离子电池隔膜,其特征在于所述的A1/B/A2三层结构的总厚度为9~50μm。3.根据权利要求1所述的一种聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三层共挤锂离子电池隔膜,其特征在于所述的中间层B厚度为表层A1或表层A2厚度的1~4倍,表层A1、A2的厚度相等或不等。4.根据权利要求1所述的一种聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三层共挤锂离子电池隔膜,其特征在于所述的共聚聚丙烯的分子量为20~40万,聚乙烯嵌段含量0.1~2%,230℃熔融指数为2~8。5.根据权利要求1所述的一种聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三层共挤锂离子电池隔膜,其特征在于所述的高密度聚乙烯的分子量为40~60万、190℃熔融指数为0.1~1。6.一种聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三层共挤锂离子电池隔膜的制备方法,其特征在于主要步骤如下:(1)熔融步骤:将高密度聚乙烯和共聚聚丙烯分别加入两个挤出机熔融塑化;(2)流延步骤:将步骤(1)所得熔融塑化的高密度聚乙烯和共聚聚丙烯同步从三层共挤流延机的三层复合流延模头中共挤出,并牵引成膜,得到具有A1/B/A2三层结构的共挤流延膜;(3)退火步骤:将步骤(2)所得具有A1/B/A2三层结构的共挤流延膜进行退火处理,自然冷却至室温;(4)拉伸步骤:对步...
【专利技术属性】
技术研发人员:唐浩林,王红兵,马兴玉,
申请(专利权)人:武汉惠强新能源材料科技有限公司,
类型:发明
国别省市:湖北,42
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