一种三层共挤锂离子电池隔膜及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种三层共挤锂离子电池隔膜，它为A1/B/A2三层结构，表层A1、A2均为聚对苯二甲酸乙二醇酯改性聚丙烯形成的多孔结构，中间层B为聚丙烯形成的多孔结构，制备方法为：(1)对苯二甲酸与乙二醇充分酯化和缩聚获得PET乙二醇悬浮液，然后再与聚丙烯粉末制备得到PET改性聚丙烯；(2)熔融塑化聚丙烯的和PET改性聚丙烯熔融共挤牵引成膜；(3)经过退火、冷拉、热拉、热定型，制得PET改性聚丙烯/聚丙烯/PET改性聚丙烯三层共挤锂电池隔膜。该隔膜两侧PET改性聚丙烯层具有较高的熔化温度，可以提高锂电池极端高温情况下隔膜的熔体完整性和电池安全性；此外还具有较好的韧性，可以改善隔膜在电池装配过程中的加工性能。

A three layer co extruded lithium ion battery diaphragm and its preparation method

The invention relates to a three layer of lithium ion battery separator, it is A1/B/A2 three layer structure, the surface of A1 and A2 were porous polyethylene terephthalate modified polypropylene formed, the porous structure of the middle layer B is formed of polypropylene, the preparation method is as follows: (1) of two formic acid and ethylene glycol full esterification and polycondensation to obtain PET glycol suspension, and then the polypropylene powder prepared by PET modified polypropylene; (2) melting of polypropylene and PET modified polypropylene melt coextrusion traction film; (3) after annealing, cold, hot, hot, prepared PET modified polypropylene / polypropylene /PET modified polypropylene diaphragm three layer lithium battery. The PET modified polypropylene layer on both sides of the diaphragm has higher melting temperature, which can improve the melt integrity and battery safety of the lithium battery under extreme high temperature. Besides, it has better toughness, which can improve the processability of the diaphragm during the battery assembly process.

【技术实现步骤摘要】
一种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
，具体涉及一种三层共挤锂离子电池隔膜及其制备方法。
技术介绍
隔膜在锂离子电池中起到分隔正负极、隔绝电子传导及给锂离子传递提供通道的作用，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，从而闭孔后使隔膜在温度继续上升的一段区间仍保持一定的完整性(高温熔体完整性)。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。通常认为，PE熔点为135℃，PP为165℃，从闭孔到隔膜破坏仍有几十摄氏度的温度空间以保证电池安全地停止工本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种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，表层A1、A2均为聚对苯二甲酸乙二醇酯改性聚丙烯形成的多孔结构，中间层B为聚丙烯形成的多孔结构。

【技术特征摘要】
1.一种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，表层A1、A2均为聚对苯二甲酸乙二醇酯改性聚丙烯形成的多孔结构，中间层B为聚丙烯形成的多孔结构。2.根据权利要求1所述的一种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5～15μm；所述的表层A1、A2厚度均为2～10μm，表层A1、A2的厚度相等或者不等。3.根据权利要求1所述的一种三层共挤锂离子电池隔膜，其特征在于所述聚对苯二甲酸乙二醇酯改性聚丙烯是聚对苯二甲酸乙二醇酯与聚丙烯的复合物，其中聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚丙烯的重量比为1：10～1：30。4.根据权利要求1所述的一种三层共挤锂离子电池隔膜，其特征在于所述的聚丙烯230℃熔融指数为2.2～8。5.一种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)合成聚对苯二甲酸乙二醇酯改性聚丙烯：将PET乙二醇悬浮液与聚丙烯粉末按照固含量1：10～1：30混合、干燥，双螺杆挤出、冷却、切粒，得到聚对苯二甲酸乙二醇酯改性聚丙烯；2)塑化步骤：将聚丙烯和步骤1)制备的聚对苯二甲酸乙二醇酯改性聚丙烯分别加入两个挤出机熔融塑化；3)流延步骤：将步骤2)所得熔融塑化的聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯改性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，并在高倍牵伸比下牵引成膜，得到具有A1/B/A2三层结构的共挤流延膜；4)退火步骤：将步骤3)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；5)拉伸步骤：对步骤4)所得退火处理的流延膜依次进行纵向冷拉伸、热拉伸，形成多孔膜结构；6)热定型步骤：对步骤5)所得多孔膜经热定型后冷却至室温，得到聚对苯二甲酸乙二醇酯改性聚丙烯三层共挤锂离子电池隔膜。6.根据权利要求5所述的一...

【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