一种高安全锂电池隔膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高安全锂电池隔膜及其制备方法，步骤1，将75～95质量份数的PE和5～15质量份数的PP混合，得到PE

【技术实现步骤摘要】
一种高安全锂电池隔膜及其制备方法


[0001]本专利技术属于燃料电池
，具体来说涉及一种高安全锂电池隔膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着新能源行业多样化的快速发展和需求日益增长，近年来，高能量密度和高功率储能系统有着广泛需求。而湿法锂离子电池隔膜又是电池重要的组成部分，其性能直接影响了电池的使用效果。行业需求在持续提高，隔膜性能的提升成为了行业人士重点关注事项。
[0003]目前的锂电池隔膜制作的电池存在下述问题：
[0004]1.高温热稳定性差；
[0005]2.安全性能差。

技术实现思路

[0006]针对现有技术不足，本专利技术的目的在于提供一种高安全锂电池隔膜的制备方法。
[0007]本专利技术的另一目的是上述制备方法获得的高安全锂电池隔膜。
[0008]本专利技术的目的是通过下述技术方案予以实现的。
[0009]一种高安全锂电池隔膜的制备方法，包括以下步骤：
[0010]步骤1，将75～95质量份数的PE和5～15质量份数的PP混合，得到PE
‑
PP混合物，再将所述PE
‑
PP混合物、成核剂和稀释剂搅拌共熔，得到预备体1，其中，按质量份数计，所述PE
‑
PP混合物、成核剂和稀释剂的比为(20～40)：(0.75～1)：(60～80)；
[0011]在所述步骤1中，所述成核剂为二卞基山梨醇类和有机磷类中的一种或两种的混合物。
[0012]在所述步骤1中，所述PP的重均分子量为20～60万。
[0013]在所述步骤1中，所述搅拌共熔的温度为160～250℃，时间为5～20min，转速为50～150rpm。
[0014]步骤2，将PE、稀释剂和抗氧化剂搅拌共熔，得到预备体2，其中，按质量份数计，所述PE、稀释剂和抗氧化剂的比为(15～35)：(65～85)：(0.1～0.5)；
[0015]在所述步骤1和步骤2中，所述稀释剂为石蜡油、硅油、TA(牛胺脂)、DBP(邻苯二甲酸二丁脂)和DOP(邻苯二甲酸二辛脂)中的一种或多种的混合物。
[0016]在所述步骤2中，所述抗氧化剂为1010。
[0017]在所述步骤1和步骤2中，所述PE的重均分子量为30～200万。
[0018]在所述步骤2中，所述搅拌共熔的温度为150～230℃，时间为5～20min，转速为50～150rpm。
[0019]步骤3，将所述预备体1分别放入双螺杆挤出机一和双螺杆挤出机三中熔融，再将所述预备体2放入双螺杆挤出机二中熔融，将熔融后的预备体1和预备体2经模头挤出复合，
复合时，预备体2位于两个预备体1之间，挤出流延处理形成铸片膜体，冷却，萃取，纵向拉伸、横向拉伸、热定型，经收卷后，得到高安全锂电池隔膜，其中，所述铸片膜体分为三层，上下层均为预备体1，中间层为预备体2，按质量份数计，双螺杆挤出机一中的预备体1、双螺杆挤出机二中的预备体2和双螺杆挤出机三中的预备体1的比为(1～2)：(6～8)：(1～2)。
[0020]在所述步骤3中，将所述预备体1和预备体2放入双螺杆挤出机的机筒中，经过精滤管道熔融挤出。
[0021]在所述步骤3中，所述双螺杆挤出机一、双螺杆挤出机二和双螺杆挤出机三的熔融温度均为150～260℃，螺杆转速均为30～150rpm。
[0022]在所述步骤3中，所述冷却在冷却辊中进行，所述冷却辊的温度为10～50℃，转速为3～9m/min。
[0023]在所述步骤3中，所述萃取的温度为20～25℃，时间为3～10min，萃取剂为二氯甲烷。
[0024]在所述步骤3中，所述纵向拉伸的温度为90～140℃，倍率为5～10倍。
[0025]在所述步骤3中，所述横向拉伸的温度为105～130℃，倍率为5～10倍。
[0026]所述步骤3中，所述热定型的温度为80～135℃。
[0027]本专利技术的另一方面，还包括上述制备方法获得的高安全锂电池隔膜。
[0028]本专利技术的优点和有益效果为：
[0029]本专利技术将PE(柔软、韧性好、闭孔温度和熔断温度较低的特性)和PP(力学性能高、闭孔温度和熔断温度较高的特性)整合到一张锂电池隔膜中，使得高安全锂电池隔膜具有较低的闭孔温度和较高的熔断温度，增加了锂电池的安全性。
[0030]本专利技术提供了一种高安全锂电池隔膜，其是由多层共挤的方法制备而成的湿法锂离子电池隔膜，该隔膜的热稳定性好，提高了耐温性能，在保证低闭孔温度的同时提高破膜温度。
附图说明
[0031]图1为本专利技术实施例1所得的高安全锂电池隔膜的SEM。
[0032]图2为本专利技术实施例2所得的高安全锂电池隔膜的SEM。
具体实施方式
[0033]下面结合具体实施例进一步说明本专利技术的技术方案。
[0034]本专利技术具体实施方式中使用的相关仪器设备如下:
[0035]透气仪：王研式，日本旭精工。
[0036]实施例1
[0037]一种高安全锂电池隔膜的制备方法，包括以下步骤：
[0038]步骤1，将92wt％的PE和8wt％的PP混合，得到PE
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PP混合物，再将PE
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PP混合物、成核剂和稀释剂搅拌共熔，得到预备体1，其中，按质量份数计，PE
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PP混合物、成核剂和稀释剂的比为25：0.9：74.1，PE的重均分子量为80万，PP的重均分子量为30万，成核剂为二卞基山梨醇类，稀释剂为石蜡油，搅拌共熔的温度为215℃，时间为14min，转速为75rpm；
[0039]步骤2，将PE、稀释剂和抗氧化剂搅拌共熔，得到预备体2，其中，按质量份数计，PE、
稀释剂和抗氧化剂的比为25：74.7：0.3，PE的重均分子量为100万，稀释剂为石蜡油，抗氧化剂为1010，搅拌共熔的温度为195℃，时间为14min，转速为70rpm；
[0040]步骤3将所述预备体1分别放入双螺杆挤出机一和双螺杆挤出机三中熔融，再将所述预备体2放入双螺杆挤出机二中熔融，将熔融后的预备体1和预备体2经模头挤出复合，复合时，预备体2位于两个预备体1之间，挤出流延处理形成铸片膜体，冷却，于23℃萃取8min，纵向拉伸、横向拉伸、于115℃热定型，经收卷后，得到高安全锂电池隔膜(如图1为本实施例所得高安全锂电池隔膜的SEM)，其中，所述铸片膜体分为三层，上下层均为预备体1，中间层为预备体2，按质量份数计，双螺杆挤出机一中的预备体1、双螺杆挤出机二中的预备体2和双螺杆挤出机三中的预备体1的比为1：8：1，双螺杆挤出机一和双螺杆挤出机三的熔融温度均为230℃，螺杆转速均为80rpm，双螺杆挤出机二的熔融温度为185℃，螺杆转速为55rpm，冷却在冷却辊中进行，冷却辊的温度为20℃，转速为6m/min，萃取剂为二氯甲烷，纵向拉伸的温度为120℃，倍率为7.5倍，横向拉伸的温度为120℃，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高安全锂电池隔膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，将75～95质量份数的PE和5～15质量份数的PP混合，得到PE
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PP混合物，再将所述PE
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PP混合物、成核剂和稀释剂搅拌共熔，得到预备体1，其中，按质量份数计，所述PE
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PP混合物、成核剂和稀释剂的比为(20～40)：(0.75～1)：(60～80)；步骤2，将PE、稀释剂和抗氧化剂搅拌共熔，得到预备体2，其中，按质量份数计，所述PE、稀释剂和抗氧化剂的比为(15～35)：(65～85)：(0.1～0.5)；步骤3，将所述预备体1分别放入双螺杆挤出机一和双螺杆挤出机三中熔融，再将所述预备体2放入双螺杆挤出机二中熔融，将熔融后的预备体1和预备体2经模头挤出复合，复合时，预备体2位于两个预备体1之间，挤出流延处理形成铸片膜体，冷却，萃取，纵向拉伸、横向拉伸、热定型，经收卷后，得到高安全锂电池隔膜，其中，所述铸片膜体分为三层，上下层均为预备体1，中间层为预备体2，按质量份数计，双螺杆挤出机一中的预备体1、双螺杆挤出机二中的预备体2和双螺杆挤出机三中的预备体1的比为(1～2)：(6～8)：(1～2)。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤1中，所述成核剂为二卞基山梨醇类和有机磷类中的一种或两种的混合物；在所述步骤1中，所述PP的重均分子量为20～60万；在所述步骤1中，所述搅拌共熔的温度为160～250℃，时间为5～20min，转速为50～1...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁海朝，徐锋，马聪，马文献，候丹丹，常红祥，唐春强，杨欢，郭占星，王瑞鑫，张君斌，朱浩文，
申请(专利权)人：河北金力新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：