[发明专利]一种锂离子电池用聚烯烃多层微多孔膜及其制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电池用聚烯烃多层微多孔膜，其特征在于：其包括聚乙烯微多孔层，在所述聚乙烯微多孔层的上下两个表面各有一层离子加速层，在所述离子加速层的外表面各有一层聚丙烯微多孔层。

2.根据权利要求1所述的聚烯烃多层微多孔膜，其特征在于：所述聚乙烯微多孔层为孔隙率≥45%的湿法聚乙烯微多孔层，所述聚乙烯微多孔层由分子量≥10⁵的均聚聚乙烯或共聚聚乙烯组成；所述聚丙烯微多孔层由分子量为40～60万，熔点为160℃的聚丙烯组成。

3.根据权利要求1所述的聚烯烃多层微多孔膜，其特征在于：所述离子加速层具有微孔网状结构，所述离子加速层涂覆干燥后的厚度为0.1～1 μm。

4.根据权利要求1至3任一项所述的聚烯烃多层微多孔膜，其特征在于：所述聚烯烃多层微多孔膜采用先施加离子加速层然后进行热层叠聚乙烯微多孔层和聚丙烯微多孔层的方式制备而得。

5.一种如权利要求1所述的聚烯烃多层微多孔膜的制备方法，其特征在于包括下列步骤：制备聚乙烯微多孔层、制备聚丙烯微多孔层、制备离子加速层和聚烯烃多层微多孔膜的复合。

6.根据权利要求5所述的聚烯烃多层微多孔膜的制备方法，其特征在于所述聚乙烯微多孔层的制备包括以下步骤：

1）将聚乙烯、稀释剂和助溶剂通过熔融共混挤出形成聚合物溶液，然后将聚合物溶液通过模头挤出，挤出温度为190～280 ℃；将挤出的聚合物通过油膜冷却装置进行冷却，冷却温度至10～50 ℃，得到含有稀释剂的油膜，所述稀释剂为癸烷、十一烷、十二烷、液体石蜡、植物油、甘油酯中的一种或两种以上，所述稀释剂的用量占聚合物溶液总量的80～90%； 

2）将步骤1）得到的油膜在115～170℃范围内进行单向或者双向的拉伸，拉伸倍率为单向不同程度或者相同程度的各自拉伸或同时拉伸5～20倍，面积放大倍数为25～400倍，拉伸速率≥200%/min；

3）将经过拉伸的油膜在90~130℃进行热定型处理，处理时间10～80 s；

4）在室温下使用萃取剂，洗脱助溶剂中的高沸点助溶剂，然后进行干燥，得到聚乙烯微多孔层，所述萃取剂为烷烃类、卤代烃或醚类的一种。

7.根据权利要求5所述的聚烯烃多层微多孔膜的制备方法，其特征在于所述聚丙烯微多孔层的制备包括以下步骤：将聚丙烯用挤出设备在190～260 ℃进行熔融挤出，然后冷却至50～120 ℃进行单向或者双向拉伸，得到聚丙烯微多孔层。

8.根据权利要求5所述的聚烯烃多层微多孔膜的制备方法，其特征在于所述离子加速层的制备采用倒相法成孔方法，包括以下步骤：

1）将第一溶剂和第二溶剂按照质量比为1：0.01～0.5的比例配制成混合液，搅拌；所述第一溶剂为有机聚合物的良溶剂；所述第二溶剂为第一溶剂的良溶剂或者有机聚合物的不良溶剂；所述第二溶剂的沸点比第一溶剂的沸点高10 ℃以上；

2）将有机聚合物按照1：5～50的质量比加入上述混合液中，并在40～80 ℃中恒温搅拌至澄清粘稠的溶液；所述有机聚合物为含氟聚合物类、橡胶类、酯类、纤维素类、其他类中的一种或者两种以上。

9.根据权利要求8所述的聚烯烃多层微多孔膜的制备方法，其特征在于所述聚烯烃多层微多孔膜的复合采用干法工艺，包括以下步骤： 

1）在所述聚乙烯微多孔膜的双面或者所述聚丙烯微多孔膜的单面，采用精密凹版涂覆方式涂覆离子加速层，制得薄膜；

2）将步骤1）制得的薄膜于室温放置3～10 min；

3）将步骤2）制得的薄膜于室温水浴3～10 min；

4）将室温水浴后的薄膜在0～5 ℃下水浴20～60 min；

5）将0～5 ℃下水浴后的薄膜放入烘箱，干燥去除残留的水分、第一溶剂和第二溶剂；

6）将步骤5）制得的薄膜，连同所述聚丙烯微多孔膜或者聚乙烯微多孔膜按顺序重叠后进行热压，热压温度为90～135 ℃，热压压力为0.01～50 MPa。