[发明专利]一种制备聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三层复合微孔膜的方法

说明书

本申请公开了一种制备聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三层复合微孔膜的方法。本申请的制备方法，包括通过共挤出技术一次性流延获得聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三层流延膜，并在对三层流延膜进行冷拉处理时，分两次进行冷拉，第一次冷拉的温度低于第二次冷拉温度。本申请的制备方法，采用共挤出技术一次性流延获得聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三层流延膜，制备方法简单；通过两次冷拉，解决了三层流延膜成孔困难的问题，使得制备的三层复合微孔膜的微孔分布均匀，并且，孔径集中在10‑50nm范围内。本申请的三层复合微孔膜作为电池隔膜使用时，均匀性和稳定性更好，为制备高品质和高安全性的锂离子电池奠定了基础。

技术领域

本申请涉及锂离子电池隔膜领域，特别是涉及一种制备聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三层复合微孔膜的方法。

背景技术

锂离子电池由于具有能量密度大、输出电压高、循环寿命长、环境污染小等优点，在移动智能设备和电动车中获得了广泛应用，在航空航天等领域也具有广阔的应用前景。但是，伴随着锂离子电池的快速发展和应用领域的拓展，锂离子电池安全事故时有发生，小至电池发热，大至引燃汽车，引起了人们对锂离子电池安全性的极大关注。

聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三层复合微孔膜，利用其中聚乙烯层具有较低熔点和较低闭孔温度的特性，使得复合微孔膜具有较低闭孔温度和高热收缩变形，从而大幅度提高了电池在使用过程中的安全性。

目前制备聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三层复合微孔膜的方法是，分别制备聚乙烯流延单层基膜和聚丙烯流延单层基膜，分别对各单层基膜进行热处理，然后通过热压复合后单向拉伸成孔，或是先拉伸成孔后再热压复合，从而形成三层复合微孔隔膜。显然，这样的制造过程比较复杂，生产效率低。

因此，人们尝试了三层共挤技术，一次性流延得到聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三层流延膜。但是聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三层流延膜在低温退火、低温拉伸时，出现如下难题：在低冷拉拉伸倍率下，聚丙烯层可形成小而密的孔，平均孔径约在10nm-50nm之间，但聚乙烯层成孔难；而在高冷拉拉伸倍率下，聚乙烯层成孔容易，但聚丙烯层难以成孔。

发明内容

本申请的目的是提供一种新的制备聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三层复合微孔膜的方法。

为了实现上述目的，本申请采用了以下技术方案：

本申请的一方面公开了一种制备聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三层复合微孔膜的方法，包括通过共挤出技术一次性流延获得聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三层流延膜，在对三层流延膜进行冷拉处理时，分两次进行冷拉，并且，第一次冷拉的温度低于第二次冷拉，第一次冷拉的倍率低于1.5。

需要说明的是，本申请创造性的将冷拉处理分为两次进行，巧妙的解决了冷拉时聚丙烯和聚乙烯的成孔矛盾。本申请的制备方法，第一次冷拉在相对较低的温度下进行低倍率冷拉，预先将聚丙烯拉开形成小而密的孔，然后再提高温度进行第二次冷拉；此时，一方面聚乙烯容易形成较大的微孔；另一方面聚丙烯由于预先形成小而密的孔，使其具有一定的抗形变能力，因此不至于在高冷拉倍率下被拉塌；从而解决了在高冷拉拉伸倍率下聚丙烯层难以成孔的问题。

优选的，聚丙烯熔融指数在1.0～4.0之间，聚乙烯的熔融指数在0.2～1.5之间。

优选的，第一次冷拉的温度低于95℃，第二次冷拉的温度为50-120℃。

优选的，本申请的方法在冷拉处理之前，还包括对三层流延膜进行退火处理。

优选的，退火处理的条件为50-130℃保温3-24h。

优选的，本申请的方法在冷拉处理之后，还包括对冷拉处理的产物进行热拉处理。

优选的，热拉处理的拉伸温度为100-130℃，拉伸倍率为1.5-2.8。

优选的，本申请的方法在热拉处理之后，还包括对热拉处理的产物进行热定型处理。