[发明专利]聚乙烯及隔膜和用途

说明书

本发明涉及锂电池隔膜领域，公开了一种聚乙烯及其制备方法和应用。该聚乙烯的黏均分子量为40万‑50万、表观密度为0.4‑0.5g/cm³、平均粒径为120‑150μm，该范围内的聚乙烯的溶解状态和成膜状态良好，满足锂电池隔膜的应用需求，可以提高锂电池的强度和安全性。

技术领域

本发明涉及锂电池隔膜领域，具体涉及一种聚乙烯，该聚乙烯制得的隔膜，以及该隔膜应用于锂电池隔膜。

背景技术

新能源汽车作为中国的新兴产业，已成为我国节能减排、振兴经济和实现产业升级的重要突破口。从2001年起，我国推进新能源汽车发展，经过十余年的发展，新能源汽车在研发、生产、销售、使用各个环节均实现产业化。截止2017年底，全国新能源汽车累计销量突破180万辆，并呈现迅猛增长态势。

新能源汽车的快速发展催生了锂电池的强劲需求，锂电池隔膜作为锂电池的核心部件，通常会采用聚烯烃作为隔膜材料，但是现有的隔膜材料强度和安全性存在一定问题，如CN107732100A公开了一种三层共挤锂离子电池隔膜，三层均采用聚丙烯，外层聚丙烯采用聚对苯二甲酸乙二醇酯改性。提高了隔膜的闭孔温度，但同时也降低了隔膜的自保护能力，在出现异常情况下，不能及时阻止正负极接触。另外，现有技术中也有采用高分子量聚乙烯作为锂电池隔膜的技术方案，但是该隔膜仍存在拉伸强度低和安全性差、制备工艺复杂的问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的聚乙烯用于锂电池隔膜中存在的拉伸强度低和安全性差、制备工艺复杂的问题，提供一种聚乙烯及隔膜和用途，可以提供制备工艺简单，产品性能稳定的聚乙烯材料用于锂电池隔膜。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种聚乙烯，其中，所述聚乙烯的黏均分子量为40万-50万、表观密度为0.4-0.5g/cm³、平均粒径为120-150μm。该聚乙烯表观密度较大、平均粒径小、分子量适中且分布较集中，具有良好的溶解性能和成膜性能，满足用于锂电池隔膜的要求。

本发明第二方面提供一种本发明的聚乙烯制成的隔膜，所述隔膜通过如下步骤制得：

(1)将聚乙烯、加工助剂、抗氧剂加入溶胀釜内，快速搅拌进行溶胀；

(2)将步骤(1)得到的产物加入双螺杆挤出机中进行连续挤出，在流延辊上冷却固化形成初生膜；

(3)将初生膜进行双向拉伸形成薄膜，将所述薄膜浸入溶剂中进行萃取，得到的萃取后薄膜进行热处理，形成隔膜。

本发明第三方面提供一种将本发明的隔膜用作锂电池隔膜的用途。

上述方法制备工艺简单，成膜快，杂质少，可以提高锂电池隔膜安全性和强度。

本发明提供的技术方案带来的有益效果是：制备方法简单，通过对反应条件的调节得到一种黏均分子量、表观密度、平均粒径范围适宜的聚乙烯，该聚乙烯用作锂电池隔膜时，能够提高材料的拉伸强度和安全性。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明第一方面提供一种聚乙烯，其中，所述聚乙烯的黏均分子量为40万-50万、表观密度为0.4-0.5g/cm³、平均粒径为120-150μm。该聚乙烯表观密度较大、平均粒径小、分子量适中且分布较集中，使得锂电池隔膜可以提高安全性和拉伸强度。