[发明专利]一种用于锂离子电池的隔膜及其制备方法和含有该隔膜的锂离子电池

说明书

本发明提供了一种用于锂离子电池的隔膜，该隔膜的制备方法，以及含有该隔膜的锂离子电池。通过在原料中使用碳酸钙，并通过干法制备隔膜，能够有效吸收电解液中的HF杂质。大幅度提升锂离子电池在高倍率下的循环效率，在5C倍率下循环100次具有90％的放电容量保持率，并提高隔膜的力学强度。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种用于锂离子电池的隔膜，该隔膜的制备方法，以及含有该隔膜的锂离子电池。

背景技术

锂离子电池(LIB)由于其具有高能量密度和显著的循环寿命，在便携式电子设备尤其是电动车辆中占据主导地位。作为锂离子电池的关键部分，隔膜的作用为防止电池的正极和负极接触，同时允许自由离子传输。但在锂离子电池非水电解液体系中，当有机电解液中水和HF含量较高时，水和HF会与锂发生反应，一方面消耗电池中的锂离子，从而使电池的不可逆容量增大；另一方面反应产物中会大量出现氧化锂和氟化锂，对电极电化学性能改善不利，同时会有气体产生导致电池内压力增大，这两方面会导致电池循环效率降低。因此需要对隔膜进行改进，提升电池高倍率下的循环效率。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种用于锂离子电池的隔膜。

本发明的第二目的在于提供该隔膜的制备方法。

本发明的第三目的在于提供含有该隔膜的锂离子电池。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明涉及一种用于锂离子电池的隔膜，包括按重量份数计的以下组分：

聚丙烯树脂60～80份，相容剂3～5份，碳酸钙10～20份，其它助剂0～0.5 份。

优选地，所述聚丙烯树脂为无规共聚聚丙烯。

优选地，所述聚丙烯树脂选自EPC30R-H、K8003、K8009、K9017中的至少一种。

优选地，所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯。

优选地，所述碳酸钙的粒径为200～500nm。

优选地，所述其它助剂为抗氧化剂和抗老化剂，所述抗氧化剂选自抗氧剂 1010、抗氧剂168、抗氧剂1076中的至少一种；所述抗老化剂为硬脂酸钙和/ 或硬脂酸锌；所述抗氧化剂与抗老化剂的质量比为(3～5):1。

本发明还涉及所述隔膜的制备方法，包括以下步骤：

(1)将所述组分混合均匀后进行造粒，得到母料；

优选地，所述混合通过高速混合机进行，混合时间为2～5分钟。

优选地，所述造粒通过双螺杆挤出机进行，挤出加工温度为190～210℃。

(2)将所述母料挤出得到流延膜，然后对流延膜进行热处理退火；

优选地，所述挤出通过流延机进行，挤出物流延至圆辊上形成流延膜，优选所述圆辊温度为80～100℃，热处理退火温度为110～150℃，退火时间为 25～35min。

(3)对所述流延膜纵向依次进行常温拉伸、高温拉伸和热定型，得到所述隔膜。

优选地，所述高温拉伸温度为110～140℃，热定型时间为5～15min，总拉伸比为100％～150％。

本发明还涉及一种锂离子电池，其包括正极极片、负极极片、隔膜和电解液，所述隔膜为本发明所述的隔膜。

本发明的有益效果