[发明专利]电池隔膜及其制备方法、电池和终端

说明书

本申请实施例提供一种电池隔膜，包括聚烯烃多孔隔膜基材，所述聚烯烃多孔隔膜基材包括聚乙烯树脂，所述聚烯烃多孔隔膜基材MD方向的延伸率大于120％，TD方向的延伸率大于120％，所述聚烯烃多孔隔膜基材采用差示扫描量热仪测得的聚乙烯的一次升温结晶度65％，二次升温结晶度55％，且所述一次升温结晶度和所述二次升温结晶度两者的差值小于12％。该电池隔膜具有高延伸率和低闭孔温度的特性，实施本申请实施例能够使电芯在机械滥用时，降低隔膜破膜风险，同时使电芯在热滥用时提前关闭隔膜孔隙，提高电芯的安全性。本申请实施例还提供了电池隔膜的制备方法和采用该电池隔膜的电池和终端。

技术领域

本申请涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种电池隔膜及其制备方法、电池和终端。

背景技术

锂离子电池是目前商业化且广泛使用的二次电源。在锂离子电池中，隔膜是介于正极和负极之间的多孔、电化学惰性介质，其不参与电化学反应，但对电芯的安全性能至关重要。目前常用的聚烯烃隔膜因延展性不佳，导致电芯在机械滥用时，隔膜容易被刺破，在隔膜破损的位置正负极之间形成短路点，进而造成电芯热失控失效，带来安全隐患。

发明内容

本申请实施例公开了一种电池隔膜，具有高延伸率特性，能够使电芯在机械滥用时，降低隔膜破膜风险，同时，该隔膜具有低闭孔温度，能够使电芯在热滥用时提前关闭隔膜孔隙，提高电芯的安全性。

本申请实施例第一方面公开了一种电池隔膜，包括：聚烯烃多孔隔膜基材，所述聚烯烃多孔隔膜基材包括聚乙烯树脂，所述聚烯烃多孔隔膜基材MD方向(MachineDirection，机械方向，即纵向、长度方向)的延伸率大于120％，TD方向(TransverseDirection，垂直于机械方向，即横向、宽度方向)的延伸率大于120％，所述聚烯烃多孔隔膜基材采用差示扫描量热仪测得的聚乙烯的一次升温结晶度65％，二次升温结晶度55％，所述一次升温结晶度和所述二次升温结晶度两者的差值小于12％。

本申请实施方式中，所述聚烯烃多孔隔膜基材的闭孔温度小于或等于140℃。

本申请实施方式中，所述聚烯烃多孔隔膜基材的破膜温度大于或等于150℃。

本申请实施方式中，制备所述聚烯烃多孔隔膜基材的聚乙烯树脂原料包括结晶度50％的聚乙烯树脂。选择低结晶度聚乙烯原料可以进一步提升延伸率和降低闭孔温度，该实施方式中，聚烯烃多孔隔膜基材的闭孔温度可以是小于或等于138℃。

本申请实施方式中，所述聚烯烃多孔隔膜基材还包括耐热性树脂，所述耐热性树脂的熔点高于聚乙烯树脂。耐热树脂的引入，可以有效提升隔膜破膜温度，该实施方式中，聚烯烃多孔隔膜基材的破膜温度可以是大于或等于160℃。

本申请实施方式中，所述耐热性树脂包括聚丙烯、聚1-丁烯、聚1-戊烯、聚1-己烯、聚4-甲基-1-戊烯、聚1-辛烯、聚乙酸乙烯酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯中的一种或多种。

本申请实施方式中，采用差示扫描量热仪测得所述一次升温结晶度和所述二次升温结晶度的测试方法为：将所述聚烯烃多孔隔膜基材以10℃/min第一次升温到聚乙烯的熔点以上保温3min，得到聚乙烯的一次升温结晶度，随后以10℃/min降温到≤40℃并保温3min，再以10℃/min第二次升温到聚乙烯的熔点以上，得到聚乙烯的二次升温结晶度。其中，聚乙烯的一次升温结晶度由第一次升温过程中所测得的聚乙烯熔化焓除以聚乙烯的标准熔化焓得到；聚乙烯的二次升温结晶度由第二次升温过程中所测得的聚乙烯熔化焓除以聚乙烯的标准熔化焓得到。

本申请实施方式中，所述聚烯烃多孔隔膜基材中，所述聚乙烯树脂的质量占比大于或等于70％。

本申请实施方式中，所述聚烯烃多孔隔膜基材为单层或多层结构。

本申请实施方式中，所述聚烯烃多孔隔膜基材的厚度为1μm-14μm。