[发明专利]一种高性能锂电池隔膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高性能锂电池隔膜及其制备方法。隔膜包括如下重量百分比的组分：聚苯醚30‑59wt.％；热塑性弹性体1‑10wt.％；高聚物造孔剂40‑60wt.％。制备方法：(1)聚苯醚、热塑性弹性体、高聚物造孔剂粒子分别粉碎，真空烘干；(2)取聚苯醚、热塑性弹性体、高聚物造孔剂搅拌分散，得到混合料；(3)混合料投入挤出机中，经模口流延至冷却辊定型，制成流延膜片；(4)将所得流延膜片经过纵向拉伸、横向拉伸、二氯甲烷洗涤、热定型、收卷制备得到高性能锂电池隔膜；与传统的聚烯烃材质隔膜相比，本发明制备的一种高性能锂电池隔膜具有高阻燃、高强度、高耐热、高吸液性的特点，可应用于高端锂电池隔膜的成型加工领域。

技术领域

本发明涉及新能源电池技术领域，具体为一种高性能锂电池隔膜及其制备方法。

背景技术

锂离子电池市场的爆发增长，强势拉动了上下游材料的生产与开发，对各材料组件的性能也提出了更高的要求。隔膜是锂电池的结构中最关键的内层组件之一，主要作用是将正负极片隔开防止电池短路，同时保证充放电时锂离子的正常通过，保证电池正常工作的作用。隔膜性能的好坏直接影响电池的容量、倍率、寿命以及安全性能。由于制备工艺的不同，隔膜一致性可能差别较大，有些存在闭孔、盲孔现象，直接降低了锂电池容量、充放电循环寿命。此外，隔膜的阻燃性、高温稳定性、力学强度对提高锂离子电池的安全性能有着重要作用。

为了应对目前市场要求，本发明开发了一种高性能锂电池隔膜，采用聚苯醚、热塑性弹性体为隔膜的基体材料，可溶于二氯乙烷的高聚物作为造孔剂成功开发了高耐温、高阻燃、高强度、高吸液率隔膜，其制备方法简单能够应用于高端锂电池隔膜的成型加工领域。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高性能锂电池隔膜及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：所述电池隔膜包括如下重量百分比的组分：聚苯醚30-59wt.％、热塑性弹性体1-10wt.％、高聚物造孔剂40-60wt.％。

进一步的，所述的聚苯醚熔体流动速率0.1-2g/min，热变形温度＞160℃，熔点＞240℃。

进一步的，所述热塑性弹性体为聚乙烯丁烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物中的一种或几种，熔体流动速率的0.1-1.5g/min。

进一步的，所述高聚物造孔剂为聚己内酯，熔体流动速率0.01-1.5g/min、熔点＞40℃。

一种高性能锂电池隔膜的制备方法，包括以下步骤；

(1)将聚苯醚、热塑性弹性体、高聚物造孔剂粒子各自在液氮粉碎机中粉碎，粉碎完成后，干燥备用；

(2)将步骤(1)得到的聚苯醚、热塑性弹性体、高聚物造孔剂，混合搅拌，制得混合料；

(3)将步骤(2)制得的混合料投入挤出机，经模口流延，冷却辊定型，制成流延膜片；

(4)将步骤(3)制得的流延膜片先进行纵向拉伸，再进行横向拉伸，拉伸完毕后，用二氯甲烷洗涤、高温定型、收卷，制得高性能锂电池隔膜。

进一步的，一种高性能锂电池隔膜的制备方法，包括以下步骤；

(1)将聚苯醚、热塑性弹性体、高聚物造孔剂粒子各自在液氮粉碎机中粉碎，粉碎完成后，在温度为30-150℃、真空度≤-50KPa条件下，干燥1-10h，备用；

(2)将步骤(1)得到的聚苯醚、热塑性弹性体、高聚物造孔剂，混合搅拌0.5-2h，搅拌转速50-200rpm、搅拌温度15-30℃，制得混合料；

(3)将步骤(2)制得的混合料投入挤出机，经模口流延，冷却辊温度为20-40℃条件下定型，制成流延膜片；