[发明专利]一种锂电池隔膜及其制备方法

说明书

本发明提供一种锂电池隔膜及其制备方法。一种锂电池隔膜，按重量百分比计，所述锂电池隔膜的原料包括树脂混合物和成膜溶剂，按重量百分比计，所述树脂混合物包括：高密度聚乙烯30～90％；乙烯丙烯共聚物5～35％；及超高分子量聚乙烯5～35％。本发明能够显著提升锂电池隔膜的延伸率，且无需降低拉伸比，避免影响产量。

技术领域

本发明属于锂电池隔膜领域，涉及一种锂电池隔膜及其制备方法。

背景技术

锂电池的主要组成结构为正负极，隔膜，有机电解液和电池外壳。在这些结构之中，隔膜是关键的内层组件之一。隔膜主要起两个作用。第一个作用是作为绝缘层，绝缘层的存在能有效的防止因正负电极相接触而导致的锂电池内部的短路。第二个作用是作为半透层，半透层可以阻止体积较大的分子通过，允许小体积的带电离子通过，这样可以提高正负电极附近的浓度差，有利于离子的扩散，从而提高锂电池的存储效率。

在电池受到严重外力挤压或弯折时，隔膜容易发生断裂，造成电池短路，燃烧。所以隔膜需要有一定的韧性，保证在受外力导致隔膜变形的情况下隔膜不断裂。湿法隔膜是使用较为广泛的一种隔膜制备工艺。湿法隔膜主要采用易结晶的PE材料，在加工过程中，无论是温度或是拉伸，都会促进结晶。然而，结晶越充分，隔膜的韧性则越低。

目前，会通过降低工艺拉伸比来调整锂电池隔膜的韧性，制得的锂电池隔膜的延伸率提升有限，而且需要大幅降低拉伸比，会牺牲产品幅宽，影响产量。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种锂电池隔膜及其制备方法，能够显著提升延伸率，且无需降低拉伸比，避免影响产量。

根据本发明的一个方面，提供一种锂电池隔膜，所述锂电池隔膜的原料包括树脂混合物和成膜溶剂，按重量百分比计，所述树脂混合物包括：

高密度聚乙烯 30～90％；

乙烯丙烯共聚物 5～35％；及

超高分子量聚乙烯 5～35％。

根据一个优选的方面，按重量百分比计，所述树脂混合物包括：

高密度聚乙烯40～80％；

乙烯丙烯共聚物10～30％；及

超高分子量聚乙烯10～30％。

在一些优选的实施例中，所述乙烯丙烯共聚物的熔点为110～120℃。

在一些优选的实施例中，按照重量百分比计，所述乙烯丙烯共聚物由80～99％的乙烯和1～20％的丙烯共聚形成。

更优选地，按照重量百分比计，所述乙烯丙烯共聚物由80～90％的乙烯和10～20％的丙烯共聚形成。

具体地，所述乙烯丙烯共聚物由乙烯和丙烯采用二嵌段聚合方式共聚制成，熔点为 110℃～120℃，低于常规高密度聚乙烯的熔点(135℃左右)。所述乙烯丙烯共聚物适当降低聚合物分子链的规整度，以降低聚合物的结晶能力。此低熔点的乙烯丙烯共聚物采用20％以内的丙烯，与超过80％的乙烯共聚，得到熔点在110℃至120℃的材料，降低隔膜材料的结晶度，提升韧性。

在一些优选的实施例中，所述高密度聚乙烯的粘均分子量为30～70万。

在一些优选的实施例中，所述超高分子量聚乙烯的粘均分子量为80～150万。该超高分子量聚乙烯的分子链更长，在材料受力变形的过程中，分子链长可提供更长的断裂行程，但前提是有分子链解缠好，且有足够的无定型区便于分子链移动，低熔点乙烯丙烯共聚物分子链活性高，故既能帮助超高分子量聚乙烯分子链解缠，同时又能降低材料结晶度。超高分子量聚乙烯也有提升材料强度的作用，正好弥补由于材料结晶度低而造成隔膜强度偏低的问题。

在一些优选的实施例中，所述树脂混合物的重量百分比为25～50％。