[发明专利]一种低析出物锂离子电池隔膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种低析出物锂离子电池隔膜及其制备方法。包括以下步骤：S1：将原料和添加剂搅拌混合，加入白油混合均匀，熔融，挤出，铸片，得到片材；S2：将S1中的片材进行纵向拉伸；进行一次横向拉伸，得到薄膜；S3：将S2中的薄膜进行溶剂萃取，得到薄膜A；S4：将S3中的薄膜A进行二次横向拉伸；进行表面雾状喷涂；得到薄膜B；S5：将S4中的薄膜B进行热定型得到电池隔膜；并收卷在卷芯上。有益效果：通过添加剂，以及相应的工艺和设备匹配，达到降低甚至消除隔膜表面析出物的目的。大大降低隔膜表面的析出物，避免了隔膜表面因析出物而造成的硌痕、亮点、划痕等不良品，降低锂离子电池的短路风险，提高电池循环次数和使用寿命。

技术领域

本发明涉及电池隔膜技术领域，具体为一种低析出物锂离子电池隔膜及其制备方法。

背景技术

锂离子电池是由正极材料、负极材料、隔膜、电解液四个关键部分构成。其中，隔膜将电池的正极和负极隔绝，使得电池在过度充电、温度升高的情况下限制电流的升高，从而防止电池短路引起爆炸等安全事故。因此，隔膜在应用过程中必须具有较高的力学强度。

目前的隔膜制备中，不可避免的会加入小分子添加剂，如增塑剂、抗老化剂等增加隔膜的性能。然而，小分子添加物由于冷却后在聚合物中的溶解度下降，存在链迁移，使得隔膜表面析出物较多；表面析出物较多一方面会造成隔膜自身颗粒、异物增多，容易造成电池短路；另一方面隔膜表面析出物多，会在隔膜与导辊接触时造成隔膜表面硌痕，造成硌痕出穿刺强度降低，从而易被击穿引起电池短路、循环次数降低等影响。综上，隔膜膜面析出物不仅严重影响隔膜生产的做种良品率，还会产生产品质量下降，使用寿命降低。

因此，制备一种低析出物锂离子电池隔膜具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低析出物锂离子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：

一种低析出物锂离子电池隔膜的制备方法，包括以下步骤：

S1：将原料和添加剂搅拌混合，加入白油混合均匀，熔融，挤出，铸片，得到片材；

S2：将S1中的片材进行纵向拉伸；进行一次横向拉伸，得到薄膜；

S3：将S2中的薄膜进行溶剂萃取，得到薄膜A；

S4：将S3中的薄膜A进行二次横向拉伸；进行表面雾状喷涂；得到薄膜B；

S5：将S4中的薄膜B进行热定型得到电池隔膜；并收卷在卷芯上。

较为优化地，步骤S1中，所述原料包括分子量为1000000～4000000的超高分子量聚乙烯、分子量为300000～800000的高密度聚乙烯；所述添加剂包括对苯二甲酸二辛酯、硫化钠、1,2-聚丁二烯。

方案中，聚乙烯选择较高的分子量匹配，利用分子量分布区间较窄，一定程度上降低其中的小分子量的物质的比例，从而来减少小分子物质的析出。

其中，对苯二甲酸二辛酯(DOTP)作为增塑剂，可以促进聚乙烯的交联，当隔膜中有其余小分子物质加入时，如酯类抗氧化剂等；其与有机小分子具有良好的亲和性，可以有效吸引和固定；抑制其他小分子向隔膜表面的扩散，从而降低和防止小分子的迁移和析出。

其中，硫化钠由于分子量相较于小分子有机物更低；其在制备过程中更容易往隔膜表面迁移；有效增加了对苯二甲酸二辛酯以及其余有机小分子物质的迁移阻力；从而降低了有机小分子的迁移速率和迁移量。同时其在光照下，利用相转移催化剂可以对有机物改性；在隔膜的表面形成网状结构；在内部促进交联；双重作用有效防止增塑剂DOTP或其他有机小分子的迁移。