[发明专利]多层多孔膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多孔膜及其制备方法，尤其指一种多层多孔膜及其制备方法。

背景技术

多孔膜应用较为广泛，而电池隔离膜则为其主要应用之一。现行的锂离子电池是由正极材料、负极材料、电解液以及隔离膜四大材料所组成；其中，隔离膜需要具有电绝缘性高、直通的孔洞、耐溶剂腐蚀高、机械强度高、高温尺寸稳定性高、耐高温熔破以及低温闭孔性能优越等特点；而单层结构的隔离膜对于耐高温熔破以及低温闭孔两者特性是无法兼得，所以必须使用多层结构的隔离膜来达到两者兼备的目的。

隔离膜的制造方法有分为干式法与湿式法两大类，其中干式法由于制程环保、制程工序较少以及产品无TD向收缩的问题备受关注。

在锂电池用多层隔离膜的结构以聚丙烯和聚乙烯搭配组合为主流(如：PP/PE/PP)，多层膜的制造方法有共挤与压合两种方法，共挤的的方法是通过挤出机进行多层结构的挤出，再经过退火与延伸造孔获得多层隔离膜，相较于压合的制程少了使用多个单层进行热压合的制程，所以生产上变得简便、可得到较高的良率以及制作出更薄的多层产品。

在CN03107233.X中提到以共挤的制程制作出多层结构的产品，但是在这些制程所得到的透气度(Gurley)都是偏低的(大于1.0秒/um)，使隔离膜在锂电池中快速充放电的特性受到限制，在所有隔离膜干式法中的退火程序都以单一温度进行，而这些程序的实施大多都是以单层膜制程为主，由于多层共挤膜与单层膜存在结构上的差异，由于单一退火温度只能适用于聚丙烯或聚乙烯其中之一的结晶化行为，无法同时满足两种组份，例如以145℃进行退火，虽然PP可以有很好的退火效果但是PE会有结构融化的问题(PE熔点约130-135℃，PP熔点约160-165℃)，但是把温度降低的话，PE可以达到退火作用但是PP却无法得到退火效果，以致共挤膜在延伸造孔时都无法得到较高的透气度(Gurley)，所以使用单一温度不管温度高低或时间长短皆无法同时满足两组份的退火。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种多层多孔膜及其制备方法，以克服现有技术中存在的单一温度无法同时满足多层多孔膜各组份的退火要求的不足。

本发明提供一种多层多孔膜的制备方法，该多层多孔膜包含第一薄膜与第二薄膜，其特征在于该方法包括以下步骤共挤押出多层膜；多层膜退火，以及延伸该多层膜，得到多层多孔膜；其中，多层膜退火分为四个阶段，第二阶段温度大于或等于第一阶段温度，第三阶段温度小于或等于第二阶段温度，第四阶段温度小于或等于第三阶段温度，且至少两个阶段的温度不相等；

作为进一步可选的技术方案，该第一阶段的温度为90-125℃，该第二阶段温度为125-130℃，该第三阶段温度为90-120℃，该第四阶段温度为90-120℃；

于一实施例中，该第一薄膜的熔点低于该第二薄膜的熔点；

于另一实施例中，该多层膜退火的步骤中给予该多层膜3％-10％的张力；

于一具体实施例中，该第一阶段、该第三阶段及该第四阶段的退火时间为1-10分钟，该第二阶段的退火时间为1-5分钟；

于另一具体实施例中，该多层多孔膜为三层多孔膜；

于一较佳实施例中，该多层多孔膜具有第二薄膜/第一薄膜/第二薄膜的三层结构；

于另一较佳实施例中，该第一薄膜为聚乙烯薄膜，该第二薄膜为聚丙烯薄膜；

作为进一步可选的技术方案，该多层多孔膜制备方法为干式法；

本发明提供一种多层多孔膜，该多层多孔膜为采用如上所述的制备方法得到的多层多孔膜。

本发明将共挤得到的多层膜于不同的温度下进行退火，然后延伸造孔，得到多层多孔膜结构；与现有技术相比，本发明的方法使不同成分的薄膜(如聚乙烯和聚丙烯薄膜)，皆能够得到很好的晶相排布，进而能够获得透气度较高的多层多孔膜，应用于电池隔离膜时能更好的满足其快速充放电的要求。

附图说明

图1为本发明多层多孔膜制备方法的流程图；

图2为本发明多层多孔膜制备方法中多层退火步骤的示意图。

具体实施方式

为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。