[发明专利]一种聚烯烃微孔膜的制备方法

说明书

本发明提供了一种聚烯烃微孔膜的制备方法，包括：将聚丙烯颗粒置于挤出机中，塑化形成后得到聚丙烯熔体，然后将聚丙烯熔体依次经模头挤出、冷却辊铸片，得到聚丙烯基膜；将所述聚丙烯基膜退火处理，然后依次进行冷态拉伸、热态拉伸、自然回缩、高温定型，冷却后得到聚烯烃微孔膜。与现有技术相比，本发明采用挤出流延的方式制备聚丙烯流延膜，经过干法单向拉伸后制得聚丙烯微孔膜，通过对定型回缩段的拉伸工艺进行优化，降低微孔膜分层后产生的撕裂。本发明能够高效连续地大规模生产，保证产品热稳定性，提高产品抗撕裂强度，降低产品分层后产生的撕裂报废，并且提升微孔膜横向上的透气均一性。

技术领域

本发明涉及锂电池隔膜技术领域，尤其涉及一种聚烯烃微孔膜的制备方法。

背景技术

传统燃油汽车是目前大气污染的主要排污来源之一，通过提高排放标准等手段只能缓解污染程度，并不能从根本上杜绝污染源头。新能源汽车产业历来是汽车行业乃至各国政府热衷投资的行业，锂电池行业报告预测，2020年电动汽车产量达到1314万辆，是2010年的5.5倍。其中，插电式混合动力汽车产量会增长35倍达到140万辆，纯电动汽车产量会达到75万辆，增长75倍。

锂电池具有开路电压高、高能量比和容量大的特点，一直以来都是新能源汽车厂商青睐的动力电池。由于电动汽车需要的是大功率电能，在实际使用过程中，往往使用上千个电芯串联成电池组以保证能量的供应。根据相关的行业报告测算，一辆纯电动汽车需要40～50公斤的正极材料和电解液，是单个手机电池耗用量的1万倍左右。因此，电动汽车行业的兴起无疑给国内的锂电池行业带来数十倍的需求增长。

在锂电池行业快速发展的同时，作为锂电池四大材料之一的隔膜也受到刺激发展。隔膜的产能与品质成为隔膜厂商的重要关注点。锂离子隔膜生产主要采用的方法有：(1)热致相分离法(湿法)：在高温下将聚合物溶于高沸点、低挥发性的溶剂中形成均相液，然后降温冷却，导致溶液产生液-固相分离或液-液相分离，再选用挥发性试剂将高沸点溶剂萃取出来，经过干燥获得一定形状结构的高分子微孔膜。(2)熔纺拉伸法(干法)：其中双向拉伸，是将塑料薄膜加热到一定温度，利用聚丙烯不同相态间密度的差异，在拉伸过程中发生晶型转变形成微孔，采用物理方法进行双向拉伸，使分子链产生较大空隙。

但是，现有技术中的熔纺拉伸法，在制备电池隔膜过程中，电池隔膜经过分层后会出现较大比例的撕裂报废，严重影响整线的综合收得率，提升了制造成本，制约着隔膜行业的健康发展。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种聚烯烃微孔膜的制备方法，该聚烯烃微孔膜具有良好的热稳定性、抗撕裂强度和横向上的透气均一性。

有鉴于此，本发明提供了一种聚烯烃微孔膜的制备方法，包括以下步骤：将聚丙烯颗粒置于挤出机中，塑化成型后得到聚丙烯熔体，然后将聚丙烯熔体依次经模头挤出、冷却辊铸片，得到聚丙烯基膜；将所述聚丙烯基膜退火处理，然后依次进行冷态拉伸、热态拉伸、自然回缩、高温定型，冷却后得到聚烯烃微孔膜，所述冷态拉伸的温度为30～100℃，冷态拉伸倍率为1.0～1.5，热态拉伸的温度为120～160℃，热态拉伸倍率为1.0～4.0，回缩倍率为0.5～1，高温定型的温度为100～160℃，高温定型的时间为1～5min。

优选的，所述聚丙烯为等规度≥90％的等规聚丙烯。

优选的，所述聚丙烯的平均分子量为1×10⁵～1×10⁷。

优选的，所述聚丙烯的熔融指数为1.0～15.0g/10min。

优选的，所述挤出机的工作温度为200～300℃。

优选的，所述挤出机的模头温度为180～250℃。

优选的，所述挤出机的冷却辊温度为30～120℃。

优选的，退火处理的温度为100～160℃，退火处理的时间为5～12h。