[发明专利]一种聚丙烯隔膜及其制备方法

说明书

本发明涉及一种聚丙烯隔膜及其制备方法，属于电池隔膜技术领域。本发明的聚丙烯隔膜，主要由结晶度为60～75％、等规度为97～99％、重均分子量为30万～50万的聚丙烯制成。本发明的聚丙烯隔膜具有较高的抗拉强度，厚度为14～40μm的聚丙烯隔膜根据GB/T 1040.3‑2006进行强度测试时，纵向5％形变位置对应的纵向抗拉强度≥40MPa，横向5％形变位置对应的横向抗拉强度≥16MPa；本发明的聚丙烯隔膜能够减少隔膜在注液过程中产生的褶皱，提高电池的安全性能。

技术领域

本发明涉及一种聚丙烯隔膜及其制备方法，属于电池隔膜技术领域。

背景技术

聚丙烯隔膜在电池中的主要作用是隔离电池正负极，同时通过电解液导通锂离子。现有的聚丙烯隔膜在锂离子电池中应用时，电芯厂家普遍遇到的一个问题是注液褶皱问题。注液褶皱问题发生在电池注电解液之后，其表现为隔膜在横向或纵向出现树枝状的皱纹。注液褶皱问题对电池的循环性具有负面的影响，因为隔膜褶皱的存在影响了锂离子在隔膜中的导通效率，特别是褶皱比较明显的位置，极易形成电解液的贫液区，在循环过程中锂离子会在该位置不断聚集，最终形成锂枝晶，锂枝晶的存在会导致电池在使用中出现微短路问题，增加电池在使用中的安全风险。

为解决聚丙烯隔膜的注液褶皱问题，行业里采用各种不同的方法，电芯厂通常会通过调节电解液不同成分的比例或者调整电芯卷绕时的张力减少注液褶皱的褶皱程度，但上述方法并不能从根本上解决问题，要解决问题还是要从隔膜材料本身的特性进行考虑。

发明内容

本发明的目的是提供一种高强度的聚丙烯隔膜，能够减少注液过程中隔膜产生的褶皱，提高电池的安全性能。

本发明还提供了一种上述高强度聚丙烯隔膜的制备方法。

为了实现以上目的，本发明的高强度隔膜所采用的技术方案是：

一种聚丙烯隔膜，主要由结晶度为60～75％、等规度为97～99％、重均分子量为30万～50万的聚丙烯制成。

本发明的聚丙烯隔膜，采用的聚丙烯原料具有较多的长链结构并具有较高的规整度，采用常规方法制备过程中，更易获得高α晶含量的物料，因此制成的聚丙烯隔膜具有较高的抗拉强度。厚度为14～40μm的聚丙烯隔膜根据GB/T 1040.3-2006进行强度测试时，纵向5％形变位置对应的纵向抗拉强度≥40MPa，横向5％形变位置对应的横向抗拉强度≥16MPa。由于隔膜抗拉强度的提高能够提高隔膜的挺度，使得隔膜的抗变形能力提高，减少了隔膜在注液过程中产生的褶皱。

本发明的聚丙烯隔膜具有高强度的优点，能够减少隔膜注液褶皱，提高电池的安全性能。

优选的，所述聚丙烯隔膜由所述聚丙烯和抗氧剂制成；所述聚丙烯和抗氧剂的质量比1000:1～2。

优选的，所述抗氧剂由亚磷酸酯类抗氧剂和受阻酚类抗氧剂组成；所述亚磷酸酯类抗氧剂与受阻酚类抗氧剂的质量比为0.8～1.3:1。所述亚磷酸酯类抗氧剂为抗氧剂168；所述受阻酚类抗氧剂为抗氧剂1010。

优选的，所述聚丙烯隔膜的厚度为10～40μm。

优选的，所述聚丙烯包括第一聚丙烯和第二聚丙烯；所述第一聚丙烯的结晶度为60～70％、等规度为97～99％、重均分子量为38万～50万；所述第二聚丙烯的结晶度为65～75％、等规度为97～98％、重均分子量为30万～50万。采用两种重均分子量聚丙烯时，一般地两种分子量的差异在20万以内，高分子量的聚丙烯提供强度，低分子的聚丙烯保证加工性，采用两种聚丙烯相较于单一的聚丙烯可以提供更宽的加工性能。

优选的，所述第一聚丙烯和第二聚丙烯的质量比为1:0.8～3。

本发明的聚丙烯隔膜的制备方法所采用的技术方案为：