[发明专利]一种超低灰聚丙烯及聚丙烯锂电池隔膜材料

说明书

本发明提供一种超低灰聚丙烯，按照以下步骤制备得到：在氢气气氛下，将丙烯、齐格勒‑纳塔催化剂、三乙基铝和给电子体混合，进行反应，得到超低灰聚丙烯；所述齐格勒‑纳塔催化剂中Ti含量为2.5wt％，Mg含量为18.5wt％，邻苯二甲酸二异丁酯含量为8.3wt％，挥发分为2.9wt％；所述齐格勒‑纳塔催化剂中Ti元素与丙烯的摩尔比为(2～3)：1。本发明通过改进催化剂的成分植被得到的超低灰分的聚丙烯树脂，并利用该超低灰分的聚丙烯树脂制备锂电池的隔膜材料。本发明制备得到的隔膜材料会分低，耐热性能优异。

技术领域

本发明属于锂电池技术领域，尤其涉及一种超低灰聚丙烯及聚丙烯锂电池隔膜材料。

背景技术

锂电池的结构中，隔膜是关键的内层组件之一。隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性，性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。隔膜的主要作用是使电池的正、负极分隔开来，防止两极接触而短路，此外还具有能使电解质离子通过的功能。隔膜材质是不导电的，其物理化学性质对电池的性能有很大的影响。目前市场上的锂电池隔膜料主要以聚乙烯、聚酰亚胺为原材料进行成型加工制备。

聚丙烯作为通用的塑料材料，具有良好的化学稳定性、加工性能和相对便宜的价格，但普通聚丙烯灰分含量高，热收缩性差，温度过高隔膜会收缩或熔断，存在安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超低灰聚丙烯及聚丙烯锂电池隔膜材料，本发明中的超低灰聚丙烯灰分低，具有更优异的耐热性能。

本发明提供一种超低灰聚丙烯，按照以下步骤制备得到：

在氢气气氛下，将丙烯、齐格勒-纳塔催化剂、三乙基铝和给电子体混合，进行反应，得到超低灰聚丙烯；

所述齐格勒-纳塔催化剂中Ti含量为2.5wt％，Mg含量为18.5wt％，邻苯二甲酸二异丁酯含量为8.3wt％，挥发分为2.9wt％；

所述齐格勒-纳塔催化剂中Ti元素与丙烯的摩尔比为(2～3)：1。

优选的，所述三乙基铝与齐格勒-纳塔催化剂中Ti元素的摩尔比为(60～70)：1。

优选的，所述给电子体为环已基甲基二甲氧基硅烷；

所述三乙基铝与给电子体的摩尔比为(3～4)：1。

优选的，所述反应温度为70～80℃；

所述反应压力为3.0～3.5MPa。

优选的，所述氢气的浓度为500～1000ppm。

本发明提供一种聚丙烯锂电池隔膜材料，由以下质量分数的原料制备得到：

权利要求1～5任意一项所述的超低灰聚丙烯：99.61～99.93％；

主抗氧剂：0.1～0.2％；

辅助抗氧剂：0.1～0.2％；

卤素吸收剂：0.01～0.05％。

优选的，所述主抗氧剂为酚类抗氧剂；

所述辅助抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂。

优选的，所述卤素吸收剂为硬脂酸锌和/或水滑石；

所述硬脂酸锌和水滑石的质量比为50：(50～60)。

优选的，所述聚丙烯锂电池隔膜按照以下步骤制备得到：

将超低灰聚丙烯、主抗氧剂、辅助抗氧剂和卤素吸收剂按照配方称量后，至于高速混合机中共混30～35min，然后加入双螺杆挤出机熔融共混、挤出造粒，得到聚丙烯锂电池隔膜料。