[发明专利]高性能聚烯烃隔膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种聚烯烃隔膜及其制备方法；所述聚烯烃隔膜包括至少一层微孔膜，所述微孔膜含有聚乙烯组合物和共聚聚丙烯；所述聚乙烯组合物中含有第一聚乙烯、第二聚乙烯和第三聚乙烯，所述第一聚乙烯的M_w为10‑30万，所述第二聚乙烯的M_w为40‑60万，所述第三聚乙烯的M_w为90‑120万；所述共聚聚丙烯中含有1wt％～50wt％的乙烯单体。本发明能够解决聚乙烯与聚丙烯的相容性问题，达到更优的低闭孔温度特性、高破膜温度特性、热收缩性。

技术领域

本发明属于锂电池隔膜材料领域，具体涉及一种聚烯烃隔膜及其制备方法。

背景技术

聚烯烃微多孔膜用于精密过滤膜、电池用隔膜、电容器用隔膜、燃料电池用材料等。这些用途之中，用作电池用隔膜、特别是用作锂离子电池用隔膜的情况下，聚烯烃微多孔膜要求离子透过性优异、机械强度优异等。

为了确保电池的安全性，对于面向近年的高容量电池的隔膜要求“低闭孔温度特性”、“高破膜温度特性”以及“低热收缩性”。

“低闭孔温度特性”是指，电池内部因过度充电状态等而过热时，隔膜熔融，形成覆盖电极的被膜而阻断电流，由此确保电池的安全性的功能。已知在聚乙烯微多孔膜的情况下，闭孔温度、即表现熔融特性的温度大约在140℃左右。但是，为了尽早阻止电池内部的失控反应等，熔融温度越低越好。

“高破膜温度特性”是指隔膜即使被加热到熔融温度以上也不发生膜裂的性能。进一步，“低热收缩性”是指即使被加热到熔融温度以上，热收缩性也小的性能。为了在熔融后也维持形状，并保持电极间的绝缘，这两者都是必需的。

为了保证150℃下的电池安全性，电池隔膜要求具有达到美国标准UL1642“Standard for Lithium B atteries”中规定的电池安全评价标准的性能。该评价通过在150℃的烘箱中将隔膜保存10分钟而进行。为了达到该标准，期望隔膜在130-140℃下熔融而无孔化，并且即使被加热到150℃以上，也不发生破膜，并且尽量减少热收缩，从而维持形状。

现有技术中，已有将聚乙烯和聚丙烯混合，以期获得较低的闭孔温度和较高的破膜温度。但聚乙烯与聚丙烯熔点相差较大，造成两相各自结晶，相容性问题突出，进而影响稳定地获得低闭孔温度特性、高破膜温度特性、热收缩性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种聚烯烃隔膜及其制备方法，能够解决聚乙烯与聚丙烯的相容性问题，达到更优的低闭孔温度特性、高破膜温度特性、高延伸率、低热收缩性。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供了一种聚烯烃隔膜，所述聚烯烃隔膜包括至少一层微孔膜，所述微孔膜含有聚乙烯组合物和共聚聚丙烯；所述聚乙烯组合物中含有第一聚乙烯、第二聚乙烯和第三聚乙烯，所述第一聚乙烯的M_w为10-30万，所述第二聚乙烯的M_w为40-60万，所述第三聚乙烯的M_w为90-120万；所述共聚聚丙烯中含有1wt％～50wt％的乙烯单体。

作为优选的技术方案，所述聚乙烯组合物中，第一聚乙烯占比8wt％-20wt％，第二聚乙烯占比5wt％-20wt％，第三聚乙烯占比60wt％-87wt％。

作为优选的技术方案，所述第一聚乙烯的M_w为20万，所述第二聚乙烯的M_w为50万，所述第三聚乙烯的M_w为100万。

作为优选的技术方案，所述第一聚乙烯的熔点≤126℃，热焓为≤157J/g；所述第二聚乙烯的熔点为132-137℃，热焓为192-202J/g；所述第三聚乙烯的熔点为135-142℃，热焓为≤173J/g。

作为优选的技术方案，所述共聚聚丙烯中含有3wt％～20wt％的乙烯单体。