[发明专利]聚乙烯微孔膜及其制备方法

说明书

本发明公开了聚乙烯微孔膜及其制备方法。其中，制备聚乙烯微孔膜的方法包括：(1)将聚乙烯树脂与稀释剂混合，得到共混熔体，所述共混熔体中，所述聚乙烯树脂的含量为29～32wt％；(2)将所述共混熔体进行挤出和辊压，得到厚片；(3)对所述厚片进行拉伸处理，得到含油基膜，所述拉伸处理包括纵向拉伸处理和横向拉伸处理，其中，所述横向拉伸处理中采用的温度为105～115℃；(4)对所述含有含油基膜进行萃取干燥处理，以便脱除所述含油基膜中的所述稀释剂；(5)对步骤(4)所得产品进行热定型处理，得到所述聚乙烯微孔膜。该制备聚乙烯微孔膜的方法操作简单、可控性强，制备得到的聚乙烯微孔膜具有优秀的强度、模量和表观质量。

技术领域

本发明涉及锂电池技术领域，具体而言，本发明涉及湿法制备高模量聚乙烯微孔膜的方法以及通过该方法制备得到的聚乙烯微孔膜。

背景技术

湿法制作锂离子电池隔膜工艺生产的隔膜产生波浪纹(山丘起伏状，如图3所示)是行业内隔膜厂家普遍存在的问题，外观上的波浪纹是电池隔膜最主要的一项不良。隔膜波浪纹过大，会导致在微多孔膜上形成涂覆层时，涂覆层的厚度变得不均匀，容易产生漏涂等问题，导致隔膜机械强度等性能的降低。因此有必要对聚乙烯微孔膜的制作方法进行深入研究和改进，减少波浪纹的产生，从而制备得到更高品质的聚乙烯微孔膜。

专利CN201220601524.2公开的技术方案中，隔膜表面设置缓冲材料，可在膜应力释放收缩或膜厚处越收越紧时起到缓冲作用。但防形变效果仍然不理想，不足以有效改善隔膜波浪纹问题；另外，采用设置收卷张力锥度系数的方法改善隔膜波浪纹问题的效果有限，而且是对已经产生波浪纹的隔膜进行后期处理，预防波浪纹加重的一项措施。

专利CN201380017899.1公开的技术方案中，波浪纹宽度的总长度为整体宽度的四分之一以下，实施例中，最低也是4％，而且隔膜幅宽最宽也仅仅是1.1m。而且没有公开减少波浪纹的关键技术。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出湿法制备高模量聚乙烯微孔膜的方法以及通过该方法制备得到的聚乙烯微孔膜。该制备聚乙烯微孔膜的方法操作简单、可控性强，制备得到的聚乙烯微孔膜具有优秀的强度、模量和表观质量。

在本发明的一个方面，本发明提出了制备聚乙烯微孔膜的方法，其特征在于，包括：(1)将聚乙烯树脂与稀释剂混合，得到共混熔体，所述共混熔体中，所述聚乙烯树脂的含量为29～32wt％；(2)将所述共混熔体进行挤出和辊压，得到厚片；(3)对所述厚片进行拉伸处理，得到含油基膜，所述拉伸处理包括纵向拉伸处理和横向拉伸处理，其中，所述横向拉伸处理中采用的温度为105～115℃；(4)对所述含有含油基膜进行萃取干燥处理，以便脱除所述含油基膜中的所述稀释剂；(5)对步骤(4)所得产品进行热定型处理，得到所述聚乙烯微孔膜。

根据本发明实施例的制备聚乙烯微孔膜的方法，后续通过将聚乙烯树脂与稀释剂的混合溶剂进行挤出和辊压，获得厚片；然后对厚片进行纵向和横向拉伸，获得含油基膜；进而通过萃取干燥处理脱除含油基膜中的稀释剂，并经过热定型处理，得到聚乙烯微孔膜产品。该方法中通过优化调整共混熔体中聚乙烯树脂的比例以及拉伸处理中的工艺参数，可以显著增强产品的强度、模量等性能，提高产品抵抗外界变形的能力，抵抗萃取干燥步骤中由于收缩不均造成的波浪纹，从而制备得到更高品质的聚乙烯微孔膜。同时，该方法具有操作简单、可控性强等优点。

另外，根据本发明上述实施例的制备聚乙烯微孔膜的方法还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述稀释剂包括选自石蜡油、酞酸二辛基酯、酞酸二丁基酯、油醇、硬脂醇中的至少之一。

在本发明的一些实施例中，所述辊压中采用的温度为40～50℃。

在本发明的一些实施例中，所述拉伸处理中采用的横纵向拉伸比为2～3。