[发明专利]聚烯烃微孔基膜及其制备方法、隔膜和电池

说明书

本申请公开了一种聚烯烃微孔基膜，为纤维网状结构，按重量份计，包括以下组分：熔融指数为0.1g/10min‑3.0g/10min的聚乙烯A 30‑70份，重均分子量Mw为50‑100万，分子量分布Mw/Mn＝1‑10；熔融指数为＜0.1g/10min的聚乙烯B 30‑70份，重均分子量Mw为80‑300万，分子量分布Mw/Mn＝1‑10。本申请还公开了一种聚烯烃微孔基膜的制备方法。本申请还公开一种隔膜。本申请还公开了一种电池。

技术领域

本发明涉及离子电池技术领域，特别是涉及一种聚烯烃微孔基膜及其制备方法、隔膜和电池。

背景技术

聚烯烃微多孔膜由于良好的性能作为锂离子电池常用的隔膜材料，隔膜的作用是依靠材料的绝缘性起到隔离正负极防止电池短路的作用，同时其中的多微孔结构能充满电解液确保在充放电过程锂离子顺利通过，是锂离子电池的重要组件之一。

以聚乙烯为材料生产的隔膜在电池异常发热时关闭温度(Shut-downtemperature)相对较低，在电池发生过载时，随着温度上升隔膜内部的微孔结构很快关闭，及时阻断电流。然而，不足之处是其熔体破裂温度(Melt-down temperature)也低，随着电池温度的上升，聚乙烯的熔点通常为130-145℃超过熔点15℃左右，隔膜受热发生破裂，致使电池内部结构崩溃而导致爆炸。

为了改进聚烯烃微孔膜作为锂离子电池隔膜使用时在电池安全性方面的缺陷，提高电池的安全性能，目前通常在微孔膜表面涂覆各类涂层，涂层中含有耐热性能好的无机颗粒，对聚烯烃微孔膜进行改性，以提高其热收缩变形温度或受热情况下抵抗收缩变形的能力。该涂层能有效降低微孔膜的热收缩率，即使隔膜基层达到了熔融温度，表面涂层也能避免正负极之间的直接接触，从而起到防止电池短路、提高电池使用安全性的目的。如发明专利CN104051696B、CN103811702B提供了聚烯烃基底及其复合的涂层提高隔膜性能的方法，能显著的提高隔膜基体的安全性能，但该发明并未对基体隔膜进行设计。

随着锂离子电池向高功率、高倍率的方向发展，对锂离子电池的隔膜的性能要求也不断地提高。高端锂离子电池，尤其是动力锂离子电池，要求隔膜同时具有良好尺寸稳定性能、热稳定性能、机械性能、均匀的孔结构等性能。

锂电池隔膜的基本性能，是相互影响相互关联的。文献公开号为CN1745887A、CN101796108、CN101155861等中国发明专利，均提供了聚烯烃微孔膜的发明方法，目前的隔膜或微孔膜发明专利技术更关注聚烯烃膜作为电池隔膜的直接使用，制备的隔膜穿刺强度不足、孔径偏差比较大，未考虑到隔膜涂覆过程中可能的堵孔、附着力不足等问题。现有的涂层的聚烯烃微孔膜的综合性能表现都不佳。其中，限制用于涂层的聚烯烃微孔膜性能的关键问题是孔径均匀性不佳，孔结构难以控制，膜性能偏差比较大。

发明内容

基于此，有必要针对传统聚烯烃微孔基孔结构难以控制的问题，提供一种孔结构均匀、可控的聚烯烃微孔基膜及其制备方法、隔膜和电池。

一种聚烯烃微孔基膜，为纤维网状结构，按重量份计，包括以下组分：

熔融指数为0.1g/10min-3.0g/10min的聚乙烯A 30-70份，重均分子量Mw为50-100万，分子量分布Mw/Mn＝1-10；

熔融指数为＜0.1g/10min的聚乙烯B 30-70份，重均分子量Mw为80-300万，分子量分布Mw/Mn＝1-10。

在其中一个实施例中，所述聚乙烯A和所述聚乙烯B在所述纤维网状结构中均匀交织分布。

在其中一个实施例中，所述聚烯烃微孔基膜的孔结构为MD方向的长度大于TD方向长度的扁长结构。

在其中一个实施例中，所述孔结构的尺寸为MD：TD＝9:(8-4.5)。