[发明专利]一种孔径均匀的隔膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种孔径均匀的隔膜及其制备方法，该隔膜的孔径分布为40nm‑50nm之间，孔隙率的范围：20％至90％，膜厚范围：2μm至27μm。本发明采用高分子量的白油作为溶剂，常规白油的分子量一般为400左右，而白油作为一种加工助剂，白油的分子量较大时，则聚烯烃与白油溶解混合后，不易出现相分离，使得隔膜在拉伸时更加均匀，再经过后序的萃取，能够使隔膜的孔径一致性更好，孔径分布更加均匀。

技术领域

本发明涉及一种孔径均匀的隔膜及其制备方法，属于电化学技术领域。

背景技术

随着电动汽车的加快发展，新能源汽车对电池动力包的需求越来越严格，而动力电池的PACK则需要电池一致性的高度一致，这样才能更好的对电池进行管理；而电池的一致性很重要的一部分取决于隔膜的一致性，作为隔膜的重要指标，隔膜的孔径分布对隔膜的一致性至关重要，孔径分布窄，则隔膜孔的一致性就高，电池内部正负极之间的界面就更加的均匀；孔径分布宽，则隔膜孔的一致性就差，电池内部正负极之间的界面就不均匀。

目前行业内的PE湿法隔膜的孔径主要分布在30-55nm之间，分布的区间比较大，这就为电池的PACK带来了比较大困难。

发明内容

本发明的目的是提供一种孔径均匀的隔膜及其制备方法，能提高制备出的隔膜的孔径分布的一致性，缩小孔径分布范围，从而有利于提高电池的一致性。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种孔径均匀的隔膜，该隔膜的孔径分布为40nm-50nm之间，孔隙率的范围：20％至90％，膜厚范围：2μm至27μm。

进一步，该隔膜按照JIS P8117测得的Gurley值为12秒/100cc以上。

进一步，按聚烯烃固态成分的单位截面积换算得到的该隔膜的拉伸断裂强度(MD或TD)为55MPa以上。

本发明还提供了一种孔径均匀的隔膜的制备方法，包括以下步骤：

步骤S1，制备由聚烯烃组合物和白油组成的混合液；所述聚烯烃组合物占混合液的质量百分数为10％～35％，所使用的白油为高分子量白油，所述白油的分子量在2000-4000之间；

步骤S2，将上述混合液熔融混炼，将得到的熔融混炼物从模中挤出，进行冷却固化，得到凝胶状成型物；

步骤S3.1，预拉伸：沿任意方向对凝胶状成型物进行预拉伸；

步骤S3.2，拉伸：沿至少一个方向对凝胶状成型物进行拉伸，形成中间成型物；

步骤S4，对中间成型物的内部的溶剂进行萃取，形成微多孔隔膜。

进一步，步骤S1中，所使用的高分子量白油中不挥发性溶剂的质量百分数为80％～98％。

进一步，步骤S1中，所述聚烯烃组合物占混合液的质量百分数为15％～30％。

进一步，所述步骤S2中，熔融混炼物从模中挤出时的温度范围为聚烯烃组合物的熔点T～T+65℃。

进一步，所述步骤S2中，熔融混炼物从模中挤出后，冷却温度为10～40℃，冷却后得到的所述凝胶状成型物为片状。

进一步，所述步骤S3中，拉伸为双轴拉伸，所述双轴拉伸包括纵向拉伸和横向拉伸。

进一步，所述步骤S3中，所述凝胶状成型物的面积拉伸倍率(纵向拉伸倍率与横向拉伸倍率之积)为45～99倍，拉伸时的温度范围为90～110℃。

进一步，所述步骤S3中还包括对拉伸后的中间成型物进物热固定的步骤，热固定温度为120℃～135℃。

进一步，所述步骤S4中，萃取时，使用卤代烃或烃溶剂进行洗涤，洗涤时间为20秒～180秒。