[发明专利]一种超高分子量聚乙烯锂电池隔膜及其制备方法有效

专利信息
申请号: 202011543405.1 申请日: 2020-12-23
公开(公告)号: CN112670668B 公开(公告)日: 2022-07-29
发明(设计)人: 巢雷;张翰林;沈亚定;盛夏 申请(专利权)人: 江苏厚生新能源科技有限公司
主分类号: H01M50/417 分类号: H01M50/417;H01M50/403;H01M10/0525
代理公司: 北京华际知识产权代理有限公司 11676 代理人: 袁瑞红
地址: 213213 江*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 超高 分子量 聚乙烯 锂电池 隔膜 及其 制备 方法
【权利要求书】:

1.一种超高分子量聚乙烯锂电池隔膜的制备方法,其特征在于:包括以下步骤;

(1)取甲基丙烯酸缩水甘油酯、过氧化二异丙苯加入甲苯溶剂中,溶解制得引发溶液,取超高分子量聚乙烯粉,向其中加入引发溶液搅拌,氮气保护,反应得到固相接枝的超高分子量聚乙烯粉;

(2)取步骤(1)制得的固相接枝的超高分子量聚乙烯粉、造孔剂投入到挤出机中,挤出熔融,固相接枝中的二甲苯经挤出机排气孔抽出,回收,物料在高温下经过双螺杆剪切混合后经模口流出至冷却辊,冷却定型,得到铸片;

(3)将步骤(2)制得的铸片先进行纵向拉伸;再进行横向拉伸,得到膜片;

(4)将步骤(3)制得的膜片,浸入到超纯水中,膜片中的造孔剂溶解到超纯水中,制得微孔膜片;

(5)将步骤(4)中制得的微孔膜片,经过高温热定型,收卷,制得超高分子量聚乙烯锂电池隔膜。

2.根据权利要求1所述的一种超高分子量聚乙烯锂电池隔膜的制备方法,其特征在于:包括以下步骤;

(1)取甲基丙烯酸缩水甘油酯、过氧化二异丙苯加入甲苯溶剂中,溶解制得引发溶液,取超高分子量聚乙烯粉,向其中加入引发溶液搅拌,搅拌速度为50-80rpm,氮气保护,温度为97-103℃,反应5-7h,得到固相接枝的超高分子量聚乙烯粉;

(2)取步骤(1)制得的固相接枝的超高分子量聚乙烯粉、造孔剂投入到挤出机中,挤出熔融,固相接枝中的二甲苯经挤出机排气孔抽出,回收,物料在高温下经过双螺杆剪切混合后经模口流出至冷却辊,温度为10-30℃条件下,冷却定型,得到铸片;

(3)将步骤(2)制得的铸片先在温度为80-120℃条件下进行纵向拉伸;温度为80-130℃条件下再进行横向拉伸,得到膜片;

(4)将步骤(3)制得的膜片,浸入到超纯水中,膜片中的造孔剂溶解到超纯水中,制得微孔膜片;

(5)将步骤(4)中制得的微孔膜片,经过高温热定型,收卷,制得超高分子量聚乙烯锂电池隔膜。

3.根据权利要求2所述的一种超高分子量聚乙烯锂电池隔膜的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中挤出机挤出温度180-250℃,双螺杆转速为100-200rpm,挤出机挤出量200-500kg/h。

4.根据权利要求2所述的一种超高分子量聚乙烯锂电池隔膜的制备方法,其特征在于:所述步骤(3)中所述纵向拉伸倍率为2-8倍;所述横向拉伸倍率为2-12倍。

5.根据权利要求2所述的一种超高分子量聚乙烯锂电池隔膜的制备方法,其特征在于:所述步骤(4)中所述超纯水温度25-60℃,循环流量3-8m3/h。

6.根据权利要求2所述的一种超高分子量聚乙烯锂电池隔膜的制备方法,其特征在于:所述步骤(5)中所述热定型温度为120-150℃。

7.根据权利要求2所述的一种超高分子量聚乙烯锂电池隔膜的制备方法,其特征在于:所述锂电池隔膜包括如下重量百分比的原料,超高分子量聚乙烯20-40wt.%,聚乙烯醇5-15wt.%;甘油45-75wt.%。

8.根据权利要求7述的一种超高分子量聚乙烯锂电池隔膜的制备方法,其特征在于:所述超高分子量聚乙烯的分子量≥1500000。

9.根据权利要求7述的一种超高分子量聚乙烯锂电池隔膜的制备方法,其特征在于:所述聚乙烯醇熔体流动速率为0.01-1.5g/min,醇解度66-89%。

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