[发明专利]一种高孔率电池隔膜及其制备方法

说明书

本发明提供了一种高孔率电池隔膜及其制备方法，该高孔率电池隔膜由包括聚合物、二氧化硅、表面活性剂、微孔填充剂和抗氧化剂的原料经共混制得，本发明通过以特定参数进行混练，并加入熔体稳压工序，在不提高二氧化硅含量的前提下，使制得的电池隔膜具有孔隙率高、电阻小等优点，同时其仍具有较高的抗氧化性和机械强度。

技术领域

本发明涉及电池的技术领域，具体涉及一种高孔率电池隔膜及其制备方法。

背景技术

电池隔膜在电池中的主要作用是防止正、负极短路，但又不能使电池内阻明显增加，这就要求隔膜是多孔质的，允许电解液自由扩散和离子迁移，并具有比较小的电阻。同时，还要求机械强度好，耐酸腐蚀，耐氧化，以及不析出对极板有害的物质。

为了降低隔膜电阻，目前行业内主流看法是通过减小隔膜基底的厚度以及修改原料比例来降低电阻，但这种方法会造成隔膜的机械加工性能下降且同时造成隔膜的抗氧化性能降低，降低电阻和提高隔膜机械加工性能以及抗氧化性能是一组矛盾体。例如：中国专利CN106025154B “用于怠速启停车辆的改进的隔膜、电池、系统及方法” 中说明书第025-026段提到通过“降低背幅片(BW)厚度”、“提高二氧化硅与聚合物之比”等方法来降低电阻，但也提到这些方法都会带来一些新的问题。

专利CN106025154B中“[0025] 段降低背幅片(BW)厚度：由于BW厚度是隔膜ER的主要贡献者，因此可以将其从150至250微米范围的典型值开始减少。然而当这样做时，材料可能会变得对于在典型包封机上进行的加工具有非常大的挑战性。”

专利CN106025154B中“[0026] 段提高二氧化硅与聚合物之比--在隔膜中减少内阻的第二种方法是相对于聚合物的含量增加二氧化硅的加载量。这种改变带来的一个可能显著的问题是，隔膜的抗氧化性可能会在一定程度上受损。”

针对现有技术中存在的问题，对电池隔膜的改进存在如下需求：在不降低隔膜基材厚度以便保持较高的后续包封成品率的前提下降低电阻、在不降低隔膜抗氧化性能以及机械强度的前提下降低电阻。

发明内容

基于上述技术背景，本发明人进行了锐意进取，结果发现：采用包括聚合物、二氧化硅、表面活性剂、微孔填充剂和抗氧化剂的原料，并设置特定参数进行混练、加入熔体稳压工序，可在不降低隔膜厚度和提高二氧化硅与聚合物含量的前提下大幅降低隔膜的电阻，同时使隔膜仍保持较高的机械强度和抗氧化性能。

本发明第一方面在于提供一种高孔率电池隔膜，该高孔率电池隔膜由包括聚合物、二氧化硅、表面活性剂、微孔填充剂和抗氧化剂的原料制得。

本发明的第二方面在于提供一种本发明第一方面所述高孔率电池隔膜的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

步骤1、混合聚合物、二氧化硅、表面活性剂、微孔填充剂和抗氧化剂；

步骤2、将得到的混合物置于双螺杆挤出机中进行共混；

步骤3、将步骤2压延成型得到的片材进行后处理，得到高孔率电池隔膜。

本发明第三方面在于提供一种根据本发明第一方面所述的高孔率电池隔膜或由本发明第二方面所述制备方法制得的高孔率电池隔膜的用途，其可用于SLI电池、ISS电池、卡车电池、EFB启停电池、驻车空调电池、摩托车电池、叉车电池、电站储能用电池、高尔夫球车电池、混合动力电动汽车电池、电动车辆电池、液流储能电池、胶体储能电池或5G基站储能电池中。

本发明提供的高孔率电池隔膜及其制备方法具有以下优势：

（1）本发明所述的高孔率电池隔膜可在不降低基材厚度、提高二氧化硅与聚合物比例的前提下，降低电池隔膜的电阻，同时提高隔膜的孔隙率；

（2）本发明所述的高孔率电池隔膜具有较高的机械强度和抗氧化性能。

附图说明