[发明专利]一种聚烯烃多孔膜及其制备方法、电池隔膜、电化学装置

权利要求书

1.一种聚烯烃多孔膜，其特征在于，具有网络纤维结构；

对其2万倍SEM图像进行观察，所述聚烯烃多孔膜具有如下特性：

（1）以1000nm为半径的圆圈内，纤维直径＞15nm的纤维在MD方向上的纤维取向R_MD满足：（R_MD）²＜0.5，R_MD由以下式1得出：

式1；

其中，θ为纤维与MD方向的夹角，θ由MD方向向左为起始，逆时针方向得到θ，纤维长度L单位为μm与cosθ的乘积为Lcosθ，纤维直径为φ， 单位为nm；

（2）以1000nm为半径的圆圈内，纤维直径＞15nm的纤维在TD方向上的纤维取向R_TD满足：（R_TD）²＜0.5，R_TD由以下式2得出：

式2；

其中，β为纤维与TD方向的夹角，β由TD方向向上为起始，逆时针方向得到β，纤维长度L单位为μm与cosβ的乘积为Lcosβ，纤维直径为φ， 单位为nm,

其中，在计算R_MD以及R_TD时，所取的纤维是聚烯烃多孔膜最外侧表面的纤维，n为观察区域内最外侧表面上纤维的数量，所取的纤维长度是指同一纤维上具有同一延伸方向的相同粗细段为一个长度，当同一纤维上粗细发生变化，则不算一个长度，需及时较差，所述的相同粗细段是指该段内最粗部分宽度相比于最细部分宽度的增幅在5%以内，纤维的直径是指相同粗细段上最宽部分宽度与最细部分宽度的平均值，纤维与MD方向或TD方向的角度为该相同粗细段的延伸方向与MD方向或TD方向的角度。

2.根据权利要求1所述的聚烯烃多孔膜，其特征在于，MD方向上的拉伸强度与TD方向上的拉伸强度之比即MD/TD拉伸强度比为：

0.8≤MD/TD拉伸强度比≤1.2。

3.根据权利要求1所述的聚烯烃多孔膜，其特征在于，MD方向上的断裂伸长率与TD方向上的断裂伸长率之比即MD/TD断裂伸长率比为：

0.75≤MD/TD断裂伸长率≤1.34。

4.根据权利要求1所述的聚烯烃多孔膜，其特征在于，所述聚烯烃多孔膜的膜厚为1~30μm。

5.根据权利要求1所述的聚烯烃多孔膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、将聚烯烃、致孔剂与添加剂混练挤出，制备流延片；

步骤二、将流延片进行拉伸，拉伸过程中流延片材自身的温度不超过140℃，且拉伸区域温度场不同点之间的温差小于0.5℃，且0.9≤MD与TD方向的拉伸比≤1.1，制得油膜；

步骤三、将油膜萃取，然后进行热定型处理，热定型处理过程中通过扩幅拉伸处理维持步骤二中MD与TD方向的拉伸比。

6.根据权利要求5所述的聚烯烃多孔膜的制备方法，其特征在于，所述步骤二中，MD和TD方向上的拉伸倍率均为5倍以上。

7.根据权利要求5所述的聚烯烃多孔膜的制备方法，其特征在于，所述步骤一中，所述聚烯烃在混炼物中的质量占比≥15%，所述聚烯烃的粘均分子量介于20万~500万之间。

8.根据权利要求5所述的聚烯烃多孔膜的制备方法，其特征在于，所述添加剂包含抗氧剂，所述抗氧剂在混炼物中质量占比为0~0.5%，所述步骤1中抗氧化剂为胺类、含硫化合物、含氮化合物、含磷化合物、有机金属盐中的一种或几种。

9.根据权利要求5所述的聚烯烃多孔膜的制备方法，其特征在于，所述致孔剂为白油、石蜡油、聚乙二醇中的一种或几种。

10.一种电池隔膜，其特征在于，包含权利要求1～4中任一项所述的聚烯烃多孔膜。

11.一种电化学装置，其特征在于，包含权利要求1～4中任一项所述的聚烯烃多孔膜或权利要求10所述的电池隔膜作为将正负两极分开的元件。