【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电池隔膜领域，尤其涉及一种三层共挤锂电池复合隔膜及其制备方法。
技术介绍
1、随着电动汽车和储能行业的发展，对锂电池的要求越来越高，要求锂电池更安全，隔膜作为电池的核心部件，具有分离正负极、防止短路和促进离子扩散等重要功能，其性能与活性材料利用率、内阻、安全性和电池性能密切相关。理想的隔膜既要满足化学稳定性、热稳定性和足够的机械强度等要求，另外在过充、过放或其他极端条件下，锂电池内部温度会急速上升，当锂电池内部温度接近隔膜成孔材料熔点时，成孔材料会软化并发生闭孔行为，从而阻断离子传输形成断路，起到安全保护的作用。
2、在电池短路升温的初期，隔膜如果能够及时断路，进一步停止或者阻止短路，能够极大地提高锂电池的安全性，传统的锂离子电池隔膜生产工艺分为干法和湿法两种，干法隔膜的致孔主要通过拉伸来完成，但干法聚丙烯隔膜闭孔温度较高，升温过程中热缩大，所以不能较快的响应并保护电池安全。干法聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三层隔膜中，虽然设计聚乙烯层作为保护，但是聚乙烯层在中间，需要一定的传热以及时间才能起到断路作用，湿法隔膜工艺又称为热致相分离法，该工艺通过将高聚物溶解于高沸点的小分子溶剂中，后续经拉伸、萃取等步骤，制备微孔结构隔膜，但是现有的湿法隔膜通常用超高分子量聚乙烯制备，熔体流动速度慢，升温过程中热缩大，不能及时闭孔，因此在实际应用中也存在较大隐患，并且对于单层材质的隔膜来说，由于闭孔温度和熔化温度相同，隔膜发生闭孔的同时由于温度急剧升高，极易导致破膜，从而引起锂电池正负极直接接触，造成短路和爆炸。
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4、公告号为cn109742296a的中国专利公开了一种三层共挤锂电池隔膜及其制备方法，该制备方法包括将聚丙烯和聚乙烯分别熔融塑化后通过共挤模头流延至冷鼓上形成铸片，再对铸片进行热处理退火处理，再进行拉伸和热处理定型，得到锂电池隔膜，但是单一的聚烯烃材料隔膜与有机电解液极性差别较大，导致电解液对隔膜的润湿性不好，电池在反复充放电过程中隔膜对非水电解液的保持能力较差，从而影响电池的循环性能，并且耐热性能不足，当电池受热时，极易发生收缩导致电池正负极接触，使电池发生短路，引发安全事故。
5、因此，针对上述中的相关技术，亟需研发一种热稳定性优异、电化学稳定性良好的复合聚烯烃多层共挤锂电池隔膜。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种三层共挤锂电池复合隔膜及其制备方法，以解决现有技术中部分锂电池隔膜耐温性能差且电化学稳定性差的问题。
2、基于上述目的，本专利技术提供了一种三层共挤锂电池复合隔膜及其制备方法。
3、一种三层共挤锂电池复合隔膜，所述复合隔膜由a/b/a三层共挤薄膜经uv光处理得到，其中a层的原料为聚丙烯复合料，b层的原料为低密度聚乙烯；
4、所述聚丙烯复合料包括以下质量份原料：低熔融指数聚丙烯90-120份、活化高熔融指数聚丙烯90-150份、改性聚砜20-30份、交联剂10-20份、光引发剂2-3份；
5、所述低熔融指数聚丙烯在温度230℃和载荷2.16kg条件下的熔融指数不大于5g/10min；
6、所述高熔融指数聚丙烯在温度230℃和载荷2.16kg条件下的熔融指数不小于20g/10min。
7、优选的，所述活化高熔融指数聚丙烯为高熔融指数聚丙烯通过等离子体表面处理得到。
8、优选的，所述等离子体为ar、o2、n2中的任意一种，处理时的放电功率为500-800w，处理时间为10-15min。
9、优选的，所述改性聚砜包括以下步骤制得：
10、a1.将聚砜放入98％的浓硫酸中，搅拌5-10min后清洗、干燥得到磺化聚砜；
11、a2.将磺化聚砜进行等离子体处理，得到改性聚砜。
12、优选的，步骤a2中所述等离子体处理的气氛为nh3和ar按照体积比为1-2：1混合，处理时的放电功率为500-800w，处理时间为10-15min。
13、优选的，所述三层共挤锂电池复合隔膜的厚度为10-30μm，其中a层厚度为总厚度的30％-50％，b层厚度为总厚度的50％-70％。
14、优选的，所述交联剂为丙烯酸酯类聚合物，所述光引发剂为二苯基(2，4，6-三甲基苯甲酰基)氧化膦。
15、进一步的，本专利技术还提供了一种三层共挤锂电池复合隔膜的制备方法，具体制备步骤如下：
16、b1.将a层和b层的原料分别按比例混合通过两台单螺杆挤出机经过三层共挤，牵引冷却后得到铸片；
17、b2.将得到的铸片依次经过120-150℃热处理4-12h,60-90℃纵向冷拉伸，拉伸比为1.1-1.5，130-160℃纵向热拉伸，拉伸比为1.5-3.0，130-160℃热定型1-6min后得到a/b/a三层共挤薄膜；
18、b3.将a/b/a三层共挤薄膜进行紫外光照射，然后迅速将a/b/a三层共挤薄膜迅速真空干燥，得到三层共挤锂电池复合隔膜。
19、优选的，步骤b1中三层共挤时的挤出温度为220-270℃，牵引速度为50-150m/min，冷却温度为60-100℃。
20、优选的，步骤b2中所述紫外光照射时间为3-15min。
21、优选的，步骤s3中所述干燥温度为50-80℃。
22、本专利技术的有益效果：
23、本专利技术提供了一种三层共挤锂电池复合隔膜及其制备方法，通过将等离子体表面处理之后的活化高熔融指数聚丙烯、低熔融指数聚丙烯以及改性聚砜混合作为三层共挤锂电池复合隔膜的a层，聚丙烯为基体使得a层的熔点远远高于中间低密度聚乙烯为主体的b层，使得三层共挤锂电池复合隔膜的破膜温度远大于中间层的闭孔温度，增加了锂电池的安全性能。
24、本专利技术提供了一种三层共挤锂电池复合隔膜及其制备方法，等离子体处理之后的高熔融指数聚丙烯表面极性活化基团增加，可以促进高熔融指数聚丙烯、低熔融指数聚丙烯以及聚砜之间的粘接强度，并且活化之后增大了复合隔膜对电解液的润湿性，而改性聚砜引入之后再通过紫外光交联可以使得聚砜进行交联，进一步增加了三层共挤锂电池复合隔膜的热稳定性和机械性能。
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1.一种三层共挤锂电池复合隔膜，其特征在于，所述复合隔膜由A/B/A三层共挤薄膜经UV光处理得到，其中A层的原料为聚丙烯复合料，B层的原料为低密度聚乙烯；
2.根据权利要求1所述的一种三层共挤锂电池复合隔膜，其特征在于，所述活化高熔融指数聚丙烯为高熔融指数聚丙烯通过等离子体表面处理得到。
3.根据权利要求2所述的一种三层共挤锂电池复合隔膜，其特征在于，所述等离子体为Ar、O2、N2中的任意一种，处理时的放电功率为500-800W，处理时间为10-15min。
4.根据权利要求1所述的一种三层共挤锂电池复合隔膜，其特征在于，步骤A2中所述等离子体处理的气氛为NH3和Ar按照体积比为1-2：1混合，处理时的放电功率为500-800W，处理时间为10-15min。
5.根据权利要求1所述的一种三层共挤锂电池复合隔膜，其特征在于，所述三层共挤锂电池复合隔膜的厚度为10-30μm，其中A层厚度为总厚度的30％-50％，B层厚度为总厚度的50％-70％。
6.根据权利要求1所述的一种三层共挤锂电池复合隔膜，其特征在于，所述交联剂为丙
7.一种根据权利要求1-6任一项所述的一种三层共挤锂电池复合隔膜，其特征在于，具体制备步骤如下：
8.根据权利要求7所述的一种三层共挤锂电池复合隔膜的制备方法，其特征在于，步骤B1中三层共挤时的挤出温度为220-270℃，牵引速度为50-150m/min，冷却温度为60-100℃。
9.根据权利要求7所述的一种三层共挤锂电池复合隔膜的制备方法，其特征在于，步骤B2中所述紫外光照射时间为3-15min，步骤S3中所述干燥温度为50-80℃。
...【技术特征摘要】
1.一种三层共挤锂电池复合隔膜，其特征在于，所述复合隔膜由a/b/a三层共挤薄膜经uv光处理得到，其中a层的原料为聚丙烯复合料，b层的原料为低密度聚乙烯；
2.根据权利要求1所述的一种三层共挤锂电池复合隔膜，其特征在于，所述活化高熔融指数聚丙烯为高熔融指数聚丙烯通过等离子体表面处理得到。
3.根据权利要求2所述的一种三层共挤锂电池复合隔膜，其特征在于，所述等离子体为ar、o2、n2中的任意一种，处理时的放电功率为500-800w，处理时间为10-15min。
4.根据权利要求1所述的一种三层共挤锂电池复合隔膜，其特征在于，步骤a2中所述等离子体处理的气氛为nh3和ar按照体积比为1-2：1混合，处理时的放电功率为500-800w，处理时间为10-15min。
5.根据权利要求1所述的一种三层共挤锂电池复合隔膜，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：张津辉，武跃，朱振，
申请(专利权)人：沧州明珠隔膜科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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