System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 聚丙烯多孔膜及其制备方法、电池隔膜、二次电池技术_技高网

聚丙烯多孔膜及其制备方法、电池隔膜、二次电池技术

技术编号:44120084 阅读:1 留言:0更新日期:2025-01-24 22:41
本申请涉及电池隔膜技术领域,更具体的说是涉及一种聚丙烯多孔膜及其制备方法、电池隔膜、二次电池,聚丙烯多孔膜包括中间层以及设置于中间层两个表面上的表面层,表面层的原料包括聚丙烯A,中间层的原料包括聚丙烯B,聚丙烯A的熔融指数小于聚丙烯B的熔融指数。由于制备表面层的原料的熔融指数小于中间层的原料的熔融指数,使得与极片接触的表面层的分子流动性较低,在相同温度退火时,表面层的结晶不充分,从而结晶度较低,能够提高表面层的粘结性,从而改善了聚丙烯多孔膜表面的粘接能力,使得其与极片具有较好的粘接效果,能够解决电池因为隔膜和极片粘接效果不佳导致的短路问题,从而能够提升电池使用的安全性能。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电池隔膜,更具体的说是涉及一种聚丙烯多孔膜及其制备方法、电池隔膜、二次电池


技术介绍

1、隔膜作为锂离子电池的重要部件之一,不仅应具有良好的化学稳定性、安全性,还应具有良好的力学强度。隔膜的性能好坏对于锂离子电池的循环寿命具有重要的影响。锂离子电池隔膜的生产工艺主要有湿法工艺和干法工艺两种,其中干法单向拉伸技术是将高分子熔体在一定的条件下熔融挤出,在挤出方向上形成高度取向的结构,经退火、拉伸形成多孔隔膜。干法单向拉伸膜通常采用pp原料,热缩小、耐温性好,可不增加陶瓷涂层直接进行使用,在锂离子电池的应用中具有一定性能、成本优势。

2、聚丙烯多孔膜本身与正负极片的粘接力较低,容易引起电池短路问题。为了改善干法隔膜与极片间的粘接效果,当前通常在隔膜表面涂覆一层聚合物粘接层,如pvdf、pmma等材料以改善粘接效果。采用粘接涂层的方法对改善界面有一定的效果,但涂覆隔膜是在原有基膜制备工艺基础上增加涂覆工序及涂层材料,其对应的成本也增加。

3、因此,如何提高隔膜的和正负极之间的粘接力是本领域亟待解决的技术问题。


技术实现思路

1、本申请提供一种聚丙烯多孔膜及其制备方法、电池隔膜、二次电池,能够改善隔膜与正负极极片之间的粘接力,从而减少短路问题。

2、本申请提供一种聚丙烯多孔膜,包括中间层以及设置于所述中间层两个表面上的表面层,所述表面层的原料包括聚丙烯a,所述中间层的原料包括聚丙烯b,所述聚丙烯a的熔融指数小于所述聚丙烯b的熔融指数。

<p>3、在可选的实施方式中,所述聚丙烯a的熔融指数的取值范围是0.3g/10min-2g/10min,重均分子量为50万-60万。

4、在可选的实施方式中,所述聚丙烯b的熔融指数的取值满足>2g/10min,重均分子量为30万-50万。

5、在可选的实施方式中,所述聚丙烯多孔膜满足(1)-(7)中至少一个条件:

6、(1)在所述聚丙烯多孔膜中,所述聚丙烯a和所述聚丙烯b的质量比为1:1-1:4;

7、(2)在所述聚丙烯多孔膜中,所述表面层的厚度占总厚度的20%-50%;

8、(3)所述聚丙烯多孔膜的孔隙率为35%-60%;

9、(4)所述聚丙烯多孔膜的平均孔径为20nm-40nm;

10、(5)所述聚丙烯多孔膜的透气值为50s/100ml-300s/100ml;

11、(6)所述聚丙烯多孔膜的厚度为10μm-25μm;

12、(7)所述聚丙烯多孔膜的穿刺强度≥250g。

13、在可选的实施方式中,所述表面层包括第一表面层和第二表面层,所述第一表面层和所述第二表面层分别设置于所述中间层的两个表面上,所述第一表面层包括聚丙烯a1,所述第二表面层包括聚丙烯a2,所述聚丙烯a1和所述聚丙烯a2的熔融指数不同。

14、在可选的实施方式中,所述聚丙烯a1的熔融指数的取值范围是0.3g/10min-0.8g/10min,所述聚丙烯a2的熔融指数的取值范围是0.8g/10min-1.5g/10min。

15、本申请提供一种聚丙烯多孔膜的制备方法,其包括以下步骤:

16、将制备表面层的聚丙烯a和中间层的聚丙烯b按照配比混合之后,通过共挤加工并冷却,形成两个表面层分别贴附在中间层的两个表面的三层结构流延膜;

17、对所述流延膜进行退火处理;

18、对退火处理之后的所述流延膜依次进行拉伸和热定型,得到聚丙烯多孔膜。

19、在可选的实施方式中,所述聚丙烯多孔膜的制备方法满足(1)-(4)中至少一个条件:

20、(1)在所述共挤加工冷却时,挤出温度为180℃-250℃,冷却温度为60℃-100℃;

21、(2)退火处理时,退火温度为125℃-155℃,退火时间为6h-12h;

22、(3)所述拉伸包括冷拉和热拉,冷拉的温度为80℃-100℃,冷拉倍率为1.1-1.5;热拉的温度为135℃-153℃,热拉倍率为1.6-2.4;

23、(4)所述热定型的温度为150℃-165℃。

24、本申请提供一种电池隔膜,包括如上所述的聚丙烯多孔膜,或如上所述的聚丙烯多孔膜的制备方法制备的聚丙烯多孔膜。

25、本申请提供一种二次电池,包括如上所述的聚丙烯多孔膜,或如上所述的聚丙烯多孔膜的制备方法制备的聚丙烯多孔膜,或如上述的电池隔膜。

26、依据上述实施例中的聚丙烯多孔膜,包括中间层以及设置于中间层两个表面上的表面层,由于制备表面层的原料的熔融指数小于中间层的原料的熔融指数,使得与极片接触的表面层的分子流动性较低,在相同温度退火时,表面层的结晶不充分,从而结晶度较低,能够提高表面层的粘结性,从而改善了聚丙烯多孔膜表面的粘接能力,使得其与极片具有较好的粘接效果,能够解决电池因为隔膜和极片粘接效果不佳导致的短路问题,从而能够提升电池使用的安全性能。

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【技术保护点】

1.一种聚丙烯多孔膜,其特征在于,包括中间层以及设置于所述中间层两个表面上的表面层,所述表面层的原料包括聚丙烯A,所述中间层的原料包括聚丙烯B,所述聚丙烯A的熔融指数小于所述聚丙烯B的熔融指数。

2.根据权利要求1所述的聚丙烯多孔膜,其特征在于,所述聚丙烯A的熔融指数的取值范围是0.3g/10min-2g/10min,重均分子量为50万-60万。

3.根据权利要求1所述的聚丙烯多孔膜,其特征在于,所述聚丙烯B的熔融指数的取值满足>2g/10min,重均分子量为30万-50万。

4.根据权利要求1所述的聚丙烯多孔膜,其特征在于,所述聚丙烯多孔膜满足(1)-(7)中至少一个条件:

5.根据权利要求1至4任一项所述的聚丙烯多孔膜,其特征在于,所述表面层包括第一表面层和第二表面层,所述第一表面层和所述第二表面层分别设置于所述中间层的两个表面上,所述第一表面层包括聚丙烯A1,所述第二表面层包括聚丙烯A2,所述聚丙烯A1和所述聚丙烯A2的熔融指数不同。

6.根据权利要求5所述的聚丙烯多孔膜,其特征在于,所述聚丙烯A1的熔融指数的取值范围是0.3g/10min-0.8g/10min,所述聚丙烯A2的熔融指数的取值范围是0.8g/10min-1.5g/10min。

7.如权利要求1至6任一项所述的聚丙烯多孔膜的制备方法,其特征在于,其步骤包括:

8.根据权利要求7所述的聚丙烯多孔膜的制备方法,其特征在于,所述聚丙烯多孔膜的制备方法满足(1)-(4)中至少一个条件:

9.一种电池隔膜,其特征在于,包括如权利要求1-6中任一项所述的聚丙烯多孔膜,或如权利要求7或8所述的聚丙烯多孔膜的制备方法制备的聚丙烯多孔膜。

10.一种二次电池,其特征在于,包括如权利要求1-6中任一项所述的聚丙烯多孔膜,或如权利要求7或8所述的聚丙烯多孔膜的制备方法制备的聚丙烯多孔膜,或如权利要求9所述的电池隔膜。

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【技术特征摘要】

1.一种聚丙烯多孔膜,其特征在于,包括中间层以及设置于所述中间层两个表面上的表面层,所述表面层的原料包括聚丙烯a,所述中间层的原料包括聚丙烯b,所述聚丙烯a的熔融指数小于所述聚丙烯b的熔融指数。

2.根据权利要求1所述的聚丙烯多孔膜,其特征在于,所述聚丙烯a的熔融指数的取值范围是0.3g/10min-2g/10min,重均分子量为50万-60万。

3.根据权利要求1所述的聚丙烯多孔膜,其特征在于,所述聚丙烯b的熔融指数的取值满足>2g/10min,重均分子量为30万-50万。

4.根据权利要求1所述的聚丙烯多孔膜,其特征在于,所述聚丙烯多孔膜满足(1)-(7)中至少一个条件:

5.根据权利要求1至4任一项所述的聚丙烯多孔膜,其特征在于,所述表面层包括第一表面层和第二表面层,所述第一表面层和所述第二表面层分别设置于所述中间层的两个表面上,所述第一表面层包括聚丙烯a1,所述第二表面层包括聚丙烯...

【专利技术属性】
技术研发人员:张辉吴晓雯李昭阳思刘建金
申请(专利权)人:武汉中兴创新材料技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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