CN111653718A - 一种用于高能量密度锂离子电池的聚乙烯隔膜、制备方法及应用 - Google Patents
一种用于高能量密度锂离子电池的聚乙烯隔膜、制备方法及应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种用于高能量密度锂离子电池的聚乙烯隔膜、制备方法及应用，所述隔膜包括交联聚乙烯、高分子量聚乙烯、溶剂和抗氧剂，所述交联聚乙烯有高密度聚乙烯粉经过辐照处理。本发明所述的隔膜添加的交联聚乙烯能够大大提高隔膜的抗穿刺性能、热稳定性、耐电解液尺寸稳定性以及电化学稳定性，此外电池隔膜厚度可以做的更薄，并且有利于改善锂离子电池的高温循环性能、高温存储性能、倍率性能。
Description
技术领域
本发明属于锂离子电池领域，尤其是涉及一种用于高能量密度锂离子电池的聚乙烯隔膜、制备方法及应用。
背景技术
在资源枯竭、节能环保、政策指引、技术发展积累和市场需求等多因素共同作用下，新能源汽车行业目前仍处于高速发展的阶段。由于锂离子电池具有电压高(4.2V)、能量密度大(大于130kw/kg)、自放电小(2％左右)、循环性能好(大于500次)和寿命长(3年以上)等优点，因此成为新能源汽车开发重要的方向。虽然新能源汽车在结构设计和电池性能开发上都取得了较大的进步，但是与传统燃油汽车相比仍然存在成本、动力和续航里程上的差距，这也成为制约新能源汽车开发与推广的重要因素，因此对高能量密度锂电池的需求变得越来越迫切。然而随着锂离子电池能量密度提高，锂电池安全性能和长期使用可靠性问题也同样需要关注。基于此，对于组成电芯的四大主材(正极材料、负极材料、电解液以及隔膜)的发展提出了更高的要求。
电池隔膜本质上是一种多孔材料，它具有电子绝缘性和离子透过性，其作用主要是隔绝正负极，从而防止电池内短路，并且可以让锂离子通过。总体来看，电池隔膜需要具有一定的孔径(100nm左右)和孔隙率(40％～50％)，从而可以保证较低的电池内阻和较高的离子透过性；电池隔膜还需要具有耐电解液腐蚀性和电化学稳定性，从而保证电池长期使用可靠性；此外电池隔膜还需要有足够的机械强度(如穿刺强度和拉伸强度)和安全性能(较低的热收缩率)。随着电池能量密度提高、电池循环性能要求提高(大于1200 次)、安全性能和长期使用可靠性要求提高，隔膜厚度、力学性能和电化学稳定性等方面也需要满足更高的要求。
目前动力锂电池隔膜广泛使用的主要是聚烯烃微孔膜，它具有电化学稳定性好、孔结构分布均匀、机械性能较好等优点。聚烯烃隔膜主要的制备方法有干法和湿法两大类。其中湿法制备的电池隔膜由于其孔径和孔隙率可控、纵向(MD)和横向(TD)方向力学性能都较高等优点越来越被广泛应用于高能量密度动力锂电池中。湿法电池隔膜制备流程主要包括：利用高聚物与某些高沸点的小分子化合物(如石蜡油等)在较高温度下(一般高于聚合物的熔点)，形成均相溶液，再降低温度使其发生固-液或液-液相分离，最后经双向拉伸、溶剂萃取以及干燥处理之后得到湿法电池隔膜。
随着电池能量密度的提高，隔膜的厚度必然需要不断降低(如12μm或更薄)，然而电池隔膜厚度降低就必然会带来抗穿刺性能的下降。然而高能量密度电池在高倍率充放电时，电池升温更加明显，因此对电池隔膜高温下尺寸稳定性要求更高。为了满足动力电池高续航和高循环性能要求(大于 1200次)，电池隔膜就必须具有更高的电化学稳定性和耐电解液腐蚀性。目前主要通过在聚烯烃基膜表面涂覆(如涂陶瓷、勃姆石、芳纶等)来降低隔膜热收缩率和提高安全性能，但是涂层会明显的增加隔膜的重量和厚度，因此不利于提高电池的能量密度。
因此，开发适合高能量密度电池体系的电池隔膜是动力锂离子电池的重要基础之一。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种用于高能量密度锂离子电池的聚乙烯隔膜、制备方法及应用，所述隔膜是通过添加交联聚乙烯和高分子量聚乙烯，并经湿法制备而成的。本发明中添加的交联聚乙烯能够大大提高隔膜的抗穿刺性能、热稳定性、耐电解液尺寸稳定性以及电化学稳定性，此外电池隔膜厚度可以做的更薄，并且有利于改善锂离子电池的高温循环性能、高温存储性能、倍率性能。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种用于高能量密度锂离子电池的聚乙烯隔膜，包括交联聚乙烯、高分子量聚乙烯、溶剂和抗氧剂，所述交联聚乙烯有高密度聚乙烯粉经过辐照处理。
优选地，所述交联聚乙烯的凝胶含量为7.5％～30％，质量分数为 0.3wt％～3.5wt％。
更优选地，所述交联聚乙烯的凝胶含量为12.5％～28.7％，质量分数为 0.8wt％～2.8wt％。
优选地，所述高分子量聚乙烯的质量分数为7.7wt％～4.5wt％，重均分子量为800kg/mol～2000kg/mol。
更优选地，所述高分子量聚乙烯的质量分数为7.2wt％～5.2wt％,重均分子量为800kg/mol～1500kgmol。
优选地，所述溶剂的质量分数为88.5％～95.0wt％。
优选地，所述抗氧剂的质量分数为0.2～1.0wt％。
优选地，所述交联聚乙烯的制备方法包括如下步骤：
步骤一：将高密度聚乙烯粉末在室温条件下利用高能射线进行辐照处理，辐照强度为20Gy/min～100Gy/min，总剂量为30Gy～120Gy，其中辐照过程中保持密封状态；
步骤二：辐照过后的聚乙烯粉末置于烘箱中，温度范围为40℃～110℃，静置处理0.5h～24h；目的是防止聚乙烯过度交联。
步骤三：高温处理后的聚乙烯粉末在常温条件下静置处理后获得交联聚乙烯，静置处理时间为0.5h～24h。
优选地，步骤一中高密度聚乙烯重均分子量为0kg/mol～900kg/mol，优选为100kg/mol～800kg/mol。
更优选地，步骤一中辐照强度为30Gy/min～70Gy/min，总剂量为40Gy～ 90Gy。
更优选地，步骤二中温度范围为50℃～90℃，处理时间为0.5h-10h。
更优选地，步骤三中常温静置时间为0.5h～10h。
本发明的另一目的在于提出一种用于高能量密度锂离子电池的聚乙烯隔膜的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：将交联聚乙烯、高分子量聚乙烯、溶剂、抗氧剂加入搅拌釜中进行搅拌得到白色絮状悬浮液，搅拌速率为20r/min～150r/min，搅拌温度为 80℃～120℃；
步骤二：白色絮状悬浮液利用双螺杆挤出机进行流延得到厚度为 0.5mm～3mm的聚乙烯油膜铸片，其中流延温度为200℃～250℃，冷却辊温度为20℃～55℃，挤出速率为0.1m/min～20m/min，冷却辊速度为5r/min～ 300r/min；
步骤三：聚乙烯油膜铸片高温下进行纵向和横向拉伸处理，其中纵向和横向拉伸温度均为70℃～130℃，纵向拉伸比为2～12，横向拉伸比为2～12；
步骤四：拉伸隔膜经萃取、干燥处理去除溶剂之后即可得到高强高耐性聚乙烯隔膜，其中萃取温度为25℃～60℃，干燥处理采用三级升温干燥的方式，其中第一级干燥温度为25℃～55℃，第二级干燥温度为55℃～80℃，第三级干燥温度为80℃～110℃。
优选地，步骤一中搅拌速率为50r/min～100r/min，搅拌温度为90℃～ 110℃。
优选地，步骤二中聚乙烯油膜厚度为0.5mm～1.5mm，流延温度为210 ℃～230℃，冷却辊温度为30℃～50℃，挤出速率为0.1m/min～15m/min，冷却辊转速为5r/min～180r/min。
优选地，步骤三中，萃取温度为30℃～45℃，第一级干燥温度为30℃～ 45℃，第二级干燥温度为55℃～70℃，第三级干燥温度为80℃～95℃。
本发明还提供一中应用上述隔膜制备而成的三元软包电池。
本发明中高分子量聚乙烯是主链结构为-(-CH2-CH2-)n-的线性高分子聚合物，其分子链的支化度很低和分子链结构非常规整，所以制备的隔膜具有较高的拉伸强度、模量、抗穿刺强度以及较好的化学稳定性等优异性能。添加的交联聚乙烯具有三维网状结构(如式I、式II和式III所示)。交联聚乙烯分子链之间存在化学架桥链，当温度升高的时候，分子链之间的架桥链可以限制分子链之间相互移动，从而明显能提高其耐温性和降低高温下的热收缩性。相比线性的聚乙烯，交联聚乙烯具有如下优点：(1)三维网状分子链结构使交联聚乙烯具有非常好的耐热性能、较低的热收缩性和较长的使用寿命；(2)更加优异的绝缘性和电化学稳定性；(3)交联聚乙烯三维网状结构中分子链之间的架桥链有利于增加材料的抗穿刺性能、拉伸强度和耐磨性；(4)较强的耐酸碱、耐电解液性。在隔膜制备原料中添加一定质量分数的交联聚乙烯可以明显的提高电池隔膜的拉伸强度、抗穿刺强度、耐高温性能、电化学稳定性、耐电解液稳定性等性能，而且由于交联聚乙烯和线性聚乙烯的相容性比较好，相对于添加其他无机填充剂，隔膜的长期使用稳定性明显要好的多。
相对于现有技术，本发明所述的用于高能量密度锂离子电池的聚乙烯隔膜具有以下优势：
本发明的高强高耐性聚乙烯隔膜由于添加了一定质量分数的交联聚乙烯，其抗穿刺强度、拉伸强度、绝缘性、耐高温性能、耐电解液性和电化学稳定性明显增强。其中耐电解性主要是因为高分子量聚乙烯分子链在交联聚乙烯三维网状结构中均匀分布，三维网状分子链结构会抑制电解液中的有机溶剂对隔膜的溶胀，这样作为隔膜孔结构支架的晶体结构稳定性会更好，从而能明显提高电池隔膜的长期使用可靠性和稳定性，进而有利于提高电池的循环性能。交联聚乙烯会明显提高电池隔膜的抗穿刺性能，这样电池隔膜厚度可以做的更薄。当电池在大倍率充放电条件下，电池温度升高会更明显，而添加的交联聚乙烯三维网状结构中分子链之间化学键架桥会限制分子链之间的相互移动，这可以明显降低隔膜高温条件下的热收缩性，从而可以提高电池的安全性能，有利于提高电池的高温存储性能和高温循环性能以及隔膜厚度的减小有利于提高电池倍率性能。添加的交联聚乙烯中的交联分子链会明显提高聚乙烯隔膜的电化学稳定性，有利于隔膜在高电压和电解液环境中不被氧化和保持结构稳定性，从而有利于提高电池的长期使用可靠性。
附图说明
图1为实施例1-3和对比例1-2中聚乙烯隔膜孔径分布；
图2为实施例1-2和实施例4～6为添加不同质量分数交联聚乙烯制备而成的隔膜抗穿刺强度变化；其中所添加的交联聚乙烯凝胶含量均为25.0％；
图3为实施例3和实施例7～9添加质量分数2.5wt％的不同凝胶含量交联聚乙烯拉伸强度变化；其中隔膜厚度为16μm，添加的交联聚乙烯凝胶含量分别为7.3％,15.0％，22.6％，28.7％；
图4为实施例1-3与对比例1-2制备的电池高温循环性能数据；
具体实施方式
除有定义外，以下实施例中所用的技术术语具有与本发明所属领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的试验试剂，如无特殊说明，均为常规生化试剂；所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。
下面结合实施例及附图来详细说明本发明。
实施例1
交联聚乙烯隔膜制备：
(1)重均分子量为800kg/mol高密度聚乙烯粉末在室温条件下利用高能射线进行辐照处理，辐照强度为50Gy/min，总剂量为85Gy，其中辐照过程中需要保持密封状态；
(2)将辐照过后的聚乙烯粉末置于烘箱中，温度为85℃，处理2h；
(3)高温处理过后的聚乙烯粉末在常温下静置处理4h获得交联聚乙烯粉末。
高强高耐性聚乙烯隔膜制备方法：
(1)把质量分数为1.5wt％交联聚乙烯(凝胶含量为25.0％)、6.5％wt 高分子量聚乙烯(重均分子量为100kg/mol)、91.5wt％白油、0.5wt％BHT 型抗氧剂混合均匀后加入搅拌釜中进行搅拌，搅拌速率为100r/min，搅拌温度为110℃，得到白色絮状悬浮液；
(2)白色絮状悬浮液利用双螺杆挤出机进行流延得到厚度为0.8mm聚乙烯油膜铸片，其中流延温度为230℃，冷却辊温度为40℃，挤出速率为 1m/min，冷却辊速度为60r/min；(3)聚乙烯油膜铸片在高温条件下进行纵向和横向拉伸处理，其中拉伸温度为100℃，纵向(MD)拉伸比为9，横向 (TD)拉伸比为9；(4)拉伸样经萃取、干燥处理除去溶剂之后得高强高耐性聚乙烯隔膜，其中萃取剂为正己烷，萃取温度为40℃，干燥处理采用三级升温干燥的方式，其中第一级干燥温度为45℃，第二级干燥温度为70℃，第三级干燥温度为90℃，最后得到高强高耐性聚乙烯微孔膜，其孔隙率为 45.7％，抗穿刺强度为958.2g/12μm，MD和TD方向拉伸强度分别为330.2MPa 和320.1MPa。
电池的制备：本发明的实施例和对比例制备的电池都为软包电池，其中正极为三元镍钴锰酸锂(NCM622)，负极为石墨，电芯容量为37Ah，截止电压为2.75V-4.25V。通过匀浆、涂布、碾压、分切、冲切等工序得到电芯极片，在叠片工序中使隔膜与极片组合成电芯，再经焊接、封装、烘烤、注液、封装、静置、化成和分容完成软包电池的制备。
实施例2
本实施例按照实施例1的技术方案得到高强高耐性隔膜，区别在于，本实施例中添加的凝胶含量为25％的交联聚乙烯质量分数为2.5wt％。实施例 2中制备得到的高强高耐性聚乙烯隔膜的孔隙率为45.0％，抗穿刺强度为 1078/12μm，MD和TD方向拉伸强度分别为392.5MPa和372.4MPa。
实施例3
本实施例按照实施例1的技术方案得到高强高耐性隔膜，区别在于，本实施例中添加的凝胶含量为15.1％的交联聚乙烯质量分数为2.5wt％。实施例3中制备得到的高强高耐性聚乙烯隔膜的孔隙率为45.5％，抗穿刺强度为 1146.8/16μm，MD和TD方向拉伸强度分别为356.7MPa和345.3MPa。
实施例4
本实施例按照实施例1的技术方案得到高强高耐性隔膜，区别在于，本实施例中添加的凝胶含量为25.0，％的交联聚乙烯质量分数为1.0wt％。实施例4中制备得到的高强高耐性聚乙烯隔膜的孔隙率为47.5％，MD和TD 方向拉伸强度分别为296.9MPa和308.3MPa。
实施例5
本实施例按照实施例1的技术方案得到高强高耐性隔膜，区别在于，本实施例中添加的凝胶含量为25.0％的交联聚乙烯质量分数比2.0wt％。实施例5中制备得到的高强高耐性聚乙烯隔膜的孔隙率为46.2％，MD和TD方向拉伸强度分别为365.2MPa和352.4MPa。
实施例6
本实施例按照实施例1的技术方案得到高强高耐性隔膜，区别在于，本实施例所添加的凝胶含量为25.0％的交联聚乙烯质量分数为2.8wt％。实施例6中制备得到的高强高耐性聚乙烯隔膜的孔隙率为42.2％，MD和TD方向拉伸强度分别为409.4MPa和420.6MPa。
实施例7
本实施例按照实施例1的技术方案得到高强高耐性隔膜，区别在于，本实施例中添加的凝胶含量为7.3％的交联聚乙烯质量分数为2.5wt％，MD和 TD方向拉伸比为8.3。实施例7中制备得到的高强高耐性聚乙烯隔膜的孔隙率为48.9％，抗穿刺强度为886.3g/16μm。
实施例8
本实施例按照实施例1的技术方案得到高强高耐性隔膜，区别在于，本实施例中添加的凝胶含量为22.6％的交联聚乙烯质量分数为2.5wt％，MD和 TD方向拉伸比为8.3。实施例8中制备得到的高强高耐性聚乙烯隔膜的孔隙率为42.1％，抗穿刺强度为1203.2g/16μm。
实施例9
本实施例按照实施例1的技术方案得到高强高耐性隔膜，区别在于，本实施例中添加的凝胶含量为28.7％的交联聚乙烯质量分数为2.5wt％，MD 和TD方向拉伸比为8.3。实施例9中制备得到的高强高耐性聚乙烯隔膜的孔隙率为40.5％，抗穿刺强度为1312.8g/16μm。
对比例1
对比例1中未添加交联聚乙烯，所制得的聚乙烯隔膜的孔隙率为41.4％， MD和TD方向拉伸强度分别为226.4MPa和235.2MPa，抗穿刺强度为 622g/16μm。
对比例2
对比例2中未添加交联聚乙烯，所制得的聚乙烯隔膜的孔隙率为41.8％，MD和TD方向拉伸强度分别为213.5MPa和198.8MPa，抗穿刺强度为 677.1g/16μm。
在实施例2-3与对比例1-2制备的电池中，除了隔膜不同，其它均与实施例1相同。
电性能测试：对实施例1-3和对比例1-2制得的全电池进行电性能测试。
高温存储实验：在55℃下，将分容后的电芯进行两次充放电循环，并测量存储前的放电容量(C0)，再将电芯充满电，在55℃下存储14天和28 天，然后将存储后的电芯再进行两次充放电循环，并测量两次循环放电容量(分别为C1和C2)，最后将电芯充满电后，进行拆解，观察隔膜界面情况。 (充放电循环流程与高温循环流程相同)，其中高温存储容量保持率＝C1/C0×100％，高温存储容量恢复率＝C2/C0×100％。
高温循环实验：在45℃下，将分容后的电芯按1C恒流恒压充至4.25V，截止电流0.05C，然后按1C恒流放电至2.75V，依此循环，充放电循环后计算循环容量保持率。然后高温循环250周之后拆解电池取出隔膜对其进行面电阻和宽度变化率测试。其中，容量保持率(％)＝循环截止时放电容量/ 首次循环放电容量×100％，隔膜宽度变化率(％)＝(d1-d0)/d0×100％(d0为初始隔膜宽度，d1为循环250周后隔膜宽度)。
图1为实施例1-3和对比例1-2聚乙烯隔膜孔径分布，下表为实施例1-3 和对比例1-2聚乙烯隔膜结构参数对比：
实施例1-3高强高耐性聚乙烯隔膜的孔基本上都分布在50nm附近，这说明本发明中高强高耐性聚乙烯隔膜的孔径分布比较均匀，有利于电池中锂离子均匀通过性，而且如上表所示，实施例1-3高强高耐性聚乙烯隔膜的透气度值比较小，这也有利于锂离子的通过，从而有利于改善电池的高温循环性能。
如图2所示随着添加的凝胶含量为25.0％的交联聚乙烯质量分数增加，所制备的高强高耐性聚乙烯隔膜的MD和TD方向拉伸强度呈现明显增加的趋势。交联聚乙烯分子链具有三维网状结构，这种网络结构是分子链之间的架桥链形成的，这种网络状结构会限制拉伸时分子链之间的相互移动，因此要想拉开这样的结构就需要更大的应力，因此这种添加了交联聚乙烯的高强高耐聚乙烯隔膜MD和TD方向的拉伸强度会随着添加交联聚乙烯质量分数增加而明显增加。
如图3所示，随着添加的交联聚乙烯凝胶含量增加，当添加的质量分数不变的时候(如2.5wt％)，所制备的高强高耐性隔膜抗穿刺强度明显增加，这是因为随着交联聚乙烯的凝胶含量增加，三维网状结构的交联点密度明显增加，因此会更加限制分子链之间的相互移动，进而使得抗穿刺强度明显增加。
实施例1-3与对比例1-2制备的电池高温存储数据如下表所示，
由实施例1-3和对比例1-2高强高耐性聚乙烯隔膜所制备的电池高温存储数据可知，实施例1-3高强高耐性聚乙烯隔膜所制备的电池55℃存储14 天和55℃存储28天容量保持率分别均高于95％和93％，且拆解后的隔膜界面良好。添加的交联聚乙烯中的三维网状分子链会明显提高聚乙烯隔膜的电化学稳定性，有利于隔膜在高电压和电解液环境中不被氧化和保持结构稳定性，因此有利于提高电池的高温存储性能。此外交联聚乙烯中的三维网状结构会限制分子链之间相互运动，这会减小电池隔膜热收缩率(如上表中所示，实施例1-3在90℃下热收缩率约为0.3％～0.7％)，从而使电池隔膜整个尺寸几乎保持不变，隔膜界面也变化不大，因此有利于提高电池的高温存储性能。
如图3所示，由实施例1-3和对比例1-2高强高耐性聚乙烯隔膜所制备的电池高温循环数据可知，实施例1-3高温循环250周之后的容量保持率均高于94％。实施例1-3高强高耐性聚乙烯隔膜所制备的电池中，因为高分子量聚乙烯分子链在交联聚乙烯三维网状结构中均匀分布，在电解液环境中，三维网状分子链会抑制电解液中的有机溶剂对隔膜的溶胀，这样作为隔膜孔结构支架的晶体结构稳定性更好，这能明显提高电池隔膜的长期使用可靠性和稳定性，有利于改善电池的循环性能(如下表所示，实施例1-3高强高耐性聚乙烯隔膜所制备的电池循环250周后，隔膜面电阻率和厚度变化率都不大，这说明整个隔膜的孔结构变化不明显)。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于高能量密度锂离子电池的聚乙烯隔膜，其特征在于：包括交联聚乙烯、高分子量聚乙烯、溶剂和抗氧剂，所述交联聚乙烯有高密度聚乙烯粉经过辐照处理。
2.根据权利要求1所述的用于高能量密度锂离子电池的聚乙烯隔膜，其特征在于：所述交联聚乙烯的凝胶含量为7.5％～30％，质量分数为0.3wt％～3.5wt％；更优选地，所述交联聚乙烯的凝胶含量为12.5％～28.7％，质量分数为0.8wt％～2.8wt％，隔膜厚度为5μm～20μm。
3.根据权利要求1所述的用于高能量密度锂离子电池的聚乙烯隔膜，其特征在于：所述高分子量聚乙烯的质量分数为7.7wt％～4.5wt％，重均分子量为800kg/mol～2000kg/mol；更优选地，所述高分子量聚乙烯的质量分数为7.2wt％～5.2wt％,重均分子量为800kg/mol～1500kgmol。
4.根据权利要求1所述的用于高能量密度锂离子电池的聚乙烯隔膜，其特征在于：所述溶剂的质量分数为88.5～95.0wt％，优选地，所述抗氧剂的质量分数为0.2～1.0wt％。
5.根据权利要求1所述的用于高能量密度锂离子电池的聚乙烯隔膜，其特征在于：所述交联聚乙烯的制备方法包括如下步骤：
步骤一：将高密度聚乙烯粉末在室温条件下利用高能射线进行辐照处理，辐照强度为20Gy/min～100Gy/min，总剂量为30Gy～120Gy，其中辐照过程中保持密封状态；
步骤二：辐照过后的聚乙烯粉末置于烘箱中，温度范围为40℃～110℃，静置处理0.5h～24h；目的是防止聚乙烯过度交联。
步骤三：高温处理后的聚乙烯粉末在常温条件下静置处理后获得交联聚乙烯，静置处理时间为0.5h～24h。
优选地，步骤一中高密度聚乙烯重均分子量为0kg/mol～900kg/mol，优选为100kg/mol～800kg/mol。
6.根据权利要求5所述的用于高能量密度锂离子电池的聚乙烯隔膜，其特征在于：步骤一中辐照强度为30Gy/min～70Gy/min，总剂量为40Gy～90Gy；更优选地，步骤二中温度范围为50℃～90℃，处理时间为0.5h-10h；更优选地，步骤三中常温静置时间为0.5h～10h。
7.一种权利要求1-6所述的用于高能量密度锂离子电池的聚乙烯隔膜的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一：将交联聚乙烯、高分子量聚乙烯、溶剂、抗氧剂加入搅拌釜中进行搅拌得到白色絮状悬浮液，搅拌速率为20r/min～150r/min，搅拌温度为80℃～120℃；
步骤二：白色絮状悬浮液利用双螺杆挤出机进行流延得到厚度为0.5mm～3mm的聚乙烯油膜铸片，其中流延温度为200℃～250℃，冷却辊温度为20℃～55℃，挤出速率为0.1m/min～20m/min，冷却辊速度为5r/min～300r/min；
步骤三：聚乙烯油膜铸片高温下进行纵向和横向拉伸处理，其中纵向和横向拉伸温度均为70℃～130℃，纵向拉伸比为2～12，横向拉伸比为2～12；
步骤四：拉伸隔膜经萃取、干燥处理去除溶剂之后即可得到高强高耐性聚乙烯隔膜，其中萃取温度为25℃～60℃，干燥处理采用三级升温干燥的方式，其中第一级干燥温度为25℃～55℃，第二级干燥温度为55℃～80℃，第三级干燥温度为80℃～110℃。
8.根据权利要求7所述的用于高能量密度锂离子电池的聚乙烯隔膜的制备方法，其特征在于：步骤一中搅拌速率为50r/min～100r/min，搅拌温度为90℃～110℃；优选地，步骤二中聚乙烯油膜厚度为0.5mm～1.5mm，流延温度为210℃～230℃，冷却辊温度为30℃～50℃，挤出速率为0.1m/min～15m/min，冷却辊转速为5r/min～180r/min。
9.根据权利要求7所述的用于高能量密度锂离子电池的聚乙烯隔膜的制备方法，其特征在于：步骤三中，萃取温度为30℃～45℃，第一级干燥温度为30℃～45℃，第二级干燥温度为55℃～70℃，第三级干燥温度为80℃～95℃。
10.一种三元软包电池，其特征在于：所述电池中的隔膜为权利要求1-9任一所述的隔膜。
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