CN111697189A - 聚烯烃微孔基膜及其制备方法、隔膜和电池 - Google Patents

聚烯烃微孔基膜及其制备方法、隔膜和电池 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种聚烯烃微孔基膜,为纤维网状结构,按重量份计,包括以下组分:熔融指数为0.1g/10min‑3.0g/10min的聚乙烯A 30‑70份,重均分子量Mw为50‑100万,分子量分布Mw/Mn=1‑10;熔融指数为<0.1g/10min的聚乙烯B 30‑70份,重均分子量Mw为80‑300万,分子量分布Mw/Mn=1‑10。本申请还公开了一种聚烯烃微孔基膜的制备方法。本申请还公开一种隔膜。本申请还公开了一种电池。

Description

聚烯烃微孔基膜及其制备方法、隔膜和电池
技术领域
本发明涉及离子电池技术领域,特别是涉及一种聚烯烃微孔基膜及其制备方法、隔膜和电池。
背景技术
聚烯烃微多孔膜由于良好的性能作为锂离子电池常用的隔膜材料,隔膜的作用是依靠材料的绝缘性起到隔离正负极防止电池短路的作用,同时其中的多微孔结构能充满电解液确保在充放电过程锂离子顺利通过,是锂离子电池的重要组件之一。
以聚乙烯为材料生产的隔膜在电池异常发热时关闭温度(Shut-downtemperature)相对较低,在电池发生过载时,随着温度上升隔膜内部的微孔结构很快关闭,及时阻断电流。然而,不足之处是其熔体破裂温度(Melt-down temperature)也低,随着电池温度的上升,聚乙烯的熔点通常为130-145℃超过熔点15℃左右,隔膜受热发生破裂,致使电池内部结构崩溃而导致爆炸。
为了改进聚烯烃微孔膜作为锂离子电池隔膜使用时在电池安全性方面的缺陷,提高电池的安全性能,目前通常在微孔膜表面涂覆各类涂层,涂层中含有耐热性能好的无机颗粒,对聚烯烃微孔膜进行改性,以提高其热收缩变形温度或受热情况下抵抗收缩变形的能力。该涂层能有效降低微孔膜的热收缩率,即使隔膜基层达到了熔融温度,表面涂层也能避免正负极之间的直接接触,从而起到防止电池短路、提高电池使用安全性的目的。如发明专利CN104051696B、CN103811702B提供了聚烯烃基底及其复合的涂层提高隔膜性能的方法,能显著的提高隔膜基体的安全性能,但该发明并未对基体隔膜进行设计。
随着锂离子电池向高功率、高倍率的方向发展,对锂离子电池的隔膜的性能要求也不断地提高。高端锂离子电池,尤其是动力锂离子电池,要求隔膜同时具有良好尺寸稳定性能、热稳定性能、机械性能、均匀的孔结构等性能。
锂电池隔膜的基本性能,是相互影响相互关联的。文献公开号为CN1745887A、CN101796108、CN101155861等中国发明专利,均提供了聚烯烃微孔膜的发明方法,目前的隔膜或微孔膜发明专利技术更关注聚烯烃膜作为电池隔膜的直接使用,制备的隔膜穿刺强度不足、孔径偏差比较大,未考虑到隔膜涂覆过程中可能的堵孔、附着力不足等问题。现有的涂层的聚烯烃微孔膜的综合性能表现都不佳。其中,限制用于涂层的聚烯烃微孔膜性能的关键问题是孔径均匀性不佳,孔结构难以控制,膜性能偏差比较大。
发明内容
基于此,有必要针对传统聚烯烃微孔基孔结构难以控制的问题,提供一种孔结构均匀、可控的聚烯烃微孔基膜及其制备方法、隔膜和电池。
一种聚烯烃微孔基膜,为纤维网状结构,按重量份计,包括以下组分:
熔融指数为0.1g/10min-3.0g/10min的聚乙烯A 30-70份,重均分子量Mw为50-100万,分子量分布Mw/Mn=1-10;
熔融指数为<0.1g/10min的聚乙烯B 30-70份,重均分子量Mw为80-300万,分子量分布Mw/Mn=1-10。
在其中一个实施例中,所述聚乙烯A和所述聚乙烯B在所述纤维网状结构中均匀交织分布。
在其中一个实施例中,所述聚烯烃微孔基膜的孔结构为MD方向的长度大于TD方向长度的扁长结构。
在其中一个实施例中,所述孔结构的尺寸为MD:TD=9:(8-4.5)。
在其中一个实施例中,所述聚烯烃微孔基膜的均值孔径大小为20nm-80nm,孔径分布宽度为5nm-30nm。
在其中一个实施例中,所述聚乙烯A的分子量分布Mw/Mn=2-5;
在其中一个实施例中,所述聚乙烯B的分子量分布Mw/Mn=2-5。
一种所述的聚烯烃微孔基膜的制备方法,包括以下步骤:
将所述聚乙烯A、所述聚乙烯B在稀释剂中均匀混合得到熔融混合物;
将所述熔融混合物冷却成型得到片状膜;
对所述片状膜进行双向拉伸、定型;
去除所述片状膜中的稀释剂。
在其中一个实施例中,所述聚乙烯A、所述聚乙烯B在稀释剂中均匀混合的步骤包括:
将所述聚乙烯A、所述聚乙烯B和所述稀释剂采用挤出方式混合得到挤出混合物;
将所述挤出混合物经过过滤网式混合器,使得所述聚乙烯A和所述聚乙烯B和形成均匀相互交织的熔融混合物。
在其中一个实施例中,所述过滤网式混合器的混合孔通道大小为5μm-30μm。
在其中一个实施例中,所述过滤网式混合器的工作压力为3MPa-20MPa,温度为180℃-230℃。
在其中一个实施例中,所述稀释剂为碳原子数在C18到C50之间的GTL基础油,所述GTL基础油在40℃下的运动粘度为20mm2/s-60mm2/s。
一种隔膜,包括所述聚烯烃微孔基膜以及负载在所述聚烯烃微孔基膜上的涂层。
一种电池,包括所述聚烯烃微孔基膜或者所述的隔膜。
本发明将不同性能的聚乙烯混合交联得到该聚烯烃微孔基膜。熔融指数为0.1-3.0g/10min,重均分子量Mw 50-100万,分子量分布Mw/Mn=1-10的高分子量聚乙烯A能够提供良好的加工性能以及较低的闭孔温度。熔融指数为<0.1g/10min,重均分子量Mw 80-300万,分子量分布Mw/Mn=1-10的超高分子量聚乙烯B,能够提供常温下微孔膜的力学性能,保证微孔膜具备高的抗穿刺强度,并且在190℃,负荷21.6kg的测试条件下,其熔融指数<0.1g/10min,具有高的熔体强度,能够在该聚烯烃微孔基膜达到熔融温度后,保证膜结构的完整性,继续起到隔离正负极的作用,提高电池的安全性能。聚乙烯A和聚乙烯B的分子量分布宽度分别在1-10使得该聚烯烃微孔基膜孔结构分布更加均匀。
附图说明
图1为本发明实施例1的聚烯烃微孔基膜的孔径大小及分布图;
图2为本发明对比例1的聚烯烃微孔基膜的孔径大小及分布图;
图3为本发明实施例2的聚烯烃微孔基膜的孔径大小及分布图。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
从涂覆后的隔膜基本性能看,基体微孔膜在电池中主要起到以下作用:
一、在一定的工作温度下保持良好的结构稳定性:
①这就要求隔膜基体具备一定的热稳定性,主要体现在热收缩性能上,具有较小的热收缩率,确保工作温度下的机构稳定性;
②要求涂层和基体微孔膜具有良好的附着力,涂层不会轻易脱落;
二、具有均匀的孔结构确保电池电性能的稳定性:
高端涂覆隔膜,对电池的电性能稳定性要求更高,就要求基体微孔膜需要均匀的孔结构,确保电池充放电的通道均匀,避免局部短路和局部大电流放电。
三、具备足够的抗刺穿强度:
涂覆改性的隔膜,涂覆层为陶瓷或PVDF等材质,涂覆层基本无强度,需要基体微孔膜具备足够的抗刺穿强度,以保证隔膜不被刺穿;
四、在电池异常时,孔结构及时关闭:
陶瓷层在高温时不会关闭,电池出现异常温度升高时,主要依靠基体微孔膜的孔结构进行关闭,以隔离正负极防止大量发热。
五、在隔膜达到熔融后,具有足够的熔体强度保证隔膜仍起到隔离正负极的作用:
由于陶瓷层力学强度很小,在隔膜达到熔融温度后,基体微孔膜的材料需要具备一定的熔体强度,确保熔体结构的完整性。
本申请实施例提供一种聚烯烃微孔基膜,为纤维网状结构,按重量份计,包括以下组分:
熔融指数为0.1g/10min-3.0g/10min的聚乙烯A 30-70份,重均分子量Mw为50-100万,分子量分布Mw/Mn=1-10;
熔融指数为<0.1g/10min的聚乙烯B 30-70份,重均分子量Mw为80-300万,分子量分布Mw/Mn=1-10。
本发明将不同性能的聚乙烯混合交联得到该聚烯烃微孔基膜。熔融指数为0.1-3.0g/10min,重均分子量Mw 50-100万,分子量分布Mw/Mn=1-10的高分子量聚乙烯A能够提供良好的加工性能以及较低的闭孔温度。熔融指数为<0.1g/10min,重均分子量Mw 80-300万,分子量分布Mw/Mn=1-10的超高分子量聚乙烯B,能够提供常温下微孔膜的力学性能,保证微孔膜具备高的抗穿刺强度,并且在190℃,负荷21.6kg的测试条件下,其熔融指数<0.1g/10min,具有高的熔体强度,能够在该聚烯烃微孔基膜达到熔融温度后,保证膜结构的完整性,继续起到隔离正负极的作用,提高电池的安全性能。聚乙烯A和聚乙烯B的分子量分布宽度分别在1-10使得该聚烯烃微孔基膜孔结构分布更加均匀。
在一些实施例中,为提高抗氧化性能,该聚烯烃微多孔基膜可添加抗氧化剂。抗氧化剂质量为该聚烯烃微多孔基膜中聚乙烯质量的0.1%-0.5%。在一实施例中,抗氧剂可选自四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯中的一种或两者的混合物。
优选的,所述聚乙烯A和所述聚乙烯B在所述纤维网状结构中均匀交织分布。通过聚乙烯A和聚乙烯B在纤维网状结构的均匀分布,有利于得到孔状结构大小和形状规则、可控的膜结构。并且,材质均匀的聚烯烃微多孔基膜能够提高涂层的涂覆牢固性。
在一些实施例中,所述聚烯烃微孔基膜的孔结构为MD方向的长度大于TD方向长度的扁长结构。借助电池工作时的状态来说,MD方向为电池的卷绕方向,TD方向为电池的宽度方向。
在一些实施例中,所述孔结构的尺寸为MD长度:TD长度=9:(8-4.5)。该孔结构为MD方向略长,TD方向略窄的特定形状孔结构的微孔。特定的微孔结构,有利于涂覆涂层后隔膜高温时孔在TD方向关闭,并且扁长形状的孔,有效的降低涂覆时的堵孔现象,有利于提高隔膜的离子透过性。
在一些实施例中,所述聚烯烃微孔基膜的均值孔径大小为20nm-80nm。在一些实施例中,孔径分布宽度为5nm-30nm。隔膜孔径测试使用毛细流动孔径分析仪。测试基本原理是:样品浸泡浸润液,由于样品孔道被液体封堵,需要一定的气体压力才能开孔,而且孔径越小则对应的开孔压力越大。测试过程气体压力从小到大逐渐增加,随着气体压力的增加,最先被打开的孔则是样品的最大孔,最后被打开的是最小孔,因此孔径与开孔压力是一一对应的。通过检测样品在干燥和润湿状态下的气体压力-流量关系曲线,就可以计算样品的孔径大小及分布。孔径分布宽度指的是聚烯烃微孔基膜最大孔径和最小孔径的差值。
优选的,所述聚乙烯A的分子量分布Mw/Mn=2-5。具体的,聚乙烯A的分子量分布Mw/Mn可以为2-3、3-4或4-5。优选的,所述聚乙烯B的分子量分布Mw/Mn=2-5。具体的,聚乙烯B的分子量分布Mw/Mn可以为2-3、3-4或4-5。聚乙烯A和聚乙烯B的分子量分布可以相同或不同,可根据实际需求确定。
本申请实施例的聚烯烃微孔基膜的厚度可以为5μm-30μm。具体可以为5μm-10μm、10μm-12μm、15μm-20μm、20μm-25μm或25μm-30μm。
本申请实施例还提供一种上述任一实施例的聚烯烃微孔基膜的制备方法,包括以下步骤:
a、将所述聚乙烯A、所述聚乙烯B在稀释剂中均匀混合得到熔融混合物;
b、将所述熔融混合物冷却成型得到片状膜;
c、对所述片状膜进行双向拉伸、定型;
d、去除所述片状膜中的稀释剂。
在一些实施例中,步骤a中所述稀释剂为碳原子数在C18到C50之间的GTL基础油。在一实施例中,该GTL基础油可为烷烃白矿油。在一实施例中,该GTL基础油在40℃下的运动粘度为20mm2/s-60mm2/s。在一实施例中,该GTL基础油为全直链饱和烷烃。在一实施例中,该GTL基础油的闪点≥230℃。该GTL基础油极性和聚乙烯相近,低的运动粘度使得该GTL基础油充分的进入到聚乙烯的分子链中,能够和聚乙烯进行均匀的混合。
在一些实施例中,步骤a中稀释剂与聚乙烯A+聚乙烯B的质量比可以为(2-4):1。具体的,该质量比可以为(2-2.5):1、(2.5-3):1、(3-3.5):1或(3.5-4):1。
聚乙烯A和聚乙烯B的混合均匀性,会直接影响微孔膜的性能均匀性。在一些实施例中,为了使得微孔基膜获得聚乙烯A和聚乙烯B均匀相互交织的纤维网状结构,可采用挤出混合和过滤网式混合两步混合的方式,使得聚合物A和聚合物B均匀相互交织在一起。
在一实施例中,所述聚乙烯A、所述聚乙烯B在稀释剂中均匀混合的步骤包括:a1、将所述聚乙烯A、所述聚乙烯B和所述稀释剂采用挤出方式混合得到挤出混合物;a2、然后将所述挤出混合物经过过滤网式混合器,使得所述聚乙烯A和所述聚乙烯B和形成均匀相互交织的熔融混合物。
挤出混合可通过挤出机进行,例如双螺杆挤出机。
优选地,步骤a2中过滤网式混合器的混合孔通道大小可以为5μm-30μm。具体的,混合孔通道大小可以为5μm-10μm、10μm-15μm、15μm-20μm、20μm-25μm或25μm-30μm。
优选地,步骤a2中过滤网式混合器的工作压力为3MPa-20MPa,具体可以为3MPa-5MPa、5MPa-10MPa、10MPa-15MPa或15MPa-20MPa,更优为5MPa-15MPa。压力小于3MPa时,聚乙烯A和聚乙烯B的混合作用不足,难以形成均匀的相互交织结构;压力大于20MPa时,聚合物熔体发热严重,容易造成聚合物降解。在一些实施例中,过滤网式混合器的工作温度为180℃-230℃。具体可以为180℃-190℃、190℃-200℃、200℃-210℃、210℃-220℃或220℃-230℃。
优选地,步骤c中双向拉伸为MD和TD方向的拉伸,目的在于进一步规范和调整该聚烯烃微孔基膜的孔径。在一些实施例中,拉伸倍数MD:TD=9:8-2:1,以获得MD方向略长,TD方向略窄的特定性状孔结构的微孔。在一些实施例中,总拉伸倍数MD×TD=30-120倍。
步骤d中,可采用萃取剂洗脱步骤c得到的片状膜中的稀释剂。
进一步,萃取剂洗脱后可进行干燥步骤得到聚烯烃微多孔基膜。干燥的温度可以为30℃-80℃。
与现有技术相比要,本发明的有益效果在于:
1、本发明的熔融指数为<0.1g/10min的超高分子量聚乙烯B,使得聚烯烃多孔基膜具备高的熔体强度。
2、稀释剂使用40℃运动粘度10-60mm2/s的GTL工艺油,GTL工艺生产的工艺油其碳数量在C18到C50之间的全直链饱和烷烃,确保和聚乙烯A和聚乙烯B的混合均匀性,并在萃取后留下大小均匀的孔结构。
3、聚乙烯A和聚乙烯B混合时,使用混合孔通道大小为5μm-30μm的过滤网式混合器,使得聚乙烯A和聚乙烯B形成良好的均相体系,形成互相交织的纤维网状结构,对隔膜孔大径大小和尺寸分布的可控性好。
4、拉伸倍数MD:TD=9:8-2:1,以获得MD方向略长,TD方向略窄的特定性状孔结构的微孔;特定的微孔结构,有利于涂覆后隔膜高温时孔在TD方向关闭,并且扁长形状的孔,有效的降低涂覆时的堵孔现象。
5、聚烯烃微多孔膜的综合性能优异:均值孔径大小分布为25nm-80nm,孔径分布宽度5nm-30nm,透气度为10-200S/100cc,穿刺强度≥40g/μm。
本申请实施例还提供一种隔膜,包括上述任一实施例的聚烯烃微孔基膜以及负载在所述聚烯烃微孔基膜上的涂层。该涂层可以为一些功能性材料层,例如陶瓷层、树脂层等,用于增强隔膜的润湿性、机械强度、倍率性能等。这里不再对涂层的具体类型进行赘述。
本申请实施例还提供一种电池,包括上述任一实施例的聚烯烃微孔基膜或者所述的隔膜。该电池最基本的包括正极、负极、电解质和该隔膜,隔膜用于将正极和负极隔开。
电池可以为电化学电池,例如锂离子电池、钠离子电池、镁离子电池等。
以下为具体实施例。
实施例1
一种聚烯烃微多孔基膜,按重量份计包括以下组分:熔融指数为0.9g/10min,重均分子量Mw 50万,分子量分布Mw/Mn=5的聚乙烯A的高分子量聚乙烯A,30份;熔融指数为<0.1g/10min重均分子量Mw 150万,分子量分布Mw/Mn=5的超高分子量聚乙烯B,70份;抗氧剂四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.3份;
上述聚烯烃微多孔基膜的制备方法是:
(1)熔融指数为0.9g/10min的高分子量聚乙烯A,30份;熔融指数为<0.1g/10min的超高分子量聚乙烯B,70份;40℃运动粘度30mm2/s的GTL基础油300份,抗氧剂四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.3份,计重定量加入双螺杆挤出机中挤出,挤出温度为180-230℃,充分混合均匀;
(2)将挤出混合物,通过过滤网式混合器进行充分的混合,以形成聚乙烯A和聚乙烯B相互均匀交织在一起的结构,过滤网式混合器的混合孔通道大小为30μm,工作压力10MPa,温度200℃;
(3)经过过滤网式混合器混合匀化的熔体,经过成型模头、冷却辊冷却,得到500μm-2000μm厚的聚烯烃片状膜;
(4)将上述步骤得到的聚烯烃片状膜在120℃进行双向拉伸MD×TD=8×6倍,定型;
(5)在室温下用二氯甲烷萃取洗脱聚烯烃片状膜中的GTL基础油,并干燥、定型得到聚烯烃微多孔基膜。
本实施例制备的聚烯烃微多孔基膜的孔径大小及分布如图1所示。
实施例2
本实施例与实施例1的不同之处在于:聚乙烯A为50份,聚乙烯B为50份。本实施例制备的聚烯烃微多孔基膜的孔径大小及分布如图3所示。
实施例3
本实施例与实施例1的不同之处在于:聚乙烯A为70份,聚乙烯B为30份。
实施例4
本实施例与实施例1的不同之处在于:聚烯烃油膜在120℃下进行双向拉伸MD×TD=10×5倍。
实施例5
本实施例与实施例1的不同之处在于:过滤网式混合器的混合孔通道为10μm,工作压力15MPa。
对比例1
对比例1与实施例1的不同之处在于:对比例1采用了40℃运动粘度30m㎡/s的石蜡油300份。本对比例制备的聚烯烃微多孔基膜的孔径大小及分布如图2所示。
对比例2
对比例2与实施例1的不同之处在于:对比例2不采用过滤网式混合器,也就是不包括步骤(2)。
对比例3
对比例3与实施例1的不同之处在于:拉伸倍数为MD×TD=8×8倍。
本发明实施例制备的聚烯烃微多孔基膜适用于作为涂覆涂层的隔膜基体,为进一步表征实施例聚烯烃微多孔基膜的有利效果,在实施例1-5和对比例1-3所得的聚烯烃微多孔膜上进行涂覆。具体方法如下:
分别将第一和第二氢氧化镁片状粒子配置成6%的浆料(水为溶剂),在70℃的水浴槽中进行搅拌,分别添加相对90份无机粒子而言的1份丙烯酸、0.1份无机过氧化物和90份丙烯酸丁酯,包覆3h,抽滤,洗涤,干燥,取出。
分别将上述第一和第二氢氧化镁片状粒子进行研磨分散,过滤团聚成块的粒子。测得第一氢氧化镁片状粒子平均粒径为150nm,粒径分布范围为(60~450)nm,片状粒子的长宽比为1~5;测得第二氢氧化镁片状粒子平均粒径为1μm,粒径分布范围为450nm~3μm,片状粒子的长宽比为1~5。
取25g第一氢氧化镁片状粒子浆和60g第二氢氧化镁片状粒子浆,0.6gPE蜡和1g聚硅氧烷混合物、15g苯乙烯-丁二烯共聚物乳液、0.75g有机硅类流平剂、180g水和45g乙醇混合分散均匀,制成悬浮型涂层浆料。
将上述悬浮涂层浆料分别涂覆在实施例1-5和对比例1-3的9μm的聚烯烃微多孔膜的单面,而后干燥固化,制得锂离子电池用涂层隔膜,单面涂层总厚度为3μm。
性能测试:
对实施例1-5和对比例1-3所得的聚烯烃微多孔基膜和涂层隔膜进行性能测试,结果如下表1和表2所示:
表1实施例性能测试结果
Figure BDA0002557642480000111
表2对比例性能测试结果
Figure BDA0002557642480000112
从上表1和表2的实施例1-5及对比例1-3的测试结果可以得出,本发明实施例的聚烯烃微多孔基膜,具有优异的孔径均匀性能,孔径分布宽度从60-90nm降低至10-20nm,有效减少了不均匀大孔的产生。本发明实施例的聚烯烃微多孔基膜孔径均匀性提高,相同面积的膜孔径均匀时涂覆涂层和基膜的接触点更加均匀,粘附力更加均匀,因此显著的提高了涂层的剥离强度,本发明实施例的聚烯烃微多孔基膜涂覆后涂层的剥离强度提高了10N/min,较此前提高了40%。表现为涂覆后,产品的破膜温度较对比例提高了8-23℃,安全性能更高。
本发明实施例的聚烯烃微孔基膜,具有特殊的MD长TD窄的孔结构及均匀的孔径大小分布,在涂覆后,有效的减少了涂覆材料堵孔的几率,表现为相同涂覆工艺下,本发明实施例的聚烯烃微孔基膜透气阻力增加2-6%,而对比例3的微孔膜透气阻力增加了20%,即对比例3的微孔膜涂覆过程中堵孔更加严重。
电池性能评估:
电池制备:为了测定隔膜的在电池中的内阻性能表现,将涂覆后的微孔膜(涂覆隔膜)与负极石墨,正极LiCoO2和LiFP6电解液(将LiFP6溶解在碳酸乙烯酯(EC):碳酸二乙酯(DEC):碳酸二甲酯(DMC)体积比=1:1:1的混合液中制成1mol/L的溶液),制成电池,电池容量3000mA。测试25℃条件下电池充电和放电过程中的内阻。以实施例1的内阻测试结果数值作为基准值100,其余样品相对于基准值100,内阻相对值越大则内阻越高性能越差,内阻相对值越小则内阻越小性能越好。结果如下表3所示:
表3涂覆后电池内阻对比数据表
Figure BDA0002557642480000121
从上表3的对比数据可知,本发明实施例的聚烯烃微孔基膜,能够有效的降低其涂覆膜在电池的内阻,电阻降低15-40%。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种聚烯烃微孔基膜,其特征在于,为纤维网状结构,按重量份计,包括以下组分:
熔融指数为0.1g/10min-3.0g/10min的聚乙烯A 30-70份,重均分子量Mw为50-100万,分子量分布Mw/Mn=1-10;
以及熔融指数为<0.1g/10min的聚乙烯B 30-70份,重均分子量Mw为80-300万,分子量分布Mw/Mn=1-10。
2.根据权利要求1所述的聚烯烃微孔基膜,其特征在于,所述聚乙烯A和所述聚乙烯B在所述纤维网状结构中均匀交织分布。
3.根据权利要求1所述的聚烯烃微孔基膜,其特征在于,所述聚烯烃微孔基膜的孔结构为MD方向的长度大于TD方向长度的扁长结构。
4.根据权利要求3所述的聚烯烃微孔基膜,其特征在于,所述孔结构的尺寸为MD长度:TD长度=9:(8-4.5)。
5.根据权利要求1所述的聚烯烃微孔基膜,其特征在于,所述聚烯烃微孔基膜的均值孔径大小为20nm-80nm,孔径分布宽度为5nm-30nm。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的聚烯烃微孔基膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
将所述聚乙烯A、所述聚乙烯B在稀释剂中均匀混合得到熔融混合物;
将所述熔融混合物冷却成型得到片状膜;
对所述片状膜进行双向拉伸、定型;
去除所述片状膜中的稀释剂。
7.根据权利要求6所述的聚烯烃微孔基膜的制备方法,其特征在于,所述聚乙烯A、所述聚乙烯B在稀释剂中均匀混合的步骤包括:
将所述聚乙烯A、所述聚乙烯B和所述稀释剂采用挤出方式混合得到挤出混合物;
将所述挤出混合物经过过滤网式混合器,使得所述聚乙烯A和所述聚乙烯B和形成均匀相互交织的熔融混合物。
8.根据权利要求6所述的聚烯烃微孔基膜的制备方法,其特征在于,所述稀释剂为碳原子数在C18到C50之间的GTL基础油,所述GTL基础油在40℃下的运动粘度为20mm2/s-60mm2/s。
9.一种隔膜,其特征在于,包括如权利要求1-5任一项所述聚烯烃微孔基膜以及负载在所述聚烯烃微孔基膜上的涂层。
10.一种电池,其特征在于,包括如权利要求1-5任一项所述聚烯烃微孔基膜或者如权利要求9所述的隔膜。
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