CN111933874B - 一种耐氧化长寿命隔膜及其制备方法 - Google Patents
一种耐氧化长寿命隔膜及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111933874B CN111933874B CN202010611037.3A CN202010611037A CN111933874B CN 111933874 B CN111933874 B CN 111933874B CN 202010611037 A CN202010611037 A CN 202010611037A CN 111933874 B CN111933874 B CN 111933874B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- oxidation
- stretching
- resistant long
- white oil
- diaphragm
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
- H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Abstract
本发明公开了一种耐氧化长寿命隔膜及其制备方法,该隔膜的平均孔径范围:1nm至100nm,孔隙率的范围:10%至90%,膜厚范围:1μm至30μm,结晶度在60%‑65%的范围内,其结晶度的CPK达到1.33以上。本发明采用直链结构的白油,充分利用材料的相似相溶的原理,提升白油与聚烯烃粒子的相容性,从而在提高隔膜铸片时的结晶度的一致性,制备出结晶度一致性较高的隔膜,结晶度的一致性越高,缺陷少,则隔膜的抗氧化能力越强,性能越稳定,从而提高隔膜的寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种耐氧化长寿命隔膜及其制备方法,属于电化学技术领域。
背景技术
随着新能源汽车的发展,新能源汽车对电池的循环寿命要求越来越高,而隔膜作为锂电池中重要的组成部分,其耐氧化性能对锂电池具有重要的影响。目前动力电池为了追求高能量密度,电池的电压做的越来越高,这样就对隔膜的耐氧化性提出了很大的挑战,因为电池的内部电压越高,隔膜被氧化的越厉害,进而影响电池的寿命,导致电池循环变差,寿命缩短。
目前行业内的锂电池隔膜主要为聚烯烃中的PP或PE,其中PE隔膜的制作主要采用的是湿法工艺,而在湿法工艺中主要采用的溶剂为带支链结构的白油,而PE的分子链为直链结构,根据材料相似相溶的原理,直链结构的PE与带支链结构的白油在相容方面存在一定的缺陷,进而影响隔膜前期铸片的结晶,从而在后面的工序导致隔膜出现结晶度一致性差的问题,而隔膜的结晶度的一致性越高,则隔膜的耐氧化能力越强,隔膜的结晶度的一致性越低,则隔膜的耐氧化能力越弱。
发明内容
本发明的目的是提供一种耐氧化长寿命隔膜及其制备方法,能提高制备出的隔膜的结晶度一致性,从而提高隔膜的耐氧化能力。
为了解决上述技术问题,本发明的技术方案是:一种耐氧化长寿命隔膜,该隔膜的平均孔径范围:1nm至100nm,孔隙率的范围:10%至90%,膜厚范围:1μm至30μm,结晶度在60%-65%的范围内,其结晶度的CPK达到1.33以上。
进一步,该隔膜按照JIS P8117法测得的Gurley值为20秒/100cc以上。
进一步,按聚烯烃固态成分的单位截面积换算得到的该隔膜的拉伸断裂强度(MD或TD)为60MPa以上。
本发明还提供了一种耐氧化长寿命隔膜的制备方法,包括以下步骤:
步骤S1,制备由聚烯烃组合物和白油组成的混合液;所述聚烯烃组合物占混合液的质量百分数为10%~35%,所使用的白油为直链白油,所述白油的分子量在200-550之间;
步骤S2,将上述混合液熔融混炼,将得到的熔融混炼物从模中挤出,进行冷却固化,得到凝胶状成型物;
步骤S3.1,预拉伸:沿任意方向对凝胶状成型物进行预拉伸;
步骤S3.2,拉伸:沿至少一个方向对凝胶状成型物进行拉伸,形成中间成型物;
步骤S4,对中间成型物的内部的溶剂进行萃取,形成微多孔隔膜。
进一步,步骤S1中,所使用的直链白油中不挥发性溶剂的质量百分数为80%~98%。
进一步,步骤S1中,所述聚烯烃组合物占混合液的质量百分数为15%~30%。
进一步,所述步骤S2中,熔融混炼物从模中挤出时的温度范围为聚烯烃组合物的熔点T~T+65℃。
进一步,所述步骤S2中,熔融混炼物从模中挤出,冷却温度为10~40℃,冷却后得到的所述凝胶状成型物为片状。
进一步,所述步骤S3中,拉伸为双轴拉伸,所述双轴拉伸包括纵向拉伸和横向拉伸。
进一步,所述步骤S3中,所述凝胶状成型物的面积拉伸倍率(纵向拉伸倍率与横向拉伸倍率之积)为45~99倍,拉伸时的温度范围为90~110℃。
进一步,所述步骤S3中还包括对拉伸后的中间成型物进行热固定的步骤,热固定温度为120℃~135℃。
进一步,所述步骤S4中,萃取时,使用卤代烃或烃溶剂进行洗涤,洗涤时间为20秒~180秒。
进一步,所述步骤S4之后,还包括对微多孔隔膜进行退火的步骤,退火温度为60~130℃。
采用了上述技术方案后,本发明具有以下有益效果:
1)本发明的耐氧化长寿命隔膜的结晶度在60%-65%的范围内,其结晶度的CPK可以达到1.33以上,结晶度的一致性越高,缺陷少,则隔膜的抗氧化能力越强,性能越稳定,从而提高隔膜的寿命;
2)本发明采用直链结构的白油,充分利用材料的相似相溶的原理,提升白油与聚烯烃粒子的相容性,从而在提高隔膜铸片时的结晶度的一致性,制备出结晶度一致性较高的隔膜,结晶度的一致性越高,缺陷少,隔膜分子结构的框架就更加稳定,游离的活性基团减少,则隔膜的抗氧化能力越强,性能越稳定,从而提高隔膜的寿命。本发明通过对白油的特定选择,有选择性的使用直链结构的白油作为隔膜加工的助剂,目的在于提高聚烯烃与白油的相容性,从而提高聚烯烃的结晶度的一致性,减少缺陷。
具体实施方式
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解,下面根据具体实施例,对本发明作进一步详细的说明。
除非别作定义,此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。同样,“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制,而是表示存在至少一个。
一种耐氧化长寿命隔膜,该隔膜的平均孔径范围:1nm至100nm,孔隙率的范围:10%至90%,膜厚范围:1μm至30μm,结晶度在60%-65%的范围内,其结晶度的CPK达到1.33以上。该隔膜按照JIS P8117法测得的Gurley值为20秒/100cc以上。按聚烯烃固态成分的单位截面积换算得到的该隔膜的拉伸断裂强度(MD或TD)为60MPa以上。
隔膜的平均孔径为1nm以上且100nm以下,孔径低于1nm,则影响电池中锂离子的传输,导致电池的内阻升高,倍率差;多孔膜的孔径大于100nm,则隔膜的耐短路能力变差,自放电变大,不利于电池的存储。
隔膜的孔隙率为10%以上且90%以下,孔隙率过低,则隔膜的保液能力变差,影响电池的寿命,孔隙率优选20%以上;孔隙率过高,高于90%,则隔膜的机械性能变差,强度变低,无法应用到电池的制作中,孔隙率优选80%以下。
隔膜的膜厚为1μm以上且30μm以下;隔膜的厚度过低,则隔膜的耐短路能力急速下降,严重影响电池的安全性能,隔膜厚度优选3μm以上;隔膜的厚度过高,则会严重影响隔膜的生产效率,导致隔膜的生产成本加大,隔膜厚度优选25μm以下。
隔膜按照JIS P8117测得的Gurley值为20秒/100cc以上。隔膜的Gurley值过低,则会导致隔膜的孔径增大,隔膜的厚度变薄,进而影响电池的安全性能和电池的自放电性能,优选地,隔膜的透气值优选40秒/100cc以上。
隔膜的长度方向(MD)和宽度方向(TD)中的至少一个方向的拉伸断裂强度为60MPa以上,进一步优选为70MPa以上。隔膜的强度为60MPa以上时,作为复合膜的力学强度变得良好,有利于电池的制作。
隔膜的结晶度在60%-65%的区间范围内,其结晶度的CPK可以达到1.33以上,结晶度的一致性越高,则缺陷少,比较稳定,使隔膜的抗氧化能力越强,隔膜的寿命就越高,多孔膜在结晶度60%-65%的区间范围内,其结晶度的CPK优选1.40以上。
一种耐氧化长寿命隔膜的制备方法,包括以下步骤:
步骤S1,制备由聚烯烃组合物和白油组成的混合液;所述聚烯烃组合物占混合液的质量百分数为10%~35%,所使用的白油为直链白油,所述白油的分子量在200-550之间,聚烯烃组合物的质均分子量为10万以上;步骤S1中,所使用的直链白油中不挥发性溶剂的质量百分数为80%~98%。直链白油的分子量的范围:200-550,分子量过低,则白油容易挥发,安全性能差,分子量过高,则白油不易萃取,因此,白油的分子量优选250-500。聚烯烃组合物占混合液的质量百分数进一步优选为15%~30%。
步骤S2,将上述混合液熔融混炼,将得到的熔融混炼物从模中挤出,进行冷却固化,得到凝胶状成型物;所述步骤S2中,熔融混炼物从模中挤出时的温度范围为聚烯烃组合物的熔点T~T+65℃。熔融混炼物从模中挤出后冷却,冷却温度为10~40℃,冷却后得到的所述凝胶状成型物为片状。冷却可以是在水溶液或有机溶剂中的骤冷(quench),也可以是向冷却的金属辊的浇铸,通常利用基于在水或用于溶胶·凝胶溶液的挥发性溶剂中的骤冷的方法。冷却温度优选为10~40℃。优选的是,在水浴的表层设置水流,以在水浴中从已凝胶化的片材中释放而漂浮于水面的混合溶剂不再次附着于片材的方式制作凝胶状片材。
步骤S3.1,预拉伸:沿任意方向对凝胶状成型物进行预拉伸;预拉伸时,拉伸温度范围为25-35℃,拉伸培率范围为1.4-1.8.
步骤S3.2,拉伸:沿至少一个方向对凝胶状成型物进行拉伸,形成中间成型物;步骤S3中,拉伸为双轴拉伸,双轴拉伸包括纵向拉伸和横向拉伸,可以采用分别实施纵向拉伸、横向拉伸的依次双轴拉伸的方法,也可以采用同时实施纵向拉伸、横向拉伸的同时双轴拉伸的方法。另外,还优选下述方法:沿纵向进行多次拉伸,然后沿横向进行拉伸的方法;或者沿纵向进行拉伸,沿横向进行多次拉伸的方法;在进行依次双轴拉伸后,还可以进一步沿纵向和/或横向进行1次或多次拉伸。步骤S3中,所述凝胶状成型物的面积拉伸倍率(纵向拉伸倍率与横向拉伸倍率之积)为45~99倍,优选为50~90倍,拉伸时的温度范围为90~110℃。所述步骤S3中还包括对拉伸后的中间成型物进物热固定的步骤,热固定温度为120℃~135℃。预拉伸的步骤在拉伸步骤之前。
步骤S4,对中间成型物的内部的溶剂进行萃取,形成微多孔隔膜。所述步骤S4中,萃取时,使用卤代烃或烃溶剂进行洗涤,洗涤时间为20秒~180秒。
所述步骤S4之后,还包括对微多孔隔膜进行退火的步骤,退火温度为60~130℃,优选为70~125℃。利用退火处理,可以对隔膜进行热定形。
为了更清楚的说明本发明的制备方法的技术方案与效果,以下提供3个具体实施例。
实施例1:
步骤S1,制备由聚烯烃组合物和白油组成的混合液;本实施例1中,聚烯烃组合物占混合液的质量百分数为15%,直链白油的质量百分数为85%,聚烯烃组合物选用质均分子量为50万的高分子量聚乙烯,则聚乙烯的浓度为15%,所使用的白油为直链白油,白油的分子量在200-550之间,本实施例1中,使用的直链白油的分子量为300,直链白油中不挥发性溶剂的质量百分数为85%。
步骤S2,将上述混合液熔融混炼,将得到的熔融混炼物从模中挤出,进行冷却固化,得到凝胶状成型物;步骤S2中,熔融混炼物从模中挤出时的温度范围为聚烯烃组合物的熔点T~T+65℃,比如,本实施例1中质均分子量为50万的高分子量聚乙烯的熔点为132℃,则挤出时的温度范围为132℃~197℃,本实施例1在160℃的温度下,将该聚乙烯溶液从模中挤出成片状,接着进行冷却。向冷却的金属辊的浇铸进行冷却,冷却温度为25℃。
步骤S3.1,预拉伸:沿长度方向对凝胶状成型物进行预拉伸;预拉伸时,拉伸温度范围为30℃,拉伸培率范围为1.6倍。
步骤S3.2,拉伸:沿至少一个方向对凝胶状成型物进行拉伸,形成中间成型物;本实施例1中,采用于100℃的温度,以5.5倍的倍率沿长度方向对该凝胶状成型物进行拉伸,接着,于110℃的温度,以12倍的倍率沿宽度方向对该凝胶状成型物进行拉伸,面积拉伸倍率(纵向拉伸倍率与横向拉伸倍率之积)为66,然后立即于135℃进行热处理(热固定)。预拉伸的步骤在拉伸步骤之前。
步骤S4,对中间成型物的内部的溶剂进行萃取,形成微多孔隔膜。步骤S4中,萃取时,使用二氯甲烷进行洗涤,洗涤时间为20秒~180秒。具体地,一边将中间成型物在分成2个槽的二氯甲烷浴中分别连续浸渍各30秒,共60秒,一边萃取液体石蜡。需要说明的是,将开始浸渍这一侧作为第1槽、将结束浸渍这一侧作为第2槽,洗涤溶剂的纯度为第1槽<第2槽。然后,于45℃将二氯甲烷干燥除去。步骤S4之后的退火步骤,采用在已加热至120℃的辊上进行输送时,同理进行退火处理,由此得到聚乙烯微多孔膜,即本发明制得的耐氧化长寿命隔膜。
采用本发明的制备方法得到的隔膜,其结晶度一致性高,能达到1.33以上,使得隔膜表面的缺陷减少,这样隔膜分子结构的框架就更加稳定,游离的活性基团减少,从而使隔膜的抗氧化能力提高。
对比例1:
1.1由聚烯烃组合物和白油组成的混合液,聚烯烃组合物的质量百分数为15%,白油的质量百分数为85%,聚烯烃组合物选用质均分子量为50万的高分子量聚乙烯,聚乙烯的浓度为15%,所使用的白油为带支链的白油;
1.2将上述混合液熔融混炼,将得到的熔融混炼物从模中挤出,进行冷却固化,得到凝胶状成型物;质均分子量为50万的高分子量聚乙烯的熔点为132℃,本对比例1在160℃的温度下,将该混合液从模中挤出成片状,接着进行冷却。向冷却的金属辊的浇铸进行冷却,冷却温度为25℃。
1.3本对比例1中,沿长度方向对凝胶状成型物进行预拉伸;预拉伸时,拉伸温度范围为30℃,拉伸培率范围为1.6倍。接着,采用于100℃的温度,以5.5倍的倍率沿长度方向对该凝胶状成型物进行拉伸,接着,于110℃的温度,以12倍的倍率沿宽度方向对该凝胶状成型物进行拉伸,面积拉伸倍率(纵向拉伸倍率与横向拉伸倍率之积)为66,然后立即于135℃进行热处理(热固定)。
1.4,对中间成型物的内部的溶剂进行萃取,形成微多孔隔膜。萃取时,使用二氯甲烷进行洗涤,洗涤时间为20秒~180秒。具体地,一边将中间成型物在分成2个槽的二氯甲烷浴中分别连续浸渍各30秒,共60秒,一边萃取液体石蜡。然后,于45℃将二氯甲烷干燥除去。退火时,采用在已加热至120℃的辊上进行输送时,同理进行退火处理,由此得到对比例1的隔膜。
实施例1与对比例1各项参数对比见表1:
表1:
实施例1与对比例1得到的隔膜的各项性能对比见表2:
表2:
将实施例1与对比例1制得的隔膜的性能对比可知,实施例1的方法制得的隔膜的结晶度CPK能够达到1.67,远远高于对比例1的隔膜的结晶度。
实施例2:
步骤S1,制备由聚烯烃组合物和白油组成的混合液;本实施例2中,聚烯烃组合物占混合液的质量百分数10%,直链白油的质量百分数为90%,聚烯烃组合物选用质均分子量为10万的高分子量聚丙烯,聚丙烯的浓度为10%,所使用的白油为直链白油,白油的分子量在200-550之间,本实施例2中,使用的直链白油的分子量为200,直链白油中不挥发性溶剂的质量百分数为80%。
步骤S2,将上述混合液熔融混炼,将得到的熔融混炼物从模中挤出,进行冷却固化,得到凝胶状成型物;步骤S2中,熔融混炼物从模中挤出时的温度范围为聚烯烃组合物的熔点T~T+65℃,比如,本实施例2中质均分子量为10万的高分子量聚丙烯的熔点为134℃,则挤出时的温度范围为134℃~199℃,本实施例2在175℃的温度下,将该混合液从模中挤出成片状,接着进行冷却。冷却采用水溶液进行冷却,在水浴的表层设置水流,以在水浴中从已凝胶化的片材中释放而漂浮于水面的混合溶剂不再次附着于片材的方式制作凝胶状片材。冷却温度为10℃。
步骤S3.1,预拉伸:沿宽度方向对凝胶状成型物进行预拉伸;预拉伸时,拉伸温度范围为25℃,拉伸培率范围为1.4。
步骤S3.2,拉伸:沿至少一个方向对凝胶状成型物进行拉伸,形成中间成型物;本实施例2中,采用于100℃的温度,以9倍的倍率沿长度方向对该凝胶状成型物进行拉伸,同时,以5倍的倍率沿宽度方向对该凝胶状成型物进行拉伸,面积拉伸倍率(纵向拉伸倍率与横向拉伸倍率之积)为45,然后立即于120℃进行热处理(热固定)。
步骤S4,对中间成型物的内部的溶剂进行萃取,形成微多孔隔膜。步骤S4中,萃取时,使用己烷进行洗涤,洗涤时间为20秒,然后,于70℃将己烷干燥除去,即得到本发明制得的耐氧化长寿命隔膜。
对比例2:
1.1由聚烯烃组合物和白油组成的混合液,其中聚烯烃组合物的质量百分数为10%,白油的质量百分数为90%,聚烯烃组合物选用质均分子量为10万的高分子量聚丙烯,聚丙烯的浓度为10%,所使用的白油为带支链的白油;
1.2将上述混合液熔融混炼,将得到的熔融混炼物从模中挤出,进行冷却固化,得到凝胶状成型物;质均分子量为10万的高分子量聚丙烯的熔点为134℃,本对比例2在175℃的温度下,将该混合液从模中挤出成片状,接着进行冷却。冷却采用水溶液进行冷却,在水浴的表层设置水流,以在水浴中从已凝胶化的片材中释放而漂浮于水面的混合溶剂不再次附着于片材的方式制作凝胶状片材。冷却温度为10℃。
1.3沿宽度方向对凝胶状成型物进行预拉伸;预拉伸时,拉伸温度范围为25℃,拉伸培率范围为1.4。接着,本对比例2中,采用于100℃的温度,以9倍的倍率沿长度方向对该凝胶状成型物进行拉伸,同时,以5倍的倍率沿宽度方向对该凝胶状成型物进行拉伸,面积拉伸倍率(纵向拉伸倍率与横向拉伸倍率之积)为45,然后立即于120℃进行热处理(热固定)。
1.4,对中间成型物的内部的溶剂进行萃取,形成微多孔隔膜。萃取时,使用己烷进行洗涤,洗涤时间为20秒,然后,于70℃将己烷干燥除去,由此得到对比例2的隔膜。
实施例2与对比例2各项参数对比见表3:
表3:
实施例2与对比例2得到的隔膜的各项性能对比见表4:
表4:
实施例3:
步骤S1,制备由聚烯烃组合物和白油组成的混合液;本实施例3中,聚烯烃组合物的质量百分数为35%,直链白油的质量百分数为65%,聚烯烃组合物选用质均分子量为50万的高分子量聚乙烯,聚乙烯的浓度为35%,所使用的白油为直链白油,白油的分子量在200-550之间,本实施例3中,使用的直链白油的分子量为550,直链白油中不挥发性溶剂的质量百分数为98%。
步骤S2,将上述混合液熔融混炼,将得到的熔融混炼物从模中挤出,进行冷却固化,得到凝胶状成型物;步骤S2中,熔融混炼物从模中挤出时的温度范围为聚烯烃组合物的熔点T~T+65℃,比如,本实施例3中质均分子量为50万的高分子量聚乙烯的熔点为136℃,则挤出时的温度范围为136℃~201℃,本实施例3在190℃的温度下,将该混合液从模中挤出成片状,接着进行冷却。冷却采用在有机溶剂中的骤冷。冷却温度为40℃。
步骤S3.1,预拉伸:沿长度方向对凝胶状成型物进行预拉伸;预拉伸时,拉伸温度范围为35℃,拉伸培率范围为1.8倍。
步骤S3.2,拉伸:沿至少一个方向对凝胶状成型物进行拉伸,形成中间成型物;本实施例3中,采用于90℃的温度,以9倍的倍率沿长度方向对该凝胶状成型物进行拉伸,然后,以11倍的倍率沿宽度方向对该凝胶状成型物进行拉伸,面积拉伸倍率(纵向拉伸倍率与横向拉伸倍率之积)为99,然后立即于130℃进行热处理(热固定)。
步骤S4,对中间成型物的内部的溶剂进行萃取,形成微多孔隔膜。步骤S4中,萃取时,使用己烷进行洗涤,洗涤时间为180秒,然后,于100℃将己烷干燥除去,步骤S4之后的退火步骤,采用在已加热至60℃的辊上进行输送时,同理进行退火处理,由此得到聚乙烯微多孔膜,即本发明制得的耐氧化长寿命隔膜。
对比例3:
1.1由聚烯烃组合物和白油组成的混合液,聚烯烃组合物的质量百分数为35%,白油的质量百分数为65%,聚烯烃组合物选用质均分子量为50万的高分子量聚乙烯,聚乙烯的浓度为35%,所使用的白油为带支链的白油;
1.2将上述混合液熔融混炼,将得到的熔融混炼物从模中挤出,进行冷却固化,得到凝胶状成型物;质均分子量为50万的高分子量聚乙烯的熔点为136℃,本对比例3在190℃的温度下,将该混合液从模中挤出成片状,接着进行冷却。冷却采用在有机溶剂中的骤冷。冷却温度为40℃。
1.3沿长度方向对凝胶状成型物进行预拉伸;预拉伸时,拉伸温度范围为35℃,拉伸培率范围为1.8倍。接着,本对比例3中,采用于90℃的温度,以9倍的倍率沿长度方向对该凝胶状成型物进行拉伸,然后,以11倍的倍率沿宽度方向对该凝胶状成型物进行拉伸,面积拉伸倍率(纵向拉伸倍率与横向拉伸倍率之积)为99,然后立即于130℃进行热处理(热固定)。
1.4,对中间成型物的内部的溶剂进行萃取,形成微多孔隔膜。萃取时,使用己烷进行洗涤,洗涤时间为180秒,然后,于100℃将己烷干燥除去,步骤1.4之后的退火步骤,采用在已加热至60℃的辊上进行输送时,同理进行退火处理,由此得到对比例3的隔膜。
实施例3与对比例3各项参数对比见表5:
表5:
实施例3与对比例3得到的隔膜的各项性能对比见表6:
表6:
以上所述的具体实施例,对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种耐氧化长寿命隔膜的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤S1,制备由聚烯烃组合物和白油组成的混合液;所述聚烯烃组合物占混合液的质量百分数为10%~35%,所使用的白油为直链白油,所述白油的分子量在200-550之间;
步骤S2,将上述混合液熔融混炼,将得到的熔融混炼物从模中挤出,进行冷却固化,得到凝胶状成型物;
步骤S3.1,预拉伸:沿任意方向对凝胶状成型物进行预拉伸;
步骤S3.2,拉伸:沿至少一个方向对凝胶状成型物进行拉伸,形成中间成型物;
步骤S4,对中间成型物的内部的溶剂进行萃取,形成微多孔隔膜。
2.根据权利要求1所述的耐氧化长寿命隔膜的制备方法,其特征在于:步骤S1中,所使用的直链白油中不挥发性溶剂的质量百分数为80%~98%。
3.根据权利要求2所述的耐氧化长寿命隔膜的制备方法,其特征在于:所述聚烯烃组合物占混合液的质量百分数为15%~30%。
4.根据权利要求1所述的耐氧化长寿命隔膜的制备方法,其特征在于:所述步骤S2中,熔融混炼物从模中挤出时的温度范围为聚烯烃组合物的熔点T~T+65℃。
5.根据权利要求4所述的耐氧化长寿命隔膜的制备方法,其特征在于:所述步骤S2中,熔融混炼物从模中挤出,冷却温度为10~40℃,冷却后得到的所述凝胶状成型物为片状。
6.根据权利要求1所述的耐氧化长寿命隔膜的制备方法,其特征在于:所述步骤S3中,拉伸为双轴拉伸,所述双轴拉伸包括纵向拉伸和横向拉伸。
7.根据权利要求6所述的耐氧化长寿命隔膜的制备方法,其特征在于:所述步骤S3中,所述凝胶状成型物的面积拉伸倍率为45~99倍,拉伸时的温度范围为90~110℃。
8.根据权利要求7所述的耐氧化长寿命隔膜的制备方法,其特征在于:所述步骤S3中还包括对拉伸后的中间成型物进行热固定的步骤,热固定温度为120℃~135℃。
9.根据权利要求1所述的耐氧化长寿命隔膜的制备方法,其特征在于:所述步骤S4中,萃取时,使用卤代烃或烃溶剂进行洗涤,洗涤时间为20秒~180秒。
10.根据权利要求1所述的耐氧化长寿命隔膜的制备方法,其特征在于:所述步骤S4之后,还包括对微多孔隔膜进行退火的步骤,退火温度为60~130℃。
11.根据权利要求1至10任一项所述的制备方法制得的一种耐氧化长寿命隔膜,其特征在于:该隔膜的平均孔径范围:1nm至100nm,孔隙率的范围:10%至90%,膜厚范围:1μm至30μm,结晶度在60%-65%的范围内,其结晶度的CPK达到1.33以上。
12.根据权利要求11所述的一种耐氧化长寿命隔膜,其特征在于:该隔膜按照JISP8117法测得的Gurley值为20秒/100cc以上。
13.根据权利要求12所述的一种耐氧化长寿命隔膜,其特征在于:按聚烯烃固态成分的单位截面积换算得到的该隔膜的拉伸断裂强度为60MPa以上。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010611037.3A CN111933874B (zh) | 2020-06-30 | 2020-06-30 | 一种耐氧化长寿命隔膜及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010611037.3A CN111933874B (zh) | 2020-06-30 | 2020-06-30 | 一种耐氧化长寿命隔膜及其制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111933874A CN111933874A (zh) | 2020-11-13 |
CN111933874B true CN111933874B (zh) | 2022-07-08 |
Family
ID=73316734
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010611037.3A Active CN111933874B (zh) | 2020-06-30 | 2020-06-30 | 一种耐氧化长寿命隔膜及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111933874B (zh) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101355143A (zh) * | 2007-07-27 | 2009-01-28 | 比亚迪股份有限公司 | 一种电池隔膜及其制备方法 |
CN103178227A (zh) * | 2011-12-22 | 2013-06-26 | 天津东皋膜技术有限公司 | 具有热压粘合特性的聚乙烯基复合材料微多孔隔膜 |
-
2020
- 2020-06-30 CN CN202010611037.3A patent/CN111933874B/zh active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101355143A (zh) * | 2007-07-27 | 2009-01-28 | 比亚迪股份有限公司 | 一种电池隔膜及其制备方法 |
CN103178227A (zh) * | 2011-12-22 | 2013-06-26 | 天津东皋膜技术有限公司 | 具有热压粘合特性的聚乙烯基复合材料微多孔隔膜 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111933874A (zh) | 2020-11-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6688922B2 (ja) | 分離膜およびその製造方法 | |
JP5176318B2 (ja) | 芳香族ポリアミド多孔性フィルムおよび芳香族ポリアミド多孔性フィルムの製造方法、ならびに二次電池 | |
TW460510B (en) | Polyolefin microporous film and method for producing the same | |
KR101766505B1 (ko) | 방향족 폴리아미드 다공질막 및 그것을 이용한 캐패시터용 및 전지용 세퍼레이터 | |
JP6680206B2 (ja) | ポリオレフィン微多孔質膜、電池用セパレータ及び電池 | |
CN106328859B (zh) | 一种耐热收缩的锂离子电池隔膜以及所使用的聚乙烯组合物 | |
WO2019140780A1 (zh) | 一种锂离子二次电池隔膜的生产方法及系统 | |
CN106328858B (zh) | 三种微孔结构的锂离子电池隔膜以及所使用的聚乙烯组合物 | |
JP2016507877A (ja) | 分離膜の製造方法とその分離膜及びこれを用いた電池 | |
JP2011241361A (ja) | ポリエチレン微多孔膜 | |
CN112670668B (zh) | 一种超高分子量聚乙烯锂电池隔膜及其制备方法 | |
JP3699561B2 (ja) | ポリオレフィン微多孔膜及びその製造方法 | |
CN111933874B (zh) | 一种耐氧化长寿命隔膜及其制备方法 | |
CN111933873A (zh) | 一种孔径均匀的隔膜及其制备方法 | |
CN1744348A (zh) | 用于锂离子二次电池的复合隔膜和具有该隔膜的锂离子二次电池 | |
CN111933877B (zh) | 一种涂覆用高粗糙度基膜及其制备方法 | |
CN110181837B (zh) | 锂离子二次电池隔膜控制孔径的生产方法 | |
KR101296109B1 (ko) | 이차전지용 메타아라미드 다공성 막의 제조방법 및 그로부터 제조되는 다공성 막 | |
CN111933876A (zh) | 一种无晶点湿法pe隔膜及其制备方法 | |
JP2004335255A (ja) | ポリオレフィン製微多孔膜の製造方法 | |
KR101377476B1 (ko) | 이차전지용 메타아라미드 다공성 막의 제조방법 및 그로부터 제조되는 다공성 막 | |
CN112072051A (zh) | 残油率控制方法、多孔膜及制备方法、非水系二次电池 | |
KR101335950B1 (ko) | 이차전지용 메타아라미드 다공성 막의 제조방법 및 그로부터 제조되는 다공성 막 | |
CN112820939A (zh) | 凝胶电解质和锂离子电池 | |
CN111916620A (zh) | 超低自放电隔膜及制备方法、隔板、非水系二次电池 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |