CN113285176A - 一种用于锂离子电池的高孔隙率、孔径均匀的聚烯烃隔膜及其制备方法、锂离子电池 - Google Patents

一种用于锂离子电池的高孔隙率、孔径均匀的聚烯烃隔膜及其制备方法、锂离子电池 Download PDF

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CN113285176A CN202110522305.9A CN202110522305A CN113285176A CN 113285176 A CN113285176 A CN 113285176A CN 202110522305 A CN202110522305 A CN 202110522305A CN 113285176 A CN113285176 A CN 113285176A
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Abstract

本发明提供了一种聚烯烃隔膜，所述聚烯烃隔膜包括聚乙烯隔膜和/或聚丙烯隔膜；所述聚烯烃隔膜的孔隙率大于等于50％；所述聚烯烃隔膜的孔径分布区间为0.01～0.1μm。本发明得到的具有特定的结构和参数指标的聚烯烃隔膜，具有较高的孔隙率和孔径均匀的特点，从而降低锂电池的内阻，减少电能浪费，提高锂离子电池的容量和性能。本发明在隔膜制备过程中，通过加工工艺和原料调配的优化调整，使所制备的隔膜具有较高的孔隙率和更加均匀的孔径分布，便于锂离子通过隔膜的传输，从而降低电池卷绕后的内阻，提高电池的容量保持率和电池倍率放电性能。而且工艺简单、环境友好、稳定性好，更加适于工业化推广和应用。

Description

一种用于锂离子电池的高孔隙率、孔径均匀的聚烯烃隔膜及 其制备方法、锂离子电池
技术领域
本发明属于锂离子电池隔膜材料技术领域，涉及一种聚烯烃隔膜及其制备方法、锂离子电池，尤其涉及一种用于锂离子电池的高孔隙率、孔径均匀的聚烯烃隔膜及其制备方法、锂离子电池。
背景技术
锂离子电池作为纯电动新能源汽车的核心部件，锂离子电池安全问题已成为限制其进一步发展的关键指标之一。造成锂离子电池安全事故的原因除电池组设计缺陷、使用过程滥用及外部环境冲击外，主要与单体电池的组成、设计及制造工艺有关，其中电池组成对安全性能的影响尤为关键。锂离子电池由正极材料、负极材料、隔膜以及电解液四部分构成，而隔膜作为锂离子电池的四大主材之一，对锂离子电池综合性能有着重要影响，尤其是在安全性能方面，隔膜位于正极与负极之间，起到使电池的正、负极分隔开来，防止两极接触而短路的作用，此外，还具有能使电解质离子自由地在正负极之间通过的功能，并且当电池过热时通过具有的“闭孔功能”来阻止电池内电流传导。
目前，聚烯烃微孔薄膜材料获得越来越多的应用和发展，是当前最广泛的，作为锂离子电池的隔膜材料，成为锂离子电池的关键内层组件之一。隔膜对实际电池的性能有着至关重要的影响，其必须具备良好的化学、电化学稳定性以及在反复充放电过程中对电解液保持高度浸润性。隔离膜材料与电极之间的界面相容性、隔离膜对电解质的保持性均对锂离子电池的充放电性能、循环性能等有较大影响。此外，随着动力汽车的快速发展，对锂离子动力电池的安全性提出了更高的要求，而影响锂离子动力电池安全性的关键因素之一就是隔膜的安全性。其中，隔膜孔隙率的大小直接关系着锂电池内阻的大小，孔隙率越小，锂电池内阻越高，不能够大电流放电，内阻增大，自身热损耗就增大，使用中温度变大会更加恶化电池性能。
因此，如何找到一种更为适宜的制备锂离子电池用聚烯烃隔膜的生产工艺，得到孔隙率更加均匀聚烯烃隔膜，解决目前隔膜生产中存在的上述问题，同时还便于实现和工业化应用，已成为业内诸多研发型企业和一线研究人员亟待解决的问题之一。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种聚烯烃隔膜及其制备方法、锂离子电池，特别是一种用于锂离子电池的高孔隙率、孔径均匀的聚烯烃隔膜。本发明提供的聚烯烃隔膜，具有较高的孔隙率和孔径均匀的特点，从而降低锂电池的内阻，减少电能浪费，提高锂离子电池的容量和性能，而且工艺简单、环境友好、稳定性好，更加适于工业化推广和应用。
本发明提供了一种聚烯烃隔膜，所述聚烯烃隔膜包括聚乙烯隔膜和/或聚丙烯隔膜；
所述聚烯烃隔膜的孔隙率大于等于50％；
所述聚烯烃隔膜的孔径分布区间为0.01～0.1μm。
优选的，所述孔径为0.03～0.07μm的孔占总孔数比例大于等于90％；
所述聚烯烃隔膜的拉伸强度大于2000kg/cm2；
所述聚烯烃隔膜的厚度为3～20μm。
优选的，所述聚烯烃包括超高分子量聚烯烃和高密度聚烯烃；
所述超高分子量聚烯烃的分子量为(3～5)×106；
所述高密度聚烯烃的分子量为(3～5)×105。
优选的，所述聚烯烃隔膜，按原料质量计，包括：
Figure BDA0003064449900000021
优选的，所述白油的分子量为300～1000；
所述抗氧化剂包括受阻酚型抗氧剂。
本发明提供了一种聚烯烃隔膜的制备方法，包括以下步骤：
1)将超高分子量聚烯烃、高密度聚烯烃、抗氧化剂和白油进行混合后，经过挤出后，得到熔融态挤出片，再经过纵向拉伸后，得到纵拉后的薄膜；
2)将上述步骤得到的纵拉后的薄膜经过第一次横向拉伸和第二次横向拉伸后，再经过热定型处理，得到聚烯烃隔膜。
优选的，所述挤出的螺杆转速为35～42rpm；
所述挤出的温度为150～250℃；
所述纵向拉伸的拉伸温度为50～120℃；
所述纵向拉伸的拉伸比为5～9。
优选的，所述第一次横向拉伸的温度为90～140℃；
所述第一次横向拉伸的拉伸比为6～10；
所述第二次横向拉伸的温度为120～140℃；
所述第二次横向拉伸的拉伸比为1.2～2；
所述热定型的温度为40～70℃。
优选的，所述第一次横向拉伸和/或第二次横向拉伸的设备包括横向拉伸烘箱；
所述横向拉伸烘箱包括多个上排热风口和/或多个下排热风口；
所述多个的个数为8～12个；
沿薄膜的横向方向，由薄膜中心到薄膜两侧，所述多个上排热风口呈对称分布；
沿薄膜的横向方向，由薄膜中心到薄膜两侧，所述多个下排热风口呈对称分布；
所述上排热风口和/或下排热风口距离薄膜膜面中心的距离为150～200mm。
本发明还提供了一种锂离子电池，包括正极、负极、隔膜和电解液；
所述隔膜包括上述技术方案任意一项所述的聚烯烃隔膜或上述技术方案任意一项所述的制备方法制备的聚烯烃隔膜。
本发明提供了一种聚烯烃隔膜，所述聚烯烃隔膜包括聚乙烯隔膜和/或聚丙烯隔膜；所述聚烯烃隔膜的孔隙率大于等于50％；所述聚烯烃隔膜的孔径分布区间为0.01～0.1μm。与现有技术相比，本发明针对现有的锂离子电池隔膜，存在隔膜孔隙率的过大或者过小，以及大小不均等问题。本发明得到了一种具有特定的结构和参数指标的高孔隙率、孔径均匀的聚烯烃隔膜，其中聚烯烃隔膜的孔隙率大于等于50％，孔径分布区间为0.01～0.1μm，特别是径为0.03～0.07μm的孔占总孔数比例大于等于90％。该薄膜具有较高的孔隙率和孔径均匀的特点，从而降低锂电池的内阻，减少电能浪费，提高锂离子电池的容量和性能。本发明在隔膜制备过程中，通过加工工艺和原料调配的优化调整，使所制备的隔膜具有较高的孔隙率和更加均匀的孔径分布，便于锂离子通过隔膜的传输，从而降低电池卷绕后的内阻，提高电池的容量保持率和电池倍率放电性能。而且工艺简单、环境友好、稳定性好，更加适于工业化推广和应用。
实验结果表明，本发明提供的聚烯烃隔膜及其制备方法，隔膜的厚度为3～20μm，并且孔隙率≥50％，孔径分布区间在0.01～0.1μm以内，特别是孔径为0.03～0.07μm的孔占总孔数比例大于等于90％，拉伸强度＞2000kg/cm2。，得到了孔径分布均匀性较高的隔膜。
附图说明
图1为本发明提供的横拉烘箱以及热风口的结构示意简图；
图2为本发明实施例1制备的聚乙烯隔膜的孔径分布图；
图3为本发明实施例2制备的聚乙烯隔膜的孔径分布图；
图4为本发明实施例3制备的聚乙烯隔膜的孔径分布图。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为了进一步说明本发明的特征和优点，而不是对发明权利要求的限制。
本发明所有原料，对其来源没有特别限制，在市场上购买的或按照本领域技术人员熟知的常规方法制备的即可。
本发明所有原料，对其纯度没有特别限制，本发明优选采用分析纯或锂离子电池隔膜制备领域内使用的常规纯度。
本发明提供了一种聚烯烃隔膜，所述聚烯烃隔膜包括聚乙烯隔膜和/或聚丙烯隔膜；
所述聚烯烃隔膜的孔隙率大于等于50％；
所述聚烯烃隔膜的孔径分布区间为0.01～0.1μm。
在本发明中，所述聚烯烃隔膜的孔隙率大于等于50％，更优选大于等于优选为60％，更优选为大于等于65％。具体可以为50％～75％，或者为55％～73％，或者为60％～70％。
在本发明中，所述聚烯烃隔膜的孔径分布区间为0.01～0.1μm，优选为0.02～0.08μm，更优选为0.04～0.06μm。
在本发明中，所述孔径为0.03～0.07μm的孔占总孔数比例大于等于90％，更优选大于等于92％，更优选大于等于95％。具体可以为90％～98％，或者为91％～98％，或者为92％～93％，或者为93％～97％。
在本发明中，所述聚烯烃隔膜的拉伸强度优选大于等于2000kg/cm2，更优选大于等于2300kg/cm2，更优选大于等于2500kg/cm2。具体可以为2000～4000kg/cm2，或者为2200～3900kg/cm2，或者为2500～3800kg/cm2，或者为2700～3700kg/cm2，或者为3000～3600kg/cm2。
在本发明中，所述聚烯烃隔膜的厚度优选为3～20μm，更优选为5～18μm，更优选为8～15μm，更优选为10～13μm。
在本发明中，所述聚烯烃优选包括超高分子量聚烯烃和高密度聚烯烃。
在本发明中，所述超高分子量聚烯烃的分子量(重均分子量)优选为(3～5)×106，更优选为(3.2～4.8)×106，更优选为(3.5～4.5)×106，更优选为(3.7～4.4)×106。
在本发明中，所述高密度聚烯烃的分子量(重均分子量)优选为(3～5)×105，更优选为(3.2～4.8)×105，更优选为(3.5～4.5)×105，更优选为(3.7～4.4)×105。
本发明特别采用特定重均分子量的超高分子量聚乙烯树脂和特定重均分子量的高密度聚乙烯树脂进行组合，相同温度下，分子量越大，分子的热运动能力越差，分子链的解取向能力越弱，球晶相对越多。但分子量过大，结晶速度太慢，不利于后续MD(纵向)/TD(横向)方向性能的加工，同时粘度过大，会造成挤出困难。而两种特定分子量的聚乙烯树脂进行配合，从而解决了上述问题。
在本发明中，所述聚烯烃隔膜，按原料质量计，优选包括：
Figure BDA0003064449900000051
其中，所述超高分子量聚烯烃的加入量更优选为8～14重量份，更优选为9～13重量份，更优选为10～12重量份。所述高密度聚烯烃的加入量更优选为8～14重量份，更优选为9～13重量份，更优选为10～12重量份。所述抗氧化剂的加入量更优选为0.3～0.9重量份，更优选为0.4～0.8重量份，更优选为0.5～0..7重量份。所述白油的加入量更优选为72～83重量份，更优选为75～80重量份。
在本发明中，所述白油的分子量优选为300～1000，更优选为400～900，更优选为500～800。
本发明采用了特定的小分子量的白油，分子量越小，运动粘度越小，和PE料混合越均匀，在后面工序造孔时孔的均匀性越高。同时，本发明采用特定的白油和聚烯烃的配比，更好的提高了隔膜的孔隙率和更加均匀的孔径分布。
在本发明中，所述抗氧化剂优选包括受阻酚型抗氧剂。
本发明特别选择了受阻酚型抗氧剂，防止氧化造成聚合物交联或链断裂，形成胶块或晶点，从而影响成孔的均匀性。
本发明还提供了一种聚烯烃隔膜的制备方法，包括以下步骤：
1)将超高分子量聚烯烃、高密度聚烯烃、抗氧化剂和白油进行混合后，经过挤出后，得到熔融态挤出片，再经过纵向拉伸后，得到纵拉后的薄膜；
2)将上述步骤得到的纵拉后的薄膜经过第一次横向拉伸和第二次横向拉伸后，再经过热定型处理，得到聚烯烃隔膜。
本发明首先将超高分子量聚烯烃、高密度聚烯烃、抗氧化剂和白油进行混合后，经过挤出后，得到熔融态挤出片，再经过纵向拉伸后，得到纵拉后的薄膜。
在本发明中，所述挤出的螺杆转速优选为35～42rpm，更优选为36～41rpm，更优选为37～40rpm。
本发明选择了特定的较低的挤出螺杆转速，相对较高的螺杆转速，可以提高螺杆的剪切效果，可以将聚合物及白油等进行更好的混合，达到更加均匀的混合效果。
在本发明中，所述挤出的温度优选为150～250℃，更优选为170～230℃，更优选为190～210℃。
在本发明中，所述纵向拉伸的拉伸温度优选为50～120℃，更优选为60～110℃，更优选为70～100℃，更优选为80～90℃。
在本发明中，所述纵向拉伸的拉伸比优选为5～9，更优选为5.5～8.5，更优选为6～8，更优选为6.5～7.5。
本发明采用了特定的纵向拉伸的参数，在高温下，分子活化能增加，在纵向拉伸力作用下，便于分子链结构取向，从而在MD方向上取得较好的拉伸效果。
本发明随后将上述步骤得到的纵拉后的薄膜经过第一次横向拉伸和第二次横向拉伸后，再经过热定型处理，得到聚烯烃隔膜。
在本发明中，所述第一次横向拉伸的温度优选为90～140℃，更优选为100～130℃，更优选为110～120℃。
在本发明中，所述第一次横向拉伸的拉伸比优选为6～10，更优选为6.5～9.5，更优选为7～9，更优选为7.5～8.5。
在本发明中，所述第二次横向拉伸的温度优选为120～140℃，更优选为122～138℃，更优选为125～135℃，更优选为128～133℃。
在本发明中，所述第二次横向拉伸的拉伸比优选为1.2～2，更优选为1.3～1.9，更优选为1.4～1.8，更优选为1.5～1.7。
本发明采用了两次横向拉伸再结合特定的拉伸参数，在高温下，分子活化能增加，在横向拉伸力作用下，便于分子链结构取向，从而在TD方向上取得较好的拉伸效果。
在本发明中，所述热定型的温度为40～70℃，更优选为45～65℃，更优选为50～60℃。
本发明采用了特定的热定型温度，温度过低，无法起到热定型的效果，温度过高，在无外力拉伸情况下，容易造成收缩孔径减小。
在本发明中，所述第一次横向拉伸和/或第二次横向拉伸的设备优选包括横向拉伸烘箱。具体的，第一次横向拉伸优选包括横向拉伸烘箱。第二次横向拉伸的设备优选包括横向拉伸烘箱。
在本发明中，所述横向拉伸烘箱优选包括多个上排热风口和/或多个下排热风口，更优选多个上排热风口和多个下排热风口。更具体的，沿薄膜的横向方向，由薄膜中心到薄膜两侧，所述多个上排热风口呈对称分布。更具体的，沿薄膜的横向方向，由薄膜中心到薄膜两侧，所述多个下排热风口呈对称分布。
在本发明中，所述多个的个数优选为8～12个，更优选为9～11个，具体可以为10个。
在本发明中，所述上排热风口和/或下排热风口距离薄膜膜面中心的距离优选为150～200mm。更具体的，所述上排热风口距离薄膜膜面中心的距离优选为150～200mm，更优选为160～190mm，更优选为170～180mm。所述下排热风口距离薄膜膜面中心的距离优选为150～200mm，更优选为160～190mm，更优选为170～180mm。
本发明特别对横拉烘箱的结构进行二次设计改造，上下排热风以中心对称均匀分成10个区域，在TD方向上呈现以中心对称向两侧递增对横拉内的隔膜进行加热，来降低加热时的颈缩，提高隔膜TD方向上孔径的均匀性。
参见图1，图1为本发明提供的横拉烘箱以及热风口的结构示意简图。
本发明完整和细化整体制备工艺，更好的保证聚烯烃隔膜的高孔隙率和孔径均匀性，上述制备方法具体可以为以下步骤：
(1)混料：配置聚乙烯原料及其他辅料的混合物，并进行搅拌混合；
(2)挤出：聚乙烯原料混合物与致孔剂白油混合后挤出；
(3)纵向拉伸：将(2)中熔融态挤出片材进行纵向拉伸；
(4)一次横向拉伸：将(3)中纵拉后薄膜进行一次横向拉伸；
(5)萃取：将(4)中薄膜从萃取溶剂中通过，除去薄膜中的白油；
(6)二次横向拉伸：将(5)中萃取后的薄膜进行二次横向拉伸；
(7)热定型将(6)中二次横拉后的薄膜进行热定型处理。
本发明上述步骤提供了聚烯烃隔膜的制备方法，本发明在聚乙烯混合物配方混合时，通过大分子量聚乙烯原料和小分子量石蜡油的选取，大搅拌速度的选取优化，保证石蜡油和聚乙烯混合均匀，同时抗氧剂的选取加入，保证分子链的正常，不会出现分子链熔断而影响孔结构，从而获得制备均匀孔径隔膜的优质混合浆料。在隔膜的制备过程中，通过拉伸过程中的高温热风和较大MD/TD拉伸比的作用，达到高孔隙率的目的。而在TD拉伸的时候，在TD方向以中心对称向外递增的梯度温度热风，保证了TD方向拉伸时均匀地拉伸效果，进一步保证了隔膜TD方向孔径的均匀性。
本发明还提供了一种锂离子电池，优选包括正极、负极、隔膜和电解液；
所述隔膜包括上述技术方案中任意一项所述的聚烯烃隔膜或上述技术方案中任意一项所述的制备方法制备的聚烯烃隔膜。
本发明上述步骤提供了一种用于锂离子电池的高孔隙率、孔径均匀的聚烯烃隔膜及其制备方法、锂离子电池。本发明通过改进加工工艺和原料配方，选用超高分子量聚乙烯树脂、高密度聚乙烯树脂和石蜡油、抗氧化剂混合，增加纵向拉伸和二次横向拉伸的温度和拉伸比，并通过对横拉烘箱内热风的风道改善，改善烘箱内热风的均匀性，来达到提高隔膜孔隙率和孔径均匀性的效果。
本发明得到了一种具有特定的结构和参数指标的高孔隙率、孔径均匀的聚烯烃隔膜，其中聚烯烃隔膜的孔隙率大于等于50％，孔径分布区间为0.01～0.1μm，特别是径为0.03～0.07μm的孔占总孔数比例大于等于90％。该薄膜具有较高的孔隙率和孔径均匀的特点，从而降低锂电池的内阻，减少电能浪费，提高锂离子电池的容量和性能。本发明在隔膜制备过程中，通过加工工艺和原料调配的优化调整，使所制备的隔膜具有较高的孔隙率和更加均匀的孔径分布，便于锂离子通过隔膜的传输，从而降低电池卷绕后的内阻，提高电池的容量保持率和电池倍率放电性能。而且工艺简单、环境友好、稳定性好，更加适于工业化推广和应用。
实验结果表明，本发明提供的聚烯烃隔膜及其制备方法，隔膜的厚度为3～20μm，并且孔隙率≥50％，孔径分布区间在0.01～0.1μm以内，特别是孔径为0.03～0.07μm的孔占总孔数比例大于等于90％，拉伸强度＞2000kg/cm2。，得到了孔径分布均匀性较高的隔膜。
为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种聚烯烃隔膜及其制备方法、锂离子电池进行了详细描述，但是应当理解，这些实施例是在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制，本发明的保护范围也不限于下述的实施例。
实施例1
将白油和超高分子量聚乙烯树脂、高密度聚乙烯树脂、抗氧化剂按照定义范围内的油料比进行混合后高温熔融，通过模头将高温混熔的混合物挤出，通过低温铸片辊将挤出料形成一定厚度的片材；
其中，超高分子量聚乙烯树脂重均分子量为3000000，高密度聚乙烯树脂重均分子量为500000，白油分子量500，白油、超高分子量聚乙烯树脂、高密度聚乙烯树脂、抗氧化剂1010比为8.0:0.95:0.95:0.1；挤出机螺杆速度为40rpm。
然后通过纵向拉伸区域将片材在纵向进行拉伸，通过一次横向拉伸区域进行第一次横向拉伸(一次横向拉伸烘箱结构使得横向拉伸均匀)，然后进入萃取区域将白油萃取出来，通过二次横向拉伸区域进行第二次横向拉伸，(二次横向拉伸烘箱结构使得横向拉伸均匀)，最后通过定型区域后进行收卷，完成高孔隙率、孔径均匀的隔膜制备。
其中，纵向拉伸比为8.0，纵向拉伸温度为110℃，一次横向拉伸温度为130℃，一次横向拉伸比为10，二次横向拉伸温度为130℃，二次横向拉伸比为1.7，热定型温度为50℃。
对本发明实施例1～3所制备的聚乙烯隔膜进行孔隙率检测。
参见表1，表1为本发明实施例1～3所制备的聚乙烯隔膜的孔隙率检测结果。
对本发明实施例1所制备的聚乙烯隔膜进行孔径分布检测。
孔径分布采用压水仪进行测量。
参见图2，图2为本发明实施例1制备的聚乙烯隔膜的孔径分布图。
实施例2
工艺过程同实施例1。
其中，超高分子量聚乙烯树脂重均分子量为3000000，高密度聚乙烯树脂重均分子量为500000，白油分子量700，白油、超高分子量聚乙烯树脂、高密度聚乙烯树脂、抗氧化剂1010比为8.14:0.9:0.9:0.06；挤出机螺杆速度为40rpm；
纵向拉伸比为7.9，纵向拉伸温度为108℃，一次横向拉伸温度为129℃，一次横向拉伸比为9.8，二次横向拉伸温度为129℃，二次横向拉伸比为1.68，热定型温度为50℃。
对本发明实施例1～3所制备的聚乙烯隔膜进行孔隙率检测。
参见表1，表1为本发明实施例1～3所制备的聚乙烯隔膜的孔隙率检测结果。
对本发明实施例2所制备的聚乙烯隔膜进行孔径分布检测。
孔径分布采用压水仪进行测量。
参见图3，图3为本发明实施例2制备的聚乙烯隔膜的孔径分布图。
实施例3
工艺过程同实施例1。
其中，超高分子量聚乙烯树脂重均分子量为3000000，高密度聚乙烯树脂重均分子量为500000，白油分子量900，白油、超高分子量聚乙烯树脂、高密度聚乙烯树脂、抗氧化剂1010比为8.18:0.9:0.9:0.02；挤出机螺杆速度为40rpm；
纵向拉伸比为8.1，纵向拉伸温度为112℃，一次横向拉伸温度为131℃，一次横向拉伸比为9.6，二次横向拉伸温度为131℃，二次横向拉伸比为1.72，热定型温度为50℃。
对本发明实施例1～3所制备的聚乙烯隔膜进行孔隙率检测。
孔隙率采用称量法进行计算。
参见表1，表1为本发明实施例1～3所制备的聚乙烯隔膜的孔隙率检测结果。
表1
实施例 实施例1 实施例2 实施例3
孔隙率(％) 65.2 66.3 64.3
对本发明实施例3所制备的聚乙烯隔膜进行孔径分布检测。
孔径分布采用压水仪进行测量。
参见图4，图4为本发明实施例3制备的聚乙烯隔膜的孔径分布图。
在图2～4的实施例1～3孔径分布图中，纵坐标是不同孔径的百分占比(％)，横坐标是不同孔径的孔径数值(μm)。从实施例1～3的孔径分布图可以看出，实施例的孔径分布比较集中，孔径分布主要集中在0.03～0.07μm之间，约占总体的90％以上，即隔膜的孔径大小比较均匀。
以上对本发明提供的一种用于锂离子电池的高孔隙率、孔径均匀的聚烯烃隔膜及其制备方法、锂离子电池进行了详细的介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，包括最佳方式，并且也使得本领域的任何技术人员都能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统，和实施任何结合的方法。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。本发明专利保护的范围通过权利要求来限定，并可包括本领域技术人员能够想到的其他实施例。如果这些其他实施例具有不是不同于权利要求文字表述的结构要素，或者如果它们包括与权利要求的文字表述无实质差异的等同结构要素，那么这些其他实施例也应包含在权利要求的范围内。

Claims (10)

1.一种聚烯烃隔膜，其特征在于，所述聚烯烃隔膜包括聚乙烯隔膜和/或聚丙烯隔膜；
所述聚烯烃隔膜的孔隙率大于等于50％；
所述聚烯烃隔膜的孔径分布区间为0.01～0.1μm。
2.根据权利要求1所述的聚烯烃隔膜，其特征在于，所述孔径为0.03～0.07μm的孔占总孔数比例大于等于90％；
所述聚烯烃隔膜的拉伸强度大于2000kg/cm2；
所述聚烯烃隔膜的厚度为3～20μm。
3.根据权利要求1所述的聚烯烃隔膜，其特征在于，所述聚烯烃包括超高分子量聚烯烃和高密度聚烯烃；
所述超高分子量聚烯烃的分子量为(3～5)×106；
所述高密度聚烯烃的分子量为(3～5)×105。
4.根据权利要求1所述的聚烯烃隔膜，其特征在于，所述聚烯烃隔膜，按原料质量计，包括：
Figure FDA0003064449890000011
5.根据权利要求4所述的聚烯烃隔膜，其特征在于，所述白油的分子量为300～1000；
所述抗氧化剂包括受阻酚型抗氧剂。
6.一种聚烯烃隔膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将超高分子量聚烯烃、高密度聚烯烃、抗氧化剂和白油进行混合后，经过挤出后，得到熔融态挤出片，再经过纵向拉伸后，得到纵拉后的薄膜；
2)将上述步骤得到的纵拉后的薄膜经过第一次横向拉伸和第二次横向拉伸后，再经过热定型处理，得到聚烯烃隔膜。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述挤出的螺杆转速为35～42rpm；
所述挤出的温度为150～250℃；
所述纵向拉伸的拉伸温度为50～120℃；
所述纵向拉伸的拉伸比为5～9。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述第一次横向拉伸的温度为90～140℃；
所述第一次横向拉伸的拉伸比为6～10；
所述第二次横向拉伸的温度为120～140℃；
所述第二次横向拉伸的拉伸比为1.2～2；
所述热定型的温度为40～70℃。
9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述第一次横向拉伸和/或第二次横向拉伸的设备包括横向拉伸烘箱；
所述横向拉伸烘箱包括多个上排热风口和/或多个下排热风口；
所述多个的个数为8～12个；
沿薄膜的横向方向，由薄膜中心到薄膜两侧，所述多个上排热风口呈对称分布；
沿薄膜的横向方向，由薄膜中心到薄膜两侧，所述多个下排热风口呈对称分布；
所述上排热风口和/或下排热风口距离薄膜膜面中心的距离为150～200mm。
10.一种锂离子电池，其特征在于，包括正极、负极、隔膜和电解液；
所述隔膜包括权利要求1～5任意一项所述的聚烯烃隔膜或权利要求6～9任意一项所述的制备方法制备的聚烯烃隔膜。
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