首页 / 专利库 / 电池与电池 / 电化学发生器 / 电化学电池 / 电池隔膜 / 一种爽滑性锂离子电池隔膜及隔膜的加工方法

一种爽滑性锂离子电池隔膜及隔膜的加工方法

阅读:846发布:2024-02-15

专利汇可以提供一种爽滑性锂离子电池隔膜及隔膜的加工方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种具有爽滑性的锂离子 电池 隔膜 的原料,其由聚烯 烃 树脂 和爽滑剂制成。本发明还公开了利用该原料加工具有爽滑性的 锂离子电池 隔膜的方法,包括如下步骤:步骤1:将聚烯烃树脂、爽滑剂与其它添加剂通过搅拌混料机搅拌均匀,得到混合物Ⅰ;步骤2:将混合物Ⅰ加入到挤出流延系统中进行铸片,制备前驱体膜;步骤3:将所得前驱体膜放入恒温烘箱中进行 退火 处理;步骤4:将退火后的前驱体膜复合成多层后进行纵向拉伸,制备出具有微孔结构的隔膜。本发明制备的隔膜爽滑性好、成本低,加工工序简单。,下面是一种爽滑性锂离子电池隔膜及隔膜的加工方法专利的具体信息内容。

1.一种爽滑性的锂离子电池隔膜,其特征在于:含有聚烯树脂和爽滑剂,其重量份数为:
聚烯烃树脂 90~99.95份,
爽滑剂 0.05~10份。
2.根据权利要求1所述的电池隔膜,其特征在于:所述聚烯烃树脂优选为95~99.95份,所述爽滑剂优选为0.05~5份。
3.根据权利要求1或2所述的电池隔膜,其特征在于:所述爽滑剂优选为类、酰胺类或硅类。
4.根据权利要求1或2所述的电池隔膜,其特征在于:进一步还包括抗氧剂1010。
5.根据权利要求1或2所述的电池隔膜,其特征在于:所述的爽滑剂优选为二氧化硅类,并且进一步还包括偶联剂,优选为硅烷偶联剂或酸酯偶联剂。
6.一种爽滑性的锂离子电池隔膜制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1:将聚烯烃树脂、爽滑剂与抗氧剂通过搅拌混料机搅拌均匀,得到混合物Ⅰ;其中,搅拌混料机的搅拌速度为500~6000rpm,搅拌时间为10~40min;
步骤2:将混合物Ⅰ加入到挤出流延系统中进行铸片,制备前驱体膜;其中,挤出机温度为180~240℃,模头温度为185~235℃,流延辊温度为30~120℃,制备的前驱体膜厚度为10~40μm;
步骤3:将所得前驱体膜放入恒温烘箱中进行退火处理;其中,烘箱的温度为100~
155℃,退火时间为10~700分钟;
步骤4:将退火后的前驱体膜复合成多层后进行纵向拉伸,制备出具有微孔结构的隔膜;其中,拉伸温度为100~155℃,拉伸倍率为1.2~3.0倍。
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于:所述步骤1中搅拌混料机的搅拌速度为1000~6000rpm,搅拌时间为20~40min。
8.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于:所述步骤2中挤出机的温度优选为
200~230℃;模头温度为优选为200~220℃;流延辊温度优选为60~110℃。
9.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于:所述步骤3烘箱的温度为120~
155℃,退火时间为200~700分钟。
10.根据权利要求6所述的方法,其特征在于:所述步骤4中拉伸温度为120~155℃,拉伸倍率为1.5~3.0倍。

说明书全文

一种爽滑性锂离子电池隔膜及隔膜的加工方法

技术领域

[0001] 本发明涉及锂离子电池,尤其是涉及一种具有爽滑性的锂离子电池隔膜及一种加工工序简单的隔膜的加工方法。

背景技术

[0002] 由于锂离子电池具有单体电压高、比能量高和自放电小等优点,因此被广泛应用于数码产品、电动工具和电动汽车等领域。目前商业化的锂离子电池的隔膜绝大部分是采用聚烯材料为原料,通过单向或双向拉伸制备而成。然而由于聚烯烃材料热变形温度较低,在进行多层拉伸时各层膜间容易粘接在一起,剥离较大,造成后续的分层工序产生撕裂、撕边等异常情况的发生,严重影响产品的生产效率及成品收成率而目前还未有具有爽滑性锂离子电池隔膜的相关专利.

发明内容

[0003] 为克服聚烯烃,特别是聚丙烯锂离子电池隔膜的在多层拉伸时造成层间的粘接,提供一种具有高爽滑性锂离子电池隔膜,本发明的另一目的是提供一种加工工序简单的隔膜的加工方法。
[0004] 本发明的目的是通过以下技术措施实现的,一种爽滑性锂离子电池隔膜,含有聚烯烃树脂和爽滑剂,其重量分数为:
[0005] 聚烯烃树脂 90~99.95份,
[0006] 爽滑剂 0.05~10份。
[0007] 作为一种优选方式,聚烯烃树脂为95~99.95份,爽滑剂为0.05~5份。
[0008] 作为一种优选方式,所述爽滑剂为类、酰胺类和化硅类中的一种或两种以上。
[0009] 作为一种优选方式,还包括抗氧剂1010,其添加的重量份数为0.05~1份。
[0010] 作为一种优选方式,若所选爽滑剂为二氧化硅类爽滑剂,原料中还包括偶联剂,进一步优选为硅烷偶联剂或酸酯偶联剂,其重量份数为0.1~4份。
[0011] 一种爽滑性锂离子电池隔膜制备方法,包括如下步骤:
[0012] 步骤1:将聚烯烃树脂、爽滑剂与抗氧剂通过搅拌混料机搅拌均匀,得到混合物Ⅰ;其中,搅拌混料机的搅拌速度为500~6000rpm,搅拌时间为10~40min;
[0013] 步骤2:将混合物Ⅰ加入到挤出流延系统中进行铸片,制备前驱体膜;其中,挤出机的温度为180~240℃,模头温度为185~235℃,流延辊温度为30~120℃,制备的前驱体膜厚度为10~40μm;
[0014] 步骤3:将所得前驱体膜放入恒温烘箱中进行退火处理;其中,烘箱的温度为100~155℃,退火时间为10~700分钟;
[0015] 步骤4:将退火后的前驱体膜复合成多层后进行纵向拉伸,制备出具有微孔结构的隔膜;其中,拉伸温度为100~155℃,拉伸倍率为1.2~3.0倍。
[0016] 作为一种优选方式,所述步骤1中搅拌混料机的搅拌速度为1000~6000rpm,搅拌时间为20~40min。
[0017] 作为一种优选方式,所述步骤2中挤出机的温度优选为200~230℃;模头温度为优选为200~220℃;流延辊温度优选为60~110℃。
[0018] 作为一种优选方式,所述步骤3中烘箱的温度为120~155℃,退火时间为200~700分钟。
[0019] 作为一种优选方式,所述步骤4中拉伸温度为120~155℃,拉伸倍率为1.5~3.0倍。
[0020] 本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果:
[0021] 通过本发明制备的隔膜具有爽滑性高的特点,具有工序简单的优点。本高爽滑性锂离子电池隔膜原料可直接应用于制备锂离子电池的隔膜,尤其用于锂离子动力电池隔膜,有利于提高成品收成率和生产效率,降低生产成本。克服了聚烯烃,特别是聚丙烯锂离子电池隔膜的在多层拉伸时造成层间的粘接,提供一种具有高爽滑性的锂离子电池隔膜。

具体实施方式

[0022] 下面结合具体实施例和对比例对上述方案做进一步说明。实施例中采用的实施条件可以根据具体情况做进一步调整,未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。
[0023] 以下实施例中,聚丙烯树脂采用一种薄膜级高等规聚丙烯,熔融指数为3
5.0g/10min(2.16kg),等规度为95%,密度0.91g/cm。制备流延膜时的其它助剂,抗氧剂
1010的添加量为0.2%。
[0024] 实施例1
[0025] 准确称量聚丙烯:99.95kg,抗氧剂1010:0.2kg,爽滑剂:0.05kg。通过流延系统铸片制备前驱体膜A,挤出机温度:240℃,模头温度:235℃,流延辊温度:120℃,模头开度:1.0mm,流延膜厚度:18.5um,收卷长度:1000m。
[0026] 将前驱体膜A放入恒温烘箱进行热处理,热处理温度:155℃,热处理时间:200分钟。
[0027] 将经过热处理的前驱体膜A,复合成8层后进行拉伸,制备得到锂离子电池隔膜,拉伸倍率:3.0倍,拉伸温度155℃。
[0028] 实施例2
[0029] 准确称量聚丙烯:99.95kg kg,抗氧剂1010:0.2kg,爽滑剂:0.05kg。通过流延系统铸片制备前驱体膜B,挤出机温度:180℃,模头温度:185℃,流延辊温度:30℃,模头开度:1.0mm,流延膜厚度:18.5um,收卷长度:1000m。
[0030] 将前驱体膜B放入恒温烘箱进行热处理,热处理温度:100℃,热处理时间:500分钟。
[0031] 将经过热处理的前驱体膜B,复合成8层后进行拉伸,制备得到锂离子电池隔膜,拉伸倍率:2.2,拉伸温度100℃,定型温度140℃。
[0032] 实施例3
[0033] 准确称量聚丙烯:99.95kg kg,抗氧剂1010:0.2kg,爽滑剂:0.05kg。通过流延系统铸片制备前驱体膜B,挤出机温度:220℃,模头温度:215℃,流延辊温度:70℃,模头开度:1.0mm,流延膜厚度:18.5um,收卷长度:1000m。
[0034] 将前驱体膜B放入恒温烘箱进行热处理,热处理温度:130℃,热处理时间:700分钟。
[0035] 将经过热处理的前驱体膜B,复合成8层后进行拉伸,制备得到锂离子电池隔膜,拉伸倍率:1.5,拉伸温度125℃,定型温度140℃。
[0036] 对比例1
[0037] 使用聚丙烯树脂,通过流延系统铸片制备前驱体膜D,挤出机温度:230℃,模头温度:215℃,流延辊温度:60摄氏度,模头开度:1.0mm,流延膜厚度:18.5um,收卷长度:1000m。
[0038] 将前驱体膜D放入恒温烘箱进行热处理,热处理温度:130℃,热处理时间:5小时。
[0039] 将经过热处理的前驱体膜D,复合成8层后进行拉伸,制备得到锂离子电池隔膜,拉伸倍率:2.2倍,拉伸温度120℃,定型温度140℃。
[0040] 为了检验所制备锂离子电池隔膜的爽滑效果,按国家标准对其进行了剥离力和表面摩擦系数的测定,结果如表1所示:
[0041] 表1
[0042]实施例 剥离力/N 静摩擦系数 动摩擦系数
实施例1 1.169 0.982 0.954
实施例2 1.201 0.967 0.914
实施例3 1.105 0.953 0.902
对比例1 1.382 1.176 1.102
[0043] 对比例2
[0044] 采用实施例1步骤制备,其中聚烯烃树脂和爽滑剂重量份数,及测试结果如下表2所示:
[0045] 表2
[0046]
高效检索全球专利

专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。

我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。

申请试用

分析报告

专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。

申请试用

QQ群二维码
意见反馈